DE2061041B2 - Kernreaktorbrennstab mit einrichtungen zur abstandshalterung - Google Patents
Kernreaktorbrennstab mit einrichtungen zur abstandshalterungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kernreaktorbrennstab
mit Einrichtungen zur Abstandshalterung im Verband eines Brennelementes in bestimmten axialen
Abständen, wobei das Brennstabhüllrohr mit kur- *en, im wesentlichen axialen Stollen bzw. mit gewendelten
Rippen versehen ist und in den genannten Abständen kurze Rohrabschnitte über diesen Teilen und
Sämtlich in gleichen Ebenen angeordnet sind. Für die Lösung des Problems der Abstandshalterung von
Brennstäben im Verband eines Brennelementes sind schon die verschiedenartigsten Lösungen bekanntgeworden,
da es für die gleichmäßige Wärmeabführung notwendig ist. die Abstande zwischen den Brennsiäbcn
während der ganzen Reaktorbetriebszeit konstant zu halten. Die Abstandshalterung hat weiterhin die Aufgabe,
Schwingungen der einzelnen Brennstäbe zu verhindern.
Normalerweise verwendet man gitterförmige Abstandshalter, die ■/.. B. aus einem Maschenwerk hochkam
gestellter Stege bestehen, aus denen federnde und starre Noppen herausgearbeitet sind. Diese wieder
zentrieren jeweils einen Brennstab in einer derartigen Masche. Es ist auch schon bekanntgeworden, siehe die
US-PS 33 93 128, die Brennstäbe selbst mit Führungsstollen zu versehen, die wiederum in den einzelnen aus
Rohrabschnitten bestehenden Maschen eines solchen Abstandshaltergitters anliegen. Weiterhin sind Brennstäbe
bekanntgeworden, die mit gewendelten Rippen oder Finnen versehen sind. Auch diese halten sich entweder
in einem derartigen Gitterabstandshalter oder sie berühren sich gegenseitig bzw. das Hüllrohr des benachbarten
Brennstabes.
Bei allen diesen bekannten Abstandshalterformen besteht die Gefahr gegenseitigen Fressens, wobei es
unter Umständen sogar zu Beschädigungen des ßrennstabhüllrohres kommen kann, die zu einer Verkürzung
der Lebensdauer solcher Brennstäbe führen. Außerdem ibt insbesondere bei der Verwendung von Abstandshaltergittcrn
der Materialaufwand im Hinblick auf die schädliche Neutronenabsorption verhältnismäßig groß,
so daß das Ziel dahin geht, diesen Aufwand so gering als möglich zu halten und gleichzeitig mechanische Beschädigungen
der Abstandshalter bzw. der Brennstäbe selbst zu vermeiden. Auch ist es vorteilhaft, wenn auf
einen drehorientierten Einsatz der einzelnen Brennstäbe verzichtet werden kann, wie es z. B. bei den gewendelten
Brennstäben normalerweise notwendig ist, da sonst Ungleichmäßigkeiten in den Abständen zwischen
den Brennstäben nicht zu vermeiden sind.
Dieses Ziel wird bei dem eingangs genannten Kernreaktorbrennstab erfindungsgemäß dadurch erreicht,
ίο daß die Rohrabschnitte wenigstens punktweise mit diesen
Stollen bzw. Rippen metallurgisch verbunden sind und daß sich die Rohrabschnitte gegenseitig hingegen
lediglich berühren. Es wird also auf ein eigentliches Abstandshaltergitter völlig verzichtet, vielmehr sind die
einzelnen Brennstäbe eines Brennelementes in Höhe der Abstandshalterebenen mit beabstandeten Ringen
versehen, die sich gegenseitig berühren. Damit wird erreicht, daß der drehorientierte Einbau der Brennstäbe
für das Brennelement entfällt, daß gefährliche Heißstellen, die durch die Anlage von Noppen und Federn am
Hüllrohr der Brennstäbe möglich sind, vermieden werden, daß das Brennstabbündel radial weich ist und daß
das Hüllrohr nicht durch Fressen beschädigt werden kann. Weiterhin entfällt im Gegensatz zu Abstandsha!'erelementen
mit Abstandshaltergittern eine Halte- und Tragstruktur.
Eine derartig einfache Abstandshalterstruktur ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt. Dabei zeigt die
F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Teil eines Brennelementes, während
F i g. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie 11-11 von
F i g. 1 zeigt.
Die eigentlichen Brennstäbe mit dem Hüllrohr sind mit 2 bezeichnet. Auf dieses Hüllrohr sind in den Abstandshalterebenen
gerade oder wendeiförmige Stollen oder Rippen 3 aufgeschweißt und über diese wiederum
Rohrabschnitte 1 geschoben. Letztere sind durch Schweißpunkte mit den Stollen 3 verbunden und damit
in ihrer Lage fixiert. Beim Zusammenbau des Brennelemeines liegen dann die Ringe 1 aneinander und zentrieren
somit die einzelnen Brennstäbe 2. Diese Lage ist in F i g. 2 dargestellt. Je nach dem übrigen Aufbau des
Brennelementes kann es zweckmäßig sein, in Höhe dieser Abstandshalterringe 1 jeweils eine Bandage um das
Bündel herumzulegen, wenn diese nicht allein schon durch äußere strukturelle Elemente, wie z. B. Brennelementmäntel,
gegeben ist. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich, können die Brennelerr.ente ohne jede Drehorientierung
in das jeweilige Brennelement eingesetzt werden, dabei sind abgeschrägte Enden der Stollen 3
für ein leichtes Einführen der Brennstäbe in ihre Endlage vorteilhaft.
Normalerweise wird man die Stollen 3 gerade ausführen. Sollte jedoch eine Verwirbelung des Kühlmittels
innerhalb des Brennelementes wünschenswert sein, ist auch eine leicht gewendelte oder schräge Ausführungsform
dieser Stollen zweckmäßig. Je nach Beanspruchung der Abstandshalterelemente können für dieses
Abstandshaltersystem die an sich bekannten Materialien, wie z. B. Zirkonverbindungen oder auch rostfreier
Stahl Verwendung finden. Auch ist die Verwendung eines derartigen Abstandshaltcrsystems nicht auf
bestimmte Reaktortypen beschränkt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Kernreaktorbrennstab mit Einrichtungen zur Abstandshalterung im Verband eines Brennelementes in bestimmten axialen Abständen, wobei das Brennstabhüiirohr mit kurzen, im wesentlichen axialen Stollen bzw. mit gewendelten Rippen versehen ist und in den genannten Abständen kurze Rohrabschnitte über diesen Teilen und sämtlich in gleichen Ebenen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Rohrabschnitte (1) wenigstens punktweise mit diesen Stollen bzw. Rippen (3) metallurgisch verbunden sind, und daß sich die Rohrabschnitte (1) gegenseitig hingegen lediglich berühren.
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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BR8142/71A BR7108142D0 (pt) | 1970-12-11 | 1971-12-08 | Aperfeicoamentos em bastao combustao de reatores nucleares com instalacoes para espacamento e suporte |
FR7144239A FR2117985B1 (de) | 1970-12-11 | 1971-12-09 | |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (3)
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---|---|
DE2061041A1 DE2061041A1 (de) | 1972-06-15 |
DE2061041B2 true DE2061041B2 (de) | 1976-01-22 |
DE2061041C3 DE2061041C3 (de) | 1976-09-09 |
Family
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2061041A1 (de) | 1972-06-15 |
GB1372100A (en) | 1974-10-30 |
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CA959977A (en) | 1974-12-24 |
FR2117985B1 (de) | 1976-06-04 |
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BR7108142D0 (pt) | 1973-04-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |