DE7134635U - Abstandshaltergitter für Brennstäbe, von Kernreaktoren - Google Patents

Description

Bensberg, den 9.9*1971

GtS4-We/Ku

24.162.9 7

INTERATOM

Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg

I Abstandshaltergitter für Brennstäbe von Kernreaktoren

I Die vorliegende Erfindung betrifft ein zellenförmiges Ab-

I standshaltergitter für Brennstäbe von Kernreaktoren, die in

■ί einem regelmäßigen Sechseckraster angeordnet sind, und dessen

V hochkant stehende Stege die benachbarten Eckpunkte eines

I Sechseckrasters miteinander verbinden, in dessen Mittelpunkten

Ε die Brennstäbe angeordnet sind. Vermittels solcher Abstands-

I haltergitter werden eine Vielzahl von einzelnen Brennstäben

; zu Brennelementen zusammengefaßt und in ihrer Lage zueinander

j fixiert.

j Abstandshaltergitter sind in einer Vielzahl von Formen be-

r kannt. Abstandshaltergitter in Stegform sind beispielsweise

I aus der DT-AS 1 085 977 bekannt. Die DT-OS 1 986 610 zeigt

I im Sechseckraster angeordnete Brennstäbe, die du-^ah ein Ab-

j standshaltergitter gehalten werden, das aus einer Vielzahl

\ von kreisförmigen, ineinander gesteckten Einzelteilen besteht,

wobei jeder Brennstab durch das Anliegen an mindestens drei dieser kreisförmigen Einzelteile gehalten wird. Den bekannten

71S4l35-tC73

Abstandshaltergittern haften einer oder mehrere der folgenden Nachteile an: Durch eich aus der Geometrie der Abstandshaltergitter ergebende Überflüssige Einzelteile,

ττοίάσΰ. Uüfiütig gfüuöf

nenabsorblerende Materialmengen in das .Brennelement ein» gebracht und vermindern die Leistungsfähigkeit desselben. Ebenfalls wird dadurch und/oder durch die bei manchen Abstandshaltergitterkonstruktionen vorgesehenen Noppen oder Sicken der Fluß des Kühlmittels entlang den einzelnen Brennstäben behindert· Auch schaffen komplizierte Gitterkonstruktionen Strömungs- und Festigkeitsverhältnisse, die sich einer genauen Berechnung entziehen·

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Abstandshaltergitter für Brennstäbe von Kernreaktoren, das neben einer sicheren Halterung der Brennsxäbe durch geringe Materiaionkäufimcr und mini mole OuersdlSittsVSrstiiHllKS £ÜT dsS

Kühlmittel sowohl den Neutronen- als auch den Kühlmittelfluß nur wenig beeinträchtigt und darüberhinaus einer rechnerischen Erfassung seiner Festigkeits- und Strömungseigenschaften leichter zugänglich ist· Auch soll das Abstandshaltergitter gemäß der Erfindung auf wirtschaftliche Weise maßhaltig herstellbar sein·

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die sechs Stege einer Zelle abwechselnd konkav und konvex in Bezug auf den in dieser Zelle stehenden Brennstab ausgebildet sind, und daß der Brennetab durch die an ihn anliegenden konkaven Stege gehaltert ist· Durch diese Formgebung wird erreicht, daß die Brennstäbe nur entlang einer kurzen Strecke in Linienberührung mit den Stegen dee Abstandshaltergitters stehen, wodurch die Spaltkorrosion in Grenzen gehalten wird, andererseits die bei Berührung,

7134835-1.8.73

■ · ltit

beispielsweise durch Noppen, zu erwartenden Temperaturspitzen an der Berührungssteile vermindert werden, und daß das Abstandshaltergitter bei unterschiedlicher Temperatur UiIu Sö'dWöliuauiiütiis elü gÜiiätlgöB IPöö wie «^öi/v 5 ro Schalten zeigt, insbesondere sich eine günstige Spannungsverteilung in Abstandshaltergitter und Brennstab beim Verspannen des letzteren im Gitter ergibt. Auch hat sich gezeigt, daß das Abstandshaltergitter gemäß der Erfladung verglichen mit bekannten Abstandshalterkonstruktionen günstigere Widerstandsbeiwerte bezüglich der Kühlmittelströmung aufweist·

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die einzelnen Stege bogenförmig sind.

Alternativ hierzu wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, uäS die eiaselaen. Stegs die Pors von sindsstsrxs zwei gegeneinander abgewinkelten Geraden aufweisen, Vorzugs·' weise jedoch aus drei, gegeneinander abgewinkelten Geraden gebildet werden, an deren mittlerer der Brennetab anliegt·

Beide vorgeschlagene Ausführung efor me η sind ins Prinzip gleichwertig; welche im Einzelfall vorteilhafter ist, richtet sich nach der Form der zu halternden Brennstäbe· Ein Abstandshaltergitter mit bogenförmigen Stäben ist auch zur Aufnahme von Erennstäben mit polygonalem Querschnitt geeignet, während ein Abstandshaltergitter mit Stegen, die aus mehreren, gegeneinander abgewinkelten Geraden bestehen, vorzugsweise bei Brennstäben mit kreisförmigem Querschnitt Verwendung findet·

Werden Abstandshaltergitter aus einzelnen Teilen zusammengesetzt, die mit oder ohne vorheriges Zusammenstecken miteinander verschweißt werden, so ergibt sich das Problem,

7184135-ti. Ti

daß Materialien mit oinor guten Schweißbarkelt eine hohe Neutronenabsorptionsrate aufweleen und/oder keine ausreichenden Federeigensohaften besitzen, wie sie zum sicheren Halten der Breaastäbe erforderlich sind.

Um auf die Forderung nach guter Schweißbarkeil: verzichten zu können, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß das Abstandshaltergitter vermittels des an sich bekannten Punkenerosionsverfahrens hergestellt ist· Die oben vorgeschlagene geometrische Form des Abstandshaltergitters eignet sich besonders für dieses Fertigungsverfahren·

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Figur 1 einen Ausschnitt aus einem Abstandshaltergitter, in Richtung der BrennstabX^Hngsachsen gesehen, dessen Stege bogenförmig ausgebildet sind, und

Figur 2 in gleicher Weise ein Abstandshaltergitter, dessen Stege eine Form aufweisen, die aus drei, gegeneinander abgewinkelten Geraden gebildet ist·

Sie Figuren 1 und 2 zeigen gleichermaßen eine Anzahl von Iq Beispiel zylindrischen Brennstäben (1), die entlang von senkrecht zur Zeichnungsebene stehenden Linien (2) durch Stege (3) gehalten werden, die die Eckpunkte eines Sechseckrasters miteinander verbinden.

Claims (2)

Schutzansprüohe

1. Zellenförmiges Abstandahaltergitter für Brennstäbe von Kernreaktoren, die in einem regelmäßigen Sechseckraster angeordnet sind, und dessen hochkant stehende Stege die benachbarten Eckpunkte eines Sechseckrasters mit-» einander verbinden, in dessen Mittelpunkte die Brennstäbe angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die sechs Stege einer Zelle abwechselnd konkav und konvex in Bezug auf den in dieser Zelle stehenden Brennstab ausgebildet sind, und daß der Brennstab durch die an iha anliegenden konkaven Stege gehaltert ist·

2. Abstandshaltergitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

ccaß die Stege bogenförmig sind.

3· Abstandshaltergitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Stege die Form von mindestens zwei, gegeneinander abgewinkelten Geraden aufweisen·

4· Abstandahaltergitter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß es vermittels des an sich bekannten Funkenerosionsverfahrens hergestellt ist.

7114931-18.»