DE2543626C3 - - Google Patents
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- DE2543626C3 DE2543626C3 DE2543626A DE2543626A DE2543626C3 DE 2543626 C3 DE2543626 C3 DE 2543626C3 DE 2543626 A DE2543626 A DE 2543626A DE 2543626 A DE2543626 A DE 2543626A DE 2543626 C3 DE2543626 C3 DE 2543626C3
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C5/00—Moderator or core structure; Selection of materials for use as moderator
- G21C5/02—Details
- G21C5/06—Means for locating or supporting fuel elements
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein rohrförmiges Bauteil zur Aufnahme von Kernflußmeßsonden oder
Neutronenquellen, das sich zwischen den Kanten von in einem quadratischen Gitter angeordneten und mit
einem quadratischen Hüllrohr versehenen Brennelementen eines Siedewasserkernrea<tors befindet. Die
zwischen den Brennelementen verbleibenden spaltförmigen Räume, die auch den Bewegungsraum für
kreuzförmige Regelstäbe darstellen, werden vom nichtsiedenden Kühlwasser durchströmt. Diese Strömung dient unter anderem zur Kühlung der stabförmi-
gen Bauteile, in denen Kernflußmeßsonden oder auch Neutronenquellen untergebracht sein können, wie sfc
z. B. in der »Technischen Rundschau« Nr. 21 (22.5.1970)
auf den Seiten, 21,23 und 53 beschrieben sind. Durch die
Strömung des Kühlmittels werden aber Schwingungen dieser rohrförmigen Bauteile hervorgerufen, die zur
Beschädigung der benachbarten Brennelementhüllrohre führen können. Solche Beschädigungen können dabei
vorzeitige Abschaltungen der gesamten Kernreaktoranlage zur Folge haben, ganz abgesehen davon, daß die
Brennelementhüllrohre, die normalerweise keinem Verschleiß unterworfen sind, nicht mehr für weitere
Brennelementbestückungen einer Reaktoranlage — wie an sich vorgesehen — verwendet werden können.
Es stellte sich daher die Aufgabe, die Schwingungen der stabförmigen Bauteile möglichst zu beseitigen und
somit Beschädigungen der Brennelementmäntel von vornherein zu vermeiden.
Die Lösung dieses Problems besteht erfindungsgemäß darin, daß auf das Bauteil in axialen Abständen <>
<> hülsenartige, mit Exzentern versehene Abstandshalter aufgeschoben sind, die das Bauteil mit Hilfe der
Exzenter in axialer Richtung aufeinanderfolgend jeweils an wengistens einem anderen der vier benachbarten
Brennelemente abstützen. Die Abslandshalter sind also <>">
so angeordnet, daß sie sich in axialer Richtung abwechselnd an den benachbarten Brennelemenlhüllrohren abstützen. Damit wird erreicht, daß eine
Schwingungserregung oder ein Flattern der stabförmigen Bauteile im Köhlmittelstrom nicht mehr möglich ist,
Eine Änderung der Konstruktion der stabförmigen Bauteile selbst ist nicht notwendig. Zur Montage
werden die Abstandshalter auf die Bauteile aufgeschoben, und durch einen federnden Klemmsitz, der
zusätzlich durch eine Heftschweißung ergänzt werden kann, ist ihre Lage am Bauteil zuverlässig gesichert Ein
drehorientiertes Einsetzen der stabförmigen Bauteile ist nicht erforderlich, da durch die breite Form der
Exzenter stets wenigstens eine Anlage an einem Brennelement je Abstandshalter gewährleistet ist
Zur näheren Erläuterung dieser Erfindung sei nun auf ein Ausführungsbeispiel verwiesen, das in den Fig. 1 bis
5 näher dargestellt ist
Die F i g. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch den Kernbereich eines Siedewasserreaktors, die F i g. 2
einen Querschnitt durch eine Kernzelle und die F i g. 3 die perspektivische aufgeschnittene Ansicht einer
solchen Kernzelle mit einem rohrförmigen Bauteil, das mit Abstandshaltern ausgerüstet ist Die F i g. 4 zeigt im
Querschnitt die Lage eines stabförmigen Bauteiles mit Abstandshalter zwischen vier Brennelementecken und
die Fig.5 eine perspektivische Ansicht eines solchen
Abstandshalters.
F i g. 1 zeigt innerhalb des Reaktordruckbehälters 1 den Kernmantel 2, der den Bereich des eigentlichen
Reaktorkernes mit den Brennelementen 23 umgibt Die Brennelemente sitzen auf dem Kopfstück der Steuerstabführungsrohre 5, die im unteren Kerngitter 21
positioniert sind, und werden im obren Kerngitter 22 geführt Sie werden von unten nach oben vom
Kühlmittel durchströmt das dabei verdampft In den Zwischenräumen zwischen diesen Brennelementen 23
erstrecken sich an bestimmten Punkten die rohrförmigen Bauteile, wie z. B. Kernflußmeßrohre 3 und
Neutronenquellen 6. Außerdem bewegen sich, wie bereits erwähnt, in den Zwischenräumen die Steuerstäbe 24, die von den nicht dargestellten Steuerstabantrieben unterhalb des Reaktordruckbehäiters über die
Steuerstabführungsrohre 5 in den Reaktorkern hinein bewegbar sind.
Je vier der Brennelemente 23 bilden eine sogenannte Kernzelle, wie sie in F i g. 2 im Querschnitt dargestellt
ist. Zwischen den einzelnen Brennelementen 23, die von einem Hüllrohr 4 umgeben sind, verbleiben spaltförmige
Räume 41, in denen sich ein kreuzförmiger Regelstab 24 bewegen kann. An bestimmten Eckpunkten sind in
diesen Räumen 4t auch die rohrförmigen Bauteile 3 untergebracht, deren Schwingungen in der Kühlmittelströmung in den Räumen 41 verhindert werden soll.
In der perspektivischen Ansicht der Fig.3 ist die
Lage dieser stabförmigen Bauteile zwischen den Brennelementen zu sehen. Auf die rohrförmigen
Bauteile sind dabei die Abstandshalter 7 aufgeschoben, die sich abwechselnd mit ihren Exzentern an den
benachbarten Brennelementen abstützen. Durch diese Abstützung wird die Eigenfrequenz dieser Bauteile so
verschoben, daß keine Schwingungserregung durch die Kühlmittelströmung mehr stattfinden kann. Damit
werden auch Beschädigungen der Anlagestellen der Abstandshalter an den Brennelementhüllrohren 4
verhindert, so daß diese nach dem Abbrand des Kernbrennstoffes für die nächsten neuen Brennelemente weiter verwendet werden können. Die Befestigung
dieser AbstandshalterhUlscn 7 erfolgt zunächst durch
Rcibiingsschluß und kann, wie bereits erwähnt, durch
einen Schweißpunkt gesichert werden. F.ine Ausfiih-
rungsfarm der AbstandshalterhOlsen ist in den Fig,4
und 5 dargestellt,
F i g, 4 zeigt im Querschnitt die einander gegenüberstehenden
Ecken der BrennelementhüJlrohre 4 und ein stabförmiges Bauteil 3 sowie eine aufgeschobene
Abstandshslterhülse 7. Diese berührt mit ihrem Exzenter gleichzeitig zwei Brennelemente, Die nähere
Ausbildung dieses Exzenters ist aus der Fig,5 zu ersehen. Die Abstandshalterhülse besteht hier üunächst
aus dem rohrförmigen Teil 71, das an beiden Enden mit Schlitzen 72 versehen ist, und aus dem Exzenterteil 73,
das m der axialen Richtung mit Abschrägungen 74 versehen ist Diese Abschrägungen erleichtern das
Einführen der Brennelemente beim Beladen des Reaktors sowie die Strömung des Kühlmittels. Der
Strömungsdruck desselben ist daher für die Beanspruchung des Bauteiles 3 praktisch zu vernachlässigen.
Die in Fig.5 gezeigte Anordnung der Schlitze 72
kann selbstverständlich auch anders gewählt werden; so kann z. B. der eine Schlitz sich über die gesamte Länge
des Abstandshalters erstrecken. Wichtig ist lediglich, daß dadurch dieses Bauteil eine gewisse Federung
erhält, womit die Befestigung am Einsatzort erleichtert wird. Unabhängig von der Befestigungsart der Ab·
standshaUerhülse aber ist es wesentlich, daß 4er
Exzenter 73 eine solche Breite aufweist, daß er in jeder
radialen Lage dem Eck wenigstens eines Brennelementmantels gegenübersteht bzw. an diesem anliegt
Um eine Vorstellung von der räumlichen Größe dieser Teile zu geben, sei erwähnt, daß bei ausgeführten
Abstandshalters der Durchmesser des stabförmigen Bauteiles 3 etwa 19 mm betrug. Die Wandstärke des
ίο rohrförmigen Teiles der Abstandshalterhülse betrug
dabei etwa 1 mm, die Schlitzbreite desgleichen Die Gesamtlänge betrug 60 mm, die Länge des geschlitzten
Teiles jeweils 10 mm. Die Exzentrizität 73 betrug dabei etwa 2 mm. Diese Maßangaben hängen selbstverständlieh
von den jeweiligen räumlichen Verhältnissen im Reaktorkern ab.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Abstände der einzelnen Abstandshalterhülsen 7 von
Material und Dimensionierung und somit vom Eigenschwingungsverhalten des stabför-oigen Bauteiles 3
abhängen und am besten im eingesetzten Zustand hinsichtlich ihrer Dämpfungswirkung ermittelt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Rohrförmiges Bauteil zur Aufnahme von
Kernflu8meßsonden oder Neutronenquellen, das sich zwischen den Kanten von in einem quadratisehen Gitter angeordneten und mit einem quadratischen Hüllrohr versehenen Brennelementen eines
Siedewasserkernreaktors befindet, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Bauteil (3) in axialen
Abständen hülsenartige, mit Exzentern versehene Abstandshalter (7) aufgeschoben sind, die das Bauteil
mit Hilfe der Exzenter (73) in axialer Richtung aufeinanderfolgend jeweils an wenigstens einem
anderen der vier benachbarten Brennelemente (23) abstützen. '5
2. Rohrförmiges Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Exzenter (73) eine entsprechende Wandstärkeverdickung der Abstandshalterhülse (7) vorgesehen ist, die nach beiden axialen
Richtungen geringer (74) wird.
3. Rohrförmiges Bauteil nach Anspruch ! oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalterhülse (7) eine größere axiale Ausdehnung als der
zugehörige Exzenter (73) aufweist und außerhalb des Exzenterbereiches geschlitzt (72) ist
Priority Applications (3)
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US05/725,525 US4067772A (en) | 1975-09-30 | 1976-09-22 | Rod-shaped components between fuel elements of boiling-water reactors |
JP51115736A JPS5925476B2 (ja) | 1975-09-30 | 1976-09-27 | 沸騰水形原子炉の燃料集合体間の棒状構造部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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US4818471A (en) * | 1987-08-10 | 1989-04-04 | Westinghouse Electric Corp. | BWR fuel assembly channel with localized neutron absorber strips for LPRM calibration |
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DE1639193B1 (de) * | 1967-04-25 | 1970-07-23 | Allmaenna Svenska Elek Ska Ab | Kernreaktor mit Fuehrungsrohren fuer Steuerstaebe |
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- 1975-09-30 DE DE2543626A patent/DE2543626B2/de active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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US4067772A (en) | 1978-01-10 |
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JPS5243096A (en) | 1977-04-04 |
DE2543626B2 (de) | 1978-10-19 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
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