DE2803482B2 - Abstandshaltern^ für ein Kernreaktorbrennelement - Google Patents
Abstandshaltern^ für ein KernreaktorbrennelementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Abstandshalterrosl für ein Kernreaktorbrennelement, das ein Bündel von
zueinander parallelen Brennstäben aufweist, bestehend aus einer Anzahl von einander unter rechtem Winkel
schneidenden, miteinander mit Hilfe von Schlitzen verschränkten Rohrplatten, derart, daß eine Gitterstruktur
mit Zellen zur Aufnahme je eines Brennstabes gebildet wird, wobei die Rostplatten teilweise Vorsprünge
aufweisen, an denen die Brennstäbe in den Gitterzellen zur Anlage kommen.
in heterogenen Kernreaktoren wird der Kernbrennstoff häufig getrennt von dem Moderator und
Kühlmittel dadurch gehalten, daß er in dünnwandigen, zylindrischen Rohren eingeschlossen wird, die als
Brennstab bezeichnet werden. Gruppen aus mehreren Brennstäben werden als Brennstabbündel bezeichnet.
Die Brennstäbe werden in sorgfältig angelegten Reihen mit Abstand angeordnet und seitlich an mehreren
Stellen entlang ihrer Längsachse durch Roste unterstützt, die aus Platten bestehen, welche sich nach Art
einer Eicikisic schneiden und verschränken, urn ein
zellenförmiges Gitter zu bilden.
Ein Brennstab wird in jeder der so in der
Rostkonstruktion gebildeten Zellen angeordnet Im
allgemeinen Hegen Vorsprünge oder dergleichen, die aus den Flächen der Plattenteile herausragen, an der
Außenfläche des Brennstabs innerhalb einer jeweiligen Zelle an und dienen somit als eine Unterstützung für den
Stab als eine Hemmung für die Stabbewegung.
Um eine vorzeitige Zerstörung der Brennstäbe zu
ίο vermeiden, ist es wichtig, die Rostplattemconstruktion
so auszubilden, daß ihre Vorsprünge die Brennstäbe während des Ein- und Ausfahrens nicht beschädigen.
Dementsprechend lehrt der Stand der Technik die Verwendung von Kombinationen aus starren und
elastischen Vorsprüngen sowie von äußeren Mitteln, welche die elastischen Vorsprünge verbiegen, um ein
ungehindertes Ein- und Ausfahren der Brennstäbe zu erlauben.
Die Neutroneneinfangcharakteristik, die mechanisehe
Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit des für die Bildung der Rostplatten zur Verwendung kommenden
Materials sind ebenfalls wichtig. Jeder im Reaktor vorkommende Einfang von Neutronen, die keine
weitere Spaltung oder nicht die Erzeugung von neuem Spaltmaterial verursachen, wird als parasitärer Einfang
bezeichnet. Die Neutronenwirtschaftlichkeit ist der Grad, bis ζ·ι dem Neutronen im Reaktor genutzt
werden, wie z. B. die Fortpflanzung der Kettenreaktion, die Umwandlung von Brut- in Spaltstoff oder die
Erzeugung von Isotopen, anstatt durch parasitären Einfang oder durch Austritt aus dem Reaktorkern
verloren zu gehen. Um die Neutronenwirtschaftlichkeit zu erhöhen, ist es wünschenswert, das Strukturmaterial
zu vermindern, das eingesetzt wird, um die Rostplattenkonstruktion zu bauen, und Materialien zu verwenden,
die eine niedrige Wahrscheinlichkeit aufweist, Neutronen einzufangen, wie dies durch den Neutroneneinfangquerschnitt
des Materials zum Ausdruck kommt.
Es muß ein Kompromiss hergestellt werden zwischen den oft zueinander in Widerspruch stehenden Erfordernissen, genügend Material vorzusehen, um eine Rostplatte zu bauen, die die Brennelemente einwandfrei unterstützt und auf Abstand hält und dem Material trotzdem eine ausreichende Elastizität und einen niedrigen Neutroneneinfangquerschnitt zu geben.
Es muß ein Kompromiss hergestellt werden zwischen den oft zueinander in Widerspruch stehenden Erfordernissen, genügend Material vorzusehen, um eine Rostplatte zu bauen, die die Brennelemente einwandfrei unterstützt und auf Abstand hält und dem Material trotzdem eine ausreichende Elastizität und einen niedrigen Neutroneneinfangquerschnitt zu geben.
Dabei ist es bereits bekannt, einen Abstandshalterrost für ein Kernreaktor-Brennelement vorzusehen, das aus
einer Anzahl von einander unter rechtem Winkel schneidenden, miteinander mittels Schlitzen verschränkten
Rostplatten besteht, durch die eine Gitterstruktur mit einer Anzahl von Zellen zur Aufnahme je
eines Brennstabes gebildet wird. Dabei weisen die Rostplatten teilweise Vorsprünge auf, an denen die
Brennstäbe an den Gitterzellen zur Anlage kommen (DE-OS 22 60 593).
Eine derartige Rostplatten-Abstandshalter-Konstruktion weist den Nachteil auf, daß eine Beschädigung
der Brennstäbe während des Ein- und Ausfahrens nicht auszuschließen ist.
bo Da einige der Platten aus einem nicht starren
Federmaterial hergestellt werden, hat diesen einen höheren Neutroneneinfangquerschnitt als die starreren
Teile, die zur Verwendung in den Abstandshalterungen gelangen. Dabei ist es zweckmäßig, eine Zirkonlegierung
zu verwenden, um die Korrosionsbeständigkeit und Strahlungsstabilität zu verbessern und um den
Temperaturbereich auszudehnen, in denen das Material im Reaktorbetrieb verwendet
kann Ak
zweckmäßig hat sich eine Zirkonlegierung mit folgender Zusammensetzung erwiesen:
Zinn (1,2-1.7 Gew.-°/o)
Eisen (0,07- 0.2 Gew.-%)
Chrom (0,05 - 0,15 Gew.-°/o)
Nickel (0,03 - 0,06 Gew.-%)
welche unter der Bezeichnung Zircaloy-2 bekannt ist.
welche unter der Bezeichnung Zircaloy-2 bekannt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirksame, wirtschaftliche Vorrichtung zu schaffen, um
Brennstäbe in Zellen eines Rostplattengitters einzuführen, welches Vorsprünge benutzt, um zwangsläufig die
Brennelemente auf Abstand zu halten und zu unterstützen, ohne daß die Brennelementflächen beschädigt
werden. Dabei soll die Verwendung des Federmaterials auf ein Geringstmaß herabgesetzt werden, ohne daß
dadurch die Stützungs- und Abstandshalterungsfunktion beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Abstandshaltern^ erfindungsgemäß gelöst üurch eine
erste Art von Rostplatten ohne Vorspränge, eine dazu
parallel, in Abstand angebrachte zweite Art von Rostplatten, die ihrerseits aus je einem Paar von in
Abstand übereinander liegenden Platten, ebenfalls ohne Vorsprünge bestehen, wobei in das Abstandsfeld eines
jeden Paares eine Platte, welche Vorsprünge an einander gegenüberliegenden Längsseiten aufweist,
eingeschoben ist, eine dritte Art von Platter die senkrecht zu den Platten erster und zweiter Art
angeordnet ist, wobei jeweils ein Paar von Platten übereinander derart angeordnet ist, daß die obere Platte
des jeweiligen Paares mit dem oberen Rand der Platten erster Art bzw. mit dem oberen Rand der oberen Platten
zweiter Art, die untere Platte des jeweiligen Paares mit dem unteren Rand der Platten erster Art bzw. mit dem
unteren Rand der unteren Platte zweiter Art verschränkt ist, und die einzelnen Paare der Platten dritter
Art parallel und in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet sind, daß die geforderte Zellengröße
entsteht und jede der Platten an gegenüberliegenden Längsseiten Vorsprünge aufweist, an denen die
Brennstäbe zur Anlage kommen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Material, welches die erste, die zweite und die
dritte Art von Rostplatten bildet, einen niedrigeren Neutroneneinfangquerschnitt auf, als das Material, das
die Platte selbst bildet.
Als ein solches Material hat sich eine Zirkon'egierung
folgender Zusammensetzung als zweckmäßig erwiesen:
Zinn (1,2-1,7 Gew.-%), Eisen (0,07-0,2 Gew.-o/o),
Chrom (0,05-0,15 Gew.-%), Nickel (0,03-0,06 Gew.-%). Sie ist unter der Bezeichnung Zircaloy-2
bekannt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines Abstandshalterrosts,
wobei Brennstäbe eingeführt sind;
F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Teil einer Rostplatte;
F i g. 3 eine Vorderansicht der in F i g. 2 dargestellten Roslplatte;
Fig.4 eine Seitenansicht der in Fig.3 gezeigten
Rostplalte entlang der Linie 4-4;
Fig. 5 eine Vorderansicht einer anderen Rostplatte gemäß der Erfindung;
F i g. 6 eine Vorderansicht einer weiteren alternativen Rostplatte;
Fig. 7 eine Vorderansicht einer weiteren Rostplatte
gemäß der F.rfindune:
F i g. 8 eine Seitenansicht der in Fig.7 gezeigten
Rostplatte entlang der Linie 8-8;
F i g. 9 eine Vorderansicht einer Zuglasche;
Fig. 10 eine Seitenansicht der in Fig. 9 gezeigten Lasche entlang der Linie 10-10;
Fig. 10 eine Seitenansicht der in Fig. 9 gezeigten Lasche entlang der Linie 10-10;
F i g. 11 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines
Abstandshalterrosts;
Fig. 12 eine Draufsicht auf einen typischen Teil des
Abstandhalterrosts, wobei die außermittige Lage der
ίο Zuglasche vor dem Arretieren der Brennstäbe zu
erkennen ist und
F i g. 13 eine Draufsicht auf den in F i g. 12 dargestellten
Rost, nachdem die Zuglasche in die Stellung geschoben worden ist, in der sie den Brennstab
unterstützt und arretiert
F i g. 1 zeigt einen Teil eines Rosts 20, der aus Platten besteht, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so angeordnet sind, daß sie eine
Anzahl Zellen 21 bilden, die einen im wesentlichen offenen Querschnitt aufweisen. Stäbe 22, die Kernbrennstoff
enthalten, durchlaufen die Zellen, wobei ihre Längsachsen parallel zueinander liegen.
Der Begriff »längs«, wie er in der Beschreibung benutzt wird, bezieht sich, falls er nicht sonstwie
eingeschränkt wird, auf die Richtung, in der die Länge der Brennstäbe verläuft
Eine Rostplatte 30 ist im einzelnen in den Fig. 2, 3
und 4 dargestellt. Die Rostplatte 30 ist eine im allgemeinen flache, rechteckige Metallplatte, die wech-
jn selseitig gegenüberliegende Längskanten 31, 32 und
Stirnflächen 33,34 aufweist.
Ein im allgemeinen mittig angeordneter Schlitz 29 (Fig.3) durchschneidet die Längskante 31 senkrecht,
liine Anzahl weiterer Schlitze 35, 36 durchschneidet
senkrecht die Kante 31 beiderseits des Schlitzes 29 in wechselnder Folge in gleichen Abständen entlang der
Kante 31, wobei ein Schlitz 35 auf einer Seite des einzelnen Schlitzes 29 und ein Schlitz 36 auf der anderen
Seite des Schlitzes 29 liegt. Jeder Schlitz 35 und der einzelne Schlitz 29 weisen eine Länge 37, von der Kante
31 aus gerechnet auf. Jeder Schlitz 36 weist eine größere Länge 38, von der Kante 31 ausgerechnet, auf.
Um die Erläuterung zu vereinfachen, wird jedes Teil der Rostplatte 30, das durch die gestrichelten Linien 41
begrenzt wird, die durch benachbarte Paare von Schlitzen 35 und 36 gezogen sind, mit Feld 42
bezeichnet; der Plattenabschnitt, der durch die Mittellinien 41 des einzelnen Schlitzes 29 und den benachbarten
Schlitz 36 begrenzt wird, wird mit Feld 47 bezeichnet; der Plattenabschnitt, der durch die Mittellinie 41 des
einzelnen Schlitzes 29 und den benachbarten Schlitz 35 begrenzt wird, wird mit Feld 48 bezeichnet. Somit kann
von der Platte 30 gesagt werden, daß sie aus einer Reihe im allgemeinen rechteckiger Felder 42, 47 und 48
■>■> besteht.
Starre Vorsprünge, wie sie weiter unten beschrieben werden, ragen aus einem Teil einer jeden Stirnfläche der
Platte 30 an den verschiedenen Feldern heraus. Die Vorsprünge 43 und 45 ragen aus der Stirnfläche 33
bo (F i g. 2) so heraus, daß jedes aufeinanderfolgende Feld
42 abwechselnd mit außermittigen Vorsprüngen 43 oder 45 versehen ist, während das vorhergehende und das
anschließende Feld 42 mit dem anderen Vorsprung versehen ist. Die Felder 47 und 48 haben je an der
Stirnfläche 33 einen einzelnen Vorsprung 43. In gleicher Weise ragt eine Anzahl Vorsprünge 44 und 46 aus der
Stirnfläche 34 heraus (Fi g. 2), so daß jedes aufeinanderfolgende Feld 42 abwechselnd einen außermittigen
einzelnen Vorsprung 44 oder 46 aufweist. Die Stirnfläche 34 weist an den Feldern 47 und 48 einen
außermitiigen Vorsprung 44 auf. Die Vorsprünge 43,44,
45, 46 sind so angeordnet, daß die gegenüberliegenden Stirnflächen eines einzelnen Feldes 42, 47 oder 48
entweder eine Kombination aus Vorsprüngen 43 und 44 enthalten oder alternativ, jedoch nur bei den zahlreicheren
Feldern 42, eine Kombination aus entgegengesetzt vorstehenden Vorsprüngen 45 und 46. Die Vorsprünge
auf den gegenüberliegenden Stirnflächen eines jeden Felds befinden sich in Längsfluchtung (F i g. 3).
Wie man am besten den Fig. 2 und 3 entnehmen kann, ist ein Teil eines jeden Vorsprungs im allgemeinen
so ausgebildet, daß er der Umfangsform des Brennstabs folgt, der durch die Zelle gesteckt wird, in die der
Vorsprung hineinragt. Der im allgemeinen kurierte Teil eines jeden Vorsprungs ist teilweise mit einer Auflage
versehen. Die Auflage erstreckt sich weiter in die Zelle und stellt den eigentlichen Kontakt mit dem Brennstab
her. Außerdem sind die Vorsprünge in benachbarten Feldern 42 außermittig angeordnet und liegen enger bei
den Schlitzen 35 als bei den Schlitzen 36, wobei der konturierte Teil des Vorsprung;; auf der an den Schlitz
36 angrenzenden Tafelseite liegt. Die Vorsprünge 43 und 44 des Feldes 47 sind dichter bei der Schlitzseite 29
des Feldes 47 angeordnet, wobei der konturierte Teil der Vorsprünge von der Schlitzseite 29 des Feldes 47
weg verläuft. Die Vorsprünge 43 und 44 des Feids 48 sind dichter bei der Schlitzsejte 35 des Felds 48
angeordnet, wobei der konturierte Teil eines jeden Vorsprungs zu der an dem Schlitz 29 angrenzenden
Seite des Felds 48 verläuft
Rechteckige Aussparungen 51, 52, 53, die so angeordnet sind, daß ihre Langen parallel zu den
die Vorsprünge, wie in F i g. 3 dargestellt In der Praxis
werden die Aussparungen in der allgemein flachen Platte 30 angelegt und anschließend werden die
Vorsprünge 43,44,45,46 in die oben beschriebene Form
gepreßt. Die Platte 30 hat eine Gesamtbreite 54.
F i g. 5 zeigt eine andere Rosipiaue 60. Die Platte 60
ist eine flache, im allgemeinen rechteckige Metallplatte,
die wechselseitig gegenüberliegende Längskanten 61 und 62 aufweist. Die Kanten 61 und 62 sind mit einer
Anzahl gleich dimensionierte und auf gleichen Abstand angeordneter Schlitze 63 und 64 versehen, um sich mit
einschneidenden Platten 30 zu verschränken. Jeder Schlitz 63 befindet sich in Längsfluchtung zu einem
Schlitz 64 in der gegenüberliegenden Kante. Die Schlitze 63 und 64 haben die gleichen Abmessungen und
erstrecken sich senkrecht von im Kanten 61 bzw. 62. Die Platte 60 hat eine Gesamtbreite, die der Strecke 65
entspricht.
Eine Rostplatte 70 ist in F i g. 6 dargestellt. Die Platte 70 ist eine flache im allgemeinen rechteckige Metallplatte,
die wechselseitig gegenüberliegende Längskanten 71 und 72 aufweist Eine Anzahl gleich großer Schlitze 73,
die eine Verschränkung mit einschneidenden Platten 30 ermöglichen, wie es nachstehend beschrieben wird, ist in
gleichen Abständen entlang der Kante 72 angeordnet Jeder Schlitz 73 verläuft auf einer senkrechten Strecke
37 von der Kante 7Z Die Gesamtbreite der Platte 70 entspricht einer Strecke 54. Eine Strecke 38 besteht
zwischen der Innenaussparung eines jeden Schlitzes 73 und der Kante 71.
Eine weitere Rostplatte 80 ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Die Platte 80 hat wechselseitig gegenüberliegende
Längskanten 81, 82 und Stirnflächen 83, 84.
Mehrere gleich große Schlitze 85 und 86 sind in den Kanten 81 bzw. 82 in gleichen Abständen entlang der
jeweiligen Kanten angeordnet. Die Schlitze 85 und 86 ermöglichen die Verschränkung für die einschneidenden
Platten 30, wie es weiter unten beschrieben wird. Jeder Schlitz 85 befindet sich in Längsfluchtung zu einem
Schlitz 86. Eine Anzahl Aussparungen 87, von denen jede im gleichen Abstand zwischen und in axialer
Längsausrichtung zu einem Paar im Längsabstand
ίο angeordneter Schlitze 85 und 86 liegt, ist in der Platte 80
ausgebildet. Ein Vorsprung 88 ragt aus dem Teil der Stirnfläche 83 zwischen den Aussparungen 87 quer aus
der Platte 80 heraus. Die Platte 80 hat eine Gesamtbreite, die auf einer Strecke 65 verläuft. Schlitze
!5 85 und 86 verlaufen auf einer Strecke 38 von den Kanten
81 bzw. 82. Jede Aussparung 87 hat einen gleichen Abstand 37 von den Innenaussparungen der jeweils mit
ihr fluchtenden Schlitze 85 und 86.
Die Fig.9 und 10 zeigen eine Platte 90, die
nachstehend mit »Zuglasche« bezeichnet wird. Die Zuglasche 90 ist eine im allgemeinen rechteckige Platte,
die wechselseitig gegenüberliegende Längskanten 91, 92 und Stirnflächen 93, 94 aufweist. Eine Anzahl
Vorsprünge 95, die in gleichen Abständen auf der Länge der Zuglasche angeordnet sind, ragt aus einem Teil der
Stirnfläche 93 heraus; eine Anzahl in gleicher Weise mit Abstand angeordneter Vorsprünge 96 ragt aus der
Stirnfläche 94 heraus, jeder Vorsprung 95 befindet sich in Längsfluchtung zu einem Vorsprung 96 auf der
gegenüberliegenden Stirnfläche der Platte 90. In den Kanten der Zuglasche sind keine Schlitze ausgebildet.
Für den Einsatz in einem Kernreaktor wird die Zuglasche 90 aus einem geeigneten Federmateria!
gebildet, während die Rostplatten 30, 60, 70 und 80 aus
λ einem Material, wie der obengenannten Zirkonlegie
rung, gebildet werden, das starrer ist und einen niedrigen Neutroneneinfang aufweist.
Wie in Fig. 11 dargestellt, sind die Platten 30 in Paaren angeordnet, die in Längsrichtung mit Abstand
zueinander liegen und jeweils umgekehrt sind, d. h. die obere Platte (in der dargestellten Ausführungsform) is!
so angeordnet, daß ihre Schlitze sich nach unten öffnen, während die untere Platte umgekehrt angeordnet ist, so
daß ihre Schlitze sich nach oben öffnen. Jedes Paar Platten 30 ist parallel zu in gleicher Weise angeordneten
Plattenpaaren 30 innerhalb des gesamten Rostplattengitters angeordnet, so daß die Gittersäulen gebildet
werden, wie man sie leicht in F i g. 1 erkennen kann. Eine Kombination aus Platten 60, 70 und 80 wirkt zusammen
wie es unten beschrieben wird, um die Rostplattengitterreihen zu bilden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt eine
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villLVIllb ItUJipiullk. UV ^I Ig. II OV-IIIVIC^IIi £.U V1V.I!
parallelen Paaren aus Rostplatten 30. In typischer Weise schneidet und verschränkt sich die einzelne Platte 80 mil
beiden Säulen aus oberen und unteren Platten 30 am Schlitz 29. Der Schlitz 29 einer jeden oberen Platte 30 isl
an einem Schlitz 86 der Platte 80 verharkt und dei Schlitz 29 einer jeden unteren Platte 30 greift in einem
Schlitz 85 der Platte 80 ein. Die Teile der Platte zwischen den Aussparungen 87 sind verhältnismäßig
elastischer als der Rest der Platte, was auf die begrenzenden Aussparungen zurückzuführen ist.
Aus F i g. 11 kann man erkennen, daß eine Platte 70 in
Längsrichtung gegenüber und in umgekehrter Beziehung zu einer zweiten Platte 70 angeordnet ist, um ein
Paar zu bilden, das aus Platten 70 besteht In der dargestellten Ausführungsform ist die obere Platte 70 so
angeordnet, daß die Schlitze 73 (siehe F i g. 6) sich nach oben öffnen, während die untere Platte 70 so
angeordnet ist, daß die Schlitze 73 sich nach unten öffnen. Außerdem ist jede Platte 70 innerhalb des
Gitters so angeordnet, daß sie sich senkrecht mit den säulenförmig angeordneten Platten 30 schneidet und
verschränkt, so daß die Schlitze 73 der Platten 70 (F i g. 6) in die Schlitze 36 der Platten 30 (F i g. 3) greifen.
Wie man der Fig. 1 entnehmen kann, verschränken
und schneiden sich die Platten 60 auch senkrecht mit den Platten 30, so daß die Schlitze 63 (Fig.5) einer jeden
Platte 60 in di<" chlitze 35 (F i g. 3) der unteren Platte 30
(wie in F i g. 11 dargestellt) der Säulen gepaarter Platten
30 und Schlitze 64 (F i g. 5) der Platten 60 mit den oberen der Platten-Paare 30 an den Schlitzen 35 eingreifen.
Somit sind die Reihen 60, 70 und 80 so angeordnet, daß sie die Reihen des Rostplattengitters bilden.
Die Rostplatten 30, 60, 70 und 80 werden durch Schweißen, Löten oder durch andere bekannte Verbindungsmittel
starr in der zuvor beschriebenen verschränkten Lage gehalten.
Eine Zuglasche 90 wird in Längsrichtung (Fig. 11) in
Gleitkontakt innerhalb des Raums zwischen jedem aus in Längsrichtung fluchtenden Platten 70 bestehenden
Paar angeordnet.
Wie man am besten der Fig. 12 entnehmen kann, werden bei dem ersten Einsetzen des Brennstabs die
Zuglaschen 90, die in der Ebene der Platten 70 liegen, so angeordnet, daß die Vorsprünge 95, 96 innerhalb einer
jeden Zelle 21 um etwa den halben Durchmesser eines Brennstabs außermittig liegen.
Nachdem die Brennstäbe in die Rostkonstruktion eingeführt worden sind wie man am besten der F i g. 13
entnehmen kann, wird die gleitende Zuglasche in Querrichtung verschoben, bis die Scheitelpunkte der
Vorsprünge 95,96 im allgemeinen mit dem zugehörigen Brennstab innerhalb einer jeden der benachbarten
Zellen zentriert sind und sich darauf abstützen. Dadurch werden die Brennstäbe seitlich zwischen den Vorsprüngen
95, 96 der Zuglasche und der Auflage auf dem konturierten Teil der Vorsprünge 43, 44, 45, 46 der
Platten 30 fixiert. Die Größe der dadurch erzeugten seitlichen Stützkräfte hängt von der Höhe der
Vorsprünge auf der Zuglasche ab. Die Vorsprünge 95, 96 sind so ausgebildet, daß sie das Erfassen und die
Zentrierung der Brennstäbe erleichtern. Die nicht dargestellten Enden einer jeden Zuglasche können
danach gebogen oder geschnitten und an den Umfang
ίο der Rostkonstruktion geschweißt werden, um die
Laschen zu blockieren. Auf diese Weise werden die Brennstäbe mit einer minimalen Verwendung eines
Federmaterials, das im allgemeinen einen verhältnismäßig hohen Neutroneneingang aufweist, gehalten und
seitlich unterstützt.
Wie man der Fig. 1 entnehmen kann, ist die Rostplatte 80 so angeordnet, daß ihre Vorsprünge in
Richtung auf die benachbarte parallel Platte 60 vorstehen. Die die Vorsprünge 88 enthaltenden Teile
der Stirnfläche 83 können durch gekannte äußere Mittel gebogen werden, um die Einführung der Brennstäbe zu
erlauben, ohne daß die Hüllen beschädigt werden. Die Verwendung der Platte 80 erlaubt den Aufbau einer
Rostkonstruktion, die eine ungerade Anzahl von Zellen enthält, was Vorteile bei der Regelung und der
Erneuerung von teilweise erschöpften Brennbündeln bietet. Die Platte 80 könnte jedoch fortgelassen werden,
um eine Rostkonstruktion aufzubauen, die eine gerade Anzahl von Zellen enthält, welche die Grundsätze der
Erfindung verkörpern.
Die Verwendung der Konstruktion gemäß der Erfindung braucht nicht auf Kernreaktoren beschränkt
zu werden, sondern kann leicht angepaßt werden, um als Trag- und Abstandsha'tekonstruküon für Rohre in
rohrförmigen Wärmetauschern oder Dampferzeugern zu dienen, in diesen Fällen könnten die Materialien für
die Platten und Zuglaschen ohne Rücksicht auf ihre Neutroneneinfangcharakteristik ausgewählt werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Abstandshaltern«! für ein Kernreaktor-Brennelement,
das ein Bündel von zueinander parallelen Brennstäben aufweist, bestehend aus einer Anzahl
von einander unter rechtem Winkel schneidenden, miteinander mit Hilfe von Schlitzen verschränkten
Rostplatten, derart, daß eine Gitterstruktur mit Zellen zur Aufnahme je eines Brennstabes gebildet
wird, wobei die Rostplatten teilweise Vorsprünge aufweisen, an denen die Brennstäbe in den
Gitterzellen zur Anlage kommen, gekennzeichnet durch eine erste Art von Rostplatten
(60) ohne Vorsprünge, eine dazu parallele, in Abstand angebrachte zweite Art von Rostplatten,
die ihrerseits aus je einem Paar von in Abstand übereinandei liegenden Platten (70), ebenfalls ohne
Vorsprünge, bestehen, wobei in das Abstandsfeld eines jeden Paares eine Platte (90), welche
Vorsprünge (95, 96) an einander gegenüberliegenden Längsseiten aufweist, eingeschoben ist, eine
dritte Art von Platten (30), die senkrecht zu den Platten erster und zweiter Art angeordnet ist, wobei
jeweils ein Paar von Platten (30) übereinander angeordnet ist, derart, daß die obere Platte des
jeweiligen Paares mit dem oberen Rand der Platten erster Art (60) bzw. mit dem oberen Rand der oberen
Platte zweiter Art (70), die untere Platte des jeweiligen Paares mit dem unteren Rand der Platten
erster Art (60) bzw. mit dem unteren Rand der unteren Platte zweiter Art (70) verschränkt ist, und
die einzelnen Paare der Platten dritter Art (30) parallel und in einem derartigen Abstand voneinander
angeordnet sind, daß die geforderte Zellengröße entsteht und jede der Platten (30) an gegenüberliegenden
Längsseiten Vorsprünge (43 bis 46) aufweist, an denen die Brennstäbe (22) zur Anlage kommen.
2. Abstandshalterrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, welches die erste
(60), die zweite (70) und die dritte (SO) Rostplattenart bildet, einen niedrigeren Neutroneneinfangquerschnitt
aufweist als das Material, das die Platte (90) bildet.
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Family Applications (1)
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