DE2040497A1 - Brennstoffanordnung fuer einen Kernreaktor - Google Patents
Brennstoffanordnung fuer einen KernreaktorInfo
- Publication number
- DE2040497A1 DE2040497A1 DE19702040497 DE2040497A DE2040497A1 DE 2040497 A1 DE2040497 A1 DE 2040497A1 DE 19702040497 DE19702040497 DE 19702040497 DE 2040497 A DE2040497 A DE 2040497A DE 2040497 A1 DE2040497 A1 DE 2040497A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- flow channel
- fuel assembly
- mounting plate
- fuel
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
Patentanwälte
Dr-Ing Wilhelm Reichel
Dipl-Ing. Woligaig: !sichel
Dipl-Ing. Woligaig: !sichel
6 Fianlduit a. M. 1 6391
Paiksiiaße 13
GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y. VStA
Brennstoffanordnung für einen Kernreaktor
Die Erfindung bezieht,sich auf eine Brennstoffanordnung
für einen Kernreaktor mit mehreren Brennstoffstäben, die
mit zv/ei Halterungsplatten in Abständen voneinander in
Form einer Gruppe gehaltert sind, wobei durch eine der Halterungsplatten ein Kühlmittel einströmt, und mit einen
abnehmbaren, an den Enden offenen Strömungskanal, der die Brennstoffstabgruppe umgibt und der an eine Umfangsoberflache
der einen Halterungsplatte derart angepaßt ist, daß er die zwischen diesen Teilen austretende Kühlmittelleckströmung
begrenzt.
Bei einer bekannten Art von Kernreaktoren, beispielsweise
bei dem Dresden-Kernkraftwerk in der Nähe von Chikago, Illinois, ist der Reaktorkern oder der Spaltraum hetero^..-ausgebildet.
Das bedeutet, daß im Spaltraum mehrere Brennstoff anordnungen in einer Gruppe vertikal angeordnet sind,
so daß ein Spaltraum gebildet wird, in dem sich die Kernspaltungsreaktion selbständig unterhalt. Der Spaltraum befindet
sich in einem Druckgefäß'oder in einem Druckkessel,
in dem der Spaltraum in ein Arbeitsmedium eingetaucht ist, beispielsweise in Leichtes Wasser. Das Leichte V/asser
109808/1537
20A0A97
dient sowohl als Kühlmittel als auch als Neutronenmoderator.
Hehrere Steuer- oder Regelstäbe mit neutronenabsorbierendem Material können wahl v/ei se zwischen die Brennstoffanordnungen
geschoben werden, um die Reaktivität des Spaltraumes zu steuern.
Jede Brennstoffanordnung enthält einen rohrförmigen Strömungskanal
mit einer Gruppe von länglichen, plattierten Brennstoffelementen oder Brennstoffstäben, die zwischen
einer oberen und unteren Halterungsplatte angeordnet sind. Die Brennstoffanordnungen sind in dem Druckgefäß zwischen
einem oberen Spaltraumgitter und einer unteren Spaltraumstützplatte angeordnet. Die untere Halterungsplatte jeder
Brennstoffanordnung weist ein Nasenstück auf, das sich in die untere Spaltraumstützplatte einsetzt und durch eine
Öffnung in dieser Platte hindurchragt, um sich in eine Zufuhrkammer für ein unter Druck stehendes Kühlmittel zu
erstrecken. Das Nasenstück weist Öffnungen auf, durch die das Kühlmittel nach oben in die Strömungskanäle strömt,
um Wärme von den-Brennstoffelementen abzuführen. Eine
Brennstoffanordnung dieser Art ist beispielsweise in der US-Patentschrift 3 350 275 beschrieben. Bei den heutigen
Kernreaktoren befinden sich in dem Spaltraum auch Meßinstrumente, beispielsweise Neutronendetektoren, die in
Behältern aufbewahrt sind, die in den Räumen zwischen den Brennstoffanordnungen angeordnet sind.
Bei einem Siedewasserreaktor wird die vrärme von dem Brennstoff
über die Brennstoffstabplattierung zum Wasser übertragen, das zwischen den Brennstoffstäben nach oben strömt.
In einer gewissen Höhe erreicht das strömende Wasser seine Sättigungstemperatur, so daß sich zunehmende Anteile des
V/assers über dieser Stelle in der Dampfphase befinden. Im allgemeinen ist der Wärmeübertragungskoeffizient zwischen
der Brennstoffstabplattierung oder dem BrennstoffstabUberzug und dem Wasser im wesentlichen konstant. Wenn
109808/153 7
2040A97
der Wärmestrom Um ein beachtliches Maß zunimmt, wird ein
Schwellwert erreicht, bei dem der Wärmeübertragungskoeffizient plötzlich um einen Faktor von 5 bis 10 abnimmt. Der
Wärmestrom, der an der Grenze zwischen dem Kernsieden und dem Film- oder Dünnschichtsieden auftritt, wird kritischer
Wärmestrom genannt.
Bei der Konstruktion von Siedewasserreaktoren ist die Beziehung
zwischen der Kühlmittelströmung durch die Brennstoff
anordnungen innerhalb der Strömungskanäle und der Kühlmittelparallelströmung durch die Zwischenräume zwischen
den Brennstoffanordnungen außerhalb der Strömungskanäle von Bedeutung. Einerseits ist es erwünscht, die
Kühlmittelströmung innerhalb der Strömungskanäle so groß wie möglich zu machen, damit auch der kritische Wärmestrom
möglichst groß ist. Andererseits ist es notwendig, eine
begrenzte Kühlmittelparallelströmung aufrechtzuerhalten, um zu verhindern, daß sich Kühlmittelstauungen und Dampfblasen
bilden. Ferner müssen die Regelstäbe und die innerhalb des Spaltraumes angeordneten Meßgeräte, die sich in
den Räumen zwischen den Brennstoffanordnung-Strömungskanälen erstrecken, hinreichend gekühlt werden. Bei einer
vorgegebenen GesamtstrÖmung durch den Spaltraum muß man daher zwischen der Strömung durch die Strömungskanäle
und der Parallel- oder Leckströmung ein gewisses Gleichgewicht aufrechterhalten, das zum einen einen genügenden
Abstand von dem kritischen Wärmestrom garantiert und zum anderen der Ausbildung von übermäßig großen Dampfblasen
außerhalb der Strömungskanäle entgegenwirkt.
Bei den herkömmlichen Anordnungen wird eine Steuerung der.
Parallelströmung dadurch erreicht, daß man zwischen dem Strömungskanal und der unteren Halterungsplatte eine gewisse
Menge der Kühlmittelströmung als Leckströmung austreten läßt. Der Strömungskanal ist an der Brennstoff-
109808/153
stabanordnung nicht fest angebracht, sondern bildet mit
der oberen und unteren Halterungsplatte einen Schiebeoder Gleitsitz, so daß der Strömungskanal zum Erneuern
oder Nachsehen der Brennstoffstäbe und zum Überwachen der Brennstoffstabanordnung leicht abgenommen werden kann.
Damit der Platzbedarf so gering wie möglich ist und eine minimale parasitäre Neutronenabsorption auftritt, ist der
Strömungskanal aus einem verhältnismäßig dünnwandigen Material hergestellt. Wenn nun zum Erhöhen der Kühlmittelströmung
durch die Brennstoffanordnungen der auf das Kühlmittel einwirkende Druck erhöht wird, biegt sich der Strömungskanal
von der unteren Halterungsplatte nach außen v/eg, so daß die Leckströmung einen übermäßig hohen Wert
annimmt. Dadurch entsteht die Gefahr, daß den Brennstoffanordnungen eine zu große Menge der Kühlmittelströmung
entzogen wird. Die herkömmlichen Anordnungen zum Steuern der Kühlmittelleckströmung sind daher für die heutigen
Kernreaktoren, die mit höheren Leistungsdichten, größeren Dampfmengen und geringeren thermischen Grenzen arbeiten,
unzureichend. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine bessere und genauere Einstellung oder Steuerung
der Kühlmittelparallelströmung vorzunehmen. Dabei soll die Parallel- oder Leckströmung einen etwa konstanten
Prozentsatz der gesamten Kühlmittelströmung ausmachen, die durch den Spaltraum fließt. Gleichzeitig soll dabei Jedoch
das Abnehmen und Aufbringen des Strömungskanals nicht erschwert werden.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Brennstoff anordnung nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine
Zusammenhalteeinrichtung, die an dieser einen Halterungsplatte angebracht ist, eine sich von der Umfangsflache
entfernende Bewegung oder Ausdehnung des Strömungskanals verhindert.
109808/ 1 537
- _ 5 —
Diese Zusammenhalteeinrichtung kann nach der Erfindung
eine Hülse sein, die an der unteren Halterungsplatte befestigt
ist und zusammen mit dieser einen länglichen, nach oben offenen Schlitz bildet, in den der untere Abschnitt
des Strömungskanals eingesetzt ist. Auf diese Weise ist das untere Ende des Strömungskanals zwischen
die Hülse und die Oberfläche der unteren Halterungsplatte eingebettet, so daß ein Wegbewegen des Strömungskanals von
der unteren Halterungsplatte nicht möglich ist. Die Hülse kann eben oder wellenförmig ausgebildet sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an der unteren Halterungsplatte mit Köpfen versehene Stifte
oder Knöpfe angebracht, die in eine gleiche Anzahl von länglichen, offenen Schlitzen eingreifen, die am unteren
Rand des Strömungskanals vorgesehen sind.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine
längliche, nach oben offene Rille oder Sitzfläche in der unteren Halterungsplatte vorgesehen, in die der untere Rand
des Strömungskanals eingreift. Da die Rille verhältnismäßig flach ist, weist diese Anordnung nach der Erfindung
eine Feder auf, die den Strömungskanal nach unten drückt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von Figuren beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Kernreaktor-Dampferzeugers.
Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene perspektivische
Ansicht einer Brennstoffanordnung.
Fig. 3a ist eine vergrößerte Ansicht des unteren Abschnitts
der Brennstqffanordnung und zeigt eine nach der Erfindung ausgebildete Ummantelung, die
zur Steuerung der Leckströmung dient.
109808/1537
Fig. 3b ist eine Teilansicht einer nach der Erfindung ausgebildeten wellenförmigen Ummantelung zum
Steuern der Leckströmung.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des unteren Abschnitts der Brennstoffanordnung und zeigt eine nach der
Erfindung ausgebildete Einrichtung mit Schlitzen und Knöpfen zum Steuern der Kühlmittelleckstromung.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des unteren Abschnitts
der Brennstoffanordnung und zeigt eine nach der Erfindung ausgebildete Sitzeinrichtung zum Steuern
der Kühlmittelleckstromung.
Fig. 6 zeigt an Hand einer graphischen Darstellung den gegenüber dem Stand der Technik durch die Erfindung
erzielten technischen Fortschritt.
Die Erfindung wird an Hand einer wassergekühlten und moderierten Kernreaktors beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel
eines solchen Reaktors ist in Fig. 1 dargestellt. Diese Reaktoren enthalten ein Druckgefäß oder einen Druckkessel 10
mit einem Kettenreaktionsspaltraum 11, der in ein Kühlmittel eingetaucht ist, beispielsweise Leichtes Wasser. Der Spaltraum
oder Reaktorkern 11 wird von einem ringförmigen Mantel 12 umgeben. Der Spaltraum 11 enthält mehrere austauschbare
Brennstoffanordnungen 13, die in Abständen voneinander in dem Druckgefäß 10 zwischen einem oberen Spaltraumgitter 14
und einer unteren Spaltraumstützplatte 16 angeordnet sind.
Jede Brennstoffanordnung weist ein Nasenstück 17 auf, das in einen Stützsockel in der Stützplatte 16 eingreift. Das
Ende des Nasenstücks ragt durch die Stützplatte 16 hindurch und weist Öffnungen auf, die mit einer Kühlmittelkammer
19 in Verbindung stehen. Eine Kühlmittelumlaufpumpe 18 drückt das Kühlmittel in die Kühlmittelzufuhrkammer 19,
von der aus das Kühlmittel durch die öffnungen in den Nasenstücken
17 nach oben durch die Brennstoffanordnungen ge-
109808/1537
trieben wird. Ein Teil des Kühlmittels wird dabei in
Dampf umgesetzt, der über eine Abscheider-Trockner- Einrichtung 20 zu einer Nutzungs- oder Verwertungsmaschine
strömt, beispielsweise einerTurbine 21. Das in einem Kondensator 22 gebildete Kondensat wird als Speisewasser
von einer Pumpe 23 dem Druckgefäß 10 erneut, zugeführt.
Mehrere Regel- oder Steuerstäbe 24 können wahlweise zwischen die Brennstoffanordnungen 13 eingeschoben werden,
um die Reaktivität des Spaltraumes zu steuern. Zwischen den Brennstoffanordnungen sind mehrere Behälter 15 angeordnet,
die Meßgeräte enthalten, beispielsweise Neutronendetektoren, um den Leistungspegel des Spaltraumes zu
überwachen und anzuzeigen.
Die in Fig. 2 dargestellte Brennstoffanordnung 13 enthält
mehrere längliche Brennstoffstäbe 26, die zwischen einer
unteren Halterungsplatte 27 und einer gerippten oberen
Halterungsplatte 28 angeordnet sind. Die Brennstoffstäbe
26 laufen durch mehrere Brennstoff-Abstandshalter 29, die eine ^wischenhalterung für die Brennstoffstäbe bilden»
so daß sie sich nicht berühren und keine seitlichen Vibrationen
oder Schwingungen ausführen.
Jeder Brennstoffstab 26 weist ein längliches Rohr auf, das
einen spaltbaren Brennstoff in Form von Tabletten, Kugeln, Teilchen, Pulver oder dgl. enthält. Die länglichen Rohre
sind durch ein oberes und unteres Abschlußstück 30 und verschlossen. Das untere Abschlußstück 31 ist kegelförmig
ausgebildet, so daß es sich genau ausgerichtet in eine Stützöffnung 32 in der unteren Halterungsplatte 27 einsetzen
kann. Die oberen Abschlußstücke 30 weisen verlängerte Ansätze 33 auf, die mit Halterungsöffnungen 34 in
der oberen Halterungsplatte 28 ausgerichtet sind.
Einige der Stützöffnungen 32 in der unteren Halterungsplatte
27, beispielsweise ausgewählte Stützöffnungen am
109808/1537
Halterungsplattenrand, sind mit einem Gewinde versehen, in das Brennstoffstäbe eingeschraubt werden können, deren
unteres Abschlußstück 31 ebenfalls ein Gewinde trägt. Die Ansätze 33 an den oberen Abschlußstücken 30 derselben
Brennstoffstäbe sind derart verlängert, daß sie durch die Öffnungen in der oberen Halterungsplatte 28 ragen. Ferner
sind sie mit einem Gewinde ausgerüstet, so daß sie eine Befestigungsmutter 35 mit einem Innengewinde aufnehmen können.
Auf diese Weise sind die obere und untere Halterungsplatte und die Brennstoffstäbe zu einem einheitlichen Gebilde
zusammengefügt.
Ferner enthält die Brennstoffanordnung 13 einen dünnwandigen
rohrförmigen Strömungskanal 36 mit etwa quadratischem
Querschnitt. Der Strömungskanal 36 ist derart ausgebildet, daß er mit der unteren und oberen Halterungsplatte 27 und
28 und den Abstandshaltern 29 einen Schiebe- oder Gleitsitz bildet, so daß der Strömungskanal leicht aufgeschoben und
entfernt werden kann. Der Strömungskanal 36 weist ein
Plattenstück 37 auf, das an seinem oberen Ende angeschweißt ist. Das Plattenstück 37 dient dazu, den Strömungskanal an
dem Brennstoffstabbündel mit einem Schraubenbolzen 38 zu befestigen.
Die untere Halterungsplatte 27 ist mit einem Nasenstück ausgerüstet, das sich in einen Sockel in der Stützplatte
(Fig. 1) einsetzt. Y/ie bereits erwähnt, ragt das Ende des Nasenstücks durch die Stützplatte 16 hindurch und weist
Öffnungen 39 auf, in die das unter Druck stehende Kühlmittel eintritt. Von dort strömt das Kühlmittel zwischen
den Brennstoffstäben nach oben.
Um in den Räumen 25 (Fig. 1) zwischen den Brennstoffanordnungen einen Kühlmittelstau zu verhindern, ist es einem
Teil (etwa 5 bis 6%) der Kühlmittelströmung in jeder Brennstoff
anordnung gestattet, in die Zwischenräume 25 auszu-
109808/1 537
_ 9 —
treten, und zwar an einer Stelle, die sich zwischen der unteren Halterungsplatte 27 und dem Strömungskanal 36
der Brennstoffanordnung befindet, wie es durch einen Pfeil
LF in Fig. 2 dargestellt ist. Ferner kann die Parallelströmung durch besondere Durchtrittsöffnungen 48 in der unteren
Halterungsplatte 27 oder durch besondere Durchtrittsöffnungen
49 im Strömungskanal 36 in die Zwischenräume 25 gelangen. Die herkömmlichen Anordnungen sind nicht in der Lage,
eine genaue Steuerung oder Regelung der Leckströmung
oder Parallelströmung vorzunehmen. Nach der Erfindung wird die Steuerung der Leckströmung dadurch vorgenommen, daß das
Wegbiegen des Strömungskanals von der unteren Halterungsplatte begrenzt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3a dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Strömungskanalhalterung
inform einer Hülse oder eines Mantels 40 vorgesehen. Die Hülse 40 legt sich an eine innere Schulter 41 an und ist an den Stellen 42 mit einer Außenschulter
43 verschweißt oder vernietet. Infolge dieser Anordnung bilden die Hülse-40 und die Außenoberfläche 44 der
unteren Halterungsplatte 27 einen länglichen Öffnungsschlitz, in den sich der untere Abschnitt des Strömungskanals 36 einsetzt. Dadurch daß der Strömungskanal 36
zwischen die Hülse 40 und die untere Halterungsplatte 27 eingebettet ist, wird die Durchtrittsstrecke der Leckströmung
um ein beträchtliches Maß verlängert und damit der Strömungswiderstand der Leckströmung vergrößert. Der Mantel
oder die Hülse 40 verhindert, daß sich der Strömungskanal 36 von der unteren Halterungsplatte 27 weg nach
außen ausdehnt. Die obere Innenkante 46 der Hülse 40 und die untere Außenkante 47 des Strömungskanals 36 sind abgeschrägt
oder abgerundet, um die Montage des Strömungskanals zu erleichtern.
109808/1537
Zusätzlich zu der Leckströmungsstrecke zwischen der unteren Halterungsplatte 27, dem Strömungskanal 36 und der
Hülse 40 können Parallelströmungsöffnungen 48 in der unteren Halterungsplatte und bzw. oder Parallelströmungsöffnungen
49 in dem unteren Bereich des Durchflußkanals vorgesehen sein.
In Fig. 3b ist eine etwas abgeänderte Hülse 40' dargestellt,
die ein Wellenprofil aufweist. Die Wellen oder'Falten erhöhen den Strömungswiderstand für die Leckströmung und erhöhen
gleichzeitig die Steifigkeit oder Festigkeit der Hülse.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird der Strömungskanal
36 an einer sich von der unteren Halterungsplatte 27 entfernenden Bewegung durch eine Reihe von
Stiften, die mit einem Kopf versehen sind, oder Knöpfen
50 gehindert, die an der unteren Halterungsplatte 27 befestigt sind und in entsprechende geschlitzte Öffnungen
51 eingreifen, die in dem unteren Rand des Strömungskanals 36 vorgesehen sind. Die Enden der Schlitze 51 und
die Innenkanten der Knöpfe 50 können abgeschrägt oder abgerundet sein, um die Montage des Strömungskanals 36 zu
erleichtern.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird der Strömungskanal
durch einen nach innen kegelförmig zulaufenden Sitz 60, der an der unteren Hal-terungsplatte 27 ausgebildet
ist und mit einer entsprechend ausgebildeten kegelförmigen Sitzfläche 61 am unteren Ende des Strömungskanals
36 zusammenarbeitet, an einer von der unteren Halterungsplatte
fortführenden Bewegung oder Durchbiegung gehindert. Der Strömungskanal wird durch eine Federanord-
109808/1537
OR.6INAL
nung an zwei entgegengesetzten Ecken am oberen Ende der
Brennstoffanordnung 13 auf die Sitzfläche 60 gedrückt,
jede Federanordnung enthält eine Feder 62, die über einen an der oberen Halterungsplatte 28 befestigten Stift 63
geschoben ist. Die Feder 62 wird von einer auf den Stift aufgeschraubten Mutter 64 gegen einen am Strömungskanal
36 befestigten Stift 66 gedrückt. Auf diese Weise üben die Federn 62 auf den Strömungskanal 36 eine nach unten
wirkende Kraft aus, so daß sich das untere Ende des Strömungskanals in den konischen Sitz 60 einsetzt.
Der Sitz 60 kann sich um den gesamten Umfang erstrecken. Bei Brennstoffanordnungen mit einem rechteckigen oder
quadratischen Querschnitt ist es oft nicht notwendig, daß der Sitz 60 um die Ecken 65 der unteren Halterungsplatte
27 geführt ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß.sich
der Strömungskanal 36 an den Ecken fest an die untere Halterungsplatte anlegt. Wenn man jedoch die Leckströmung
auf ein Minimum begrenzen will, ist es zweckmäßig, daß die Sitzfläche 60 auch um die Ecken herum verläuft.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist graphisch in Fig. 6 dargestellt. Darin wird das Verhalten der
Strömungsmittel-Steueranordnung nach der Erfindung mit den üblichen Anordnungen verglichen, die lediglich eine vorgegebene
Passung oder einen vorgegebenen Sitz zwischen dem Strömungskanal 36 und der unteren Halterungsplatte 2?
vorsehen. Die ausgezogenen Kurven zeigen das Verhalten der erfindungsgemäßen Brennstoffanordnung im Vergleich zu
herkömmlichen Brennstoffanordnungen am Beginn der Lebensdauer.
Die gestrichelten oder unterbrochenen Kurven zeigen die Verhältnisse am Ende der Lebensdauer, also nach einigen
Betriebsjahren der Anordnungen in einem Kernreaktor. Bei den herkömmlichen Anordnungen nimmt die Leckströmung
in Abhängigkeit von der Lebensdauer um mehr als ein Drittel zu. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ändert sich
10 9 8 0 8/1537
hingegen die Leckströmung in Abhängigkeit von der Lebensdauer um weniger als 1%. Außerdem sind bei der erfindungsgemäßen
Anordnung die Leckströmungsänderungen in Abhängigkeit von KühlmittelStrömungsänderungen wesentlich geringer.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß das Austauschen des Strömungskanals 36
gegenüber den herkömmlichen Anordnungen nicht erschwert wird.■
1 09808/1537
Claims (9)
- Pat entansprücheΛ1.^Brennstoffanordnung für einen Kernreaktor mit mehreren Brennstoffstäben, die mit zwei Halterungsplatten in Abständen voneinander in Form einer Gruppe gehaltert sind, wobei durch eine der Halterungsplatten ein Kühlmittel einströmt, und mit einem abnehmbaren, an den Enden offenen Strömungskanal, der die Brennstoffstabgruppe umgibt und der an eineUmfangsoberflache der einen Halterungsplatte derart angepaßt ist, daß er die zwischen diesen Teilen austretende Kühlmittelleckströmung begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusammenhalteeinrichtung, die an dieser einen Halterungsplatte (27) angebracht ist, eine sich von der Umfangsfläche entfernende Bewegung oder Ausdehnung des Strömungskanals (36) verhindert.
- 2. Brennstoffanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Haiterungsplatte mindestens einen Parallelweg für die Kühlmittelströmung vorsieht.
- 3. Brennstoffanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenhalteeinrichtung eine Hülse (40) ist, die die eine Halterungsplatte (27) umgibt und zusammen mit dieser Halterungsplatte einen axial verlaufenden Schlitz bildet, der das untere Ende des Strömungskanals (36) aufnimmt.
- 4. Brennstoffanordnung nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse ein um den gesamten Umfang laufendes WeI-lenprofil (40«) aufweist.109808/1537
- 5. Brennstoffanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffanordnung mindestens einen viereckigen Querschnitt aufv/eist und daß die Zusammenhalteeinrichtung ein entsprechendes Teil ist, das an jeder Seite der einen Halterungsplatte befestigt ist und axial verlaufende Schlitze bildet, in die entsprechende Abschnitte des Strömungskanals eingesetzt sind.
- 6. Brennstoffanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile ein Wellenprofil aufweisen.
- 7. Brennstoffanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenhalteeinrichtung eine Anzahl von über dem Umfang verteilten, länglichen offenen Schlitzen (51) in dem der einen Halterungsplatte (27) benachbarten Ende des Strömungskanals (36) und eine entsprechende Anzahl von seitlich nach außen ragenden, mit Köpfen versehenen Stiften (50) enthält, die an der Halterungsplatte befestigt sind, und daß die Stifte in die Schlitze eingreifen und die Köpfe der Stifte eine nach außen gerichtete Bewegung des Strömungskanals verhindern.
- 8. Brennstoffanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurückhalteeinrichtung eine längliche, nach oben offene Rille (60) in der einen Halterungsplatte (27) ist, die das der einen Halterungsplatte benachbarte Ende des Strömungskanals (36) aufnimmt und dadurch eine von der einen Halterungsplatte fortführende seitliche Bewegung des Strömungskanals verhindert.
- 9. Brennstoffanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Federanordriungen (64) den Strömungskanal (36) in die Rille (60) drücken. 109808/1537Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85048369A | 1969-08-15 | 1969-08-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2040497A1 true DE2040497A1 (de) | 1971-02-18 |
Family
ID=25308246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702040497 Pending DE2040497A1 (de) | 1969-08-15 | 1970-08-14 | Brennstoffanordnung fuer einen Kernreaktor |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3697376A (de) |
JP (1) | JPS514234B1 (de) |
DE (1) | DE2040497A1 (de) |
ES (1) | ES382773A1 (de) |
FR (1) | FR2058305B1 (de) |
GB (1) | GB1256198A (de) |
NL (1) | NL7012019A (de) |
SE (1) | SE349178B (de) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4038137A (en) * | 1973-09-26 | 1977-07-26 | Exxon Nuclear Company, Inc. | Locking means for fuel bundles |
US4035233A (en) * | 1975-06-18 | 1977-07-12 | General Electric Company | Channel follower leakage restrictor |
JPS521298A (en) * | 1975-06-23 | 1977-01-07 | Toshiba Corp | Flow distribution device of nuclear reactor |
JPS5277996A (en) * | 1975-12-25 | 1977-06-30 | Toshiba Corp | Nuclear reactor |
US4526745A (en) * | 1981-08-25 | 1985-07-02 | Ab Asea-Atom | Fuel assembly with a water flow separated from the fuel rods |
SE445401B (sv) * | 1984-10-24 | 1986-06-16 | Asea Atom Ab | Forband vid fixering av en metallisk kropp vid ett veggparti hos ett i en zirkoniumlegering utfort holjeror for en kernbrenslepatron |
US4663118A (en) * | 1985-06-20 | 1987-05-05 | General Electric Company | Flow channel to nozzle attachment for nuclear fuel assembly |
USRE34246E (en) * | 1987-03-24 | 1993-05-11 | General Electric Company | Thin walled channel |
USRE33818E (en) * | 1987-03-24 | 1992-02-11 | General Electric Company | Axially shaped channel and integral flow trippers |
US4749544A (en) * | 1987-03-24 | 1988-06-07 | General Electric Company | Thin walled channel |
US4749543A (en) * | 1987-03-24 | 1988-06-07 | General Electric Company | Axially shaped channel and integral flow trippers |
US4889684A (en) * | 1988-08-01 | 1989-12-26 | General Electric Company | Hydraulic reinforcement of channel at lower tie-plate in BWR fuel bundle |
SE509236C2 (sv) * | 1993-06-03 | 1998-12-21 | Asea Atom Ab | Bränslepatron för kokarvattenreaktor |
SE517867C2 (sv) | 1995-10-12 | 2002-07-23 | Gen Electric | Vattenstav i ett bränsleaggregat tillhörigt en kokvattenreaktor |
US5627866A (en) * | 1995-10-12 | 1997-05-06 | General Electric Company | Fuel assembly structure using channel for load support |
US5610961A (en) * | 1995-10-12 | 1997-03-11 | General Electric Company | Fuel assembly structure using channel for load support |
US5646973A (en) * | 1995-10-12 | 1997-07-08 | General Electric Company | BWR fuel assembly without upper tie plate |
US5748695A (en) * | 1995-11-07 | 1998-05-05 | General Electric Company | Fuel assembly structure selectively using channel and coolant rod for load support and method |
US6934351B2 (en) * | 2002-12-06 | 2005-08-23 | Framatome Anp Inc. | Boiling water reactor fuel assembly |
US20230091913A1 (en) * | 2021-09-21 | 2023-03-23 | Framatome | Bwr nuclear fuel assembly comprising an interaction device between a lower tie plate and a fuel channel |
-
1969
- 1969-08-15 US US850483A patent/US3697376A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-08-14 DE DE19702040497 patent/DE2040497A1/de active Pending
- 1970-08-14 FR FR707029995A patent/FR2058305B1/fr not_active Expired
- 1970-08-14 ES ES382773A patent/ES382773A1/es not_active Expired
- 1970-08-14 SE SE1114570A patent/SE349178B/xx unknown
- 1970-08-14 NL NL7012019A patent/NL7012019A/xx unknown
- 1970-08-14 GB GB39415/70A patent/GB1256198A/en not_active Expired
- 1970-08-15 JP JP45071321A patent/JPS514234B1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7012019A (de) | 1971-02-17 |
SE349178B (de) | 1972-09-18 |
ES382773A1 (es) | 1972-11-16 |
FR2058305B1 (de) | 1973-08-10 |
US3697376A (en) | 1972-10-10 |
FR2058305A1 (de) | 1971-05-28 |
GB1256198A (en) | 1971-12-08 |
JPS514234B1 (de) | 1976-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2040497A1 (de) | Brennstoffanordnung fuer einen Kernreaktor | |
CH672558A5 (de) | ||
DE1589801C3 (de) | Kernreaktor mit einer Anordnung von mehreren quadratischen Brennstoffbündeln | |
EP0517750B1 (de) | Siedewasserkernreaktor und kernreaktorbrennelement für diesen siedewasserkernreaktor | |
DE1539821C3 (de) | Bündeiförmiges Brennelement für einen Kernreaktor | |
DE3139823C2 (de) | Brennstoffbündel | |
DE2040416A1 (de) | Brennstoffanordnung fuer einen Kernreaktor | |
DE1764140A1 (de) | Brutreaktor | |
CH658535A5 (de) | Kernbrennstoffkassette mit einem kuehlmittel fuehrenden rohr. | |
DE2040415A1 (de) | Brennstoffanordnung fuer einen Kernreaktor | |
DE1294574B (de) | Auswechselbares Kernreaktor-Brennelement, bestehend aus mehreren Brennstaeben | |
EP0364623B1 (de) | Brennelement, insbesondere für einen Druckwasser-Kernreaktor | |
DE1564967A1 (de) | Kernreaktor-Brennelement | |
DE2256645A1 (de) | Kernreaktor | |
DE2600316B2 (de) | Kernbrennstoffanordnung und verfahren zu ihrer verwendung | |
DE3019175A1 (de) | Brennstoffkassette | |
DE2822918A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verringern der leistung eines atomreaktors bei ansteigen der temperatur | |
DE3619930C2 (de) | ||
DE2257687A1 (de) | Kernbrennstoff-core mit bypass-kuehlmittelregelung | |
DE2222157A1 (de) | Kernbrennstoffelementanordnung, insbesondere fuer mit schnellen neutronen betriebene kernreaktoren | |
DE1956063A1 (de) | Einrichtung zum Niederhalten und Verspannen der Brennstoffelemente eines Kernreaktors | |
CH669276A5 (de) | Steuerstabvorrichtung fuer siedewasserreaktoren. | |
DE3203289C2 (de) | ||
DE2626487A1 (de) | Brennstoffelement-baueinheit | |
CH623953A5 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHW | Rejection |