DE4106773A1

DE4106773A1 - Brennelementbuendel fuer einen kernreaktor

Info

Publication number: DE4106773A1
Application number: DE4106773A
Authority: DE
Inventors: Ragnar Maansson
Original assignee: ASEA Atom AB; ABB Atom AB
Current assignee: Westinghouse Electric Sweden AB
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1991-10-02
Anticipated expiration: 2011-03-05
Also published as: SE465796B; FR2659480A1; JPH04220597A; FR2659480B1; SE9000849L; SE9000849D0; US5147599A; DE4106773B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennelementbündel für einen Kernreaktor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Das Brennelementbündel ist mit einer abnehmbaren oberen Trag platte versehen, wodurch eine Re-Konditionierung des Brenn elementbündel ermöglicht wird.

Ein Brennelementbündel bekannter Art umfaßt eine Vielzahl von Brennstäben und Führungsrohren, die zur Führung von Steuerstäben oder in bestimmten, speziellen Kernreaktoren lediglich zur Führung von Wasser bestimmt sind, wobei die Brennstäbe und die Führungsrohre in vorbestimmten, gegensei tigen Positionen mit Hilfe von Abstandshaltergittern gehal ten werden, die längs des Brennelementbündels angeordnet sind. Die obere Tragplatte und die untere Tragplatte an den Enden des Brennelementbündels sind mit den Führungsrohren der Steuerstäbe verbunden, und diese Führungsrohre er strecken sich oben und unten etwas über die Enden der Brenn stäbe hinaus. Bei diesem bekannten Brennelementbündel sind die Führungsrohre oben mit einer oberen Hülse versehen, die in ein entsprechendes, durch die obere Tragplatte verlau fendes Loch passen. In dem Loch ist ein peripherer Nut ange ordnet, und ein den oberen Teil der oberen Hülse umgebender Wulst paßt in diese Nut. Die obere Hülse besteht aus elasti schem Material und ist mit einem axialen Schlitz versehen, der sich von ihrem oberen Ende durch den Wulst erstreckt. Der Schlitz ermöglicht ein Zusammendrücken des oberen Endes der oberen Hülse derart, daß die obere Hülse in das Loch der oberen Tragplatte bis in eine Position eingeschoben werden kann, in welcher der Wulst in die Nut gelangt, wobei die En den der Hülse in die entspannte Lage zurückfedern. Um den Verschluß zwischen der oberen Hülse und der oberen Trag platte zu sichern, wird eine Verschlußhülse in die obere Hülse eingeschoben, welche Verschlußhülse verhindert, daß der Wulst die Nut verläßt. Ein Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß eine ziemlich umfangreiche Werkzeugma schinen-Bearbeitung der oberen Tragplatte erforderlich ist, wie zum Beispiel das Fräsen der Nuten in den Löchern. Ferner müssen bei der Montage der oberen Tragplatte alle oberen Hülsen mehr oder weniger gleichzeitig zusammengedrückt wer den, um die obere Tragplatte mit der oberen Hülse zu verbin den. Diese Montage ist daher sehr problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brennelement bündel für einen Kernreaktor der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei welchem die vorgenannten Nachteile vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Brennelementbündel für einen Kernreaktor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnen den Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den wei teren Ansprüchen genannt.

Die Führungsrohre dienen in bekannter Weise zur Führung von Steuerstäben oder in bestimmten, speziellen Kernreaktoren lediglich zur Führung von Wasser.

Durch die Erfindung wird eine besondere Werkzeugmaschinen- Bearbeitung der oberen Tragplatte vermieden, da nunmehr das zweite Verschlußelement in einer separaten Führungshülse an geordnet ist. Ferner kann die Befestigung der oberen Hülsen der Führungsrohre individuell stattfinden, wenn die Füh rungshülsen nacheinander durch die Löcher in der oberen Tragplatte eingeführt werden.

Eine weitere Verbesserung der Erfindung wird erreicht, wenn um die Löcher in der Tragplatte herum Sitze für die oberen Hülsen angeordnet werden, in welche die oberen Hülsen leicht eingeführt werden können, worauf anschließend eine nach der anderen mittels einer Führungshülse mit der oberen Trag platte verbunden werden kann.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 schematisch ein Brennelementbündel,

Fig. 2 eine Vergrößerung des in Fig. 1 mit 6 bezeichneten Details,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den oberen Teil einer oberen Hülse,

Fig. 4 eine Führungshülse,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Führungshülse,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine zugehörige Ver schlußhülse,

Fig. 6 eine alternative Ausführungsform einer Führungs hülse.

Fig. 1 zeigt ein Brennelementbündel 1, welches eine große Anzahl langer Brennstäbe umfaßt, die von Abstandshaltergit ter 2 an ihrem Platz gehalten werden. Zwischen den Brennstä ben 1 sind Führungsrohre 3 angeordnet, die ebenfalls in vor bestimmten Positionen durch die Abstandshaltergitter gehal ten werden. Die Führungsrohre 3, die etwas länger als die Brennstäbe 1 sind und oben und unten etwas über die Enden der Brennstäbe hinausragen, sind mit der oberen Tragplatte 4 und der unteren Tragplatte 5 verbunden. Der mit 6 be zeichnete Bereich, welcher den oberen Teil der Verbindung eines Führungsrohres 3 mit der oberen Tragplatte 4 zeigt, ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt.

In Fig. 2 ist das obere Ende des Führungsrohres 3 mittels einer Anzahl von Wülsten 3a mit einer oberen Hülse 7 verbun den. Das obere Ende 8 der oberen Hülse 7 ist etwas verstärkt ausgeführt und auf der Innenseite mit einer peripheren Nut 9 versehen. Diese stellt das vorher erwähnten, ersten Ver schlußelement dar. Durch die obere Tragplatte 4 verläuft ein Loch 10. Durch dieses Loch ist von oben eine Führungshülse 11 mit einem Flansch 12 eingeführt. Diese Führungshülse 11 ist mit einem die Hülse 11 umgebenden Wulst 13 versehen, der das erwähnte zweite Verschlußelement bildet. Der Wulst 13 greift in die Nut 9 ein. Die Führungshülse 11 ist ferner mit einem Schlitz 14 versehen (siehe Fig. 4). In die Führungs hülse 11 ist eine Verschlußhülse 15 eingeführt. Ferner ist in der oberen Tragplatte 4 ein Sitz 16 für die obere Hülse 7 eingelassen. In Fig. 6 ist der Wulst 13 der Führungshülse massiv (gefüllt) ausgeführt.

Fig. 3 zeigt den oberen Teil 8 der oberen Hülse 7 mit der Nut 9. Fig. 4 zeigt die Führungshülse 11 mit dem Schlitz 14, und Fig. 5 zeigt die Verschlußhülse 15.

Der Montagevorgang wird in der Weise ausgeführt, daß die obere Tragplatte 4 derart auf den Führungsrohren 3 plaziert wird, daß die oberen Enden 8 der oberen Hülsen 7 in die Sitze 16 hineinragen. Dann wird eine Führungshülse 11 durch das Loch 10 nach unten gepreßt, wobei die Führungshülse dank des Schlitzes 14 derart zusammengedrückt wird, daß sie trotz des Wulstes 13 in das Loch 10 hineinpaßt. Die Führungshülse wird so weit runtergepreßt, bis der Wulst 13 in die Nut 9 einrastet, wodurch die Führungshülse 11 mit der obere Hülse 7 verbunden wird. Die Länge der Führungshülse 11 ist so be messen, daß in dem gleichen Augenblick, in welchem der Wulst 13 in die Nut 9 einrastet, der Flansch 12 gegen die obere Seite der oberen Tragplatte 4 zur Anlage gelangt. Auf diese Weise wird eine stabile Verbindung der oberen Tragplatte 4 mit dem Führungsrohr 3 erreicht. Um zu verhindern, daß der Wulst 13 aus der Nut 9 herausgezogen wird, wird danach eine Verschlußhülse 15 in die Führungshülse 12 eingeführt. Auf diese Weise wird das erste Verschlußelement, die Nut 9, in schließende Verbindung mit dem zweiten Verschlußelement, dem Wulst 13, gebracht. Um sicher zu stellen, daß auch die Ver schlußhülse 15 sich nicht lösen kann, kann diese durch eine nicht dargestellte Verdickung an der Stelle des Wulstes 13 gesichert werden oder, in solchen Fällen, in denen der Wulst 13 gemäß Fig. 6 ausgefüllt (massiv) ist, durch eine Verdic kung unterhalb der Hülse 11 gesichert werden.

Es ist natürlich möglich, andere Ausführungen der Verschluß elemente zwischen der oberen Hülse und der Führungshülse zu verwenden, wie zum Beispiel verschiedene Formen von elasti schen Haken, Nasen oder dergleichen.

Wenn die obere Tragplatte entfernt werden soll, wird zunächst die Verschlußhülse 15 und dann die Führungshülse 11 entfernt. Danach ruht die obere Tragplatte 4 vollständig frei auf den oberen Hülsen 7 der Führungshülsen 3 und kann abgehoben werden.

Claims

1. Brennelementbündel für einen Kernreaktor mit einer Anzahl paralleler Brennstäbe (1), die von längs der Brennstäbe (1) angeordneten Abstandshaltergitter (2) an ihrem Platz gehal ten werden, mit Führungsrohren (3), die zwischen den Brenn stäben (1) angeordnet sind, wobei die Führungsrohre (3) mit den Abstandshaltergittern (2) verbunden sind, mit einer obe ren Tragplatte (4) und einer unteren Tragplatte (5), zwi schen welchen Tragplatten die Führungsrohre (3) mit den zu gehörigen Brennstäben (1) befestigt sind, und mit durchge henden Löchern (10) in der oberen Tragplatte (4) für die Verbindung der oberen Tragplatte mit je einer oberen Hülse (7), die mit dem Ende eines Führungsrohres (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in nerhalb der oberen Hülse (7) ein erstes Verschlußelement (9) zur Zusammenarbeit mit einem zweiten Verschlußelement (13) an der Führungshülse (11) vorhanden ist, die durch dasjenige Loch (10) der oberen Tragplatte (4) einsteckbar ist, welches der betreffenden oberen Hülse (7) entspricht.

2. Brennelementbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Verschlußele mente in der verbundenen Stellung mittels einer in die Füh rungshülse (11) einführbaren Verschlußhülse (15) in Eingriff hahalten werden.

3. Brennelementbündel nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die den Füh rungsrohren (3) zugewendeten Enden der Löcher (10) in der oberen Tragplatte (4), längs eines Teils ihrer Länge auf einen Durchmesser erweitert sind, der dem äußeren Durchmes ser der oberen Hülse (7) zur Bildung eines Sitzes (16) für die oberen Hülsen (7) entspricht.

4. Brennelementbündel nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verschlußelement der oberen Hülse (7) aus einer inne ren Nut (9) besteht, die sich längs des Umfanges der oberen Hülse (7) erstreckt.

5. Brennelementbündel nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß zumin dest dasjenige Ende der Führungshülse (11), welches zur obe ren Hülse (7) gerichtet ist, mit einem sich in axialer Rich tung erstreckenden Schlitz (14) versehen ist, der das ge nannte zweite Verschlußelement, welches aus einem inneren Wulst (13) besteht, der in die Nut (9) der oberen Hülse (7) paßt, aufschneidet, und daß der Schlitz (14) so bemessen ist, daß er ein Zusammendrücken der Führungshülse (11) auf einem Durchmesser ermöglicht, welcher die Einführung des Wulstes (13) in das Loch (10) in der Tragplatte (4) ermög licht.

6. Brennelementbündel nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (11) mit einem Flansch (12) versehen ist, der gegen die obere Fläche der oberen Tragplatte (4) anliegt.

7. Brennelementbündel nach Anspruch 5 oder 6, da durch gekennzeichnet, daß die Ver schlußhülse (15) mit einer Verdickung oder einem Vorsprung versehen ist, welche/welcher entweder in die Vertiefung paßt, die an der Innenseite der Führungshülse (11) an der Stelle des Wulstes (13) vorhanden ist, oder unter das Ende der Führungshülse greift.