JP2008504536A - ジルコニウム合金からなる燃料集合体を熱処理するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2 ハウジング
3 集合体長手方向
4 加熱帯域
4a 第1加熱機構
4b 第2加熱機構
5 処理方向
6 ノズル装置
7 第1冷却帯域
8 円筒体
9 フランジ
10 フランジ
12 棒
13 開口部
14 開口部
15 半径方向隙間
16 半径方向隙間
17 第2冷却帯域
18 冷却体
19 内壁
20 開口部
22 半径方向隙間
23 中空室
24 外壁
25 入口ソケット
26 出口ソケット
27 管路
28 ノズル
29 内側
30 外側
31 噴出孔
32 中間室
33 管路
34 接続ソケット
35 中空室
36 半径方向肩部
37 第1誘導コイル
38 第2誘導コイル
39 コイル支持体
40 フランジ
42 軸線方向距離
43 案内ローラ
44 集合体区域
45 継目板
Claims (20)
- ジルカロイからなる燃料集合体(1)を熱処理するための方法であって、燃料集合体が連続的に熱処理装置に対して相対的に移動され、その際長手区域ごとに、燃料集合体を包み込む誘導加熱帯域(4)によってβ相領域に加熱され、このように加熱された長手区域が、加熱帯域(4)から出た後に冷却帯域(7)内で、α相領域内にある温度に冷却される方法において、集合体長手方向(3)で相互に離間し互いに独自に作動しかつそれぞれが少なくとも1つの誘導コイル(37、38)を収容して加熱帯域(4)を形成する少なくとも2つの加熱機構(4a、4b)によって熱処理が行われ、加熱帯域(4)に進入した集合体区域が第1加熱機構(4a)で加熱され、引き続き、第1加熱機構(4a)に比べて出力の弱い第2加熱機構(4b)で熱処理され、燃料集合体の外面に加えられる不活性ガス流によってα相領域への冷却が行われることを特徴とする方法。
- 第1加熱機構(4a)で、目標温度未満の温度への燃料集合体(1)の加熱が行われ、引き続き後続の第2加熱機構(4b)で、目標温度を達成するのになお不足した熱エネルギーが供給されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 目標温度に加熱された集合体区域に、その温度を保持しまたはその冷却を減速するような量の熱が後続の第2加熱機構(4b)で供給されることを特徴とする請求項1または2記載の方法。
- 第1加熱機構(4a)が出力を調節され、第2加熱機構(4b)が温度を調節され、集合体温度の非接触式測定が行われることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
- 2色パイロメータまたは比率パイロメータにより温度測定を行なうことを特徴とする請求項4記載の方法。
- 燃料集合体(1)の外面で不活性ガスが充填維持され、この不活性ガスの充填は集合体長手方向で加熱帯域(4)および冷却帯域(7)にわたって延設されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法。
- 不活性ガス充填は、燃料集合体(1)に対して相対的に移動しかつこれを同軸で包み込むハウジング(2)内で維持されることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 燃料集合体と加熱帯域(4)もしくは冷却帯域(7)との間の相対速度と、不活性ガス充填の長さと、冷却のために供給される不活性ガス量とは、不活性ガス充填もしくはハウジング(2)から進出する集合体領域がその都度使用される集合体材料の変色温度未満の温度となるように互いに調整されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の方法。
- 冷却帯域内で、ガス冷却の他に、燃料集合体(1)を包囲し水で冷却された冷却体(18)によって燃料集合体の付加的冷却が行われることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
- 熱処理中、燃料集合体(1)の内部空間内で不活性ガス雰囲気が維持されることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
- 燃料集合体(1)が熱処理中に固定され、加熱帯域(4)と冷却帯域が集合体長手方向(3)に移動されることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法。
- 進入区間もしくは進出区間として役立つ集合体区域(44)が燃料集合体(1)の両方の末端に脱離可能に固定されることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項に記載の方法。
- ジルコニウム合金からなる燃料集合体を連続的に熱処理するための装置であって、β相領域に加熱しかつ引き続きα相領域に冷却するために燃料集合体が相対的に装置内を移動可能であるものにおいて、
少なくとも1つの第1加熱機構と、処理方向(5)で第1加熱機構に続く少なくとも1つの第2加熱機構とを有し、これらの加熱機構が加熱帯域(4)を形成し、かつ燃料集合体を包み込む少なくとも1つの誘導コイルをそれぞれに有し、第1加熱機構が第2加熱機構よりも強い出力を有するものとし、
加熱帯域(4)に対して軸線方向距離をもって配置された冷却帯域(7)を形成する冷却機構が少なくとも1つのノズルを含み、このノズルから不活性ガス流が燃料集合体(1)の外面に全周にわたって導入可能としたことを特徴とする装置。 - 第1加熱機構(4a)が出力を調節され、第2加熱機構(4b)が燃料集合体の温度に依存して調節されることを特徴とする請求項13記載の装置。
- 半径方向距離をもって燃料集合体(1)を同軸で包囲することができるようにその内法幅が設計されかつその内部空間に不活性ガスを充填可能とした実質円筒状のハウジング(2)と、
ハウジング(2)に配設され、ハウジング(2)の長手区域にわたって延設され、少なくとも2つの加熱機構(4a、4b)によって形成される加熱帯域(4)と、
加熱帯域(4)に対して軸線方向距離をもって配置され、不活性ガスを燃料集合体(1)の外面に全周にわたって導入可能な少なくとも1つのノズルを含む冷却帯域(7)とを特徴とする請求項13または14記載の装置。 - 加熱機構の誘導コイル(37)がハウジング(2)の外周面に配置されており、ハウジング(2)が、少なくとも誘導コイル(37)によって包囲される領域では、誘導コイル(37)によって発生される電磁界を透過する材料からなることを特徴とする請求項15記載の装置。
- 第1加熱機構(4a)と第2加熱機構(4b)との間に導電性遮蔽が設けられていることを特徴とする請求項13ないし16のいずれか1項に記載の装置。
- ハウジングの周方向に見て電気的に相互に分離された少なくとも2つのノズル(28)が設けられていることを特徴とする請求項13ないし17のいずれか1項に記載の装置。
- 1つのノズル(28)がハウジングの内部に配置されていることを特徴とする請求項13ないし18のいずれか1項に記載の装置。
- ハウジング(2)が、燃料集合体(1)を挿通させる正面側に、2つの開口部(13、14)を有し、開口部が燃料集合体(1)の輪郭形状に対して相似的な形状を有することを特徴とする請求項13ないし19のいずれか1項に記載の装置。
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