DE2837312C2

DE2837312C2 - Brennelement mit einer Anzahl vertikal verlaufender Brennstäbe

Info

Publication number: DE2837312C2
Application number: DE2837312A
Authority: DE
Inventors: Felix S. Lynchburg Va. Jabsen
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1977-08-29
Filing date: 1978-08-26
Publication date: 1983-08-04
Also published as: JPS57183595U; JPS6221999Y2; US4175004A; ATA405478A; FR2402280B1; NL7804679A; AT364042B; IT1103450B; FR2402280A1; IT7809501A0; SE7806150L; CH628174A5; SE426272B; IL54670A; LU79743A1; JPS5436476A; DE2837312A1; BE867891A; ES470292A1; GB1600945A

Description

bilden an den Rostplatten befestigt ist Zudem wird durch die

äss;

ausgerichtet sind, so daß sie die Platten erfassen und Sibewegungen des Abstandshalter gegen-Sr derTSngsrohren über den Längsabstand hinaus heiiSund der Abstand der Vorsprängeso 5ΓΪΒΪ Führungsrohre einschließlich der Vorspränge durch eine Zelle einbringbar sind, wobei die Vorspränge aus dem Material der Führungsrohrebestehen dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorsprünge (30) aus dem Material der Führungsrohre (14) ausgearbeitet sind, indem die Wanddurchmesser der Führungsrohre (14) nach J^SiS^SJSS der Führungsroh-TbSSS? -Γ Anspruch,, dadurch ge-

S=SSSsSSSSt die oben geschilderten Nachteile auf

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe

zugrunde, ein Brennelement zu schaffen, be. welchem

kein zusätzliches Matenal eingeführt wird, um eine

Führung für die ein zelnenB rennstabe ^schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelost■ ««> JJ

Vorspränge aus dem Matenal de^¹"¹^^*£ ausgearbeitet werden, indem die Wanddurchmesser der

Fühningsrohre nach außen über den normalen Umfang der Führungsrohre hinaus erweitert sind Dadurch entsteht der Vorteilten Wirkungsgrad ^u erhöhen, weil ein parasitärer Einfang von Neutronen n.cht stattfinden

so ^Weitere Ausgesta.tungen der Erfindung gehen aus

älleln (25) so ausgepicht« sind. daB sie halb des Brennelementes hegen oder lentr,! rochen

nach Anspruch 2. dadurch ₈e- d,dun=h «bseschteen da» das Roh, £: eme m

in Längsrichtung mi, Abs„„d angeordneten S_ä„e, aufweisen.

Die Erfindung betrifft ein Brennelement mit einer Anzahl vertikal verlaufender Brennstäbe und mit Führungsrohren die mit seitlichem Abstand durch mindesfens einen zellenförmigen Abstandshalterost gehalten werden, der aus einer Anzahl verschränkter, mit &hHtin wSehener Rostplatten besteht. Diese sind ™^eoX^aß sie eine Anzahl Zellen bilden, durch Se Brennstäbe und Führungsrohre verlaufen. Dabei weist jedes Führungsrohr Vorsprünge auf und an jedem Vorsprung besitzt Is einen Querschnitt, der größer ist als der Abstand zwischen den Platten, die die Zelle »—^"'S^t

Längsbewegungen der Rostplatten durch die Vorspränge beschränkt.

Während des Transports des Brennelementbündels wird die Bündellast, die auf dem unteren Endstück ruht, auf die Führungsrohre übertragen. Sollte ein Bruch aller Führungsrohre eintreten, dann werden erfindungsgemäß die Brennelemente rutschen, bis die obere Endkappe, deren radialer Querschnitt größer ist als die Breite einer Abstandshalterostzelle, durch die Oberkante des oberen Abslandshalterostes angehalten wird. Der obere Abstandshalterost wird seinerseits rutschen, bis er durch die Führungsrohrvorsprünge gehemmt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

eine Schnittansicht der Anordnung nach

F i g. 2 entlang der Linie 3-3,

Fig.4 eine im Schnitt dargestellte vergrößerte Detailansicht eines Teils des Brennelementbündels nach F i g. 1 in einer alternativen Ausführung,

Fig.5 eine Schnittansicht der Anordnung nach F i g. 4 entlang der Linie 5-5,

Fig.6 eine im Schnitt dargestellte vergrößerte Detailansicht eines Teils eines Brennelementbündels in einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine Detailansicht eines Merkraals des ι ο Führungsrohrs nach den F i g. 2 und 3 und

Fig.8 eine Detailansicht eines Merkmals der Führungsrohre nach den F i g. 4 und 5.

In F i g. 1 ist ein Brennelementbündel 10 dargestellt das mit seiner Längsachse in vertikaler Ebene liegt und ein unteres Endstück 11, ein oberes Endstück 12, eine Anzahl länglicher Brennelemente 13, hohle Führungsrohre 14 sowie Abstandshalteroste 15 aufweist Die Brennelemente 13 und Führungsrohre 14 werden seitlich auf Abstand gehalten und werden in einer 2u quadratischen Anordnung parallel .zueinander in Abständen auf ihrer Länge durch die Abstandshalteroste 15 gestützt Schraubhülsen 16,17, die an jedis Ende der Führungsrohre 14 geschweißt werden, halten die Führungsrohre an dem unteren und oberen Endstück 11,

12 durch sicherungsgeschweißte Muttern 21,22.

Wie man am besten der Fig.3 entnehmen kann, besteht jeder der Abstandshalteroste aus einer Anzahl Rostplatten 23, die mit Schlitzen versehen und in Form einer »Eierkiste« zusammengesetzt sind, um die Zellen jo 24 zu bilden, durch die die Brennelemente 13 (in F i g. 1 dargestellt) und die Führungsrohre 14 verlaufen. Die Abstandshalterostplatten 23 haben, wie man der F i g. 2 entnehmen kann, Einkerbungen 26, die sich seitlich in diejenigen Zellen 24 erstrecken, welche Brennelemente r>

13 enthalten; dadurch werden die Brennelemente erfaßt und gestützt Die Langsamen der Rostplatten 23 sind mit bogenförmigen Sätteln 25 in den Plattenwandteilen versehen, welche diejenigen Zellen 24 bilden, durch die die Führungsrohre 14 verlaufen.

Die Führungsrohre 14 haben im allgemeinen größere Durchmesser als die Brennelemente 13. Die bogenförmigen Sättel 25 sind im allgemeinen so ausgebildet, daß sie zu der zylindrischen Form der Führungsrohre passen. t >

Wie man am besten der F i g. 2 entnehmen kann, sind die Führungsrohre 14 mit Vorsprüngen 30 versehen, die radial auf dem Durchmesser der Führungsrohre verlaufen und die auf dem Umfang des Führungsrohrs

14 mit Abstand angeordnet sind. Die Vorsprünge 30 sind '>" überdies in Längsrichtung ausgerichteten Abständen auf der Führungsrohrlänge ausgebildet. Auf dem in F i g. 2 dargestellten Führungsrohr 14 sind in Längsrichtung getrennte Gruppen von Vorsprüngen voneinander so mit Abstand angeordnet, daß sie die Breite einer ">"> Abstandshalterostplatte 23 überbrücken.

Wie es am beslen den F i g. 2 und 3 zu entnehmen ist, wird jeder Abstandshalterost 15 {in F i g. 1 dargestellt) an einer Längsbewegung durch die Vorsprünge 30 beschränkt, die in Längsrichtung mit den Sätteln 25 der to Restplatten ausgerichtet sind. Somit legen sich die Vorsprünge 30 an die Sättel 25 an und hemmen die Platten, wenn sich die' Rostplatten in Längsrichtung verlagern. Das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Führungsrohr ist mit Gruppen zu vier am Umfang in gleichen Abständen angeordneten Vorsprüngen ausgebildet, die mit Abstünden über die Länge des Führungsrohrs verteilt »ind.

Ein alternatives Verfahren zur Bildung von Vorsprüngen ist in den Fig.4 und 5 dargestellt, wo ein im allgemeinen zylindrisches Führungsrohr 40 mit einer Anzahl von Vorsprüngen 41 versehen ist, die radial auf dem Durchmesser des Führungsrohrs 40 verlaufen und am Umfang mit Abstand um das Führungsrohr herum angeordnet sind. Die Vorsprünge 41 sind in Längsrichtung ausgerichtet und über die Länge des Führungsrohrs mit Abstand angeordnet

Wie man der Fig.4 entnehmen kann, liegen die Vorsprünge 41 zwischen den Sätteln 25, die in der durch die Vorsprünge zu hemmenden Rostplatte ausgebildet sind. Wie aus Fig.5 zu erkennen ist, sind die Vorsprünge 41 mit Abständen von 90° um den Umfang des zylindrischen Führungsrohrs 40 herum angeordnet

Die Führungsrohrvorsprünge können verschiedene Formen aufweisen. F i g. 6 zeigt z. B. die allgemeine Anordnung nach F i g. 2. Jedoch sind Schritte durch die Kante des Vorsprungs 43 bei den Kanten oder Sätteln der Abstandshalterostplatte 23 des Führungsrohrs 44 vorgenommen worden, um eine Lip.:.e 42 zu bilden und am dadurch die Rostplattensätte! 25 hraftschlüssiger zu erfassen. Die Fig.7 und 8 erläutern im einzelnen die Ausbildung der Vorsprünge 30 und 41 der Führungsrohre 14 bzw. 40. Die Vorsprünge bilden so, wie sie dargestellt sind, einen festen Bestandteil der Führungsrohrwände.

Ein Führungsrohr wird durch die Abstandshalteroste gesteckt, wobei die Vorsprünge so ausgerichtet werden, daß jeder in eine Ecke der Zelle 23 hineinragt wie es erläuternd in den F i g. 4 und 5 dargestellt ist. Wenn das Führungsrohr auf die gewünschte Länge durchgesteckt ist, dann wird es um etwa 45° gedreht, um die Führungsrohrvorsprünge in Längsausrichtung mit den Abstandshalterostplatten-Sätteln zu bringen, wie es am besten aus den F i g. 2 und 3 zu erkennen ist

Auf diese Weise kann ein Brennelementbündel zusammengebaut werden, ohne daß die Notwendigkeit besteht, das Führungsrohr starr an der Rortplatte durch Schweißen oder Löten zu befestigen; weiterhin kann das Brennelementbündel auseinandergebaut werden, ohne daß die Notwendigkeit besteht, Schneidoperationen durchzuführen. Weiterhin sind keine zusätzlichen Teile, wie z. B. Büchsen, Klemmen oder Laschen, erforderlich, welche zusätzliche parasitäre Einfangsmaterialien einführen.

Wie bereits zuvor erläutert wurde, wird im allgemeinen eine geeignete Hub- und Greifvorrichtung verwendet, um ein Brennelementbündel zum und vom Kernreaktor zu transportieren. Die Transportvorrichtung ergreift gewöhnlich das obere Endstück, um das Brennelementbündel zu heben und zu bewegen. Während der Bewegung des Brennelementbündels wird die Pündellast, die auf dem unteren Endstück ruht, auf die Führungsrohre übertragen. Sollte ein Bruch aller Führungsrohre eintreten, dann werden die Brennelemente beginnen, durch die Abstandshalteroste 15 zu rutschen. Das obere Ende eines jeden Brennelements ist mit einer oberen Kappe 44 (Fig. 1) verschlossen. Die obere Kappe 44 üoerragt überdies radial die Breite der Zellen 24, Somit werden also die Brennelemente 13 rutschen, bis die Endkappen 44 an dem obersten Abstandshalterost anliegt. Der obere Abstandshalterost wird seinerseits in Längsrichtung rutschen, bis er durch die Führungsrohrvorsprünge aufgehalten wird, wodurch es ausgeschlossen ist, daß sich das Brennelementbündel in seine Bestandteile auflöst.

Den Fachleuten wird es klar sein, daß Änderungen

vorgenommen werden können. So kann man z. B. eine gerade Kante anstatt eines Sattels verwenden, um die Vorsprünge und Rostplatten zu ergreifen, oder man kann verschiedene Vielfache der Vorsprünge verwenden oder man kann Vorsprünge verwenden, die andere Formen haben, oder Führungsrohre, die nicht zylindrisch ausgebildet sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

PatentansDrüche· Fatentansprucne.

1 Brennelement mit einer Anzahl vertikal ^der Vorsprünge ist dabei so, daß die Fühningsrohre einschließlich der Vorspränge durch eine Zelle einbringbar sind, wobei to Vorspränge aus dem Material der