DE2437285A1 - Abstandshalter fuer die brennstoffkassetten eines kernreaktors - Google Patents

Description

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Abstandshalter für die Brennstoffkassetten eines Kernreaktors

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abstandshalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 für die Brennstoffkassetten eines Kernreaktors ."'In einem Kernreaktor strömt ein Kühlmittel durch die. Brennstoffkassetten' an den Brennstäben entlang..Die Abstandshalter, die verwendet v/erden, um den Abstand zwischen den einzelnen Brennstäben zu fixieren, sind strömungshemmende Hindernisse. Es hat sich gezeigt, daß es von großer Bedeutung ist, die Abstandshalter so auszubilden, daß deren atrömungshindernden Eigenschaften so klein wie möglich gehalten werden.

Es ist bekannt, Abstandshalter zu bauen, die ein Stativ mit einem äußeren Rahmen und im Rahmen zwei parallele, im Abstand voneinander angeordnete Gitter umfassen. Die Gitter bestehen aus mehreren polygonalen Haschen, von denen jede zur Umschließung eines einzigen Brennstabes dient. Zwischen zwei übereinanderliegenden

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Maschen erstrecken sich aus gebogenem Federband hergestellte Abstandsfedern. Ein solches Maschenpaar mit zugehörigen Federn wird Zelle genannt, und bei dieser bekannten Konstruktion hat jede Zelle vier Federn, die ingleicher axialer Höhe an dem Stab anliegen, wobei die radiale Teilung der Anlagepunkte 90 beträgt. Es ist auch bekannt, jede Zelle durch Stanzen eines Blechstücks und Biegen desselben herzustellen.

Bei dieser bekannten Konstruktion ist jede Feder in der Mitte mit einem gebogenen horizontalen Abschnitt nahe dem Anlagepunkt an den zu fixierenden Brennstab versehen. Diese horizontale Biegung gibt der Feder eine richtig bemessene axiale ?ederkonstante, so daß sich die Anlagepunkte in axialer Richtung etwas bewegen und den Bewegungen des Brennstabs bei dessen Vibrationen folgen können. Anderenfalls würden die Anlagepunkte des Abstandshalters an die Brennstäbe gleiten, was einen Verschleiß des Kapselmaterials verursachen könnte.

Die Einspannkraft, die man mit diesem Abstandshaltertyp erreichen kann, ist begrenzt, und die horizontale Biegung der Federn verursacht gleichzeitig einen relativ großen Strömungswiderstand.

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Ein anderes bekanntes Verfahren bein Aufbau der Abstandshalterzellen besteht darin, in jeder Zelle nur zwei Federn mit 90 Teilung.(Mittelpunktswinkel) anzuwenden, wobei jede Feder den Brennstab gegen zwei jeder Feder gegenüberstehende, axial getrennte Stützen drückt. Eine solche sogenannte Sechs-Punkteinspannung ergibt eine stabilere Einspannung und läßt somit eine größere Abstandshalterentfernung zu, als mit dem oben beschriebenen Abstandshalter. Diese bekannte Anordnung ist aus einer Anzahl vertikalgestellten, parallelen Blechen und einer Anzahl diese Bleche senkrecht kreuzenden Blechen aufgebaut, die zusammen ein eierkartonähnliches Gitter bilden.

Wie erwähnt, hat ein auf diese Weise konstruierter Abstandshalter gegenüber dem erstgenannten den Torteil, daß die Einspannkraft für jeden Abstandshalter so groß sein kann, daß selbst bei ziemlich kräftigen Schwingungen des Stabes kein Gleiten zwischen Brennstab und Einspannpunkten im Abstandshalter auftritt. Man kann daher diese Abstandshalter in etwas größerer Entfernung voneinander als die erstgenannten anordnen. Dieser Abstandshalter ist jedoch schwerer als der erstgenannte Abstandshalter. Außerdem ist seine Herstellung komplizierter, der Abstandshalter somit teuerer.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abstandshalter der eingangs genannten Art zu entwickeln, welche die Vorteile der beschriebenen beiden bekannten Konstruktionen in sich vereinigt, von geringem Gewicht ist, einfach herzustellen ist, einen geringen Strömungswiderstand hat und ein kräftiges Einspannmoment erzeugt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Abstandshalter der eingangs genannten Art vorgeschlagen, der erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches und ergänzend die in den Unteransprüchen genannten Merkmale hat.

Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 Vier miteinander verbundene Zellen in Draufsicht,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine ZeXe längs der Linie A-A in Figur 1,

Fig. 3 eine ausgestanzte Zelle vor ihrer Biegung, Fig. 4 und 5 eine Ausführungsform, bei der die

Zellenleisten mit herausragenden Flossen oder Führungsschienen für die örtliche Führung des Kühlmittels versehen sind.

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In den Figuren 1 und 2 bezeichnet 1 eine Zelle im Abstandshalter. Diese Zelle besteht aus einer oberen Hasche ία oberen Gitter, einer unteren Masche 3 sowie zwei verbindenden Blattfedern 4· Zum Anliegen an einen Brennstab sind geprägte Warzen 5 vorhanden.

Figur 3 zeigt eine fertiggestanzte Zelle in abgewinkeltem Zustand. Diese besteht aus einer oberen Leiste 6 und einer unteren Leiste 7, die durch die Federn 4 verbunden sind. In das Blech sind Warzen 5 geprägt, die als Anlagepunkte gegen den Brennstab dienen. In gebogenem Zustand bildet die obere Leiste 6 die obere Masche 2 und die untere Leiste 7.die untere Masche 3·

Der Aufbau eines Abstandshalters mit Sechs-Punkteinspannung der Brennstäbe in der genannten Weise ist außerdem deshalb sehr vorteilhaft, weil das Werkzeug für die Herstellung der Zelle recht einfach ist, da jede Zelle für sich gestanzt und gebogen wird. Danach wird eine Anzahl Zellen zusammengeschweißt und auf bekannte Art mit Rahmen versehen.

Figur 4 zeigt einen Teil eines Abstandshalters in Seiten-. ansicht mit einer herausragenden Flosse oder Führungsschiene 8 zur örtlichen Führung des Kühlflusses. Figur zeigt denselben Abstandshalterteil wie Fig. 4 von oben gesehen mit den Führungsschienen 8 und 9· Indem man Neigung und Anzahl der Führungsschienen variiert, kann der 509808/03 5 0

Druckfall im Brennstoff für Druckwasserreaktoren bei einer Ersatzlieferung von Brennstoff in gewissen Grenzen dem Druckfall im ursprünglich gelieferten Kern angepaßt v/erden.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   ( 1. ^Abstandshalter für die Brennstoffkassetten eines Kernreaktors, enthaltend ein Abstandshalterstativ mit einem äußeren Rahmen, in welchem Rahmen vorzugsweise ein oberes und ein unteres Gitter in gewissem Abstand voneinander angeordnet sind, von denen jedes eine Anzahl polygonale Haschen hat und jede Masche zur Umschließung eines Brennstabes in der Brennstoffkassette dient, wobei das obere und untere Gitter und die diese verbindenden Blattfedern aus einer Anzahl Zellen aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle eine obere und eine untere Mr.sehe (2, 3) und zwei Blattfedern (4) umfaßt, welche Blattfedern die Maschen verbinden, und daß die Zelle durch Stanzen oder dergleichen aus einem flachen Blechstück hergestellt ist.
2. 2. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gestanzte Zellenblechstück (Pig. 3) aus einer oberen Leiste (b) und einer parallellaufenden unteren Leiste (7) und zwei zu diesen Leisten senkrecht verlaufenden Federn (4) besteht, welche die Leisten (6, 7) miteinander verbinden, und daß die Leiste (6, 7) nach dem Biegen des Bleches eine obere bzw. untere Masche in der Zelle bildet.

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3. 3. Abstandshalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leiste (6, Y) mit zwei Anschlägen versehen ist, wobei die Anschläge auf der oberen Leiste und auf der unteren Leiste auf den gleichen vertikalen Linien liegen.
4. 4. Abstandshalter nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Federn der Zelle diejenigen Seiten in den Maschen verbinden, die den mit Anschlag versehenen Seiten direkt gegenüberstehen.

   5· Abstandshalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl Zellen mit einer herausragenden Flosse oder Führungsschiene (fc) zur örtlichen Führung des Kühlflusses versehen ist.

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