DE2234477A1 - NUCLEAR FUEL ELEMENT - Google Patents

NUCLEAR FUEL ELEMENT

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DE2234477A1
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fuel
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DE2234477A
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Charles Chatham Ripley
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/34Spacer grids
    • G21C3/352Spacer grids formed of assembled intersecting strips
    • YGENERAL 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
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Description

Anmelder: General Electric Company, Schenectady, N.Y», USA Applicant: General Electric Company, Schenectady, NY », USA

KernbrennstoffelementNuclear fuel element

Die Erfindung betrifft ein Kernbrennstoffelement mit einer Abstandshaltereinrichtung zur Halterung der Brennstoffstäbe in einer im wesentlichen parallelen Anordnung in einem rohrförmigen Kühlmittelkanal, wobei entsprechend dem Hauptpatent P 21 24 985 eine Abstandshalter-Streifenstruktur mit einer ersten Anzahl von getrennten Streifen vorgesehen ist, die sich zwischen gegenüberliegenden Seiten des Kühlmittelkanals erstrecken, sowie eine zweite Anzahl von getrennten Streifen, welche die erste Anzahl von Streifen überkreuzen und sich zwischen gegenüberliegenden Seiten des Kühlmittelkanals erstrecken, um Brennstoffkanäle zu begrenzen, und wobei Vorsprünge an jedem Ende jedes der Streifen vorgesehen sind, die in Ausnehmungen oder Öffnungen in der Wand des Kühlmittelkanals gehaltert sind.The invention relates to a nuclear fuel element having a Spacer means for holding the fuel rods in a substantially parallel arrangement in a tubular Coolant channel, according to the main patent P 21 24 985 a spacer strip structure with a first number of separate strip is provided, extending between opposing Extending sides of the coolant channel and a second number of separate strips comprising the first number of Cross strips and extend between opposite sides of the coolant channel to define fuel channels and wherein projections are provided at each end of each of the strips which are inserted into recesses or openings in the wall of the Coolant channel are supported.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Abstandshaltereinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sich eine verbesserte Verstärkung des Kühlmittelkanals ergibt, unter Verwendung von möglichst wenig Abstandshaltermaterxal und unter Verursachung eines möglichst geringen Druckgefälles des Kühlmittels.It is the object of the invention to develop a spacer device of the type mentioned in such a way that a results in improved reinforcement of the coolant channel, using as little spacer material as possible and causing the lowest possible pressure drop in the coolant.

Diese Aufgabe 7jird bei einem Kernbrennstoff element mit siner Ab s fc an ii-foa I ^ einrichtung der eingangs .genannten Art er-.This task is carried out with a nuclear fuel element siner Ab s fc an ii-foa I ^ device of the type mentioned at the beginning.

findungsgemäß dadurch gelöst, daß vierseitig ausgebildete Brennstoffkanäle für jeden Brennstoffstab vorgesehen sind, indem die Streifenstruktur mindestens zwei getrennte Abschnitte in einem Abstand voneinander vorgesehen sind, daß jeder Abschnitt eine erste Anzahl von Streifen aufweist, sowie eine zweite Anzahl von Streifen, die sich quer zu der ersten Anzahl von Streifen zwischen gegenüberliegenden Wandflächen des Kühlmittelkanals erstrecken, daß die Streifen in jedem Abschnitt entsprechend einer Anzahl von Brennstoffkanälen voneinander getrennt sind, die gleich der Anzahl der Abschnitte ist, und daß die Streifen in einem Abschnitt um mindestens einen Brennstoffkanal von den Streifen in irgendeinem anderen Abschnitt versetzt sind.according to the invention achieved in that fuel channels formed on four sides for each fuel rod are provided by putting the strip structure at least two separate sections in one Distance from each other are provided that each section has a first number of strips, and a second number of Strips extending across the first number of strips between opposing wall surfaces of the coolant channel, that the strips in each section are separated from each other corresponding to a number of fuel channels which are the same the number of sections, and that the strips are in a section offset by at least one fuel channel from the strips in any other section.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung werden deshalb darin gesehen, eine Vielzahl von axial getrennten Streifenstrukturen vorzusehen, durch die das Druckgefälle des Kühlmittels verringert wird. Die Abstandshalterstreifen können direkt an dem Kühlmittelkanal befestigt werden, wn eine gleichmäßig verteilte Verstärkung des Kühlmittelkanals zu erzielen, so daß die Wandstärke in vorteilhafter Weise verringert werden kann.The essential advantages of the invention are therefore seen in a plurality of axially separated strip structures provide, through which the pressure gradient of the coolant is reduced. The spacer strips can be used directly be attached to the coolant channel, wn to achieve a uniformly distributed reinforcement of the coolant channel, so that the wall thickness can be reduced in an advantageous manner.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht jede Abstandshaltereinrichtung aus einer Anzahl von in axialer Richtung getrennten Abschnitten, wobei jeder Abschnitt einen proportionalen Anteil der Streifen enthält. Beispielsweise enthält jeder Abschnitt einerAbstandshaltereinrichtung mit zwei Abschnitten die Hälfte der Anzahl der Streifen einer vollständigen Abstandshaltereinrichtung. Die Streifen in jedem Abschnitt sind in einem doppelten Abstand angeordnet und die Streifen in einem Abschnitt sind um einen Abstand zu den Streifen in dem anderen Abschnitt versetzt, so daß die beiden Abschnitte zusammen eine vierseitige BrennstoffstababStützung bilden. Auf diese Weise ergibt sich eine gleichförmigere Verstärkung des Kühlmittelkanals und eine beträchtliche Verringerung des Druckgefälles. Ferner können Volumenvergrößerungen der Brennstoffstäbe sowohl durch Deformation der Streifen als auch durch Ausbiegen der Brennstoffstäbe aufgenommen werden, so daß beide Deformationseffekte auf einem Minimum gehalten werden können.In the preferred embodiment of the invention, each spacer means consists of a number of in axially separated sections, each section containing a proportional proportion of the strips. For example each section includes a spacer device two sections half the number of strips of a complete spacer device. The strips in each section are spaced twice and the strips in one section are spaced a distance from the strips in the other section offset so that the two sections together form a four-sided fuel rod support. on this results in a more uniform reinforcement of the coolant channel and a considerable reduction in the pressure drop. Furthermore, increases in volume of the fuel rods can occur both through deformation of the strips and through bending of the fuel rods, so that both deformation effects can be kept to a minimum.

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Anhand der. Zeichnung soll die Erfindung naher erläutert werden. Es zeigen:Based on. Drawing is intended to explain the invention in more detail will. Show it:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a partially sectioned perspective view of an embodiment according to the invention;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Abstandshaltereinrichtung mit zwei Abschnitten;Fig. 2 is a perspective view of a spacer device with two sections;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Abstandshalterinrichtung in Fig. 2;3 shows a plan view of the spacer device in FIG Fig. 2;

Fig. 4 eine Abstandshalterinrichtung gemäß der Erfindung mit vier Abschnitten; und4 shows a spacer device according to the invention with four sections; and

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Abstandshaltereinrichtung in Fig. 4.Fig. 5 is a plan view of the spacer device in Fig. 4.

Bei dem in Fig1. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein verhältnismäßig dünnwandiger Kühlmittelkanal 61 vorgesehen, der eine Anzahl von ähnlich ausgebildeten Streifenstrukturen 62 enthält. In Fig. 1 ist. nur- eine Streifenstruktur 62 ausführlich dargestellt, während die andere Streifenstruktur 62 der Übersichtlichkeit halber nur in gestrichelten Linien dargestellt ist. Die winkelige Orientierung der Streifenstrukturen 62 ist zweckmäßigerweise entlang der Länge des Kühlmittelkanals 61 fortschreitend unterschiedlich. Bei dem dargestellten sechseckigen Kühlmittelkanal ergibt eine Versetzung der Streifenstrukturen um 60 gegeneinander eine vollständige hexagonale Begrenzung jedes Brennstoffstabs 13 bei jeweils zwei Streifenstrukturen in dem Kühlmittelkanal. Die Enden jedes Streifens sind mit Befestigungslappen 22 versehen. Diese Befestigungslappen ragen in Öffnungen 63 des Kühlmittelkanals 61, an dem sie beispielsweise angeschweißt sein können, so daß die Streifen unter Spannung stehen, um die dünnen Wände des Kühlmittelkanals zu verstärken.In the in Fig. 1 1, a relatively thin-walled coolant channel 61 is provided which contains a number of similarly designed strip structures 62. In Fig. 1 is. only one strip structure 62 is shown in detail, while the other strip structure 62 is shown only in dashed lines for the sake of clarity. The angular orientation of the strip structures 62 is expediently different progressively along the length of the coolant channel 61. In the illustrated hexagonal coolant channel, an offset of the strip structures by 60 relative to one another results in a complete hexagonal delimitation of each fuel rod 13 in the case of two strip structures in the coolant channel. The ends of each strip are provided with fastening tabs 22. These fastening tabs protrude into openings 63 of the coolant channel 61, to which they can be welded, for example, so that the strips are under tension in order to reinforce the thin walls of the coolant channel.

Anhand der Fig. 2 und 3 sollen die Eigenschaften einer Streifenstruktur 62 näher erläutert werdeni Jede Streifenstruktur 62 besteht aus zwei im wesentlichen gleichen asymmetrischen Abschnitten 64(1) und 64(2), die in der dargestellten relativenThe properties of a strip structure 62 are to be explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. Each strip structure 62 consists of two essentially identical asymmetrical sections 64 (1) and 64 (2), which are relative in the illustrated

Orientierung und mit einem Abstand angeordnet sind.Orientation and are arranged at a distance.

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Der Abschnitt 64(1) besteht aus einer Anzahl im wesentlichen paralleler oberer Streifen 66(1) und einer Anzahl von im gleichen Abstand angeordneten, ebenfalls im wesentlichen parallelen unteren Streifen 66(2). Die Streifen 66(1) und 66(2) verlaufen in der aus der Darstellung ersichtlichen Weise quer zueinander und sind an ihren Oberkreuzungen 68 aneinander befestigt. Der Abschnitt 64(2) besteht aus entsprechend angeordneten oberen und unteren Streifen 67(l)und 67(2).Section 64 (1) consists of a number of substantially parallel top strips 66 (1) and a number of im equally spaced, also substantially parallel lower strips 66 (2). The strips 66 (1) and 66 (2) run transversely to one another in the manner shown in the illustration and are fastened to one another at their crossovers 68. The section 64 (2) consists of correspondingly arranged upper and lower strips 67 (1) and 67 (2).

Im Gegensatz zu den im Hauptpatent beschriebenen Streifenanordnungen sind die Streifen in jedem der Abschnitte 64(1) und 64(2) mit einem doppelten Abstand angeordnet. Beispielsweise bei dem Abschnitt 64(1) ist im Vergleich zu der entsprechenden Abstandshalterexnrichtung des Hauptpatents jeder zweite Streifen weggelassen und die Streifen, die in dem Abschnitt 64(1) weggelassen sind, bilden die Streifen des Abschnitts 64(2). Deshalb bilden hinsichtlich Orientierung und Abstand der Streifen die Abschnitte 64(1) und 64(2) einen getrennten Abschnitt, der äquivalent der Struktur 18 in dem Hauptpatent ist. Dies ist am besten aus Fig. 3 ersichtlich, wobei die Streifen 66(1) und 66(2) des Abschnitts 64(1) in dünneren Linien und der Streifen 67(1) und der Streifen 67(2) des Abschnitts 64(2) in dickeren Linien dargestellt sind. Während also die Streifen jedes Abschnitts 64(1) und 64(2) einen doppelten Abstand aufweisen, sind die Streifen in einem Abschnitt um einen Abstand von den Streifen des anderen Abschnitts versetzt, so daß die beiden Abschnitte insgesamt eine seitliche Abstützung mit einem einzigen Abstand für die Brennstoff stäbe 13 ergeben. Deshalb bildet der Abschnitt 64(1) Kanäle 69, die vier Brennstoffstäbe 13 aufnehmen, während der Abschnitt 64(2) entsprechende, aber versetzte Kanäle 71 bildet. Die resultierende vierseitige Stützstruktur für die Brennstoffstäbe ist in Fig. 16 durch einen Brennstoffstab 13(y) dargestellt, an dem an zwei angrenzenden Seiten Streifen 66(1) und 66(2) des Abschnitts 64(1) angreifen, während an gegenüberliegenden angrenzenden Seiten Streifen 67(1) und 67(2) des Abschnitts 64(2) angreifen. In contrast to the strip arrangements described in the main patent For example, the strips in each of the sections 64 (1) and 64 (2) are arranged at a double pitch. For example section 64 (1) is every other strip compared to the corresponding spacer direction of the parent patent omitted and the strips omitted in section 64 (1) form the strips of section 64 (2). That's why In terms of the orientation and spacing of the strips, the sections 64 (1) and 64 (2) form a separate section which is equivalent of structure 18 in the main patent. This is best seen in Figure 3, with strips 66 (1) and 66 (2) of the Section 64 (1) is shown in thinner lines and the strip 67 (1) and the strip 67 (2) of section 64 (2) are shown in thicker lines are. Thus, while the strips of each section 64 (1) and 64 (2) are twice as spaced, the strips are offset in one section by a distance from the strips of the other section, so that the two sections total one lateral support with a single distance for the fuel rods 13 result. Therefore, section 64 (1) forms channels 69, which receive four fuel rods 13, while section 64 (FIG. 2) forms corresponding but staggered channels 71. The resulting four-sided support structure for the fuel rods is represented in FIG. 16 by a fuel rod 13 (y) which attack strips 66 (1) and 66 (2) of section 64 (1) on two adjoining sides, while on opposite adjoining sides Attack the sides of strips 67 (1) and 67 (2) of section 64 (2).

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Die Abstandshalt.ereinricht.ung in den Fig. 1-3 ergibt deshalb zwei sehr wichtige Vorteile. Durch Anordnung der Streifen in getrennten Abschnitten ergibt sich eine axiale Verteilung der Verstärkung des Kühlmittelkanals durch die Abstandshalter/ so daß die Wandstärke des Kühlmittelkanals verringert werden kann, ohne daß zusätzliches Abstandshaltermaterial erforderlich ist. Außerdem gewährleistet die Streifenstruktur eine sehr bedeutsame Verringerung des Druckabfalls des durchströmenden Kühlmittels. Versuche haben gezeigt, daß der Druckabfall bei einer Streifenstruktur der beschriebenen Art eine Funktion des Querschnitts der Streifen in einer Richtung senkrecht zur Kühlmittelströmung ist. Das Druckgefälle hängt etwa mit einer quadratischen Funktion von der Querschnittsfläche der Streifen ab. Es ist deshalb besonders vorteilhaft, daß das Druckgefälle, das durch eine Streifenstruktur mit zwei geeignet getrennten Abschnitten verursacht wird, etwa die Hälfte wie beispielsweise bei den Streifenstrukturen gemäß dem Hauptpatent beträgt, wenn dieselbe Anzahl gleich ausgebildeter Streifen vorgesehen wird. Deshalb ergibt eine mehrschichtige Streifenstruktur nicht nur eine verbesserte Verstärkung des Kühlmittelkanals, sondern auch eine Verringerung des Druckabfalls des Kühlmittels. Wahlweise kann eine größere Anzahl von Streifenstrukturen verwandt werden, was für eine weitere Verstärkung des Kühlmittelkanals wünschenswert sein kann, ohne daß dadurch eine Erhöhung des Druckabfalls des Kühlmittels sich ergibt. The spacing device in FIGS. 1-3 therefore results two very important advantages. By arranging the strips in separate sections there is an axial distribution of the Reinforcement of the coolant channel by the spacer / so that the wall thickness of the coolant channel can be reduced without that additional spacer material is required. In addition, the stripe structure ensures a very significant reduction the pressure drop of the coolant flowing through. Tests have shown that the pressure drop in a strip structure of the type described is a function of the cross-section of the strips in a direction perpendicular to the coolant flow. The pressure gradient depends approximately with a quadratic function on the cross-sectional area of the strips. It is therefore special advantageous that the pressure gradient created by a strip structure is caused with two suitably separated sections, about half as for example with the strip structures according to the main patent if the same number of identically formed strips is provided. Therefore results in a multilayer Strip structure not only improves the reinforcement of the coolant channel, but also reduces the Coolant pressure drop. Optionally, a larger number of strip structures can be used, which is a further reinforcement of the coolant channel may be desirable without resulting in an increase in the pressure drop of the coolant.

Weitere Vorteile der mehrschichtigen Streifenstruktur mit vergrößerten Abständen der Streifen ist darin zu sehen, daß eine örtliche Volumenvergrößerung der Brennstoffstäbe möglich ist und dadurch konzentriert auftretende Volumenvergrößerungen weitgehend verringert werden können. Ferner kann eine Volumenvergrößerung der Brennstoffstäbe teilweise durch Deformation der Streifen und teilweise durch Ausdehnung der Brennstoffstäbe aufgenommen werden, so daß beide Effekte auf einem Minimum gehalten werden können. Außerdem wird die Festigkeit und Steifheit der quer verlaufenden Streifen beibehalten und große Durchflußöffnungen für- aas Kühlmittel geschaffen, so daß die Gefahr von Blockierungen -verringert "wird.Further advantages of the multi-layer strip structure with Increased spacing of the strips can be seen in the fact that a local increase in volume of the fuel rods is possible and as a result, increases in volume that occur in a concentrated manner can be largely reduced. Furthermore, an increase in volume of the fuel rods received partly by deforming the strips and partly by expanding the fuel rods so that both effects can be kept to a minimum. It also increases the strength and rigidity of the Maintain transverse strips and create large flow openings for coolant, so that there is a risk of blockages -reduced ".

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Im folgenden soll die Bedeutung des Abstands S zwischen den Abschnitten näher erläutert werden. Das auf einen Abschnitt zurückzuführende Druckgefälle hängt stark von der Turbulenz des Kühlmittels ab, welche durch die Streifen verursacht wird. Diese Turbulenz wird hinter dem Abschnitt verringert oder gedämpft, und verschwindet praktisch in einem gewissen Abstand, je nach den Parametern, wie beispielsweise der Strömungsgeschwindigkeit. Wenn die Abschnitte zu nahe voneinander angeordnet sind, ist die Kühlmittelströmung immer noch turbulent., wenn sie auf den nächsten Abschnitt auftrifft, so daß die Turbulenz und damit das Druckgefälle vergrößert wird. Im Hinblick auf die Verringerung des Druckgefälles sollte deshalb der Abstand S zwischen den Abschnitten nicht kleiner als der Abstand in Strömungsrichtung hinter einem Abschnitt sein, entlang dem die Turbulenz praktisch verschwindet. Dieser Abstand kann am besten experimentell durch Messung des Druckabfalls bestimmt werden, der in Abhängigkeit von der Ausbildung der Streifenabschnitte, der Durchflußgeschwindigkeiten und anderer Parameter des speziellen Anwendungsfalls auftritt. Im allgemeinen erhöht sich der Abstand S mit ansteigender Strömungsgeschwindigkeit und ansteigender Querschnittsfläche der Abstandshalter. The meaning of the distance S between the sections will be explained in more detail below. That on one section The resulting pressure gradient depends heavily on the turbulence of the coolant caused by the strips. These Turbulence is reduced or attenuated behind the section, and practically disappears after a certain distance, depending on the parameters, such as the flow rate. If the sections are too close to each other, it is the coolant flow is still turbulent. when it hits the next section, so that the turbulence and thus the Pressure gradient is increased. With a view to reducing the pressure gradient, the distance S between the sections should not be less than the distance in the direction of flow behind a section along which the turbulence is practical disappears. This distance can best be determined experimentally by measuring the pressure drop that occurs as a function of on the formation of the strip sections, the flow rates and other parameters of the particular application occurs. In general, the distance S increases with increasing flow velocity and increasing cross-sectional area of the spacers.

Die in Verbindung mit den Fig. 1-3 beschriebenen Prinzipien können auf Streifenstrukturen ausgedehnt werden, die eine größere Anzahl von Abschnitten aufweisen, um eine noch gleichmäßigere Verteilung der Verstärkung des Kühlkanals zu erzielen, und um weiter den Kühlmitteldruck zu verringern. Bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Streifenstruktur 62(2) mit vier getrennten Abschnitten 72(1) bis 72(4) vorgesehen. In Fig. 5 sind die Streifen des Abschnitts 72(1) durch dünne gestrichelte Linien, die Streifen des Abschnitts 72(2) durch dünne ausgezogene Linien, die Streifen des Abschnitts 72(3) durch dicke gestrichelte Linien und die Streifen des Abschnitts 72(4) durch ausgezogene Linien dargestellt. In jedem Abschnitt sind die Streifen in einem Abstand entsprechend dem Abstand von vier Brennstoffstäben oder Kanälen angeordnet, soThe principles described in connection with Figs. 1-3 can be extended to strip structures, the one have a larger number of sections in order to achieve an even more even distribution of the reinforcement of the cooling channel, and to further reduce the coolant pressure. In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, a strip structure 62 (2) with four separate sections 72 (1) to 72 (4) intended. In Figure 5, the strips of section 72 (1) are indicated by thin dashed lines, the strips of section 72 (2) by thin solid lines, the stripes of section 72 (3) by thick dashed lines, and the stripes of section 72 (4) represented by solid lines. In each section the strips are at a distance corresponding to that Spaced by four fuel rods or channels, so

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daß jede Öffnung sechzehn Brennstoffstäbe aufnimmt. In Kombination ergeben jedoch die vier Abschnitte eine vierseitige Abstützung jedes Brennstoffstabs. An dem in Fig. 5 beispielsweise dargestellten Brennstoffstab 13(z) greift jeweils ein Streifen an jedem der vier Abschnitte an. . .that each opening receives sixteen fuel rods. In combination however, the four sections provide four-sided support for each fuel rod. On the one in FIG. 5, for example The illustrated fuel rod 13 (z) grips one strip at a time on each of the four sections. . .

Obwohl in entsprechender Weise ein noch größerer Abstand der Streifen und eine noch größere Anzahl von Abschnitten Verwendung finden könnten, wird in einem derartigen Fall der Abstand zwischen den verbunden streifenüberkreuzungen so groß, daß die Steifheit in Längsrichtung der Streifen zu niedrig werden kann.Although an even greater spacing of the strips and an even greater number of sections are used in a corresponding manner could find, in such a case the distance between the connected strip crossings is so great that that the stiffness in the longitudinal direction of the strips can become too low.

Obwohl die in den Fig. 1-5 dargestellten Ausführungsbeispiele einen Kühlmittelkanal mit einem sechseckigen Querschnitt betreffen, kann die beschriebene Streifenstruktur auch für andere Durchflußkanäle Verwendung finden, die beispielsweise einen quadratischen Querschnitt besitzen. Die Streifen können auch in Längsrichtung gewellt oder serpentinenförmig angeordnet sein, wie in den Ausführüngsbeispielen des Hauptpatents näher beschrieben ist.Although the exemplary embodiments shown in FIGS. 1-5 have a coolant channel with a hexagonal cross section concern, the strip structure described can also be used for other flow channels, for example a have a square cross-section. The strips can also be wavy or serpentine in the longitudinal direction, as described in more detail in the exemplary embodiments of the main patent.

Die folgende Tabelle betrifft ein Ausführungsbeispiel eines Kernbrennstoffelements mit einer AbStandshaltereinrichtung mit zwei Abschnitten, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind:The following table relates to an embodiment of a nuclear fuel element with a spacer device with two sections shown in Figures 2 and 3:

Kühlmittelkanal 61 · . c! Coolant channel 61 ·. c!

Materialmaterial

Querschnittcross-section

Abstand zwischen den ebenen Flächen LängeDistance between flat surfaces length

WandstärkeWall thickness

Streifenstrukturen 62Strip structures 62

Anzahl der Strukturen Anzahl der Abschnitte pro Struktur Anzahl der Streifen pro Abschnitt Anzahl der Brennstoffstäbe Streifen 66(1) , 66(2), 67(1), 67(2) QuerschnittsformNumber of structures Number of sections per structure Number of strips per section Number of fuel rods Strips 66 (1), 66 (2), 67 (1), 67 (2) Cross-sectional shape

Materialmaterial

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RostfreierStainless Stahlstole hexagonalhexagonal 92,8 mm (3,92.8 mm (3. 655 Zoll)655 inches) 2.100 mm (72,100 mm (7 Fuß)Foot) 2,54 mm (O,2.54 mm (O, 1 Zoll)1 inch) 2828 22 1414th 127127 WW. RostfreierStainless Stahlstole

223U77223U77

Höhe 15,24 mm (0,600 Zoll)Height 15.24 mm (0.600 in)

Dicke des Materials 0,305 mm (0,012 Zoll)Material thickness 0.305 mm (0.012 in)

Effektive Dicke eines Streifens 0,686 mm (0,027 Zoll)Effective thickness of a strip 0.686 mm (0.027 in)

PatentansprücheClaims

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Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Kernbrennstoffelement mit einer Abstandshalterexnrichtung zur Halterung der Brennstoffstäbe mit einer im wesentlichen parallelen Anordnung in einem rohrförmigen Kühlmittelkanal/ mit einer Abstandshalter-Streifenstruktur mit Abschnitten aus Brennstoffkanäle bildenden, quer zueinander verlaufenden Streifen, wobei die Abschnitte in Abständen entlang der Länge des Kühlmittelkanals angeordnet sind und die Enden der Streifen an der Wand des Kühlmittelkanals befestigt sind, nach Hauptpatent P 21 24 985, dadurch gekennzeichnet, daß vierseitig ausgebildete Brennstoffkanäle für jeden Brennstoffstab vorgesehen sind, indem die Streifenstruktur (62) mindestens zwei getrennte Abschnitte (64(1;2)) in einem Abstand (S) voneinander vorgesehen sind, daß jeder Abschnitt eine erste Anzahl von Streifen (66(1); 67(1)) aufweist, sowie eine zweite Anzahl von Streifen (66(2); 67(2)), die sich quer zu der ersten Anzahl von Streifen zwischen gegenüberliegenden Wandflächen des Kühlmittelkanals erstrecken, daß die Streifen in jedem Abschnitt (64(1)(2)) entsprechend einer Anzahl von Brennstoffkanälen voneinander getrennt sind, die gleich der Anzahl der Abschnitte ist, und daß die Streifen in einem Abschnitt um mindestens einen Brennstoffkanal von den Streifen in irgendeinem anderen Abschnitt versetzt s ind.1. Nuclear fuel element with a spacer device for holding the fuel rods with a substantially parallel one Arrangement in a tubular coolant channel / with a spacer strip structure with sections of fuel channels forming transverse strips, the sections at intervals along the length of the coolant channel are arranged and the ends of the strips are attached to the wall of the coolant channel, according to the main patent P 21 24 985, characterized in that fuel channels formed on four sides for each fuel rod are provided by the strip structure (62) at least two separate sections (64 (1; 2)) are provided at a distance (S) from each other that each section has a first number of Strips (66 (1); 67 (1)), and a second number of strips (66 (2); 67 (2)) extending across the first number of Strips extend between opposing wall surfaces of the coolant duct such that the strips in each section (64 (1) (2)) are separated from each other corresponding to a number of fuel channels equal to the number of sections, and that the strips in one section offset from the strips in any other section by at least one fuel channel are. 2. Brennstoffelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (64(1) zwei der vier Seiten für jeden der Brennstoffkanäle bildet, und daß der zweite Abschnitt (64(2)) die beiden anderen Seiten der Brennstoffkanäle bildet.2. Fuel element according to claim 1, characterized in that that the first section (64 (1)) forms two of the four sides for each of the fuel channels, and that the second Section (64 (2)) forms the other two sides of the fuel channels. 3. Brennstoffelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (64(2)) in einem Abstand (S) von dem ersten Abschnitt (64(1)) vorgesehen ist, der so groß ist, daß die in dem ersten Abschnitt erzeugte Turbulenz der Kühlmittelströmung praktisch nicht mehr vorhanden ist.3. Fuel element according to claim 2, characterized in that that the second section (64 (2)) is provided at a distance (S) from the first section (64 (1)), the is so great that the turbulence of the coolant flow generated in the first section is practically no longer present. 309810/0627309810/0627 Brennstoffelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Brennstoffstab und einem benachbarten Brennstoffstab ein Streifen angeordnet ist, daß die Streifen in jedem der Abschnitte den doppelten Abstand aufweisen, und daß die Streifen des einen Abschnitts von den Streifen des anderen Abschnitts um einen Abstand versetzt sind.Fuel element according to one of the preceding claims, characterized in that between each fuel rod and an adjacent fuel rod Strip is arranged that the strips in each of the sections have twice the spacing, and that the strips of one section are offset by a distance from the strips of the other section. Brennstoffelement nach Anspruch 4, dadurch g e kennzeichnet, daß die Abschnitte derartige Abstände voneinander aufweisen, daß die Kühlmittelturbulenz dazwischen abklingt.Fuel element according to Claim 4, characterized in that that the sections have such distances from one another that the coolant turbulence therebetween subsides. 309810/0627309810/0627
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