HU216394B

HU216394B - Atomreaktor fűtőelem

Info

Publication number: HU216394B
Application number: HU9403769A
Authority: HU
Inventors: Dieter Menges; Peter Rau
Original assignee: Siemens Ag.
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1999-06-28
Also published as: SK155294A3; BG61114B1; WO1994000849A1; RU94046199A; RU2126561C1; FI946131A0; CZ311194A3; BG99250A; CZ281831B6; HUT69841A; DE4221302A1; UA27912C2; FI946131A

Abstract

A találmány tárgya hősszúkás fűtőelem-kazettával (2) ellátőttatőmreaktőr-fűtőelem, amelynek őlyan záróteste (12) van, amely akazetta hőssztengelye (6) körüli elfőrgatással elérhető, csatlaőztatőtt állásban a fűtőelem-kazetta (2) keresztmetszetében lévőhőrőnyba (16) csatlakőzik, a hősszúkás fűtőelem-kazetta (2) belsőőldalán és ebben a csatlakőztatőtt állásban őlyan rögzítőtesttel (18van főrgás ellen biztősítva, amely a) a fűtőelem-kazetta (2) sűgaránakirányában eltőlható, a zárótesten (12) vezetett rögzítőelem afűtőelem-kazetta (2) falán lévő rögzítőfűrattal (20) vagy b) afűtőelem-kazetta hősszanti irányában eltőlható, a zárótesten (12)vezetett rögzítőelem a fűtőkazetta egyik záróélén lévő, hőzzá tartőzórögzítőréssel vagy a fűtőelem-kazetta belső őldalán lévő, őzzá tartőzórögzítőhőrőnnyal. ŕ

Description

KIVONAT

A találmány tárgya hosszúkás fűtőelem-kazettával (2) ellátott atomreaktor-fűtőelem, amelynek olyan záróteste (12) van, amely a kazetta hossztengelye (6) körüli elforgatással elérhető, csatlakoztatott állásban a fűtőelemkazetta (2) keresztmetszetében lévő horonyba (16) csatlakozik, a hosszúkás fűtőelem-kazetta (2) belső oldalán és ebben a csatlakoztatott állásban olyan rögzítőtesttel (18) van forgás ellen biztosítva, amely

a) a fűtőelem-kazetta (2) sugarának irányában eltolható, a zárótesten (12) vezetett rögzítőelem a fűtőelemkazetta (2) falán lévő rögzítőfurattal (20) vagy

b) a fűtőelem-kazetta hosszanti irányában eltolható, a zárótesten (12) vezetett rögzítőelem a fűtőkazetta egyik záróélén lévő, hozzá tartozó rögzítőréssel vagy a fűtőelem-kazetta belső oldalán lévő, hozzá tartozó rögzítőhoronnyal.

HU 216 394 B

ΊΊΠ II ΗI II I il H II la. ábra

A leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 8 lap ábra)

HU 216 394 Β

A találmány hosszúkás fűtőelem-kazettával és ennek a fűtőelem-kazettának a nyitott végén lévő tartóelemmel kiképzett atomreaktor-fűtőelemre vonatkozik. Ebbe nyúlnak ennek a fűtőelem-kazettának a hossztengelyével párhuzamosan a fűtőelem-kazettában elhelyezkedő, a fűtőelem-kazettában támasztólapra állított, reaktorüzemanyagot tartalmazó fűtőelemrudak, a rudak egyik végén lazán és a tartóelemen rugóval megtámasztva, a rudak hosszirányában eltolhatóan. A kazetta hossztengelye körüli elfordulás ellen a rudak alakzáró módon vannak biztosítva. Az atomreaktor-fűtőelem külső oldalán olyan zárótest nyugszik, amely a hosszúkás fűtőelem-kazetta tengelye körüli elforgatással megvalósítható csatlakoztatott állásban a fűtőelem-kazetta keresztmetszetében látható horonyba nyúlik bele a hosszúkás fűtőelem-kazetta belső oldalán, és ebben a csatlakoztatott állásban elfordulás ellen biztosítva van egy rögzítőelem segítségével.

Ilyen jellegű atomreaktor-fűtőelem a DE 4041 350 számú közzétételi iratból ismert. Ennél az atomreaktorfűtőelemnél rögzítőelemként olyan csapok szerepelnek, amelyek a tartóelemen vannak, és a tartóelemre támaszkodó rugók segítségével a támasztólap mélyedéseibe akaszkodnak be, ha ez a csatlakoztatott állásba kerül. A tartóelemre támaszkodó rugók olyan csavarrugók, amelyek mindegyike azoknak a fűtőelemrudaknak az egyik végén ül, amelyek lazán nyúlnak bele a tartóelembe. A tartóelemet nemcsak az atomreaktor-fűtőelem összeszerelésénél, amelynek során a rögzítőelem végül a csatlakoztatott állásába fordul el, hanem az atomreaktor-fűtőelem szétszerelése esetén is, amelynek során először a rögzítőelem a csatlakoztatott állásból visszafordul, el kell tolni a kazetta hosszanti irányába a fűtőelemrudak végein lévő csavarrugók hatása ellen a fűtőelemrudakon egy külön szerszám segítségével.

Ez az eltolás azonban lehetetlenné válik, vagy a fűtőelemrúd sérüléséhez vezet, ha legalábbis egyes fűtőelemrudak az atomreaktor-fűtőelem bizonyos használati ideje után a magreaktorban túl erősen megnyúlnak, és ennek következtében a rudak végén lévő csavarrugók a záróelemből a csapok kiakadása előtt megszorulnak, és tovább nem nyomhatok össze.

Az egyes csavarrugók ilyen megszorulása ugyan a csavarrugók részére biztosított elegendően nagy mozgástérrel elkerülhető, ez azonban azt jelentené, hogy a fűtőelemrudak megadott rúdhosszúsága esetén az atomreaktor-fűtőelem hosszának megfelelően nagynak kell lenni. Ennek megfelelően a reaktor nyomástartályát is a szerelvényeivel együtt ennek megfelelően nagyra kell választani, ami viszonylag nagy költséget jelentene.

A találmány alapját az a feladat képezi, hogy erre megoldást adjunk, és a fűtőelemrudak sérülését elkerüljük a zárótest kiakasztásánál a csatlakoztatott állásából.

Ennek a feladatnak a megoldásához a bevezetésben említett jellegű atomreaktor-fűtőelemet a találmány szerint az jellemzi, hogy a rögzítőelem a rögzítőelemek következő csoportjaihoz tartozik:

a) rögzítőelem, amely a fűtőelem-kazetta sugárirányában eltolhatóan van vezetve a záróelemen a záróelemre támaszkodó rugó ellenében, és amelyhez a fűtőelem-kazetta falában kiképezett rögzítőfurat tartozik,

b) rögzítőelem, amely a fűtőelem-kazetta hosszirányában eltolhatóan van vezetve a záróelemen a záróelemre támaszkodó rugó ellenében, és amelyhez a fűtőelem-kazetta hosszirányában a fűtőelem-kazetta falának a belső oldalán kiképzett olyan rögzítőhorony tartozik, amely a fűtőelem-kazetta nyitott végénél nyitott,

c) rögzítőelem, amely a fűtőelem-kazetta hosszirányában eltolhatóan van vezetve a záróelemen a záróelemre támaszkodó rugó ellenében, és amelyhez a fűtőelem-kazetta szélső peremében, ennek nyitott végénél kiképzett olyan rögzítőrés vagy rögzítőfurat tartozik, amely a fűtőelem-kazetta hosszanti irányában nyúlik a tartóelembe.

Mivel a felsorolt rögzítőelem-csoportok rögzítőelemei olyan rugókkal ellátott rögzítőelemek, amelyek nem a fűtőelemrudak rúdvégződéseire támaszkodnak, ezek a fűtőelemrudak a rögzítőelem használatakor semmilyen módon sincsenek igénybe véve

A találmányt és annak előnyeit kiviteli példákon ismertetjük közelebbről a következő rajzok alapján:

Az 1. ábra az la. és lb. részletekre van szétbontva, és hosszmetszetben ábrázolja a hosszúkás atomreaktor-fűtőelemet a zárótest első kiviteli alakjával.

A 2. ábra az atomreaktor-fűtőelem keresztmetszetét tünteti fel az 1. ábra II—II síkjának megfelelően.

A 3. és a 4. ábra a zárótest második kiviteli alakját ábrázolja hosszmetszetben a 4. ábra ΙΙΙ-ΙΠ pontvonalának megfelelően, és a 3. ábra IV-IV síkja szerint, részben elmetszett felülnézetben.

Az 5. és a 6. ábra a zárótest harmadik kiviteli alakját tünteti fel ugyancsak hosszmetszetben a

6. ábra V-V síkjának megfelelően, és részben elmetszett felülnézetben az 5. ábra VI-VI síkja szerint.

A 7. ábra a zárótest negyedik kiviteli alakjának olyan részlete, amely egy helyen hosszmetszetben van ábrázolva.

Az 1. ábra szerinti atomreaktor-fűtőelemnek olyan hosszúkás 2 fűtőelem-kazettája van, amelynek a belsőés külső keresztmetszete szabályos hatszög alakú körvonallal készül. Ennek a hosszúkás 2 fűtőelem-kazettának az alsó végénél a 3a csavarokkal olyan 3 fűtőelemtalp van rögzítve, amely mindkét végén a 2 fűtőelemkazetta belső keresztmetszetének körvonalához illeszkedik. A 3 fűtőelemtalp ezzel a végével a hosszúkás fűtőelem-kazettába illik bele. A 3a csavarok részére a fűtőelemtalpba a 3b anyák vannak belehelyezve, melyek a 3 fűtőelemtalpnál keményebb anyagból vannak, és a 2 fűtőelem-kazettához a megfelelő 3a csavarokkal vannak odaerősítve, mivel ezek a csavarok fecskefarkszerűen kifelé kiszélesednek.

A 3 fűtőelemtalpnak a 2 fűtőelem-kazettán belül lévő felső peremére mint 4 támasztólap illeszkedik egy sík lemez. Ennek a 4 támasztólapnak olyan 5 átvezetőnyílásai vannak az atomreaktor hűtőközege részére,

HU 216 394 Β amelyek a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta 6 hossztengelyének irányával párhuzamos állásúak.

A hosszúkás 2 fűtőkazettán belül vannak elhelyezve azok a hasadóanyaggal töltött, a hosszúkás 2 fűtőelemkazetta 6 hossztengelyével párhuzamos 7 futőelemrudak, amelyek az egyik végükkel a 4 támasztólapon állnak. Ezek a 7 fütőelemrudak a másik végükkel olyan lapszerű 9 tartóelem 8 átvezetéseibe nyúlnak bele, amelyek a 2 fűtőelem-kazettán belül ennek a 2 fűtőelem-kazettának a 6 hossztengelyéhez képest párhuzamosak. Ezenkívül a lapszerű 9 tartóelem az atomreaktor hűtőközege részére el van látva olyan 10 átvezetőnyílásokkal is, amelyek ugyancsak a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta 6 hossztengelyének irányába mutatnak.

Azokon a rúdvégeken, amelyekkel a 7 fűtőelemrudak a lapszerű 9 tartóelem 8 átvezetéseibe nyúlnak bele, olyan 11 csavarrugók vannak, amelyek egyik végükkel az illető 7 fűtőelemrúdon lévő vállra, a másik végükkel pedig a lapszerű 9 tartóelemnek a 3 fűtőelemtalpon lévő 4 támasztólap felé néző oldalára támaszkodnak.

A hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta nyitott felső végénél lévő lapszerű 9 tartóelemnek olyan szabályos hatszög alakú körvonala van, amely a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta belső keresztmetszetének ugyancsak szabályos hatszög alakú körvonalához illeszkedik. Ilyen módon a lapszerű 9 tartóelem ugyan eltolható a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta hosszanti irányában, azonban az ezzel a hosszúkás 2 fűtőelem-kazettával fennálló alakzáró kapcsolat miatt elfordulás ellen biztosítva van a 2 fűtőelemkazetta 6 hossztengelye körüli irányban.

A hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta nyitott felső végébe van helyezve a 12 zárótest. Amint a 2. ábrán látható, a hosszúkás 2 fűtőelem-kazettán belül ennek a 12 zárótestnek ugyan a külső körvonalát tekintve olyan szabályos hatszög alakú keresztmetszete van, amely a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta azon belső keresztmetszetének felel meg, amelynek a körvonala ugyancsak szabályos hatszög alakú, azonban a 12 zárótest külső köpenyfelülete ennek a szabályos hatszögnek a sarkainál ennek a szabályos hatszögnek a középpontjára vonatkoztatva henger alakú 14 külső részfelület képzése mellett van lekerekítve. A szabályos hatszög minden sarkánál ezen a henger alakú 14 külső részfelületen a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta 6 hossztengelyére vonatkoztatva olyan kiugró 15 gyűrűs szektor van kiképezve, amellyel a 12 zárótest a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta 16 hornyainak egyikébe nyúlik bele belülről. Ilyen 16 horony van annak a szabályos hatszög minden oldalának a közepén mindkét oldalon, amely a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta belső keresztmetszetének a körvonalát képezi. Ez a 16 horony a 2 fűtőelem-kazetta egyik keresztmetszetében helyezkedik el, és a szóban forgó esetben a 2 fűtőelem-kazettában a kerület irányában megfelelő olyan rés képezi, amelyben a 15 gyűrűs szektor a 2 fűtőelem-kazettába fecskefarok-szerűen hátulról belenyúlik.

A lapszerű 9 tartóelem felső oldalán a hosszúkás 2 fűtőelem-kazettában, ennek a 6 hossztengelyének irányában eltolható olyan vékony falú 17 gyűrű áll lazán, amelynek a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta belső keresztmetszetéhez ugyancsak igazodó külső keresztmetszete van szabályos hatszög alakú körvonallal, és ilyen módon a 2 fűtőelem-kazettával alakzáró módon kapcsolódva a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta 6 hossztengelye körüli elfordulás ellen biztosítva van. Ez a 17 gyűrű a 2 fűtőelem-kazetta 6 hossztengelyére merőleges síkban támaszkodik a 12 zárótestre, és így a 7 fütőelemrudak rúdvégein lévő 11 csavarrugókat előfeszíti.

A 12 zárótesten lévő mindegyik 12a sugárirányú furatban henger alakú 18 rögzítőtestek vannak a 2 fűtőelem-kazetta sugarának irányában eltolható módon vezetve. A 18 rögzítőtest köpenyén kívül lévő 18a vállon támaszkodik az egyik vége annak a 19 csavarrugónak, amely a 18 rögzítőtesten van, és a másik végével a 12 zárótest megfelelő 12a sugárirányú furatában támaszkodik. Ez a 19 csavarrugó a gyűrű alakú 18a vállat a 12 zárótest külső köpenyfelületén a 12a sugárirányú furatba csavart 18b tartógyűrűnek nyomja úgy, hogy a 18 rögzítőtest a 18b tartógyűrűn keresztül lazán a 18 rögzítőtest külső keresztmetszetéhez illeszkedő olyan 20 rögzítófuratba nyúlik át, amely sugárirányban a 2 fűtőelem-kazetta falában van kiképezve. Ilyen módon a 12 zárótest nem forgatható el a 2 fűtőelem-kazetta 6 hossztengelye körül, úgyhogy a kiugró 15 gyűrűs szektorok helyzete a kerület irányában, a rések által képzett 16 hornyokban biztosítva van.

A 2 fűtőelem-kazettából a 12 zárótest oldásához, például a 7 fütőelemrudak együttes kivételéhez a 4 támasztólappal és a 9 tartóelemmel, valamennyi 18 rögzítőtestet erre a célra készített szerszám segítségével eltoljuk úgy a 19 csavarrugó ereje ellen, sugárirányban a 6 hossztengelyhez képest, hogy a 12 zárótest a 6 hossztengely körül el tudjon fordulni, és a kiugró 15 gyűrűs szektort ki lehessen fordítani, aló horonyból.

Az 1. és a 2. ábrának megfelelő alkatrészeket azonos hivatkozási számmal feltüntető, 3. és 4. ábra szerinti 12 zárótest az 1. és 2. ábrán látható 12 zárótesttől abban különbözik, hogy a 18 rögzítőtest a 6 hossztengelyhez képest párhuzamos irányban eltolhatóan van vezetve a 12 zárótestben. Mindegyik 18 rögzítőtest a 2 fűtőelemkazettában olyan 21 rögzítőhoronyba nyúlik bele, amely a 2 fűtőelem-kazetta felső, nyitott végénél nyitott, és amely a 2 fűtőelem-kazetta falában, a belső oldalon van kiképezve a 2 fűtőelem-kazetta hosszirányában. Ilyen 21 rögzítőhorony van annak a szabályos hatszögnek minden egyes sarkánál, ami a 2 fűtőelem-kazetta belső keresztmetszetének a körvonalát jelenti.

A 12 zárótestbe bevezetett, erre a célra szolgáló szerszámmal lehet mindegyik 18 rögzítőtestet kihúzni a 6 hossztengely irányában a 2 fűtőelem-kazettából az őt támasztó 19 csavarrugó ereje ellenében úgy, hogy az 1. ábrán látható, kiugró 15 gyűrűs szektorokat a kerület irányában a résekkel képzett 16 hornyokból ki lehet fordítani a 12 zárótestnek a 6 hossztengely körüli elfordításával.

A 19 csavarrugók olyan 19a csapokon ülnek, amelyeken ezek rugóláb képzése mellett támaszkodnak meg. Ezek a 19a csapok a hosszúkás 2 fűtőelem-kazetta 6 hossztengelyével párhuzamosan eltolhatóan vannak vezetve a 12 zárótestben, és sugárirányú 19b átvezetéssel rendelkeznek a 19a csap hosszirányában kiszélesedő

HU 216 394 Β keresztmetszettel. Ezeken a 19b átvezetéseken nyúlnak keresztül lazán a 12 zárótesthez rögzített, sugárirányú 19c tartócsapok.

A hosszúkás 19a csap a 19d felső végével kinyúlik a 12 zárótestből, a másik, 19e alsó végével pedig lazán a 12 zárótest 6 hossztengelyével párhuzamos 18a átvezetésen keresztül nyúlik át a 18 rögzítőtestben a 12 zárótestnek a 6 hosszanti tengellyel párhuzamos 12a furatába. A 12 zárótestből kinyúló 19d felső véggel szemben egy lap nyomódhat az atomreaktorban a fűtőelem rugós rögzítésére.

A 3. és 4. ábra szerinti zárótesttől annyiban különbözik az az 5. és 6. ábrán látható, amelynél az azonos alkatrészek a 2. és 3. ábrával azonos hivatkozási számmal vannak jelölve, hogy a 18 rögzítőtest olyan 22 rögzítőrésbe nyúlik bele, amely a 2 fűtőelem-kazetta nyitott felső végénél a peremvégződésben van kiképezve.

A 7. ábra szerinti 12 zárótest, amelynél az azonos alkatrészek a 3. és 4. ábrának megfelelő hivatkozási jelekkel vannak ellátva, abban különbözik a 3. és 4. ábra szerinti zárótesttől, hogy az a 18 rögzítőtest, amely ugyancsak a 2 fűtőelem-kazetta 6 hosszanti irányában eltolhatóan van vezetve a 12 zárótestben, a 9 tartóelemben lévő olyan 23 rögzítőfuratba nyúlik bele, amely párhuzamos a 2 fűtőelem-kazetta 6 hossztengelyével. Ez esetben is mindegyik 18 rögzitőtestet a 12 zárótestbe vezetett, erre a célra alkalmas szerszámmal lehet úgy kihúzni a megfelelő 23 rögzítőfuratból, hogy az 1. ábrán látható, kiugró 15 gyűrűs szektorokat a 12 zárótesttel ki lehet forgatni a kerület irányában kiképzett 16 hornyoknak a réseiből a 6 hossztengely irányában.

A 18 rögzítőtest ugyancsak olyan csapként van kiképezve, amely a rugóláb 19a csapjával esik egy vonalba. A 18 csavarrugó úgy a 18 rögzítőtestre, mint a rugóláb 19a csapjára is támaszkodik, és egyik végével a 18 rögzítőtesten, másik végével pedig a rugóláb 19a csapján nyugszik.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Atomreaktor-fűtőelem hosszúkás fűtőelem-kazettával (2), amely fűtőelem-kazetta (2) nyitott végén tartóelemmel (9) rendelkezik, amelybe a fűtőelem-kazetta (2) hossztengelyével párhuzamosan nyúlnak bele a fűtőelemkazettában (2) elhelyezkedő, a fűtőelem-kazettában (2) lévő támasztólapra (4) állított, reaktor-üzemanyagot tartalmazó fütőelemrudak (7), eltolhatóan a rudak hosszirányban, megtámasztva lazán rugóval a tartóelemen (9) a rudak egyik végénél, a kazetta hossztengelye (6) körüli elfordulás ellen a rudak a fűtőelem-kazettával (2) együtt vannak alakzáró módon biztosítva, a nyitott véget zárótest (12) határolja, amely a hosszúkás fűtőelem-kazetta (2) hossztengelye körül elforgathatóan a fűtőelem-kazetta (2) hornyába (16) nyúlik bele a hosszúkás fűtőelem-kazetta (2) belső oldalán, és ebben a csatlakoztatott állásban elfordulás ellen biztosítva van egy rögzítőelem segítségével, azzal jellemezve, hogy a rögzítőelem a rögzítőelemek következő csoportjaihoz tartozik:

a) rögzítőelem (18), amely a fűtőelem-kazetta (2) sugarának irányában eltolhatóan van vezetve a zárótesten (12) a zárótestre (12) támaszkodó rugó (19) ellenében, és amelyhez a fűtőelem-kazetta (2) falában kiképzett rögzítőfurat (20) tartozik,

b) rögzítőelem (18), amely a fűtőelem-kazetta (2) hossztengelyének (6) irányában van eltolhatóan vezetve a zárótesten (12) a zárótestre (12) támaszkodó rugó (19) ellenében, és amelyhez a fűtőelem-kazetta (2) hossztengelyének (6) irányában a fűtőelem-kazetta (2) falának a belső oldalán kiképzett olyan rögzítőhorony (21) tartozik, amely nyitott a fűtőelem-kazetta (2) nyitott végénél,

c) rögzítőelem (18), amely a fűtőelem-kazetta (2) hosszirányában eltolhatóan van vezetve a zárótesten (12) a zárótestre (12) támaszkodó rugó (19) ellenében, és amelyhez a fűtőelem-kazetta (2) szélső peremében, ennek nyitott végénél kiképzett olyan rögzítőrés (22) vagy rögzítőfurat (23) tartozik, amely a futőelemkazetta (2) hossztengelyének irányában nyúlik a tartóelembe (9).