DE2301436A1 - Abstandsgitter fuer kernbrennelementbauteilgruppen - Google Patents

Abstandsgitter fuer kernbrennelementbauteilgruppen

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Leonard Frederick Raven
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British Nuclear Fuels Ltd
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British Nuclear Fuels Ltd
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Description

2301426
73 011 m/G 10JÄH.1373
British Nuclear Fuels Limited, 11, Charles II Street
London SW1X4 QP
Für diese Anmeldimg werden die Prioritäten aus den britischen Patentanmeldungen Hr. 1758/72 vom 15- Januar 1972 und 35919/72 vom 1. August 1972 beansprucht
Abstandsgitter für Kernbrennelement-Bauteilgruppen
Die Erfindung bezieht sich auf Kernreak^or-Brennelement-Bauteilgruppen mit einer Vielzahl von langgestreckten Brennstoff stiften bzw. -stäben, die parallel zueinander in einem Bündel angeordnet sind. Die Erfindung betrifft insbesondere Abstandsgitter, die gitterartige Aufbauten sind, welche ein Küster von festgelegten Räumen bilden, durch die hindurch sich die Brennstoffstäbe erstrecken und vermittels welcher diese voneinander auf Abstand gehalten werden.
Ein erfindungsgemäßes Abstandsgitter für eine Kerribrennelement-Bauteilgruppe weist eine Vielzahl von zusammenhängenden zylindrischen Hülsen oder Kapseln auf, die einen Kernbrennstoffstab aufnehmen, wobei jede Hülse ein Paar von auf de"n Umfang verteilten starren Anschlägen, die sich innerhalb der Hülse erstrecken, und ferner einen Feder-Lokalisierungsbauteil aufweist, der an der Hülse befestigt ist und sich ebenfalls von der Hülsenwand nach innen in einem solchen Umfangsabstand relativ zu den starren Anschlägen erstreckt, daß die Berührungslinie des Feder-Lokalisierungsbauteils entgegengesetzt zu den starren Anschlägen und zwischen diesen verläuft, die in der gleichen
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diame alen Ebene liegen, und wobei zumindest einige der zylindrischen Hülsen einen Rand aufweisen, der so geformt ist, daß er eine Turbulenz in dem durch, das Gitter hindurchfließenden Strömungsmittel begünstigt» '
Die Vielzahl von miteinander verbundenen zylindrischen Hülsen ist vorzugsweise durch Schweißen oder Hartlöten an deren Bemihrungslinien verbunden, um eine polygonale Anordnung von Hülsen zu bilden, die zum Teil durch Seitenplatten ohne die Notwendigkeit eines Umfangsbandes begrenzt werden können„
Bei einer solchen Bauteilgruppe von Hülsen können die Feder-Lokalisierungsbauteile in einigen benachbarten Hülsenpaaren zweckmäßig durch Doppelbogenfedern gebildet werden, die sich völlig innerhalb der Hülse erstrecken oder Teile aufweisen können, die aus den Hülsenenden vorragen. Im letzteren Falle können die Bogenfedern über die Hülsen an deren Verbindungslinien in Schleife gelegt werden. In der Mitte dieser Linie können die Hülsen nach innen gedrückt sein, um einen ortsfesten Gegenanschlag zu bilden, der die Durchbiegung der Bogenfeder begrenzt. Alternativ kann eine Doppelbogenfeder oder eine doppelte einseitig eingespannte Feder an geschlitzten Teilstücken befestigt werden, und in jedem Falle wirkt die Feder in Richtung auf ein Paar von in gleicher Ebene liegenden ortsfesten Anschlägen, erstreckt sich jedoch zwischen diesen«, In allen Fällen liegt die Wirkungslinie des Feder-Lokalisierungsbauteils innerhalb der Hülseο
Eine Erhöhung der Wärmeübertragung zwischen dem über die Kernbrennstoffstäbe fließenden Kühlmittel, die durch die Hülsen auf Abstand gehalten werden, und dem Brennstoff wird durch Bildung von die Turbulenz fördernden Zungen an den Rändern der Hülsen auf der Ausgangsseite des Gitters erz It, und die Wirkung dieser Zungen wird durch Deflektoren begünstigt, die an den Rändern der Hülsen an der Stromaufwärtsseite des Gitters
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angeordnet sind und in der Weise wirken, daß sie das Kühlmittel umlenken, damit es vorzugsweise durch die Hülsen, anstatt durch die Spalten zwischen den Hülsen, strömt. Deflektoren, die in einem Winkel zwischen 45° und 90° zur Hülsenachse liegen können, dienen außerdem als Mittel zur Einregelung des Gesamtdruckgefälles im Kühlmittel, welches durch das Gitter hindurch verläuft, und zwar dadurch, daß der Winkel, den die Deflektoren bzw. Ablenkeinrichtungen der einfallenden Strömung bieten, entsprechend ausgewählt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform von Abstandsgitter,
I1Ig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles III in Fig.1,
Fig. 4 einen !Teil einer Hülse der in Fig. 1 dargestellten Baut ei!gruppe,
Fig« 5 einen Längsschnitt durch ein Paar von zusammenhängenden Hülsen, und zwar ähnlich der Ansicht nach Fig. 2, doch von einer anderen Konstruktion, die
Fign. 6 und 7 Seitenansichten der Hülsen nach Fig. 5, und zwar voneinander getrennt,
Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein anderes Paar von zusammenhängenden Hülsen, die in den Fign. 9 und 10 getrennt dargestellt sind,
Fig. 11 einen Querschnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 8, während die
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Fign. 12 lind 13 entsprechende Querschnitte nach den Linien
' XII-XII in Fig. 13 bzw. XIII-XIII in Fig. 12 wiedergeben, wobei ein Teil eines typischen Brennstoffelementes dargestellt ist»
In den Fign. 1,2 und 3 ist ein Teil eines Abstandsgitters für eine Kerneraktor-Brennelement-Bauteilgruppe dargestellt«, Das Abstandsgitter 5 weist eine Bauteilgruppe von zusammenhängenden rohrförmigen Hülsen 6 auf« Die Hülsen sind in einer Rechteckformation angeordnet, und Seitenplatten 7 sind entlang jeder der vier Seiten befestigt. Die Hülsen 6 und die Seitenplatten 7 sind beispielsweise aus einem Material, wie Zircaloy, hergestellt, und der Aufbau ist durch Schweißen oder Hartlöten zwischen den Berührungspunkten der Hülsen 6 und zwischen den Hülsen und den Seitenplatten 7 verbunden, wobei die äußeren Hülsen geschlitzt sein können, um die Platten aufzunehmen. Bei Verwendung erstreckt sich ein Brennstoffstab durch jede Hülse 6, wobei er seitlich gegen starre Anschläge 9> die sich innerhalb der Hülse 6 erstrecken, durch einen Feder-Lokalisierungsbauteil 10 gehalten wird, welcher aus Inconel oder einem ähnlichen hochfesten Federmaterial hergestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Anschläge 9 vorhanden, die innerhalb jeder Hülse 6 gebildet sind, wobei die Anschläge 9 eine aerodynamische Form mit Bezug auf die Strömungsmittelströmung axial durch die Hülse hindurch aufweisen; die Anschläge 9 können durch Eindrücken bzw. Einschneiden der Seitenwand der Hülse nach innen gebildet werden. Alternativ kann auch eine größere Anzahl von ortsfesten Anschlägen vorgesehen werden.
Die Feder-Lokalisierungsbauteile 10 sind von zusammengesetzter Ausführungsform, wobei jeder für die Lokalisierung der Brennstoffstäbe von zwei benachbarten Hülsen 6 in der Bauteilgruppe sorgt. Die Feder-Lokalisiorungsbauteile 10 weisen je zwei Bogenfedern 11 auf, die an ihren Enden diirch bogenförmige Endteile 12 verbunden sind, welche über don Hülsen 6 sitzen„ Abflachungen (nicht dargestellt) können an den Rändern der Hülsen
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vorgesehen werden, um das Anordnen der Federn 11 zu erleichtern. Ortsfeste Anschläge 18 sind an den Hülsen hinter den Federn 11 vorgesehen, wobei diese bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch gebildet werden, daß Warzen in der Mitte entlang benachbarter Hülsen an deren Berührungslinie eingepreßt werden.
Der Anschlag 18 begrenzt die Auswärts-Durchbiegung des Feder-Lokalisierungsbauteils 10, dessen Wirkungslinie sich radial nach innen in Richtung auf die Längsachse der Hülse erstreckt, während dessen Lage in der Hülse relativ zum Anschlag 9 so ist, daß er sich zwischen diesen Anschlägen erstreckt und ein Brennstoffstab auf diese Weise zwischen den starren Anschlägen und dem Feder-Lokalisierungsbauteil im wesentlichen zentral gehalten -werden kann. So kann bei Gebrauch Kühlmittel in axialer Richtung über den Brennstoffstab strömen und durch das Abstandsgitter hindurchgelangen, innerhalb welchem ein Teil des Kühlmittels duroh die Hülsen hindurch und ein Teil zwischen diesen strömt.
Der Wärmeaustausch zwischen Kühlmittel und Brennstoffstäben wird erhöht, und zwar erstens durch Vorsehen einer Deflektorzunge 16, an den Kühlmittel-Eintrittsseiten jeder zweiten Hülse 6, um die Strömung in die Hülse hinein gegenüber der Strömung durch die Spalten zwischen den Hülsen zu begünstigen, und zweitens durch Einbau von Zungen 13 am Rand jeder Hülse auf der Kühlmittel-Auslaßseite, um eine Turbulenz im strömenden Kühlmittel zu fördern. Wenn auch die Zupgen 16 und 13 jeweils für sich alleine den Wärmeaustausch günstig beeinflussen, so ergibt deren Verwendung in Kombination einen kumulativen Effekt.
Vorzugsweise werden die Deflektorzungen 16 so angeordnet, daß sie in einer Ebene liegen, Vielehe die Hülsenachse in einem Winkel von 4-5° schneidet. Ähnliche Deflektorzungen 16a sind an den Seitenplatten 7 vorgesehen. Die Turbulenzzungen 13 sind hier wie Zinnen um den Rand der Hülse dargestellt, wobei diese Zinnen dadurch hergestellt v/erden, daß in Abständen axiale Einschnitte
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in den Rand vorgenommen und das Blechmaterial zwischen jedem "benachbarten Paar von Einschnitten abwechselnd nach irinen und nach außen gebogen wird«. Die Zungen 13 erzeugen Wirbel, wodurch sie eine Strömungsmittelvermischung herbeiführen und das Wegfegen von Bläschen von den Brennstoffstäben in den Hülsen begünstigen» Auf diese Weise wird der Wärmewirkungsgrad, des Brennstoffelementes erhöht.
Eine Anzahl von speziellen Hülsen 17 in jedem Abstandsgitter 5 sorgt für die Lokalisierung der Abstandsgitter in Bezug auf Zircaloy-Führungsrohre (nicht dargestellt), die.sich in Längsrichtung zwischen oberen und unteren Endfittings der gesamten Brennelement-Bauteilgruppe erstrecken« Die Führungsrohre 17 können das paarweise Anordnen der Feder-Lokalisierungsbauteile stören, und in solchen Fällen kann eine einzelne Feder · vorgesehen werden«,
Bei Anordnung von Feder-Lokalisierungsbauteilen 10, wie beschrieben, kann das Abstandsgitter zusammengebaut werden durch Hartlöten, falls erforderlich - und geprüft werden, bevor die Federn angebracht werden» Wenn die Hülsen 6 komplett zusammengebaut sind, dann werden die Federn 11, die am einen Ende 12 verschweißt sind, über die Hülsen eingesetzt und am anderen Ende verschweißt. Bei einer anderen Anordnung werden die Feder-Lokalisierungsbauteile aus einem Stück durch Biegen geformt, um das eine Ende zu bilden, und am anderen Ende verschweißt., In jedem Falle werden die Federn so angeordnet, daß sie die Hülsen nur an den Rändern ergreifen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispeil der Erfindung, wie es in den Figno 5,6 und 7 dargestellt ist, wird das gleiche System von die Turbulenz begünstigenden Zungen vorgesehen, doch ist der Feder-Lokalisierungsbauteil völlig innerhalb des Paares von benachbarten Hülsen angeordnet«
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Die Feder-Lokalisierungsbauteile 20 sind von zusammengesetzter Bauform, wobei jeder für die Lokalisierung der Brennstoffstäbe von zwei benachbarten Hülsen in der Bauteilgruppe sorgt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, weisen die Feder-Lokalisierungabauteile 20 je zwei Bogenfedern 21 auf, die an ihren Enden durch bogenförmig ausgebildete Endteile 22 verbunden sind. Die eine Hülse 6a jedes Paares weist einen Längsschlitz 23 und die andere Hülse 6b des Paares einen entsprechenden Längsschlitz 24 auf. Wie in Fig. 6 dargestellt, hat der Schlitz23 in der einen Hülse 6a des Paares eine größere Breite als der Schlitz 24 in der anderen Hülse 6b. Ein Zungenbauteil 25 erstreckt sich von der einen Längskante des Schlitzes 23 in der einen Hülse 6a in Richtung auf die andere Längskante des Schlitzes 23ο Der /iungenbauteil 25 hat die gleiche Breite wie der Schlitz 24 in der anderen Hülse 6b, und ein Spalt ist zwischen der Längskante des Zungenbauteils und der gegenüberliegenden Längskante des Schlitzes 23 vorhanden. Wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 6 dargestellt, liegt der Schlitz 24 in der Hülse 6b über dem Schlitz 23 in der Hülse 6a, so daß der Zungenbauteil 25 im Schlitz 24 der Hülse 6b liegt. Der Feder-Lokalisierungsbauteil 20 sitzt auf dem Zungenbauteil 25, wobei die Endverbindungsteile 22 des Feder-Lokalisierungsbauteils 20 sich durch die entsprechenden offenen Enden ler Schlitze 23 und 24 in den Hülsen 6a und 6b hindurcherstrecken. Der Feder-Lokalisierungsbauteil 20 wird mit jedem zugeordneten Paar von Hülsen 6a und 6b dadurch zusammengesetzt, daß zunächst der Feder-Lokalisierungsbauteil 20 auf den Zungenbauteil 25 in der Hülse 6a durch den Spalt zwischen der Kante des Zungenbauteils 25 und der Kante des Schlitzes 23 in der Hülse 6a geschoben wird. Die Hülse 6© wird dann an die Hülse 6b hartgelötet oder geschweißt, wobei der Zungenbauteil 25 im Schlitz 24 in der Hülse 6b sitzt und auf diese Weise den Feder-Lokalisicrungsbauteil 20 zwischen den Hülsen 6a und 6b in dor in Fig., 5 dargestellten Stellung festhält ο Sonst ist das Brennstoff-Abstandsgitter der Fign. 5 bis 7 ähnlich demjenigen, welches- mit Bezug auf die Fign. 1 bis 4 beschrieben wurde. Die starren Anschläge 9 sind go geformt, daß sie die Behinderung der Strömung des Kühlmitteln über die
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Brennstoffstäbe 1 hinweg und durch die Hülsen 6 hindurch auf ein Mindestmaß herabsetzen. Die eine Hülse 6 «jedes Paares von Hülsen weist einen Deflektor 16 auf, d.er an der Kühlmittel-Eintrittsseite der Hülse 6 gebildet ist, um die Kühlmittelströmung zu veranlassen, in der Hauptsache in die Hülsen 6, statt durch die Spalten zwischen den Hülsen 6, zu fließen. Die Deflektoren bzw» Ablenkbauteile 16 werdsivorzugsweise in einem Winkel von 4-5 zur Längsachse der Hülsen 6 angeordnet» Die oberen Kanten der Hülsen* sind zinnenartig oder wellenförmig ausgebildet, um Wirbel au erzeugen und auf diese Weise eine Strömungsmitte lvermis chung und somit eine Erhöhung des WärmeWirkungsgrades des Brennelementes hervorzubringen.
Fig= 8 zeigt eine Alternativ-Ausführungsform eines Feder-Lokalisierungsbauteils 10, der zwei jeweils in der Mitte festgespannte Federn 32 aufweist, die durch ein zentrales Brückenstück 33 verbunden sind» Wie in den Fign. 8 und 9 dargestellt, weisen die beiden Hülsen 6 jedes Paares Längs schlitze 34- auf. Wenn das Hülsenpaar 6 zusammengesetzt ist, dann überlappen sich die inneren Enden der Schlitze 34-, um eine zentrale Öffnung freizulassen, welche das zentrale Brückenstück 33 des Feder-Lokalisierungsbauteils 10 aufnimmt. Die Schlitze 34- in den Hülsen 6 sind von ausreichender Länge für das Einsetzen der einseitig eingespannten . Federn 32 des Feder-Lokalisierungsbauteils 10 durch die Schlitze 34- während des Zusammenbaus des Ibder-Lokalisierungsbauteils 10 mit den Hülsen 6«.
Es sei in Bezug auf die oben beschriebenen AusführungsbeJspiele darsuf hingewiesen, daß die Vervrendung von individuellen zylindrischen Hülsen mit zylindrischen Brennstoffstäben allgemein einen einheitlichen Strömungsquerschnitt für das Kühlmittel um jeden Stab herum sicherstellt, wo dor Stab durch das Gitter hindurch verläuft„ In dieser gleichförmigen Strömung 'kann der volle Vorteil von die- Turbulenz begünstigenden Zungen und von Stromaufwärts-Strömungsdeflektoron am besten ausgenutzt werden»
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Figo 11 zeigt, daß sowohl aie Federn als auch das Brückenstück aus einem einzigen Metallstreifen geformt sind» Dabei wird das Brückenstück in eine Kastenform gefaltet, und die untere Kante des einen Schlitzes und die obere Kante des anderen Schlitzes greifen daran an. Die Konstruktion ermöglicht es außerdem, das gesamte Gitter aus Zircaloy herzustellen, wobei die Feder-Lokalisierungsbauteile aus einer hochfesten Nickellegierung bestehen=
Als Alternative für die Verwendung der Seitenplatten 7 können Eckplatten verwendet werden, die an ihren Außenflächen erhabene Teilstücke tragen können, welche als Distanzstücke wirksam sind, um die Brennstoff-Bauteilgruppe von benachbarten Bauteilgruppen auf Abstand zu halten» Die Seitenplatten 7 oder die Winkelplatten können nach außen vorstehende Schleifen aus Plattenmaterial aufweisen, in welche der eine Schenkel einer Doppelbogenfeder angeordnet werden kann, um die Feder so zu halten, daß deren anderer Schenkel nach außen herausragt, um am angrenzenden Aufbauteil anzugreifen, der die Wand des Kühlmittelkanals bildet. Eine derartige Feder ist beispielsweise bei 60 in Fig. 1 dargestellt.
In den Fign„ 12 und 13 ist ein Teil einer Kernreaktor-Brennelement-Bauteilgruppe dargestellt, die eine Vielzahl von zylindrischen Brennstoffstäben 4-1 aufweist, die parallel zueinander in einem Bündel angeordnet sind. Die Brennstoff st ähe 4-1 sind an einzelnen Stellen auf ihrer Länge im Bündel durch Abstandsgitter 45 lokalisiert und auf Abstand gehalten, von denen eines teilweise in den Fign. 12 und 13 dargestellt ist. Jedes Abstandsgitter 4-5 weist eine Bauteilgruppe von zusammenhängenden rohrförmigen Hülsen 46 mit Seitenplatten 47 und Querversteifungsstreben 48 auf. Die Hülsen 46, die Seitenplatten 47 und die Versteifungsstreben 48 worden beispielsweise aus einem Material, wie Zircaloy, hergestellt, und der Aufbau wird durch Schweißen odor Hartlöten zwischen den Berührungspunkten dor Hülsen 46, der
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Platte 47 und den Versteifungsstreben 48 verbunden» Jeder Brennstoff stab 41 erstreckt sich durch eine Hülse 46 hindurch, wobei er seitlich gegen starre Anschläge 49, die sich innerhalb der Hülse 46-erstrecken, durch einen Feder-Lokalisierungsbauteil aus Inconel oder einem ähnlichen hochfesten Federmaterial gehalten wird. Zwei Anschläge 49 sind vorhanden, die innerhalb jeder Hülse 46 gebildet und in Umfangsrichtung auf Abstand voneinander angeordnet sind- Die Feder-Lokalisierungsbauteile 50 sind von einer zusammengesetzten Ausführungsform, wie in Fig. 5 dargestellt, und sorgen Jeweils für die Lokalisierung der Brennstoffstäbe 41 von zwei benachbarten Hülsen 46 in der Bauteilgruppe»
Eine Anzahl von Hülsen 46 in Jedem Abstandsgitter 45 sorgt für die Lokalisierung der Abstandsgitter mit Zircaloy-Führungsrohren 52, die sich in Längsrichtung zwischen oberen und unteren Endfittings 45 und 44 in der Brennelement-Bauteilgruppe erstrecken= Wie in Fig. 13 dargestellt, sind diese Führungsrohrhülsen 46 mit Zungen 51 an jedem Ende versehen und sitzen damit auf den Führungsrohren 52. Die Zungen 51 sind an die Führungsrohre 52 hartgelötet oder geschweißt. Die Führungsrohre 52 v/eisen eine Zircaloy-Endkappe 58 an ihrem unteren Ende auf, wobei die Endkappe 58 kegelförmig ausgebildet und mit einem Edelstahlzapfen 59 versehen ist, der in einer Bohrung 54 im unteren Endfitting 44 sitzt und in dieser punktgeschweißt ist» An ihren oberen Enden sind die Führungsrohre 52 in Ausnehmung 55 des oberen Endfittings 43 eingedrückt. Die Führungsrohre 52 können die paarweise Zusammenfassung der Feder-Lokalisierungsbauteile stören, und in solchen Fällen wird eine einzige Feder vorgesehen.
Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungsmerkmale, die im einzelnen — oder in Kombination — in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind.
Pat ent ansprüche
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Claims (1)

  1. 75 on Kü/g. 10.JAÄ.1973
    Pat entansprüche
    Λ) Abstandsgitter für eine Kernbrennelement-Bauteilgruppe, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von zusammenhängenden zylindrischen Hüls en , wobei jede Hülse ein Paar von ringsum auf Ab.-stand angeordneten Anschlägen, diesich innerhalb der Hülse erstrecken, und einen Feder-Lokalisierungsbauteil aufweist, der an der Hülse befestigt ist und sich ebenfalls innerhalb der Hülse in einem solchen Umfangsabstand relativ zu den festen Anschlägen erstreckt, daß die Wirkungslinie des Feder-Lokalisieru3g3-bauteils zwischen den starren Anschlägen verläuft, die in einer gemeinsamen diametralen Ebene liefen, und wobei zumindest einige der zylindrischen Hülsen am einen Rand so geformt sind, daß eine Turbulenz in dem durch das Gitter fließenden Strömungsmittel begünstigt wird«
    2- Abstandsgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Doppelbogenfeder den Feder-Lokalisierungsbauteil für zwei benachbarte zusammenhängende Hülsen bildet, daß die Feder über die Hülsen an deren zusammenhängendem Bereich in Schleife gelegt ist, wobei sich jeder Schenkel in die benachbarte Hülse erstreckt, und daß das zentrale Teilstück des zusammenhängenden Bereiches mit festen Anschlägen ausgebildet ist, welche die Durchbiegung der Bogenfedern begrenzen.
    3 = Abstandsgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feder-Lokalisierungsbauteil eine doppelte Auslegerfeder aufweist, die am einen Ende am zusammenhängenden Bereich der Hülse befestigt ist und sich am anderen Ende in die Hülse hinein erstreckt.
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    4. Abstandsgitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Turbulenz begünstigende Ausbildung die Doppelbogenfeder am zusammenhängenden Bereich zwischen benachbarten Hülsen lokalisiert»
    5« Abstandsgitter für eine Kernbrennstoffelement-Bauteilgruppe, gekennzeichnet durch eine.Vielzahl von zusammenhängenden zylindrischen Hülsen, welche eine Reihe von Kernbrennstoffstäben auf Abstand halten und diese in einer Kühlmittelströmung über die Elemente und durch die ungestörten Teilstücke des Gitters hindurch Iokalieieren, wobei das Gitter eine Einlaßseite für Kühlmittel sowie eine Auslaßseite, ferner zinnenartige Ansätze oder ähnliche Verformungen an den die Auslaßseite des Gitters bildenden Rändern der Hülsen aufweist, um die Turbulenz im strömenden Kühlmittel zu begünstigen, wobei ferner jede Hülse ein Paar von ortsfesten Anschlägen aufweist, die in das Innere derselben in einer gemeinsamen-diametralen Ebene vorragen, und wobei ein Feder-Lokalisierungsbauteil ebenfalls in das Hülseninnere vorragt und die Wirkungslinie des Feder-Lokalisierungsbauteils zwischen den starren Anschlägen verläuftβ
    6. Abstandsgitter zum Beabstanden einer Vielzahl von zylindrischen Kernbrennstoffstäben in einem Kühlmittelstrom, der über die Oberfläche der Stäbe parallel zur Achse derselben fließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter eine Vielzahl von zusammenhängenden, an den Enden offenen zylindrischen Hülsen aufweist, daß jede Hülse am einen Rand einen Teil der stromaufwärts gelegenen Seite des Gitters und am anderen Rand einen Teil der stromabwärts gelegenen Seite des Gitters bildet,, daß Lokalisierungsmittel in Bezug auf jede Hülse einen Brennstoffstab im Abstand zur Innenfläche der Hülse lokalisieren, wobei diese Mittel ein Paar von in Umfangsrichtung auf Abstand * angeordneten, koplanaren starren An-chlägcn enthalten, die sich nach innen von der Innenseite der Hülse mis erstrocken, und daß ein Feder-Lokalisierungsbnutcil sich ebenfalls nach innen von der Innenseite der Hülse erstreckt, wobei die Wirkungslinie der Feder
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    entgegengesetzt zu derjenigen der Anschläge und zwischen diesen verläuft, um einen Brennstoffstab in Wirkverbindung mit den starren Anschlägen zu drücken, daß die genannten Mttel dazu dienen, einen Brennst off st ab so anzuordnen, dai3 ein ringförmiges Spiel zwischen dem Stab und der Innenwand der Hülse gebildet und dadurch ein im wesentlichen gleichmäßiger Wärmeaustausch zwischen dem Brennstoffstab und dem Kühlmittel um den Teil des Umfangs des Brennstoffstabes stattfindet, der innerhalb des Gittere liegt, wobei der eine Rand von zumindest einigen Hülsen so geformt ist, daß er eine Turbulenz in dem die Stromabwärtsseite des Gitters verlassenden Kühlmittel begünstigt, und daß Deflektoren zum Ablenken des Kühlmittels vorwiegend in die Hülsen hinein am anderen, die Stromaufwärtskante des Gitters bildenden Rand der Hülsen angeordnet sind«,
    7. Abstandsgitter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Defle.ktor eine Metallzunge ist, die den Rand der Hülse in einem Winkel von 4-5° bis 90° zur Hülsenachse erweitert.
    8= Abstandsgitter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Seitenplatten an den Hülsen befestigt sind und die Begrenzung für das Gitter bilden, und daß Federeinrichtungen von den Seitenplatten nach außen vorragen, um am benachbarten Aufbau, wie beispielsweise der Wandung des Kühlmittelkenals, in welchem das Gitter angeordnet ist, anzugreifen=
    9« Abstandsgitter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter eine Vielzahl von Hülsen, insbesondere zum Lokalisieren des Gitters relativ zu Führungsrohren, enthält, die sich in Längsrichtung zwischen beabstandeten Endfittings der gesamten Brennstoff-Bauteilgruppe, erstreckenο
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    Lee rsei te
DE2301436A 1972-01-13 1973-01-12 Abstandsgitter fuer kernbrennelementbauteilgruppen Pending DE2301436A1 (de)

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