DE2025099C3 - - Google Patents

Description

In allen diesen Fällen wird es vermieden, den Kühlmitteldurchsatz durch die Weite bzw. den Durchmesser der Gehäuse-Eintrittsöffnungen allein festzulegen. Vor allem wird der für eine starke Drosselung des KühlniHteldurchsatzes beispielsweise in den Randbereichen einer Reaktorkernanordnung erforderliche hohe Druckabfall durch mehrere hintereinandergeschaltete Drosselstellen erzielt, wodurch die beim Stand der Technik auftretenden Kavitationserscheinungen und die mit diesen verbundenen Beschädigungen mit Sicherheit vermieden werden.

In der Regel wird jede Gehäusegruppe eine Vielzahl von einzelnen Gehäusen umfassen. Es sind jedoch auch Anwendungsfäüe denkbar, bei denen jede »Gehäusegruppe« nur aus einem einzigen Gehäuse besteht, der Kühlmitteldurchsatz also in jedem Bauelement ein anderer ist. Gerade für solche Anordnungen ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung von besonderem Vorteil, weil sie es erlaubt, mit sehr einfachen Mitteln den Kühlmitteldurchsatz durch einzelne Bauelemente bzw. Bauelementgruppen innerhalb eines sehr großen Bereiches zu variieren und jeweils genau festzulegen.

Manchmal besteht eine gewisse Schwierigkeit darin, die mit Vorsprüngen versehenen BauelementfüBe ohne Verhaken oder gar Beschädigungen bis in das Halterungsgehäuse vorzuschieben. Zur Abhilfe kann erfindungsgemäß der Bauelementfuß von einem fest mit ihm verbundenen Schutzmantel mit glatter Außenfläche umgeben sein, dessen Außendurchmesser nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses ist. In diesen Fällen werden die erfindungsgemäßen Querschnittsverengungen zwischen dem Bauelementfuß und der Innenwand des Schutzmantels ausgebildet. Soll dabei auch die Höhenlage der Eintrittsöffnungen variiert werden, so sind im Schutzmantel eine Vielzahl von in unterschiedlicher Höhe angeordneten Bohrungen vorgesehen, von denen dann immer nur die auf einer einzigen Höhe befindlichen Bohrungen mit entsprechend angeordneten Eintrittsöffnungen in der Gehäusewand zur Bildung eines Kühlmitteldurchgangs zusammenwirken. Das zum Einschieben des Bauelementfußes erforderliche Spiel zwischen der Außenwand des Schutzmantels und der Innenwand des Gehäuses kann immer so klein gehalten werden, daß die durch diesen Freiraum hindurchfließenden parasitären Kühlmittelströmungen keine Rolle spielen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Unteransprüchen niedergelegt

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Axialschnitt eines Bauelementfußes und seines Gehäuses,

F i g. 2 einen schematischen vertikalen axialen Halbschnitt durch eine an einem Reaktorboden angebrachte Halterung, bei der mehrere Bauelemente mit ihren Füßen in den Gehäusen angeordnet sind,

F i g. 3 einen schematischen axialen Halbschnitt einer Variante der in F i g. 2 dargestellten Anordnung,

F i g. 4 einen vertikalen Axialschnitt des Fußes eines rohrförmigen Bauelementes, das hier das Brennstoffelement eines Kernreaktors ist, in seinem Gehäuse,

Fig.5 einen schematischen vertikalen Axialschnitt einer anderen Ausführungform und

Fig.6 einen schematischen Querschnitt durch die Ebene VI-VI der F ig. 5.

Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Anordnung für eine Kühlmittelströmung in austauschbaren rohrförmigen Bauelementen, die auf einer Halterung 3 angeordnet sind und aus einer gemeinsamen Quelle f mit dem Kühlmittel gespeist werden. Jedes Bauelement besitzt einen Fuß 2. Die Halterung 3 weist eine Vielzahl von Gehäusen 1 auf, die dazu dienen, jeweils einen Bauelementfuß 2 aufzunehmen und von denen jedes mindestens eine Eintrittsöffnung 4 für das Kühlmittel aufweist. Im Betrieb durchläuft das von der Quelle / kommende Kühlmittel in jedem Gehäuse einen Durchgang 4,9, der aus der Eintrittsöffnung 4 und dem Zwischenraum 9 zwischen der Gehäusewand und dem Bauelementfuß 2 besteht, und tritt dann bei /1 in das zu kühlende Bauelement ein. Die Bauelementfüße 2 sind alle identisch, während die Gehäuse alle in gleicher Weise dazu geeignet sind, ohne Unterschied beliebige Füße aufzunehmen. Die Gehäuse sind in mindestens zwei Gruppen aufgeteilt, die sich dadurch voneinander unterscheiden, daß ihre Durchgänge 4, 9 von Kühlmittelströmen durchflossen werden, die mit Hilfe von unterschiedlich ausgebildeten Drosseleinrichtungen verschieden dimensioniert sind; diese Drosseleinrichtungen bestehen aus Querschnittsverengungen 5, 7 und/oder 6,8 im Zwischenraum 9 und den relativ hierzu unterschiedlich angeordneten Eintrittsöffnungen 4.

Im allgemeinen und insbesondere in Kernreaktor-Anwendungsfällen umfaßt jede Gehäusegruppe eine große Anzahl von Gehäusen. In Sonderfällen kann aber auch jede Gehäusegruppe aus einem einzigen Gehäuse bestehen.

In F i g. 1 ist das Gehäuse 1 eines Bauelementfußes 2 eines Kernreaktors in seiner Halterung 3 dargestellt.

Das Gehäuse 1 besitzt zwei identische nach innen vorspringende Ränder 5 und 6, die zusammen mit zwei untereinander identischen Rändern 7 und 8 auf dem Bauelementfuß 2 zwei Querschnittsverengungen im ringförmigen Zwischenraum 9 bilden, welche zwei aufeinanderfolgende Druckverluste hervorrufen.

Dieses Gehäuse umfaßt Eintrittsöffnungen 4, die entweder an seiner Basis, wie es in F i g. 1 dargestellt ist oder zwischen den Rändern 5 und 6 oder auch oberhalb des Randes 6 angeordnet sein können.

Die Dichtigkeit zwischen dem Gehäuse 1 und dem Bauelementfuß 2 ist bei 10 und 11 durch Labyrinthdichtungen gewährleistet.

Das Kühlmittel zirkuliert in der Halterung 3 zwischen den beiden Wänden und tritt durch die öffnung 4 in Richtung des Pfeiles / in den Bauelementfuß 2 ein. Es strömt sodann durch die Querschnittsverengungen 5, 7 und 6, 8, wo es einen Druckverlust erleidet der seiner Durchsatz regelt und steigt dann in Richtung des Pfeile: f\ in das Brennstoffelement

Die Fig.2 zeigt eine schematische Teilansicht dei Halterung 3 am Boden eines Kernreaktors, die mehre« Gehäuse 12,13,14,15,16 und 17 enthält

Bei den an der Peripherie gelegenen Gehäusen 12 unc 13 ist die Eintrittsöffnungen 4 an der Gehäusebasi; angeordnet, so daß das Kühlmittel die beiden Quer Schnittsverengungen 5, 7 und 6, 8 durchfließt und zwe aufeinanderfolgende Druckverluste erleidet was zi einem minimalen Durchsatz führt

Bei den im mittleren Teil der Halterung angeordneter Gehäusen 14 und 15 befindet sich die Eintrittsöffnung < zwischen den Rändern 5 und 6, so daß das Kühlmitte nur die Querschnittsverengung 6, 8 durchströmt unc lediglich einen einzigen Druckverlust erleidet; hierdurct wird ein höherer Durchsatz als in den periphere! Gehäusen 12 und 13 erzeugt

Bei den im inneren Teil der Halterung angeordneter

Gehäusen 16 und 17 ist die Eintrittsöffnung 4 oberhalb des Randes 6 vorgesehen, so daß das Kühlmittel keine Querschnittsverengung durchfließt und keinen wesentlichen Druckverlusl erleidet; dies gewährleistet einen maximalen Durchsatz. >

Auf diese Weise wird auf der Halterung ein Verteilungsgesetz für den Durchsatz verwirklicht, der von der Peripherie zum Zentrum hin anwächst.

Da die Bauelementfüße 18, 19, 20, 21, 22 und 23 der Brennstoffelemente alle identisch sind, sind die Brenn- m Stoffelemente austauschbar und lassen sich je nach ihrem Erschöpfungsgrad von einem Gehäuse zu einem anderen versetzen, ohne daß sich dadurch das Verteilungsgesetz ändert.

F i g. 3 zeigt eine Variante, in der die Gehäuse je nach ihrer Anordnung auf der Halterung Querschnittsverengungen mit verschiedenem Querschnitt aufweisen.

Die peripheren Gehäuse 24 und 25 besitzen weit nach innen vorspringende Ränder 5 und 6, die mit den Rändern 7 und 8 des Bauelementfußes Querschnittsverengungen bilden, die einen bedeutenden Druckverlust erzeugen, so daß die Strömung des Kühlmittels stark reduziert wird.

Die Gehäuse 26 und 27, die im mittleren Teil der Halterung angeordnet sind, haben weniger stark vorspringende Ränder 5 und 6, so daß die Strömung des Kühlmittels dort einen geringeren Druckverlust erleidet und ein höherer Durchsatz bewirkt wird.

Die am weitesten innen liegenden Gehäuse 28 und 29 haben nur sehr wenig vorspringende Ränder 5 und 6, die so einen sehr kleinen Druckverlust verursachen, so daß der Kühlmitteldurchsatz sehr groß ist.

Wie im Beispiel der F i g. 2 sind die Bauelementfüße 18, 19, 20, 21, 22, 23 der Brennstoffelemente alle identisch, so daß die Bauelemente austauschbar sind, H ohne daß hierdurch das Verteilungsgesetz für den Durchsatz geändert wird.

Diese Variante kann mit der Anordnung der F i g. 2 kombiniert werden, wobei die Lage der Eintrittsöffnung 4 bei den verschiedenen Gehäusen als Funktion ihrer Position auf der Halterung verändert wird. Man könnte in den Ausführungsformen der F i g. 2 und 3 den Strömungsdurchsatz in allen Brennstoffelementen unterschiedlich ausbilden, indem man die Bauelementfüße 18, 19, 20, 21, 22, 23 durch andere ersetzt, die ebenfalls untereinander identisch sind, jedoch Ränder 7 und 8 aufweisen, welche von denjenigen der Fig.2 und 3 verschieden sind.

Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform für das Gehäuse 31 und den Bauelementfuß 32 eines Kernreaktors in der Halterung 33.

Dieser Bauelementfuß umfaßt drei identische Ränder 34,35 und 36 und ist von einem zylindrischen Mantel 27 umgeben. Der Fuß 32 und der Mantel 37 sind mit Hilfe der Dichtungen 38 und 47 im Gehäuse 31 dicht eingeschlossen.

Die Querschnittsverengungen werden zwischen den Rändern 34, 35 und 36 des Fußes einerseits und den ihnen gegenüberliegenden Innenflächen 39, 40 und 41 des Mantels andererseits gebildet.

Der Mantel umfaßt vier Reihen von Bohrungen 43, 44, 45 und 46, die jeweils zwischen den Rändern derart angeordnet sind, daß bei beliebiger Anordnung des Gehäuses immer wenigstens eine Bohrung im Mantel einer Eintrittsöffnung 42 im Gehäuse gegenübersteht.

Zu diesem Zweck umfaßt der Bauelementfuß 32 eine Einrichtung, welche seine genaue Positionierung im Gehäuse 31 in Höhe und Azimuth gestattet, nämlich die Dichtung 47, die seine Höhenpositionierung gewährleistet und die Anschläge 48, die seine Azimuth-Positionierung in seiner Handhabungsklammer und folglich im Gehäuse 31 gewährleisten.

Die Eintrittsöffnungen 42 können entweder an der Basis des Gehäuses, wie in Fig.4 dargestellt, oder zwischen den Rändern 34 und 35 oder zwischen den Rändern 35 und 36 oder oberhalb des Randes 36 angeordnet sein.

Das Kühlmittel zirkuliert in der Doppelhalterung 33 zwischen den beiden Wänden und tritt in Richtung der Pfeile f durch die Eintrittsöffnungen 42 und die Bohrungen 43, welche sich im Mantel 37 gegenüberstehen, in den Fuß 31 ein, strömt sodann durch die Querschnittsverengungen 34,39 sowie 35,40 und 36,41, wo es einen Druckverlust erleidet, der seinen Durchfluß regelt, und steigt anschließend in Richtung der Pfeile /1 in das Brennstoffelement.

In dem Fall, in welchem die Eintrittsöffnungen des Gehäuses 31 zwischen den Rändern 34 und 35 angeordnet sind, tritt das Kühlmittel durch diese Eintrittsöffnungen und die Bohrungen 44 des Mantels, die sich gegenüberstehen, hindurch, um danach durch die Querschnittsverengungen 35, 40 und 36, 41 zu strömen, welche seinen Durchfluß auf einen anderen Wert regeln.

In den Fällen, in welchen die Eintrittsöffnungen des Gehäuses zwischen den Rändern 35 und 36 oder oberhalb des Randes 36 angeordnet sind, erfolgt die Strömung des Kühlmittels durch die Bohrungen 45 oder 46 des Mantels entweder durch die Querschnittsverengungen 36,41 oder direkt in das Brennstoffelement.

Die F i g. 5 und 6 zeigen eine andere Ausführungsform mit dem Gehäuse 31, dem Bauelementefuß 32, den Rändern 34 und 35 auf dem Bauelementfuß und den gegenüberliegenden Rändern 49 des Gehäuses, wobei der Schutz der Ränder des Bauelementfußes und die Führung beim Einsetzen und Herausziehen des Brennstoffelementes durch drei radiale Wände 51 gewährleistet ist, die zwischen den Rändern 49 des Gehäuses eingesetzt sind.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Anordnung für eine Kühlmittelströmung in austauschbaren, rohrförmigen, identische Füße aufweisenden Bauelementen, in denen Wärme freigesetzt wird, insbesondere Kernbrennstoffelementen, die in einer Halterung mit einer Vielzahl von Gehäusen zur Aufnahme des Fußes jeweils eines Bauelementes gelagert sind und von einer gemeinsa- ι ο men Kühlmittelquelle mit Kühlmittel versorgt werden, wobei jedes Gehäuse eine Eintrittsöffnung für das Kühlmittel aufweist, das nach dem Durchströmen des Zwischenraumes zwischen dem Gehäuse und dem Bauelementfuß in den zu kühlenden Bereich des Bauelementes eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den Gehäusen (1; 12-17; 24-29; 31) und den jeweiligen Bauelementfüßen (2; 18—23; 32) mindestens eine Querschnittsverengung (5, 7; 6,8; 34,39; 35,40; 36,41; 34,49; 35,49) je Gehäuse aufweist, daß die Eintrittsöffnungen (4; 42) für das Kühlmittel in den Gehäusen (1; 12-17; 24-29; 31) bezüglich der Querschnittsverengungen (5, 7; 6, 8; 34, 39; 35, 40; 36, 41; 34, 49; 35, 49) an unterschiedlichen Stellen angeordnet sind und daß die Gehäuse in bezug auf die Drosselwirkung für die Kühlmittelströmung in an sich bekannter Weise in mindestens zwei Gehäusegruppen unterteilt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- «ι zeichnet, daß der Zwischenraum zwischen dem Bauelementfuß (2; 18—23; 32) und dem Gehäuse (1; 12—17; 24—29; 31) ringförmig ist und daß die Querschnittsverengung durch einen radial nach außen vorspringenden Rand (7, 8; 34—36) des Bauelementfußes (2; (8—23; 32) und/oder durch einen radial nach innen vorspringenden Rand (5, 6; 49) des Gehäuses (1; 12-17; 24-29; 31) gebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (7, 8; 34-36) des au Bauelementenfußes (2; 18—23; 32) untereinander identisch ausgebildet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder des Bauelementfußes untereinander unterschiedlich ausgebildet sind. Ί5

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (5, 6; 49) der Gehäuse (1; 12—17; 31) in allen Gehäusegruppen identisch ausgebildet sind und daß die Eintrittsöffnungen (4; 42) für das Kühlmittel in den Gehäusen ■"> <> bei den verschiedenen Gehäusegruppen an unterschiedlichen Stellen bezüglich der Querschnittsverengungen (5, 7; 6,8; 34,39; 35,40; 36,41; 34,49; 35, 49) angeordnet sind, um bei den verschiedenen Gehäusegruppen (12, 13; 14, 15; 16, 17) eine ">^r> unterschiedliche Anzahl von Drosselstellen für das Kühlmittel vorzusehen.

6. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (5, 6) der Gehäuse (24—29) innerhalb einer Gehäusegruppe (24,25; 26, wi 27; 28,29) identisch und in verschiedenen Gehäusegruppen unterschiedlich ausgebildet sind und daß die Eintrittsöffnungen (4) für das Kühlmittel bei allen Gehäusen (24—29) identisch und unterhalb der unteren Querschnittsverengung (5, 7) angeordnet (."> sind.

7. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch eekennzeichnet. daß die Ränder der Gehäuse in einer Gehäusegruppe identisch und in verschiedenen Gehäiisegruppen unterschiedlich ausgebildet sind und , j3 die Eintrittsöffnungen für das Kühlmittel in den Gehäusen bei den verschiedenen Gehäusegruppen an unterschiedlichen Stellen bezüglich der Querschnittsverengungen angeordnet sind, um bei den verschiedenen Gehäusegruppen eine unterschiedliche Anzahl von Drosselstellen für das Kühlmittel vorzusehen.

8. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder eines jeden Gehäuses unterschiedlich, in den verschiedenen Gehäusegruppen jedoch identisch ausgebildet sind und daß die Eintrittsöffnungen für das Kühlmittel in den verschiedenen Gehäusegruppen an unterschiedlichen Stellen bezüglich der Querschnittsverengungen angeordnet sind.

9. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder eines jeden Gehäuses und in den verschiedenen Gehäusegruppen unterschiedlich ausgebildet sind und daß die Eintrittsöffnungen für das Kühlmittel bei allen Gehäusen identisch ausgebildet und unterhalb der unteren Querschnittsverengung angeordnet sind.

10. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder eines jeden Gehäuses und in den verschiedenen Gehäusegruppen unterschiedlich ausgebildet sind und daß die Eintrittsöffnungen für das Kühlmittel in den verschiedenen Gehäusegruppen an unterschiedlichen Stellen bezüglich der Querschnittsverengungen angeordnet sind.

11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen dem Bauelementfuß (32) und einem diesen umgebenden und mit diesem fest verbundenen Mantel (37) angeordnet ist und daß die Querschnittsverengung durch einen radial nach außen vorspringenden Rand (34—36) des Bauelementfußes (32) und durch eine Innenfläche (39—41) des Mantels (37) gebildet ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (37) eine glatte Außenfläche als Schutzgehäuse aufweist, daß sein Durchmesser größer als der der Ränder (34—36) des Bauelementfußes (32) und kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses (31) ist, daß sich der Mantel (37) über die gesamte Länge des Bauelementfußes (32) erstreckt und daß eine Einrichtung (48) zur genauen azimutalen Positionierung des Bauelementfußes (32) in seinem Gehäuse (31) vorgesehen ist.

13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (37) zylindrisch ist, daß die Querschnittsverengungen durch die Ränder (34—36) des Bauelementfußes (32) und die diesen gegenüberliegenden Teile (39—41) der Innenfläche des Mantels (37) mit seitlichen Bohrungen (43—46) gebildet sind, deren Anzahl und Lage derart gewählt sind, daß zumindest eine der Bohrungen (43—46) mindestens einer der Eintrittsöffnungen (42) des Gehäuses (31) gegenüberliegt, und daß die Eintrittsöffnungen (42) im Gehäuse (31) bei verschiedenen Gehäusegruppen unterschiedlich positioniert und/ oder unterschiedlich bemessen sind.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 — 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauelementfuß (32) mindestens drei radial in das Gehäuse (31) einpaßbare Schutzwände (5i) aufweist, die sich über

die gesamte Länge des Fußes (32) erstrecken und deren Durchmesser Weiner als der des Gehäuses (31) ist

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Kühlmittelströmung in austauschbaren, rohrförmigen, identische Füße aufweisenden Bauelementen, in denen Wärme freigesetzt wird, insbesondere Kernbrennstoffelementen, die in einer Halterung mit einer Vielzahl von Gehäusen zur Aufnahme des Fußes jeweils eines Bauelementes gelagert sind und von einer gemeinsamen Kühlmittelquelle mit Kühlmittel versorgt werden, wobei jedes Gehäuse eine Eintrittsöffnung für das Kühlmittel aufweist, das nach dem Durchströmen des Zwischenraums zwischen dem Gehäuse und dem Bauelementfuß in den zu kühlenden Bereich des Bauelementes eintritt

Sowohl in Kernreaktoren als auch bei bestimmten Arien von chemischen Reaktoren werden im allgemeinen senkrecht stehende Pakete von rohrförmigen Bauelementen gebildet, in denen Hitze freigesetzt und mit Hilfe eines Kühlmittels, das die Bauelemente durchströmt, abtransportiert wird. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 33 83 287) weist jedes rohrförmige Bau- bzw. Kernbrennstoffelement an seinem unteren Ende einen zu seiner Längsachse koaxialen Fuß auf, mit dem es bei der Bildung des Bauelementepaketes in eine am Boden des Reaktors angeordnete Halterung eingesetzt werden kann, die zu diesem Zweck mit einer Vielzahl von zur Aufnahme jeweils eines Bauelementefußes dienenden Gehäusehohlräumen ausgestattet ist Für eine von der Halterung ausgehende und nach oben durch die Bauelemente führende Kühlmittelströmung sind sowohl in der Wand eines jeden Gehäuses als auch im Bereich des Fußes des Bauelementes Eintrittsöffnungen vorgesehen, die bei der bekannten Anordnung in allen Gehäusen bzw. für alle Bauelemente in identischer Weise positioniert und dimensioniert sind.

Dies hat jedoch zur Folge, daß der Kühlmitteldurchsatz für alle zum Zweck einer möglichst einfachen Austauschbarkeit mit identischen Füßen ausgestattete Bauelemente derselbe ist Da bei der beschriebenen Paketbildung von wärmeerzeugenden Bauelementen bei den im Inneren des Paketes befindlichen Bauelementen eine erheblich größere Wärmemenge abgeführt werden muß als bei den außen angeordneten Bauelementen, hat dies zur Folge, daß der auf die maximale abzuführende Wärmemenge abgestimmte Kühlmitteldurchsatz für die äußeren Bauelemente unnötig hoch ist.

Es ist daher wünschenswert, die Bauelemente in zwei oder mehr Gruppen mit unterschiedlich hohem, an die jeweils entstehende und abzutransportierende Wärmemenge angepaßtem Kühlmitteldurchsatz zu unterteilen.

Bei einer bekannten Vorrichtung (DE-AS 11 13 761) wird dies dadurch bewirkt daß die Eintrittsöffnungen für das Kühlmittel in die Gehäuse unterschiedliche Querschnitts aufweisen und somit nach einem vorgegebenen Verteilungsgesetz unterschiedliche Kühlmitteldurchsätze durch die ansonsten untereinander gleichen Bau- bzw. Brennstoffelemente in Abhängigkeit von deren jeweiliger Lage innerhalb des Reaktorkerns bewirken. Diese Anordnung besitzt jedoch den Nachteil, daß bei den Bauelementen mit geringem Durchsatz wegen des starken Druckverlustes, den die Kühlmittelströmung beim Durchgang durch die Eintrittsöffnungen erleidet, sehr häufig Kavitationen verursacht werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe

zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen

Art zu schaffen, die es auf einfache Weise ermöglicht

den Kühlmitteldurchsatz durch Bauelemente mit unter schiedlich starker Wärmeentwicklung innerhalb sehr weiter Grenzen an den jeweiligen Bedarf anzupassen, ohne daß es hierbei zu Beschädigungen der Vorrichtung kommt

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten

tu Anordnung dadurch gelöst daß erfindungsgemäß der Zwischenraum zwischen den Gehäusen und den jeweiligen Bauelementfüßen mindestens eine Querschnittsverengung je Gehäuse aufweist daß die Eintrittsöffnungen für das Kühlmittel in den Gehäusen

ι *> bezüglich der Querschnittsverengungen an unterschiedlichen Stellen angeordnet sind, und daß die Gehäuse in bezug auf die Drosselwirkung für die Kühlmittelströmung in an sich bekannter Weise in mindestens zwei Gehäusegruppen unterteilt sind.

Bei dieser Anordnung gemäß der Erfindung kann in Abhängigkeit vom jeweiligen Bedarf eine beliebige Anzahl von Querschnittsverengungen an jedem Bauelementfuß vorgesehen werden, wobei jedoch für einen Anwendungsfall, beispielsweise einen Reaktor immer

r> alle Bauelementfüße gleich ausgebildet sind, d.h. dieselbe Anzahl von Querschnittsverengungen mit dem sie umgebenden Gehäuse bilden. Es ist dann lediglich die relative Lage der Eintrittsöffnungen in das Gehäuse für das Kühlmittel bezüglich der Querschnittsverengungen

ίο von Gehäusegruppe zu Gehäusegruppe unterschiedlich zu wählen, um zu unterschiedlichen Kühlmitteidurchsätzen zu kommen.

Eine Möglichkeit in den Gehäusegruppen verschiedene Positionen für die Eintrittsöffnungen bezüglich der

i'y Querschnittsverengungen festzulegen, besteht darin, daß alle Querschnittsverengungen identisch ausgebildet sind und die Höhenlage der Eintrittsöffnungen von Gehäusegruppe zu Gehäusegruppe so verändert wird, daß das Kühlmittel auf seinem Weg von der

4(i Eintrittsöffnung durch den Zwischenraum zwischen Gehäuseinnenwand und Bauelementfuß zu dem eigentlich zu kühlenden Brennelementabschnitt jeweils eine andere Anzahl von Drosselstellen zu durchströmen hat und somit eine von Gehäusegruppe zu Gehäusegruppe

π verschiedene Druckminderung erfährt, was einen jeweils anderen Durchsatz zur Folge hat.

Eine andere Möglichkeit, dieses Prinzips zu realisieren, wird dadurch gegeben, daß bei identischen Bauelementfüßen durch eine entsprechende Ausbildung

Vi der Gehäusewände die Weite der Querschnittsverengungen von Gehäusegruppe zu Gehäusegruppe unterschiedlich bemessen wird, so daß es auch bei einer für alle Gehäusegruppen gleichen Anzahl von Querschnittsverengungen pro Bauelementfuß und bei für alle

Ti Gehäusegruppen gleicher Höhenlage der Eintrittsöffnungen zu unterschiedlichen Kühlmitteldurchsätzen in den verschiedenen Gehäusegruppen kommt. Hierbei weisen die Eintrittsöffnungen insofern eine unterschiedliche relative Lage bezüglich der Querschnittsveren-

i" gung auf, als je nach Weite der Querschnittsverengungen die Kantenabstände und somit auch die Länge der Strömungswege zwischen der Eintrittsöffnung und den Querschnittsverengungen unterschiedlich sind.

Will man eine noch stärkere Differenzierung der

ι . Kühlmittel-Stromstärken erreichen, so können die beiden oben beschriebenen Realisierungsarten der Anordnung gemäß der Erfindung miteinander kombiniert werden.