DE2161229C3

DE2161229C3 - Abstandshalter für Brennstäbe von Leichtwasser-Kernreaktoren

Info

Publication number: DE2161229C3
Application number: DE2161229A
Authority: DE
Inventors: Gustav Ing.(Grad.) 8520 Erlangen Froemel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-12-10
Filing date: 1971-12-10
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2161229B2; FR2162641A1; DE2161229A1; US3819477A; FR2162641B1; GB1400820A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abstandshalter für Brennstäbe von Leichtwasser-Kernreaktoren, bestehend aus zwei parallel mit Abstand voneinander angeordneten, zum Durchgriff der Brennstäbe ausgebildeten, an ihren Steg-Innenseiten mit festen Brennstab-Anlagepunkten versehenen Teilgittem, zwischen welchen sich mehrschenklige, als federnde Brennstab-Anlagepunkte dienende Flachfedern erstrecken, deren Enden an den Stegen der zugeordneten Teilgitter abgestützt sind.

Abstandshalter sollen weitgehend aus neutronentransparentem Material bestehen. Für die Gitter der Abstandshalter werden daher Materialien aus Zirkonlegierungen od. dgl. verwendet Lediglich die als federnde Brennstabanlagepunkte dienenden Federn bestehen in der Regel aus einem Federstahl.

Es ist bereits ein Abstandshalter der eingangs genannten Art bekanntgeworden, bei welchem der Abstand zwischen den parallel zueinander liegenden Teilgittem lediglich durch die sich dazwischen erstrekkenden Flachfedern bestimmt wird. Werden die Federn beaufschlagt, so wird die äeaufschlagungkraft auf die zugeordneten Teilgitter übertragen, deren Abstand sich dadurch ändern kann. Ferner können hierbei unerwünschte Formänderungen in den Teilgittern eintreten (deutsches Gebrauchsmuster 70 32 434).

Zum Stand der Technik ist weiterhin die DE-OS 14 64 970 zu nennen, aus der ein Abstandshalter aus Teilgittern mit Distanzhülsen zu entnehmen ist. Federnde Anlageelemente, wie z. B. Flachfedern, sind dort jedoch nicht vorgesehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Abstandshalters, bei welchem der Abstand eier Teilgitter unabhängig von dem Einfluß der Federn konstant bleibt und bei welchem der Einfluß der von den Federn auf die Teilgitter übertragenen Kraft weitgehend eliminiert wird.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Abstandshalter der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß sich zwischen den Teilgittern in an sich bekannter Weise Distanz-Hülsen erstrecken, und daß sich diese Distanz-Hülsen an den für Steuerstabführungsrohre vorgesehe* nen Positionen befinden und mit den Teilgittern und mindestens an einer Stelle mit den von ihnen umschlossenen Steuerstabführungsrohren verbunden sind.

Ein besonders fester Verband zwischen den Teilgittern wird dadurch erreicht, daß die Teilgitter von einem Bandagemantel umgeben sind, welcher mit Außenstegen der Teilgitter verbunden ist.

Eine zweckmäßige Ausbildung besteht darin, daß die Hülsen aus einem neutronentransparenten Material bestehen und mindestens ein Teilgitter überragen und daß die Verbindungsslellen der Hülsen mit den zugeordneten Steuers»abführungsrohren in den die Teilgitter überragen Bereichen der Hülsen liegen.

Weitere zweckmäßige Ausbildungen bestehen darin, daß die Verbindungsstellen zwischen den Hülsen und den Teilgittern sowie den Hülsen und den von diesen umschlossenen Steuerstabführungsrohren aus Schweißstellen, vorzugsweise Punktschweißstellen, bestehen und daß die Hülsenenden bis zu den Innenflächen der zugeordneten Teilgitter Axialschlitze aufweisen und jedes der zwischen den Schlitzen verbliebenen, zum Toleranzausgleich ausbiegbaren Segmente nur eine Schweißstelle in der Weise besitzt, daß ein Segment eine Schweißstelle zwischen Steuerstabführungsrohr und Hülse und ein anderes Segment eine Schweißstelle zwischen Hülse und einem Steg des zugeordneten Teilgitters aufweist. Zur Verbindung des Bandagemantcis mit den Außenstegen der Teilgitter ist zweckmäßig der Bandagemantel an jeder Verbindungsstelle von

einem Niet durchgriffen, dessen nach innen gerichtetes Stirnende mit der Innenfläche des Bandagemantels ■»bschließt und mit dem Gitteraußensteg, z. B. durch Punktschweißen, verbunden ist.

Aus dem Bandagemantel können an jeder Verbindungssteile je einen Niet tragende Laschen einwärts herausgebogen sein.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in einer perspektivischen Zeichnung rein schematisch dargestellt

Der Abstandshalter besteht aus zwei parallel mit Abstand zueinander angeordneten, zum Durchgriff der Brennstäbe ausgebildeten Teilgittern 1,2. Diese können aus Zirkaloy-Blechstreifen gebildet sein. Sie können aber auch aus Zirkaloyplatien bestehen, die durch entsprechende Bearbeitung, z. B. durch Funkenerosion, ihre Form erhalten haben.

An den Steginnenseiten der Teilgitter 1, 2 sind feste Breiinstab-Anlagepunkte 3 vorgesehen. Zum leichteren Einschieben der Brennstäbe können die Anla_feepunkte 3 an ihren in der Schieberichtung liegenden Kanten abgeschrägt sein (nicht dargestellt).

Die Stege der Teilgitter tragen in üblicher Weise Durchmischungsfahnen oder sind selbst als solche ausgebildet.

Ferner sind im Bereich der an die Teilgitterdurchbrüche angrenzenden Stegteile Ausnehmungen vorgesehen, die den Durchfluß eines Kühlmittels ermöglichen.

Zwischen den Teilgittern 1, 2 erstrecken sich als federnde Brennstabanlagepunkte dienende, mehr- jo schenklige Flachfedern 4, deren Enden an den zugeordneten Teilgittern I bzw. 2 abgestützt sind. Die Anzahl der Schenkel der Federn 4 bestimmt sich aus der Geometrie der Teilgitter 1, 2, die für eine dreieckige, viereckige, sechseckige oder mehreckige Anordnung der Brennstäbe ausgebildet sein können.

Zwischen den Teilgittern I₁ 2 erstrecken sich ferner an den für Steuerstabführungsrohre vorgesehenen Positionen Distanz-Hülsen 5, die mit den Teilgittern 1 und/oder 2 und mindestens an einer Stelle mit einem von ihnen umschlossenen Steuerstabführungsrohr 6 verbunden sind.

Die Hülsen 5 bestehen wie die Teilgitter 1, 2 aus einem neutronentransparenten Material und überragen mindestens ein Teilgitter 1 oder 2.

Ein Bandagemantel 7 umschließt Leide Teilgitter 1, 2 und ist mit Außenstegen 8 der Teilgitter 1,2 verbunden.

Durch die materialgleiche Ausbildung lassen sich die Teilgitter 1, 2 mit den Hülsen 5 und diese mit den Steuerstabführungsrohren 6 durch Schweiben, vorzugsweise Punktschweißen, einfach verbinden. Die Verbindungsstellen 9 zwischen den Hülsen 5 und den Steuerstabführungsrohren 6 liegen in den die Teilgitter 1, 2 überragenden Bereichen der Hülsen 5. Die Verbindungsstelle zwischen der Hülse 5 und dem Teilgitter 1 bzw. 2 ist mit 10 bezeichnet.

Um einen Toleranzausgleich zwischen den Hülsen 5 und den Durchbrüchen der Teilgitter 1, 2 zu schaffen, sind die Hülsenenden bis mindestens zu den Innenflächen der Teilgitter 1,2 mit Axialschlitzen 11 versehen.

Die zwischen diesen verbleibenden Segmente können durch Ausbiegen den Durchbrüchen der Teilgitter I, 2 angepaßt werden. Jedes der Segmente besitzt in der Weise nur eine Schweißstelle, daß ein Segment eine Schweißstelle 9 zwischen dem Steuerstabführungsrohr 6 und der Hülse 5 und einem Steg des zugeordneten Teilgitters 1 oder 2 aufweist.

Zur Verbindung des Bandagemantels 7 mit den Außenstegen 8 der Teilgitter 1. 2 ist vorgesehen, daß der Bandagemantel 7 an jeder Verbindungsstelle von einem Niet 12 durchgriffen ist, dessen nach innen gerichtetes Stirnende mit der Innenfläche des Bandagemantels 7 abschließt und mit dem zugeordneten Teilgitteraußensteg8, z. B. durch Punktschweißen, verbunden ist.

Es ist vorgesehen, daß aus dem Bandagemantel 7, an jeder Verbindungsstelle je einen Niet tragende Laschen 13 einwärts ausgebogen sind, damit die Nietköpfe den Bandagemantel 7 nicht überragen, welcher nicht nur zur Abstandshaltung der Teilgitter 1, 2 dient, sondern auch zur Abgrenzung zu benachbarten Abstandshaltern oder Brennelementen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abstandshalter für Brennstabe von Leichtwasser-Kernreaktoren, bestehend aus zwei parallel mit Abstand voneinander angeordneten, zum Durchgriff der Brennstäbe ausgebildeten, an ihren Steg-lnnenseiten mit festen Brennstab-Anlagepunkten versehenen Teilgittern, zwischen welchen sich mehrschenklige, als federnde Brennstab-Anlagepunkte dienende Flachfedern erstrecken, deren Enden an den Siegen der zugeordneten Teilgitter abgestützt sind, d a durch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Teilgittem (1, 2) in an sich bekannter Weise Distanz-Hülsen (5) an den für Steuerstabführungsrohre vorgesehenen Positionen befinden und mit den Teilgittern (1,2) und mindestens an einer Stelle mit den von ihnen umschlossenen Steuerstabführungsrohren (6) verbunden sind.

2. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilgitter (1, 2) von einem Bandagemantel (7) umgeben sind, welcher mit Außenstegen (8) der Teilgitter (1,2) verbunden ist.

3. Abstandshalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen aus einem neutronentransparenten Material bestehen und mindestens ein Teilgitter (1 oder 2) überragen und daß die Verbindungsstellen der Hülsen (5) mit den zugeordneten Steuerstabführungsrohren (6) in den die Teilgitter (1, 2) überragenden Be· eichen der Hülsen (5) liegen.

4. Abstandshalter nach Anspruch 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen zwischen den Hülsen (5) und den Teilgittem (1,2) sowie den Hülsen (5) und den diesen zugeordneten Steuerstabführungsrohren (6) aus Schweißstellen, vorzugsweise Punktschweißslellen (9,10) bestehen.

5. Abstandshalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenenden bis zu den Innenflächen der zugeordneten Teilgitter (1, 2) Axialschlitze (11) aufweisen und jedes der zwischen den Schlitzen (11) verbliebenen, zum Toieranzausgleich ausbiegbaren Segmente nur eine Schweißstelle (9 bzw. 10) in der Weise aufweist, daß ein Segment eine Schweißstelle (9) zwischen Steuerstabführungsrohr (6) und Hülse (5) und ein anderes Segment eine Schweißstelle (10) zwischen Hülse (5) und einem Steg des zugeordneten Teilgitters (1 bzw. 2) aufweist.

6. Abstandshalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandagemantel (7) an jeder Verbindungsstelle mit einem Teilgitter-Außensteg (8) von einem Niet (12) durchgriffen ist, dessen nach innen gerichtetes Stirnende mit der Innenfläche des Bandagemantels (7) abschließt und mit dem zugeordneten Außensteg (8) z. B. durch Punktschweißen verbunden ist.

7 Abstandshalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Bandagemantel (7) an jeder Verbindungsstelle (8, 12) je einen Niet tragende Laschen (13) einwärts herausgebogen sind.