HU219918B

HU219918B - Nuclear reactor element, mainly absorber element

Info

Publication number: HU219918B
Application number: HU9500513A
Authority: HU
Inventors: Dieter Menges; Peter Rau; Walter Sauermann; Rolf Schiffer
Original assignee: Siemens Ag.
Priority date: 1992-08-21
Filing date: 1993-08-09
Publication date: 2001-09-28
Also published as: CZ282278B6; DE4227794A1; BG99288A; WO1994005014A1; DE4227794C2; HUT70346A; BG61115B1; FI950773A; CZ39095A3; SK23695A3; SK279952B6; FI950773A0; HU9500513D0; UA27922C2

Description

A találmány tárgya egy atomreaktor-elem, különösen abszorberelem, egy hosszan elnyúló, egy felső és egy alsó véggel rendelkező köpenytesttel, amelyben a köpenytesthez képest koaxiális vezetőcsatoma van kiképezve egy rúd laza megvezetéséhez, amely rúd a hosszan elnyúló köpenytest alsó végén egy hosszan elnyúló, atomreaktor-tüzelőanyagot tartalmazó tüzelőanyagrudakkal ellátott atomreaktor-fűtőelem ffitőelemfejéhez, valamint egy, a köpenytest alsó végén található elemtalphoz erősíthető, amely egy, a köpenytesttel koaxiális üreges testet alkot, és a fűtőelemfej számára egy formazáró tartóelemmel rendelkezik.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an atomic reactor element, in particular an absorber element, with an elongated sheath body having an upper and a lower end, in which a coaxial guide channel is provided for guiding the rod loosely, a rod extending at the lower end of the elongated sheath. can be attached to a fitting head of an atomic reactor fuel element with fuel rods and to a base member at the lower end of the sheath body which forms a hollow body coaxial with the sheath body and has a form closure support for the fuel element.

Egy ilyen abszorberelemként kiképzett atomreaktor-elem ismerhető meg a „Nuclear Engineering International Special Publications, Fuel Rewiew 1991” 50. oldaláról. Ennél az abszorberelemnél az elemtalp a köpenytesttel szilárdan egybe van építve, és a formazáró elem egy hosszanti nyílás az atomreaktor-fűtőelem fűtőelemfejénél elrendezett sugárirányú csap befogadására. Ez a hosszanti nyílás az elemtalp-köpenytesthez képest elfordított záróélénél nyitott.A nuclear reactor element trained as such an absorber is described on page 50 of Nuclear Engineering International Special Publications, Fuel Rewiew 1991. In this absorber member, the base of the element is integral with the shell body, and the form-sealing element is a longitudinal opening for receiving a radial pin arranged at the heater head of the nuclear reactor fuel element. This longitudinal aperture is open at a closed end edge which is pivoted relative to the casing body.

Egy atomreaktorban a vezetőcsatoma által megvezetett rúd egy felső végénél függőlegesen fel van függesztve, míg az alsó vége egy bajonettzáras csatlakozóval az atomreaktor-fűtőelem fűtőelemfejénél az atomreaktorfűtőelemhez van csatlakoztatva úgy, hogy az atomreaktor-fűtőelem az abszorberelem alatt a rúdon van felfüggesztve.In a nuclear reactor, a rod led by a guide link is suspended vertically at one of its upper ends, while its lower end is connected to a nuclear reactor heater by a bayonet connector at the heater head of the nuclear reactor heater such that the nuclear reactor heater is suspended beneath the absorber.

Ily módon az abszorberelem és az atomreaktor-fűtőelem az abszorberelem elemtalpán lévő hosszanti horonyban lévő sugárirányú csap segítségével egymáshoz képest el tud fordulni, amennyiben azonban az atomreaktor-fűtőelemfejben a csatlakozás meghibásodik, akkor az atomreaktor-fűtőelem vagy egymagában, vagy az abszorberelemmel együtt belezuhanhat az atomreaktorba. Itt minden esetben fennáll az a veszély, hogy az atomreaktor-fűtőelem megsérül. Amennyiben az abszorberelem az atomreaktor-fűtőelemmel együtt zuhan le, akkor az abszorberelem nem kívánt módon az atomreaktor magjában kikapcsolási helyzetébe kerül, ami az atomreaktor teljesítményének leesésével jár. Ha azonban az abszorberelem például a súrlódási zárás következtében nem jut el kikapcsolási helyzetébe az atomreaktor magjában, akkor az atomreaktor magjában a lezuhant atomreaktor-fűtőelem helyén csak víz áll rendelkezésre moderátorközegként. Ez odavezet, hogy a még az atomreaktor magjában maradt futőelemrudak teljesítménye nem kívánt módon megnő. Ez akkor is megtörténhet, ha az atomreaktor magjába történő normális bejuttatás közben az atomreaktor-elem súrlódás miatt megakad, míg a rúdhoz csatolt atomreaktor-fűtőelem - mint ahogy az önmagában kívánatos - az atomreaktor magjából kikerül.In this way, the absorber element and the nuclear reactor heater can rotate relative to one another with the aid of a radial pin in the longitudinal groove on the absorber element, but if the nuclear reactor heater head fails, either the nuclear reactor heater or the reactor . There is always a risk that the nuclear reactor fuel element will be damaged. If the absorber member falls along with the nuclear reactor heater element, the absorber member is inadvertently placed in the nuclear reactor nucleus in the off position, which results in a loss of nuclear reactor power. However, if the absorber element, for example, does not reach its shutdown position in the nuclear reactor core due to frictional closure, then only water as a moderator medium is available in the nuclear reactor core instead of the fallen nuclear reactor fuel element. This leads to an unwanted increase in the performance of the rods remaining in the nuclear reactor core. This can also occur if, during normal delivery to the nuclear reactor core, the nuclear reactor element is stalled due to friction while the nuclear reactor fuel element attached to the rod is, as desired, removed from the nuclear reactor core.

A találmány annak a feladatnak a megoldását célozza, hogy az ilyen fajta hibák fellépését ki lehessen zárni.The object of the present invention is to solve the problem of preventing the occurrence of such errors.

A fenti feladat megoldására egy, a bevezetőben említett kialakítású, a jelen találmány szerinti atomreaktor-elem úgy van kialakítva, hogy a vezetőcsatomához a köpenytesten belül egy szabadonfütó kapcsolómű van hozzárendelve, amely a rúd kihúzása ellen hat a köpenytest felső végéből ezen köpenytest hosszanti irányában, a rúd és a hosszan elnyúló köpenytest közötti erőzárás miatt, és az elemtalpnál lévő formazáró tartóelem alkalmas arra, hogy a fűtőelemfej kihúzását az elemtalpból a köpenytest hosszanti tengelyének irányában formazárással megakadályozza.To accomplish the above task, an atomic reactor element of the present invention of the design referred to in the preamble is configured to have a free-flowing coupling within the sheath body which acts to prevent pulling of the rod from the upper end of the sheath body in the longitudinal direction. due to the force closure between the rod and the elongated casing body, and the molded closure member at the base of the member is adapted to prevent the heater head from being pulled out of the base by deformation in the direction of the longitudinal axis of the casing.

A szabadonfütó kapcsolómű megakadályozza, hogy az atomreaktor-elem (abszorberelem) a rúd mentén szabadon az atomreaktormagba eshessen, míg az elemtalpnál egy, az atomreaktor-fűtőelemen elrendezett formazáró tartóelemmel formazárást képez az atomreaktorelem és az atomreaktor-fűtőelem között úgy, hogy az atomreaktor-fűtőelem többletként az atomreaktor-elemre van függesztve, és erről nem válhat le.The freewheeling switch prevents the nuclear reactor element (absorber element) from falling freely along the rod into the nuclear reactor core, while at the base of the element, a form-sealing element arranged on the nuclear reactor fuel element forms a seal between the nuclear reactor element and the nuclear reactor fuel element. it is attached to the nuclear reactor element in excess and cannot be detached.

Az atomreaktor-elem (abszorberelem) szándékos elválasztása az atomreaktor-fűtőelemtől elvben azáltal történhet, hogy a formazárást az atomreaktor-elem (abszorberelem) és az atomreaktor-fűtőelem között megszüntetik, és azután az atomreaktor-elemet (abszorberelemet) a rúd mentén az atomreaktor-fűtőelemről lehúzzák.The deliberate separation of an atomic reactor element (absorber element) from an atomic reactor fuel element can, in principle, take place by removing the forcing between the nuclear reactor element (absorber element) and the nuclear reactor fuel element, and then the atomic reactor element (absorber element) along the rod. from the heater.

A fenti megoldás továbbfejlesztett változatánál a szabadonfütó kapcsolóműhöz a köpenytesten elrendezett szerkezet van. A szerkezetben olyan hőmérsékletérzékelő van, amely a köpenytest és a rúd közötti erőzárást reverzibilisen megszünteti, ha a hőmérséklet a hőmérséklet-érzékelőn kisebb, mint egy előre beállított érték. Ezzel biztosított annak lehetősége, hogy kikapcsolt és ezért hideg reaktornál, például a rúd hossztengelye körüli elforgatásával először a rúd kapcsolódását oldják az atomreaktor-fűtőelem fűtőelemfejével, majd a rudat az abszorberelemen keresztül az atomreaktorból kihúzzák. Ezután egy emelőeszköz segítségével először az abszorberelem, majd az atomreaktor-fűtőelem kiemelhető az atomreaktorból.In an improved version of the above solution, the freewheel coupling has a structure mounted on the sheath body. The structure includes a temperature sensor that reversibly terminates the force barrier between the jacket body and the bar when the temperature on the temperature sensor is less than a preset value. This ensures that when the reactor is switched off and therefore cold, for example by rotating the rod about its longitudinal axis, the rod is first uncoupled with the heater head of the nuclear reactor fuel element and then pulled out of the nuclear reactor through the absorber element. Then, with the help of a lifting device, the absorber element and then the nuclear reactor fuel element can be removed from the nuclear reactor.

A találmányt és előnyeit a rajzok szerinti kiviteli példa alapján részletesebben ismertetjük.The invention and its advantages will be described in more detail on the basis of an exemplary embodiment.

Az 1. ábrán perspektivikus ábrázolással és részben metszetben bemutattunk egy találmány szerinti abszorberelemet, amely egy atomreaktor-fűtőelemmel van öszszekapcsolva.Fig. 1 is a perspective view and partially sectional view of an absorber element according to the invention coupled to a nuclear reactor heater element.

A 2. ábrán az 1. ábra szerinti abszorberelem hosszmetszetét ábrázoltuk két részre bontva (2A. és 2B. ábra).Figure 2 is a longitudinal sectional view of the absorber member of Figure 1 divided into two parts (Figures 2A and 2B).

A 3. ábrán az 1. és 2. ábrák szerinti abszorberelem egy megváltoztatott részletét ábrázoltuk.Figure 3 shows a modified detail of the absorber member of Figures 1 and 2.

Az 1. és 2. ábrák szerinti 2 abszorberelem rendelkezik egy üreges hengerként kialakított 3 elemtalppal. Ezen az üreges hengerként kialakított 3 elemtalpon egy üreges testként kialakított hosszan elnyúló 4 köpenytest van koaxiálisán és a 3 elemtalphoz képest térközzel elrendezve. Ez a 3 elemtalp a 4 köpenytestben hosszanti tengelye körül csapágyazva, forgathatóan van kiképezve, és egy felette lévő 5 csapágyperem tartja ebben a 4 köpenytestben a 3 elemtalp külső köpenyfelületén a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyének irányában nem elcsúsztathatóan. Ezenkívül a 3 elemtalp és a 4 köpenytest között neutronokat erősen elnyelő anyagból készített 41 gyűrűk vannak a 4 köpenytesten belül koaxiálisán és egymás felett elrendezve.The absorber member 2 of Figures 1 and 2 has a base 3 formed as a hollow cylinder. On this hollow cylindrical element base 3, a longitudinally extending jacket body 4 formed as a hollow body is coaxially spaced relative to the base element 3. This block foot 3 is pivotally mounted about its longitudinal axis in the shell body 4 and is supported by a bearing flange 5 on the outer shell surface of the block base 3 in this shell body in a non-slidable direction relative to the longitudinal axis 4a of the shell body. In addition, rings 41 made of a material that strongly absorbs neutrons between the base member 3 and the sheath body 4 are arranged coaxially and superimposed within the sheath body 4.

HU 219 918 ΒHU 219 918 Β

Míg a 3 elemtalp alsó vége a 4 köpenytest alsó végéből kiáll, a 3 elemtalp felső vége a 4 köpenytest felső vége közelében van a 4 köpenytest belsejében.While the lower end of the shoe 3 protrudes from the lower end of the sheath body 4, the upper end of the shoe 3 is located near the upper end of the sheath body 4 inside the sheath body.

Ezen a felső végen a 3 elemtalp egy szabadonfutó kapcsolóművel van ellátva. Ez a szabadonfutó kapcsolómű egy 6 vezetőcsatomában egy 7 rúdhoz van rendelve, amely a 3 elemtalpon belül található, és amely a 3 elemtalphoz és a 4 köpenytesthez képest koaxiálisán van elrendezve.At this upper end, the battery foot 3 is provided with a freewheel clutch. This freewheel coupling is assigned in a guide duct 6 to a rod 7 which is located inside the foot 3 and which is coaxial with respect to the foot 3 and the sheath body 4.

A szabadonfutó kapcsolómű három laza 8 arretálótesttel rendelkezik, amelyek előnyösen három egyenlő nagyságú golyóként vannak kialakítva. Ezek közül csak egyetlen 8 arretálótest látható az 1. és 2. ábrákon. Ezeknek a golyóknak a golyóközéppontja egymáshoz képest mindig a 3 elemtalp ugyanazon keresztmetszeti síkjában található.The freewheel coupling comprises three loose arresting bodies 8, preferably formed as three balls of equal size. Only one of these arresting bodies is shown in Figures 1 and 2. The center of the ball of these balls is always in the same cross-sectional plane of the base 3.

Mindhárom 8 arretálótest egymástól azonos szögtávolságban van a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyéhez képest. Ezenkívül ezen laza 8 arretálótestek mindegyike egy ferde síkot képező 9 legördülőfelületen gördül, amely mindig a 3 elemtalp belső oldalán a 4 köpenytest felső végének közelében van elrendezve. A ferde síkok mindegyike azonos szöget zár be a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyével, és a 4 köpenytest ugyanazon keresztmetszetében a ferde síkok távolsága a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyétől azonos. Ezenkívül a ferde síkok és a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelye közötti távolság a 4 köpenytest felső vége felé tekintve fokozatosan csökken, így a 8 arretálótestek is a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyétől olyan távolságban gördülhetnek a ferde síkokon a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelye irányába, amely a 4 köpenytest felső vége felé tekintve ugyancsak fokozatosan csökken.Each of the three arresting bodies 8 is at the same angular distance from each other relative to the longitudinal axis 4a of the jacket body 4. In addition, each of these loose arresting bodies 8 rolls on a rolling surface 9 forming an oblique plane, which is always arranged on the inner side of the base 3 near the upper end of the jacket body. Each of the oblique planes has the same angle with the longitudinal axis 4a of the sheath body 4, and the distance of the oblique planes in the same cross-section of the sheath body 4 from the longitudinal axis 4a of the sheath body. In addition, the distance between the oblique planes and the longitudinal axis 4a of the sheath body 4 towards the upper end of the sheath body 4 is gradually reduced so that the arresting bodies 8 can roll on the oblique planes 4a toward the longitudinal axis 4a of the sheath body. It also gradually decreases towards the upper end of the 4 mantle bodies.

Minden ferde síkot egy 10 fedőtest takar azon a végén, amelyik a 4 köpenytest alsó vége felé esik. A 10 fedőtest a 3 elemtalp belső oldalához van erősítve. A 10 fedőtest és a hozzá tartozó 8 arretálótest között egy csavarrugóként kiképzett 11 rugó feszül, amelynek hossztengelye párhuzamos a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyével. Ez a 11 rugó nyomásra van igénybe véve, és egyik végével a 10 fedőtestre, másik végével pedig a laza 8 arretálótestre támaszkodik.Each inclined plane is covered by a cover body 10 at its end which is toward the lower end of the shell body 4. The cover body 10 is secured to the inner side of the base 3. Between the cover body 10 and the associated arresting body 8 there is a tension spring 11 having a longitudinal axis parallel to the longitudinal axis 4a of the shell body 4. This spring 11 is pressurized and rests at one end on the top body 10 and at the other end on the loose arresting body 8.

Az abszorberelemben van továbbá egy hőmérsékletérzékelő, amely egy hosszan elnyúló bimetalltestből áll, amelyet két, egymással és a 4 köpenytesttel, így a 3 elemtalppal is koaxiálisán kialakított cső alkot. A 13 második bimetalltestet alkotó belső cső nagyobb hőtágulási tényezővel rendelkezik, mint a 12 első bimetalltestet alkotó külső cső, amely utóbbiban a belső cső túlnyomó része el van helyezve. A belső cső ezenkívül a 6 vezetőcsatomának azt a részét képezi, amely a 7 rúd számára van kialakítva. Míg a két cső egyik végén egymáshoz van erősítve, a külső cső a másik végével a 10 fedőtestnek a 4 köpenytest alsó vége felé eső részéhez van rögzítve. A belső cső másik végén minden 8 arretálótesthez egy-egy 14 menesztőtest van hozzárendelve, amely lazán a 9 legördülőfelület fölé és az illető 8 arretálótest mögé nyúlik ezen 8 arretálótest és a 4 köpenytest felső vége között.The absorber element further comprises a temperature sensor comprising a longitudinally extending bimetallic body formed by two tubes coaxially formed with each other and with the sheath body 4, including the base member 3. The inner tube forming the second bimetallic body 13 has a higher coefficient of thermal expansion than the outer tube forming the first bimetallic body 12, in which the majority of the inner tube is disposed. The inner tube also forms part of the guide channel 6 which is provided for the rod 7. While the two tubes are secured at one end, the outer tube is secured with the other end to the portion of the cover body 10 toward the lower end of the sheath body. At the other end of the inner tube, each arresting body 8 is assigned a trigger body 14 extending loosely above the drop surface 9 and behind said arresting body 8 between the upper end of said arresting body 8 and the casing body 4.

A továbbiakban a belső cső minden 8 arretálótesthez egy 15 átnyúlóablakkal rendelkezik, amely egy, a köpenytest 4a hosszanti tengelye irányában elnyújtott nyílás, és amelyen át az egyes, éppen a 15 átnyúlóablakhoz vezetett 8 arretálótestek erőzárással képesek a 7 rúdra hatni. Előnyösen minden 8 arretálótest különösen kemény anyagból, például vas-króm-molibdén ötvözetből készíthető, és recézett felülettel van ellátva.Further, the inner tube has an opening window 15 for each arresting body 8 which is an opening extending in the direction of the longitudinal axis 4a of the jacket body and through which each arresting body 8 leading directly to the opening window 15 can force the rod 7. Preferably, each arresting body 8 is made of a particularly hard material, such as an iron chromium molybdenum alloy, and is provided with a knurled surface.

A 4 köpenytest felső végénél a 3 elemtalp végén egy 16 hüvely található, amely a 4 köpenytesttel és így a 3 elemtalppal is koaxiálisán van elrendezve, és amely szerepet játszik a 6 vezetőcsatoma kialakításában is. Ez a 16 hüvely külső oldalán három 17 szárnnyal van ellátva, amelyek egymástól azonos szögtávolságra vannak a 16 hüvely hosszanti tengelyére vonatkoztatva. Ezek a 17 szárnyak a 16 hüvelyt lazán megvezetik a 3 elemtalpban. Ezeken a 17 szárnyakon ezenkívül egy 18 csavarrugó van elrendezve, amely egyik rugóvégével a három 17 szárnyon, másik rugóvégével a 3 elemtalp belső felületén, egy 19 vállon támaszkodik. A 17 szárnyak közül legalább egy el van látva egy 20 zárónyelvvel, amelynek segítségével a 17 szárny lazán egy, a 3 elemtalp végén lévő élből kiinduló 21 hosszanti résbe van beakasztva.At the upper end of the sheath body 4 there is a sleeve 16 at the end of the shoe 3, which is coaxial with the sheath body 4 and thus with the shoe 3 and which also plays a role in forming the guide channel 6. This is provided on the outer side of the sleeve 16 with three wings 17 which are at equal angles with respect to the longitudinal axis of the sleeve 16. These wings 17 guide the sleeve 16 loosely in the base 3. These wings 17 are further provided with a helical spring 18 which rests on one of the spring ends on the three wings 17 and on the inner surface of the base 3 on a shoulder 19. At least one of the wings 17 is provided with a locking tongue 20 by means of which the wings 17 are loosely engaged in a longitudinal slot 21 extending from the edge at the end of the member 3.

Ezenkívül minden 17 szárny egy, a 4 köpenytest felső végére irányuló 22 támasszal rendelkezik. A 22 támaszok egy, a 4 köpenytesttel koaxiális 23 gyűrűben végződnek, amely lazán egy 24 elemfej segítségével van csapágyazva. Ez a 24 elemfej a 4 köpenytest felső végébe van beillesztve, és 25 csavarokkal elfordulásmentesen szilárdan a 4 köpenytesthez van rögzítve.In addition, each wing 17 has a support 22 for the upper end of the jacket body. The supports 22 terminate in a ring 23 coaxial with the shell body 4, which is loosely supported by an element head 24. This element head 24 is inserted into the upper end of the jacket body 4 and fastened firmly to the jacket body 4 by means of screws 25.

A 23 gyűrű külső részén a továbbiakban legalább egy 26 borda van elrendezve, amely egy, az üreges testként kiképzett 24 elemfej záróéléből kiinduló 26a hosszanti résbe nyúlik.Further, at least one rib 26 is disposed on the outer portion of the ring 23 and extends into a longitudinal slot 26a extending from the locking edge of the head 24 formed as a hollow body.

A 3 elemtalp 4 köpenytest alsó végéből kiálló része benyúlik egy üreges testként kiképzett 30 fűtőelemfejbe, amely egy hosszan elnyúló atomreaktor-fűtőelem 31 fűtőelemdobozának felső végébe van illesztve, és ott egy 30a bajonettzáras csatlakozó segítségével a 31 fűtőelemdobozhoz van rögzítve. A 31 fűtőelemdobozban több, atomreaktor-fűtőanyaggal töltött, egymással párhuzamos fűtőelemrúd van elrendezve.The projecting portion of the base 3 extends from the lower end of the jacket body 4 into a hollow body heater head 30 which is inserted into the upper end of a longitudinal atomic reactor heater heater box 31 and is secured to the heater box 31 by a bayonet connector. The fuel box 31 includes a plurality of parallel fuel rods filled with nuclear reactor fuel.

A 30 fűtőelemfej egy, például folyadék számára kialakított nyílásokkal ellátott aljzattal rendelkezik, amelynek külső oldala egy, a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyéhez képest koaxiális oldható csatlakozás (például bajonettzár) 32 első felét alkotja. A csatlakozás 32 első fele a 2 abszorberelemben lévő 6 vezetőcsatoma felé nyitott. A 6 vezetőcsatomán át vezetett 7 rúdnak a csatlakozás 32 első vége felé eső végén az oldható csatlakozás 33 második fele van. A csatlakozás 32 első fele a 33 második felével össze van kapcsolva.The heater head 30 has a socket having, for example, openings for a liquid, the outer side of which forms the first half 32 of a coaxial removable connection (e.g., bayonet lock) relative to the longitudinal axis 4a of the sheath body. The first half 32 of the connection is open towards the guide channel 6 in the absorber 2. At the end of the rod 7 guided through the guide channel 6 towards the first end 32 of the connection there is a second half 33 of the releasable connection. The first half 32 of the connection is connected to the second half 33.

A 30 fűtőelemfejben két 34 sugárirányú csap van a 30 fűtőelemfej belső felületén rögzítve. Ezek a 34 sugárirányú csapok egy-egy 35 kerületi nyílásba nyúlnak, amely mint formazáró elem, derékszögben van elrendezve a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyéhez képest a 2 abszorberelem 3 elemtalpának üreges hengerében. Ezen 35 kerületi nyílás helyett kialakítható egy kerületi horony is a 3 elemtalp üreges hengerének külső köpenyfelületén. Formazáró elemként alkalmazható egy retesz, vagy egy kilincs, amelyek a 3 elemtalp üreges hengerénThe radiator head 30 has two radial pins 34 mounted on the inner surface of the radiator head 30. These radial pins 34 extend into a circumferential opening 35, which, as a form-closing member, is arranged at right angles to the longitudinal axis 4a of the sheath body 4 in the hollow cylinder 3 of the absorbent member 2. Instead of this circumferential opening 35, a circumferential groove may also be formed on the outer shell surface of the hollow cylinder 3 of the base. A latch or handle, which is provided on the hollow cylinder of the 3 foot soles, can be used as a form-closing element

HU 219 918 Β egy olyan sugárirányú kiugró részt alkotnak, amely az üreges henger sugárirányában oda-vissza csúsztatható. A formazáró elem azonban egy sugárirányú mélyedésként és egy sugárirányú nyílásként is kialakítható a 3 elemtalp üreges hengerén.They form a radially protruding portion that is slidable reciprocally in the hollow cylinder. However, the form-sealing member may also be formed as a radial recess and a radial aperture on the hollow cylinder of the base 3.

A 4 köpenytest alsó végén a záróélnél a 4 köpenytest hosszanti irányában elhelyezett, azzal párhuzamos, legalább egy tengelycsap van elhelyezve, amely 36 arretálóeszközt alkot. A tengelycsap a 2 abszorberelem és a 7 rúdon függő 29 atomreaktor-fűtőelem forgási helyzetének meghatározására megfelelő, a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyével párhuzamos 37 horonyba nyúlik, amely a 30 fűtőelemfej felső végének éléből indul ki.At the lower end of the jacket body 4, at least one shaft pin disposed at longitudinal direction of the jacket body at the closing edge and forming an arresting means 36. The shaft pin extends into a groove 37 corresponding to the rotational position of the absorber element 2 and the rod-dependent nuclear reactor fuel element 29 extending from the top edge of the upper end of the heater element 30, parallel to the longitudinal axis 4a of the shell body.

A 29 atomreaktor-fűtőelembe helyezéskor először a 2 abszorberelemet helyezik koaxiálisán a 29 atomreaktor-fűtőelem 30 futóelemfejére oly módon, hogy a 3 elemtalp a 4 köpenytest alsó végén a 30 fűtőelemfejbe nyúlik. Ekkor a 34 sugárirányú csapokat egy-egy, a 3 elemtalp üreges testének záróéléből kiinduló 38 hosszanti nyíláson keresztül a 35 kerületi nyílásba vezetik.Upon insertion into the nuclear reactor heater element 29, the absorber element 2 is first coaxially positioned on the heating element head 30 of the nuclear reactor heater element 29, such that the element base 3 extends into the heating element head 30 at the lower end of the jacket body. The radial pins 34 are then guided into a circumferential opening 35 through a longitudinal opening 38 extending from the closure edge of the hollow body of the base member 3.

Ekkor a 2 abszorberelem 24 elemfején keresztül egy szerszámot vezetnek keresztül, amellyel a 16 hüvelyt a 30 futőelemfej irányában a 18 csavarrugó erőhatásával szemben eltolják. Ugyanakkor a 22 támaszra is erőt kifejtő szerszámmal aló hüvelyt és ezzel a 3 elemtalp üreges hengerét a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelye körül addig forgatják, amíg a 26 bordák a 24 elemfej hozzá tartozó 26a hosszanti résébe be nem hatolnak. A szerszám eltávolítása után a 26 bordák bepattannak ezekbe a 26a hosszanti résekbe úgy, hogy a 3 elemtalp ebben az előre megadott szögelfordulási helyzetben van rögzítve, és a 34 sugárirányú csapok a 3 elemtalp üreges hengerének 35 kerületi nyílásában vannak, mint ahogy ez kívánatos.A die is then passed through the element head 24 of the absorber element 2 to move the sleeve 16 towards the tread element 30 against the force of the spring 18. At the same time, the sleeve, which also acts on the support 22, and thus the hollow cylinder of the base 3 is rotated about the longitudinal axis 4a of the shell body 4 until the ribs 26 penetrate into the corresponding longitudinal gap 26a of the head. After removal of the tool, the ribs 26 engage in these longitudinal slots 26a such that the foot 3 is locked in this predetermined angular position and the radial pins 34 are located as desired in the circumferential opening 35 of the foot 3.

Végül a 7 rudat bejuttatják a 6 vezetőcsatomába, és a 32 csatlakozórész első felét és 33 csatlakozórész második felét a 7 rúd hossztengelye körüli forgatásával egymással összekapcsolják. Ekkor a jelenleg a 7 rúdon függő 29 atomreaktor-fűtőelemet alulról felfelé behúzzák az atomreaktor reaktormagjába, míg a 2 abszorberelemet a reaktormagból felfelé kihúzzák.Finally, the rod 7 is introduced into the guide channel 6 and the first half of the coupling part 32 and the second half of the coupling part 33 are connected by rotating the rod 7 about its longitudinal axis. At this point, the nuclear reactor fuel element 29, which now hangs on the rod 7, is pulled from the bottom up into the reactor core of the nuclear reactor, while the absorber element 2 is pulled up from the reactor core.

Miután a 29 atomreaktor-fűtőelemen és a 4 köpenytesten keresztülfolyó hűtőfolyadék elérte üzemi hőmérsékletét, a két csőből kialakított 12 első és 13 második bimetalltest erőzárást alakít ki a 2 abszorberelem 4 köpenyteste és a 7 rúd között, amely reverzibilis, mivel ez az erőzárás az atomreaktor lekapcsolása és a hűtőfolyadék lehűlése után újra megszűnik.After the coolant flowing through the atomic reactor heater 29 and the jacket body 4 has reached operating temperature, the first and second bimetallic bodies 12 and 13 formed by the two tubes form a seal between the jacket body 4 of the absorber 2 and the rod 7 which is reversible. and ceases to cool once the coolant cools.

Amennyiben a 32 első félből és 33 második félből álló csatlakozás a 7 rúd és a 30 fűtőelemfej között az atomreaktor működése közben meghibásodik, a 7 rúd már nem húzható ki a 6 vezetőcsatomából a 24 elemfej irányába a 4 köpenytest felső végénél. Ez azt jelenti, hogy a 29 atomreaktor-fűtőelem nem zuhan le, hanem a 34 sugárirányú csapok közvetítésével a 2 abszorberelemen felfüggesztve marad, amely 2 abszorberelem maga viszont a 7 rúdon függ, a 2 abszorberelem és a 7 rúd közötti, a 8 arretálótestek segítségével kialakuló erőzárás miatt.If the connection between the first half 32 and the second half 33 between the rod 7 and the heater head 30 fails during operation of the nuclear reactor, the rod 7 can no longer be pulled out of the guide channel 6 towards the head 24 at the upper end of the jacket body. This means that the nuclear reactor fuel element 29 does not fall, but remains suspended on the absorber element 2 through the radial pins 34, which itself depends on the rod 7, formed by the arresting bodies 8 between the absorber element 2 and the rod 7. due to force closure.

Az atomreaktor lekapcsolásához a 29 atomreaktorfűtőelemet újból lefelé húzzák ki, és ugyanakkor a 2 abszorberelemet az atomreaktor reaktormagjába behajtják.To shut down the nuclear reactor, the nuclear reactor fuel element 29 is pulled down again while the absorber element 2 is driven into the reactor core of the nuclear reactor.

A hűtőfolyadék lehűlése után a 8 arretálótest segítségével bekövetkező erőzárás a hozzá tartozó 14 menesztőtest hatása következtében újra megszűnik úgy, hogy a 7 rúd 30 fűtőelemfejjel történő összekapcsolásának megszűnésével az oldható csatlakozás kioldása után a 7 rúd a 6 vezetőcsatomából felfelé kihúzhatóvá válik. A 7 rúd kihúzása után egy külön emelőeszközzel egymás után először a 2 abszorberelem, majd a 29 atomreaktor-fűtőelem kiemelhető az atomreaktorból.After the coolant has cooled, the force closure by means of the arresting body 8 is resolved by the action of the associated body 14 such that the rod 7 can be pulled upwardly from the guide duct after the release of the releasable connection. After the rod 7 has been pulled out, by means of a separate lifting device, the absorber element 2 and then the nuclear reactor heater element 29 can be lifted from the nuclear reactor in succession.

Amint a 3. ábrán látható, a 3 elemtalpon lévő 35 kerületi nyílás az egyik végén a 4 köpenytest 4a hosszanti tengelyéhez és a 38 hosszanti nyíláshoz képest hegyesszögben végződhet. A 35 kerületi nyílás másik végén ez a 35 kerületi nyílás egy másik 40 hosszanti nyílásba megy át, amely ezen másik nyílásvég és a 4 köpenytest alsó vége között található. Ezáltal biztosítható a forgási tájolás egyrészt a 29 atomreaktor-fűtőelem 30 fűtőelemfeje és másrészt a 3 elemtalp között, így a 4 köpenytest alsó élénél lévő tengelycsapból álló 36 arretálóeszköz vagy aló hüvely elhagyható.As shown in Fig. 3, the circumferential opening 35 on the base 3 may terminate at one end at an acute angle with respect to the longitudinal axis 4a of the sheath body 4 and the longitudinal opening 38. At the other end of the peripheral opening 35, this peripheral opening 35 passes into another longitudinal opening 40 located between this other opening end and the lower end of the jacket body 4. In this way, the rotational orientation between the heating element head 30 of the nuclear reactor 29 and the base 3 can be ensured, so that the locking device 36 or the bottom sleeve 36 consisting of an axial pin at the lower edge of the jacket body 4 can be omitted.

Claims

Nuclear reactor element, in particular an absorber element (2), with a longitudinally extending jacket body (4) having an upper and a lower end, in which a coaxial guide channel (6) with respect to the jacket body (4) is provided for loosely guiding a rod (7). rod (7) for attaching to the fuel element head (30) of a longitudinally extending jacket body (4) having a longitudinally extending atomic reactor fuel rod containing fuel rods (29) and to a member (3) at the lower end of the jacket body (4) a sheath body (4) forming a coaxial hollow body and having a form-locking member for the heating element head (30), characterized in that a free-wheel coupling is assigned to the guide channel (6) within the sheath body (4) against the upper end of the jacket body (4) in the longitudinal direction of this jacket body (4) between the rod (7) and the elongated jacket body (4) Forms of force, and the form-sealing member at the base (3) is adapted to prevent the heating element (30) from being pulled out of the base (3) by the form-closure in the direction of the longitudinal axis (4a) of the casing.

Nuclear reactor element according to claim 1, characterized in that the form-sealing element is formed from a circumferential opening (35) perpendicular to the longitudinal axis (4a) of the jacket body (4) and perpendicular to the longitudinal axis (4a) of the jacket body (4). perimeter groove (37) and a group of radial recess and radial aperture and radial protrusion.

HU 219 918 Β

Nuclear reactor element according to Claim 1, characterized in that the form-sealing support element is located externally or internally on the shell surface of the element base (3).

The nuclear reactor element according to claim 1, characterized in that the radially protruding portion is slidable radially back and forth.

Nuclear reactor element according to Claim 1, characterized in that the element base (3) is pivotally mounted in the shell body (4) about the longitudinal axis (4a) of the shell body.

Nuclear reactor element according to Claim 1, characterized in that the freewheel coupling is provided with a device with a temperature sensor arranged in the housing (4), which reversibly relieves the force between the housing (4) and the bar (7). when the temperature on the temperature sensor is less than a preset value.

Nuclear reactor element according to Claim 1, characterized in that the freewheel coupling means is provided with a loose arresting body (8) for fastening the rod (7) on a roll surface (9) arranged inside the jacket body (4). 4) at a certain distance from its longitudinal axis (4a), which is gradually reduced in the direction of the upper end of the jacket body (4), with one end resting on the jacket body (4) and the other end on the upper end of the jacket body (4). 8) has an active spring (11).

Nuclear reactor element according to claim 6 or 7, characterized in that the temperature sensor is formed as a longitudinal bimetallic body and has a first bimetallic body (12) having one end to the jacket body (4) and a second bimetallic body to the other. (13) and the second bimetallic body (13) has a higher thermal expansion coefficient than the first bimetallic body (12) and the other end (14) of the second bimetallic body (12) disposed opposite to the upper end of the jacket body (4). ) is arranged for the arresting body (8).

Nuclear reactor element according to Claim 5, characterized in that the element base (3) is formed of a hollow cylinder which is coaxially arranged in the longitudinal shell body (4) so that it is arranged along the longitudinal axis (4) of the shell body (4). It is non-slidable in the direction 4a) and the sheath body (4) has an arresting means (36) for securing the heating element head (30).

Nuclear reactor element according to claim 5, characterized in that the element base (3) can be fixed in a predetermined angular position on the shell body (4).

Nuclear reactor element according to Claim 2, characterized in that the circumferential opening (35) or the peripheral groove (37) on the base of the element (3) is inserted into a longitudinal opening (40) or groove at one end of the opening or groove. passing between this end of the circumferential opening (35) or groove and the lower end of the jacket body (4).

Nuclear reactor element according to Claim 1, characterized in that a rod (7) is guided through the guide channel (6), which is secured to the heating element head (30) by means of a releasable connection, and the heating element head (30) by means of a it is hooked to the battery foot (3) with a form-fitting connection.