DE3407163A1 - Brennstab-abstandshaltegitter fuer kernbrennelemente - Google Patents

Brennstab-abstandshaltegitter fuer kernbrennelemente

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DE3407163A1 DE19843407163 DE3407163A DE3407163A1 DE 3407163 A1 DE3407163 A1 DE 3407163A1 DE 19843407163 DE19843407163 DE 19843407163 DE 3407163 A DE3407163 A DE 3407163A DE 3407163 A1 DE3407163 A1 DE 3407163A1
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Ronald P. North Huntingdon Pa. Knott
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Description

westmghouse Electric Corporation, Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Pennsylvania 15 222, V.St.A.
Brennstab-Abstandshaltegitter für Kernbrennelemente
Die Erfindung betrifft ein Brennstab-Abstandshaltegitter für Kernbrennelemente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Abstandshaltegitter dienen zur genauen Aufrechterhaltung des gegenseitigen Abstands zwischen den Brennstäben im Reaktorkern eines Kernreaktors, weiter zur Vermeidung von Schwingungen der Brennstäbe und zur seitlichen Abstützung der eine beträchtliche Länge aufweisenden Brennstäbe.
10
Herkömmliche Haltegitterkonstruktionen für Kernbrennelemente bestehen aus einer Mehrzahl von ineinandergesteckten Gitterstreifen, wobei die zwischen den zusammengesteckten Gitterstreifen des Gitters gebildeten Gitterzellen zur Aufnahme der Brennstäbe dienen. Um das Ineinanderstecken der Gitterstreifen zu ermöglichen, sind diese mit entsprechenden Schlitzen versehen. Jede Gitterzelle dient der Abstützung eines Brennstabs an einer gegebenen Axialposition mittels an dem Haltegitter gebildeter, relativ elastischer Federelemente und relativ starrer Noppen, welch letztere in den Gitterstreifenmetall eingeformt sind.
Die äußeren Gitterstreifen sind aneinander befestigt und umschließen die inneren Gitterstreifen an ihren äußeren Enden zur Verbesserung der Festigkeit und Steifigkeit des Haltegitters. Um die seitliche Ausbiegbarkeit der Brennstäbe möglichst klein zu halten und die Abbrandeigenschaften eines Brennelements möglichst zu verbessern, ist eine Mehrzahl von Haltegittern mit gegenseitigen Abständen entlang der Brennelementenlänge verteilt angeordnet.
In einem Druckwasserreaktor (PViR) dienen typischerweise einige der Gitterzellen zur Aufnahme von Steuerstabführungsrohren anstelle von Brennstäben. Die einzelnen Haltegitter sind entlang der Brennelementenlänge durch Befestigung an den Steuerstabführungsrohren fixiert.
In einem Siedewasserreaktor (BWR) sind die Brennstäbe und Haltegitter typischerweise von einem Mantel umschlossen. Jedes Haltegitter ist entlang der Brenhelementenlänge mittels einer speziellen Haltestange arretiert. Bei einer horkömmlichen Anordnung sind an einer gegebenen vertikalen Gitterposition in dem Brennelement vier horizontal miteinander fluchtende Gitter in quadratischer Anordnung vorgesehen, die von dem Mantel umgeben sind.
.25 Die Konstrukteure suchen stets die Leistungsfähigkeit der Haltegitter zu verbessern. Besondere Gesichtspunkte sind dabei die Verringerung des Druckgefälles für den durch das Haltegitter in Längsrichtung des Brennelements hindurchtretenden Kühlmittelstrom und die Berücksichtigung des Nachlassens der Federkraft aufgrund eines bestrahlungabedingten inneren Spannungsabbaus sowie die Pufferung von Brennelementen während des Transports. Zu den besonders wichtigen Gesichtspunkten bei Brennelementen für Siedewasserreaktoren gehören die Pufferung der Haltegitter gegen auf den Mantel wirkende seismische Kräfte und
die Führung der kühleren Wasserströmung aus den mantelwandnahen Bereichen zu den heißeren inneren Bereichen des Gitters.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Brennst-Abstandshaltegitter für Kernreaktoren zu schaffen, das bei nur geringem Werkstoffverbrauch eine mindestens im Reaktorbetrieb sichere und feste Positionierung der Brennstäbe gewährleistet.
10
Diese Aufgabe wird bei einem Abstandshaltegitter der eingangs genannten Gattung gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst.
15
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, deren Bedeutung aus der folgenden Beispielsbeschreibung hervorgeht, sind Gegenstand der Unteransprüche.'
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, in welchen zeigt:
in isometrischer Darstellung einen Ausschnitt eines Haltegitters nach der Erfindung,
einen Schnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Gitter längs der Linie II-II in Fig. 1, wobei auch zwei Brennstäbe am Beginn ihrer Standzeit im Reaktor dargestellt sind,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gitter
nach Fig. 1, wobei außerdem
25 Fig. I 1
Fig. 2
30
-ί-
ein Brennstab am Ende seiner Standzeit im Reaktor dargestellt ist, und
Fig. 4 in Draufsicht eine aus vier
Einzelgittern bestehende Haltegitteranordnung eines von einem Mantel umschlossenen Brennelements für einen Siedewasserreaktor, wobei die
Einzelgitter dem Gitter nach den Pig. I bis 3 entsprechen.
Nachstehend wird im einzelnen auf mehrere bevorzugte Ausführungsmerkmale der Erfindung eingegangen werden, von denen ein Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen sind gleiche bzw. entsprechende Teile in allen Darstellungen jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Haltegitter 10 zur AbStandshaltung von Brennstäben 18 (von denen der Klarheit halber nur zwei in Fig. 2 und einer in Fig. 3 gezeigt sind) eines Brennelements 38 in einem Kernreaktor dargestellt.
Das Haltegitter 10 besteht aus einer Vielzahl von ineinandergreifenden Gitterstreifen 12, die zwischen sich Gitterzellen 7 bilden, die jeweils zur Aufnahme eines der Brennstäbe l8 dienen. Außerdem weist das Haltegitter vier äußere Gitterstreifen 20 auf, die miteinander verbunden sind und eine etwa quadratische äußere Umgrenzung des Haltegitters über den Außenkanten 16 der Gittorstreifen bilden.
Jeder der äußeren Streifen 20 weist einen Mittelteil 22, uinen oberen elastischen Randteil 2h und einen
\9-
unteren elastischen Randteil 2β auf. Vorzugsweise sind die beiden Randteile 24 und 26 einteilig mit dem Mittelteil 22 ausgebildet. Die äußeren Stirnkanten 16 der Gitterstreifen sind jeweils am Mittelteil 22 des betreffendem äußeren Gitterstreifen 20 befestigt. Die Randteile und 26 der äußeren Streifen ragen vertikal über den Mittelteil 22 des betreffenden äußeren Streifens über und ragen außerdem horizontal nach außen über den Mittelteil 22 des betreffenden äußeren Streifens hinaus. Vorzugsweise sind die Mittelteile 22 der äußeren Streifen, wenn sie an den Stirnkanten 16 der Gitterstreifen befestigt sind, im wesentlichen steif, und die Randteile 24 und 26 der äußeren Streifen sind im wesentlichem einwärts konkav gekrümmt.
Es ist wünschenswert, daß der Mittelteil jedes äußeren Streifens mindestens einen, vorzugsweise aber zwei nach außen weisende, im wesentlichen starre Noppen aufweist. Diese Noppen 34 ragen weniger weit als die Randteile 24 und 26 des betreffenden äußeren Streifens über dessen Mittelteil horizontal hinaus. Vorzusweise sind die Noppen 34 auch einteilig mit dem betreffenden äußeren Streifen 20 ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Haltegitter 10 kann bei beliebigen Brennelementen Anwendung finden, beispielsweise bei Brennelementen für einen Siedewasserreaktor oder bei Brennelementen für einen Druckwasserreaktor. Die Randteile und 26 der äußeren Streifen bilden einen elastischen Puffer zum Schutz der von dem Gitter gehalterten Brennstäbe gegen die Einflüsse von auf einen nicht dargestellten Transportbehälter einwirkenden Kräften beim Transport der Brennelemente zu den Raktoren. Die Noppen 34 der äußeren Streifen begrenzen den praktisch auftretenden Auslenkungsbereich der Randteile 24 und 26, um deren Beschädigung zu vermeiden.
Bei einem Brennelement 38 eines Siedewasserreaktors (siehe Fig. 4), das einen eine aus vier quadratisch angeordneten Gittern gebildete Gitteranordnung umschließenden Mantel 36 aufweist, liegen die beiden jeweils am Brennelementenaußenumfang befindlichen beiden äußeren Gitterstreifen 20a und 20b mit ihren Randteilen 24 und 26, die in den Fig. 1 und 2 mehr im einzelnen dargestellt sind, grundsätzlich elastisch an dem Mantel 36 an. Dies hat folgende Wirkungen:
Die an dem Mantel anliegenden Randteile stellen· dort eine Sperre für den das Brennelement in Längsrichtung durchströmenden Kühlmittelstrom im Bereich zwischen dem Haltegitter 10 und dem Mantel 36 dar und· lenken statt dessen die Kühlmittelströmung in Querrichtung zum mittleren Bereich des Haltegitters 10 hin ab. Außerdem bilden die elastisch an dem Mantel anliegenden Randteile einen Puffer gegen schädliche Auswirkungen von auf den Mantel einwirkenden Querkräften auf die Brennstäbe 18. Das Absperren und Einwärtsleiten der kühleren Kühlmittelströmung aus dem mantelwandnahen Bereich zur heißeren Strömung im inneren des Brennelements hin begünstigt eine gleichförmigere Kühlmitteltemperatur über dem gesamten Brennstabbündel innerhalb der Haltegitteranordnunß und erhöht dadurch die Leistungsfähigkeit des Brennelements im Hinblick auf den kritischen Wärmefluß. Die Noppen (siehe die Fig. 1 und 2) stehen beim Fehlen einer auf den Mantel 36 wirkenden Querkraft weniger weit nach außen über den Mittelteil des betreffenden äußeren Gitter-Streifens über als dessen Randteile 24 und 26. Bei Einwirkung einer Querkraft begrenzen diese Noppen 34 die Auslenkung der Randteile 24 und 26 der äußeren Gitterstreifen durch die einwirkende Querkraft. Der Einbau der Gitter 10 in den Manteil 36 wird durch übliche, an den Randteilen 24 und 26 anp;eordnote Führungsnasen 32 erleichtert.
- .ie- -
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Es ist empfehlenswert, die äußeren Gitterstreifen aus einem Werkstoff mit niedrigem Neutroneneinfangquerschnitt herzustellen, beispielsweise aus Zirconium oder einer Zirconiumlegierung, und die Befestigung zwischen dem äußeren Gitterstreifen und dem Stirnkanten der inneren Gitterstreifen durch Schweißen vorzunehmen.
Im Bereich jeder Gitterzelle 7 des Haltegitters 10 sind die Gitterstreifen 12 jeweils mit einem noppenartigen Vorsprung 14 versehen, der in die betreffende Gitterzelle 7 hineinragt und der Abstandshaltung des darin verlaufenden Brennstabs 18 dient.
Bei einer ersten Ausführungsform des Haltegitters sind in jeder Gitterzelle 7 die an zwei einander nicht gegenüberliegenden Gitterstreifen angeordneten Vorsprünge I2Ja so orientiert, daß sie ein Hindernis für den in Längsrichtung durch das Gitter verlaufenden Kühlmittelstrom darstellen, während die Vorsprünge 14b an den beiden anderen Gitterstreifen für diese Strömung im wesentlichen kein Hindernis darstellen. Es ist wünschenswert, daß die Vorsprünge 14 etwa senkrecht zur Längsachse der betreffenden Gitterzelle von dem betreffenden Gitterstreifen vorspringen, und daß die Vorsprünge in jeder Zelle 7 im wesentlichen koplanar angeordnet sind, d.h. auf gleicher Höhe liegen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Vorsprüngen I1Ia um in Längsrichtung des Brennelements verlaufende, trapezartig ausgebauchte Materialstreifen, während die anderen Vorsprünge 14b quer zur Brennelementenachse, also in Längsrichtung der Gitterstreifen verlaufende., ebenfalls trapezförmig ausgebauchte Materialstreifen sind. Diese Anordnung geht aus Pig. I deutlich hervor. Es ist empfehlenswert, die Vorsprünge I1I einteilig mit den betreffenden Gitteretreifen 12 auszubilden, wobei die Gitterstreifen 12 mit ihren einteiligen
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Vorsprüngen 14 aus einem Werkstoff mit niedrigem Neutronen einfangsquerschnitt wie beispielsweise Zirconium oder einer Zirconiuralegierung hergestellt sein sollten, ebenso wie die äußeren Streifen 20.
Bei dieser eben beschriebenen Ausführungsform des Haltegitters befinden sich die Brennstäbe 18 (siehe Fig. 3) mit losen Sitz in Anlage an den Vorsprüngen lh des Haltegitters 10. Die Konstruktion kann so ausgelegt werden, daß dieser Zustand nur gegen Ende der Standzeit des betreffenden Brennelements im Kernreaktor auftritt, wie nachstehend noch im Zusammenhang mit einem weiteren Ausführungsmerkmal des Haltegitters erörtert wird, oder ein loser Sitz kann bei der Herstellung des Brennelements vorgesehen v/erden. Wenn ein solcher loser Sitz vorhanden ist, gleich aus welchem Grund, bewirken die hydraulischen Kräfte, daß der betroffende Brennstab 18 stets in der richtigen Lage in der betreffenden Gitterzelle 7 des Haltegitters 10 gehaltert wird. Dazu wird auf Fig. 3 Bezug genommen, aus welcher ersichtlich ist, daß der dort beispielsweise dargestellte eine Brennstab 18 von den vertikal orientierten, die Kühlmittelströmung sperrenden Vorsprüngen I2Ia weg in Anlage an die horizontal orientierten, für die Kühlmittelströmung offenen Vorsprünge 14b gedrängt wird, was sich durch die Ablenkung der Kühlmittelströmung · an den vertikal orientierten Vorsprüngen I2Ia zum Brennstab hin und die Nichtablenkung der Strömung an den horizontal orientierten Vorsprüngen 14b ergibt.
Wie oben schon erwähnt, sind die Vorsprünge lh in jeder Gitterzelle 7 vorzugsweise im wesentlichen koplanar angeordnet und liegen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils in einer von zwei vertikal übereinander liegenden Ebenen. Dabei ist die Anordnung
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so getroffen, daß in beiderseits eines Gitterstreifens einander benachbarten Gitterzellen 7' und 7f' die Vorsprünge 14 in der einen Gitterzelle 7! jeweils auf der einen Ebene und in der anderen Gitterzelle 7'' jeweils in der anderen Ebene liegen, so daß· man also, wie aus den Fig. 1 und 4 (im linken oberen Viertel) erkennen kann, ein schachbrettartiges Muster der Verteilung der Gitterzellen 7' und 7'' erhält. Damit wird auch der Vorteil erreicht, daß das sich ergebende Gesamtdruckgefälle für die Kühlmittelströmung über den Haltegitter geringer ist als dies bei einer Anordnung mit in allen Gitterzellen auf gleicher Höhe liegenden Vorsprüngen der Fall wäre. Außerdem ist die Verkantungsneigung des Haltegitters 10 gegenüber den Brennstäben 18 herabgesetzt, da die in zwei Ebenen angeordneten Vorsprünge eine höhere Stabilität in dieser Beziehung bewirken, als dies bei in nur einer einzigen Ebene angeordneten Vorsprüngen der Fall wäre.
Die eben beschriebene Anordnung mit den zwei Ebenen angeordneten Vorsprüngen 14 bietet auch herstellungstechnische Vorteile. Jeder Gitterstreifen 12 weist im Bereich jeder Gitterzelle zwei Vorsprünge, nämlich einen vertikal orientierten Vorsprung l4a und einen horizontal orientierten Vorsprung I4b auf, die vertikal miteinander fluchtend angeordnet sind und von denen einer in die auf der einen Gitterstreifenseite befindliche Gitterzelle und der andere in die auf der anderen Gitterstreifenseite befindliche Gitterzelle ragt. Dabei liegen im Verlauf jedes Gitterstreifens alle vertikal orientierten Vorsprünge 14a und alle horizontal orientierten Vorsprünge l4b in einer Linie bzw. auf der gleichen Ebene.
Vorzugsweise sind in jeder Gitterzelle 7 mindestens zwei einander nicht gegenüberliegende Gitterstreifen
derart federelastisch, daß sie federartig ausbiegbar sind und den bötreffenden Brennstab 18 mit ihren Vorsprüngen elastisch halten. Diese federelastischen Gitterstreifen 12 können im Bereich ihrer Vorsprung sich elastisch ausbiegen, und die vorzugsweise starren Vorsprünge liegen dadurch federnd an dem betreffenden Brennstab 18 an. Es ist empfehlenswert, daß alle Gitterstreifen des Haltegitters in dieser Weise elastisch sind Durch Integration der Federeigenschaft in die Gitterstreifen selbst anstelle der bisher üblichen Verwendung gesonderter oder einteilig mit den Federstreifen im Zusammenhang mit Noppen verwendeten Federelementen läßt sich die Bauhöhe des Haltegitters 10 verringern, was wiederum zu einem geringeren Druckgefälle für die Kühlmittelströmung durch das Haltegitter 10 führt.
Die oben im einzelnen beschriebenen und in dem Zeichnungen dargestellten Einzelmerkmale des erfindungsgemäßen Haltegitters finden vorzugsweise in Kombination miteinander Anwendung.
Wenn bei einem Haltegitter 10 mit federnden Gitfeerstreifen die Brennstäbe 18 sich am Anfang ihrer Standzeit in einen Kernreaktor befinden (siehe Fig. 2), sind die Gitterstreifen 12 im Bereich ihrer Vorsprünge lh elastisch ausgebogen und ergreifen den jeweiligen Brennstab 18 mit ihren Vorsprüngen Ik in elastischer Anlagt·-. Wenn die Brennstabe 18 sich dem Ende ihrer Standzeit im Kernreaktor nähern, haben die Gitterstreifen 12 infolge des durch die Bestrahlung bedingten inneren Spannungsabbaus ihrer Federelastizität im wesentlichen verloren. Infolgedessen tritt nahe dem Ende der Standzeit eine lose Anlage der Brennstäbe 18 an den Vorsprüngen 14 auf (siehe Fig. 3), der sich aufgrund der
Einwirkungen der Bestrahlung ergibt, nämlich erstens aus dem bestrahlungsbedingten Spannungsabbau im Gitterstreifenwerkstoff und zweitens wegen des bestrählungsbedingten Anschwellens des Haltegitters 10 und des gleichzeitigen bestrahlungsbedingten durchmessermäßigen Schrumpfens der Brennstäbe 18. In diesem Zustand werden die Brennstäbe 18, wie schon erwähnt, durch hydraulische Kräfte von den vertikal orientierten Vorsprüngen 14a weg und in Anlage an die.horizontal orientierten Vorsprünge l4b gedrängt. Durch diese hydraulischen Wirkungen ergibt sich dennoch ein stabiler Sitz der Brennstäbe 18 in den Gitterzellen 7.
Die im wesentlichen starren äußeren Gitterstreifen ergänzen die Abstützung der Brennstäbe 18 in den äußeren Gitterzellen 7» wozu diese äußeren Gitterstreifen in ihrem Mittelteil 22 relativ elastische Pederelemente 28 einerseits und relativ starre Noppen 30 andererseits aufweisen. Vorzugsweise sind' die Pederelemente 28 in Form längerer ausgebauchter Streifenelemente und die Noppen 30 in Form kürzerer ausgebauchter Streifenelemente gestaltet, die alle einteilig mit dem Mittelteil 22 der äußeren Gitterstreifen 20 ausgebildet sind. Auf diese Federelemente und Noppen sind in entsprechender Weise vertikal oder horizontal orientiert, um auch in den äußeren Gitterzellen die oben erläuterten hydraulischen Wirkungen zu erzielen, um die Brennstäbe bei lockerem Sitz in eine definierte Stellung in Anlage an jeweils bestimmten Vorsprüngen zu drängen.
Bei einem noch nicht in einem Reaktor getesteten Prototyp eines Zirconium-Haltegitters mit 4x4 Gitterzellen und einer Kantenlänge von etwa 65 mm zur Halterung von 16 Brennstäben hatten die Gitterstreifen
eine Höhe von etwa 22 mm und eine Dicke von etwa 0,^5 mm und zeigten bei einem am Anfang seiner Standzeit befindlichen Brennstab eine elastische Auslenkung von etwa 0,15 mrn bis Ο,20 mm. Der äußere Gitterstreifen hatte eine Dicke von etwa 0,45 mm und in seinem Mittelteil eine Höhe von etwa 22 mm, während die Randteile jeweils etwa 3 mm hoch waren. Diese Randteile ragten demgemäß etwa 3 mm vertikal über das Haltegitter hinaus und horizontal um etwa 0,95 mm nach außen. Die Noppen des Mittelteils der äußeren Gitterstreifen hatten eine Noppenhöhe von etwa 0,80 mm. Die Ausbiegung des Mittelteils der äußeren Gitterstreifen bei Aufnahme der Brennstäbe betrug nur etwa 0,05 mm.
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Claims (17)

  1. P at entansprüche
    (U Brennstab-Abstandshaltegitter für Kernbrennelemente mit einer Anzahl von ineinandergreifenden, eine eierkistenartige Anordnung von Gitterzellen zur Aufnahme jeweils eines Brennstabs bildenden Gitterstreifen, die je Gitterzelle mindestens einen in die betreffende Gitterzelle hineinragenden steifen Vorsprung zur Positionierung der Brennstäbe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die an zwei einander nicht gegenüberliegenden Gitterstreifen (12) angeordneten Vorsprünge (l4a) für die durch die Gitterzelle axial hindurchströmende Kühlmittelströmung ein wesentliches Hindernis bilden, während die an den beiden anderen, die Gitterzelle begrenzenden Gitterstreifen angeordneten Vorsprünge (14b) für die axiale Kühlmittelströmung durch die Gitterzelle im wesentlichen kein Hinder-
    15 nis bilden.
  2. 2. Haltegitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gitterstreifen (12) für jede angrenzende Gitterzelle (7) genau einen in diese Gitterzelle hineinragenden Vorsprung (14) aufweist.
  3. 3. Ilaltegitter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Stömungshindernis bildenden Vorsprünge (14a) als im wesentlichen in Richtung der Kühlmittelströmung verlaufende, zum Zelleninneren hin ausgebauchte Materialstreifen ausgebildet sind, während die im wesentlichen kein Strömungshindernis bildenden Vorsprünge (14b)
    als im wesentlichen quer zur Kühlmittelstromung orientierte, zum Zelleninneren hin- ausgebauchte Materialstreifen ausgebildet sind.
  4. 4. Haltegitter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die, die Vorsprünge (I1O bildenden ausgebauchten Materialstreifen (I1Ja1I1Ib) als aus dem betreffenden Gitterstreifen (12) ausgestanzte, einen etwa trapezförmigen Ausbauchungsverlauf aufweisende Materialstreifen ausgebildet sind.
  5. 5. Haltegitter nach einem der Ansprüche 1 bis 1I, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstreifen (12) im wesentlichen aus Zirconium bestehen.
    .
  6. 6. Haltegitter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (I1O der Gitterstreifen (12) in zwei axial auseinanderliegenden Ebenen angeordnet sind, derart, daß die in benachbarte Zellen hineinragenden Vorsprünge zur Verminderung des Druckgefälles der Kühlmittelstromung über dem Haltegitter in jeweils verschiedenen Ebenen liegen.
  7. 7. Haltegitter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Strömungshindernis bildenden Vorsprünge (I1Ia) jedes Gitterstreifens (12) und die kein Strömungshindernis bildenden Vorsprünge (I1Ib) jedes Gitterstreifens jeweils etwa in gleicher Höhe liegen.
    30
  8. 8. Haltegitter nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (I1O so bemessen sind, daß die Brennstäbe (18) in den Gitterzellen (7) jeweils einen losen Sitz haben, wobei die Brennstäbe (18) durch die Kühlmittelströmung jeweils
    von den ein Strömungshindernis bildenden Vorsprüngen (l4a) weg und in Anlage mit den kein Strömungshindernis bildenden Vorsprüngen (14) gedrängt werden.
  9. 9. Haltegitter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß von den eine Gitterzelle (7) begrenzenden Gitterstreifen (12) jeweils mindestens zwei aneinander angrenzende Gitterstreifen derart elastisch ausgebildet sind, daß sie im Bereich ihrer Vorsprünge federartig ausbiegbar sind, um den betreffenden Brennstab (18) elastisch zu erfassen.
  10. 10. Haltegitter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (14) starr und nur die Gitterstreifen (12) elastisch ausgebildet sind.
  11. 11. Haltegitter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzung des Haltegitters von vier äußeren, an den ineinandergreifenden Gitterstreifen (12) befestigten Gitterstreifen (20) gebildet ist, die jeweils einen Mittelteil (22) und einen oberen und einen unteren, in Längsrichtung dieses Streifens verlaufenden Randteil (24, 26) aufweisen, wobei die ineinandergreifenden inneren Gitterstreifen (12) an dem Mittelteil (22) der äußeren Gitterstreifen (20) befestigt sind und die Randteile (24, 26) vertikal nach oben bzw. unten sowie auch horizontal nach außen über den jeweiligen Mittelteil (22) überstehen.
  12. 12. Haltegitter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (22) der äußeren Streifen (28) in seinem an den Stirnkanten (16) der inneren Gitterstreifen (12) befestigten Zustand im wesentlichen steif ist.
  13. 13· Haltegitter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (20) jedes der äußeren Gitterstreifen (20) mindestens einen nach außen vorstehenden, im wesentlichen starren Noppen (32I) aufweist, dessen überstand kleiner als derjenige der Randteile (24, 26) ist.
  14. I2I. Haltegitter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (34) einteilig irit 'dem betreffenden äußeren Gitterstreifen (25) ausgebildet sind.
  15. 15· Haltegitter nach einem der Ansprüche 11 bis I2J für Brennelemente, die von einem Mantel umschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Mantel (36) angrenzenden äußeren Gitterstreifen (20) mit ihren Randteilen (24, 26) im wesentlichen elastisch an dem Mantel (36) anliegen und einen axialen Kühlmitteldurchtritt zwischen den äußeren Gitterstreifen und dem Mantel im wesentlichen blockieren und die Kühlmittelströmung einwärts zum Mittenbereich des Haltegitters hin ablenken sowie eine Pufferung gegen auf den Mantel (36) wirkende Querkräfte bewirken.
  16. 16. Haltegitter nach Anspruch 15, dadurch gekermzeichnet, daß der Mittelteil (22) jedes äußeren Gitterstreifens (20) zwei nach außen vorspringende, im wesentlichen starre Noppen (34) aufweist, deren überstand kleiner als derjenige der Randteile (24, 26) ist, um die mögliche Ausbiegung der Randteile bei auf dem Mantel wirkenden Querkräften zwecks Vermeidung einer überbeanspruchung· dieser Randteile zu begrenzen.
  17. 17. Haltegitter nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Randteile (24, 26) jeweils einteilig mit dem Mittelteil (22) des betreffenden äußeren Gitterstreifens (20) ausgebildet und zum Gitterinneren hin konkav gewölbt sind.
DE19843407163 1983-03-09 1984-02-28 Brennstab-abstandshaltegitter fuer kernbrennelemente Withdrawn DE3407163A1 (de)

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SE (1) SE456705B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3622461A1 (de) * 1985-07-09 1987-01-22 Asea Atom Ab Abstandshalter fuer brennstaebe in kernreaktoren
DE4001757A1 (de) * 1989-01-25 1990-08-02 Mitsubishi Nuclear Fuel Gitter fuer eine kernbrennstoffanordnung
DE10002824C2 (de) * 2000-01-24 2003-10-02 Framatome Anp Gmbh Abstandhalter für ein Siedewasserreaktor-Brennelement

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4900508A (en) * 1984-12-24 1990-02-13 Combustion Engineering, Inc. High strength nuclear fuel grid
US4728490A (en) * 1986-09-17 1988-03-01 Westinghouse Electric Corp. Fuel rod spacer with perimeter scoops for diverting liquid coolant flow
EP1003406A1 (de) 1997-08-15 2000-05-31 Batesville Services, Inc. Schaueinrichtung für einen sargauswahlraum
KR100432581B1 (ko) * 2001-07-10 2004-05-24 한국수력원자력 주식회사 연료봉 접촉면적과 스프링 탄성영역을 확장하는 격자스프링이 부착된 지지격자체
US20050155940A1 (en) 2004-01-15 2005-07-21 David Bowers Display for a casket selection room
US8499502B2 (en) 2004-04-30 2013-08-06 Batesville Services, Inc. Display for a casket selection room
US20060227925A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Westinghouse Electric Company Llc Four point contact structural spacer grid

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2345878A1 (de) * 1972-09-26 1974-04-18 Westinghouse Electric Corp Brennstoffanordnung fuer kernreaktoren
DE3038379A1 (de) * 1979-10-17 1981-04-30 British Nuclear Fuels Ltd., Risley, Warrington, Cheshire Stuetzgitter fuer einen reaktorkern

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE30247E (en) * 1965-05-25 1980-04-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Means for supporting fuel elements in a nuclear reactor
US4268356A (en) * 1978-07-14 1981-05-19 Westinghouse Electric Corp. Nuclear reactor fuel assembly grid
FR2457544A1 (fr) * 1979-05-22 1980-12-19 Commissariat Energie Atomique Grille d'espacement pour un faisceau d'elements combustibles de reacteur nucleaire

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2345878A1 (de) * 1972-09-26 1974-04-18 Westinghouse Electric Corp Brennstoffanordnung fuer kernreaktoren
DE3038379A1 (de) * 1979-10-17 1981-04-30 British Nuclear Fuels Ltd., Risley, Warrington, Cheshire Stuetzgitter fuer einen reaktorkern

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3622461A1 (de) * 1985-07-09 1987-01-22 Asea Atom Ab Abstandshalter fuer brennstaebe in kernreaktoren
DE4001757A1 (de) * 1989-01-25 1990-08-02 Mitsubishi Nuclear Fuel Gitter fuer eine kernbrennstoffanordnung
US5114668A (en) * 1989-01-25 1992-05-19 Mitsubishi Nuclear Fuel Co. Grid in a nuclear fuel assembly
DE10002824C2 (de) * 2000-01-24 2003-10-02 Framatome Anp Gmbh Abstandhalter für ein Siedewasserreaktor-Brennelement

Also Published As

Publication number Publication date
FR2542492B1 (fr) 1987-04-30
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ES296421U (es) 1987-09-01
KR910005803B1 (ko) 1991-08-03
SE8400792D0 (sv) 1984-02-14
SE8400792L (sv) 1984-09-10
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FR2542492A1 (fr) 1984-09-14

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