JPH03185397A - 沸騰型原子炉用燃料組立体 - Google Patents
沸騰型原子炉用燃料組立体Info
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- JPH03185397A JPH03185397A JP2306960A JP30696090A JPH03185397A JP H03185397 A JPH03185397 A JP H03185397A JP 2306960 A JP2306960 A JP 2306960A JP 30696090 A JP30696090 A JP 30696090A JP H03185397 A JPH03185397 A JP H03185397A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野及び発明か解決しようとする課題
本発明は沸騰型原子炉用燃料組立体に関する。
燃料組立体は多数の所謂スペーサによって保持された一
束の細長い燃料棒を含み、該スペーサは一束の燃料棒に
沿って互いの間に所定の間隔をもって配置されている。
束の細長い燃料棒を含み、該スペーサは一束の燃料棒に
沿って互いの間に所定の間隔をもって配置されている。
冷却材、例えば水、は通常は垂直方向に配置された燃料
組立体の下方から燃料組立体を通って上方へ流れ且つ該
反応の際に燃料組立体中に配置された燃料棒を冷却する
ようになっている。本発明の目的は燃料棒のこの冷却の
効率を増す・ことにある。
組立体の下方から燃料組立体を通って上方へ流れ且つ該
反応の際に燃料組立体中に配置された燃料棒を冷却する
ようになっている。本発明の目的は燃料棒のこの冷却の
効率を増す・ことにある。
従来の技術
沸騰型原子炉では、燃料組立体の部分の断面を概略的に
示す第１図から明らかなように、燃料組立体中での蒸気
の生成か組立体の上方部分の方へ益々増加する。第１図
において、ｌは燃料棒を示し且つ２は燃料棒の間の空間
を示す。この空間２は、燃料組立体の下方部分（原子炉
の炉心の下方部分に対応する）では、冷却材、この場合
水で満たされてる。燃料組立体中で更に上方では、蒸気
泡３か水中に生成され、水は更に上方で領域４において
水蒸気に変えられる。しかしなから、所謂乾ききりがお
こらない限り、燃料棒上に冷却水の膜５か常にある。こ
の膜５は燃料棒１の全ての点において維持されることが
重要である。もし成る点において膜が乾ききりによって
消失するならば、燃料棒ｌのこの点において重大な損傷
か速やかに起こるであろう。
示す第１図から明らかなように、燃料組立体中での蒸気
の生成か組立体の上方部分の方へ益々増加する。第１図
において、ｌは燃料棒を示し且つ２は燃料棒の間の空間
を示す。この空間２は、燃料組立体の下方部分（原子炉
の炉心の下方部分に対応する）では、冷却材、この場合
水で満たされてる。燃料組立体中で更に上方では、蒸気
泡３か水中に生成され、水は更に上方で領域４において
水蒸気に変えられる。しかしなから、所謂乾ききりがお
こらない限り、燃料棒上に冷却水の膜５か常にある。こ
の膜５は燃料棒１の全ての点において維持されることが
重要である。もし成る点において膜が乾ききりによって
消失するならば、燃料棒ｌのこの点において重大な損傷
か速やかに起こるであろう。
第１図で、６は燃料組立体の壁を示す。また、これは通
常は水膜５で覆われている。しかしながら、この膜５は
燃料組立体の壁６が燃料棒と較べて過熱に対してかなり
不感応性を有するので完全に必要ではない。このことは
観察されており、例えば米国特許第４．７４９．５４３
号の第８欄及び第９図におけるように若干の既知の設計
でそれを利用する試みかなされている。これらの設計で
は、燃料組立体の壁６に沿って流れる冷却水は壁６上の
隆起部又はその中の凹部によって燃料棒束の中心の方へ
偏流される。また、スペーサの下流側にフィンが使用さ
れて冷却水の偏流又は偏向を行う。これらの実施例の全
ては若干の欠点を有する。従って、例えば、隆起部は冷
却水の圧力降下を増すことかあり且つこのため冷却効果
を低下されるのに対して、壁中の凹部は製作技術の観点
から若干の困難を伴う。更に、燃料組立体の壁６に沿っ
て流れる冷却水の偏向はそれぞれ個々のスペーサに関し
ててきるだけ早期に起こるべきであり且ついずれの場合
にも好ましくは流れの方向に見てスペーサの直後に起こ
るべきものでない。これは乾ききりか通常はスペーサの
直ぐ上流で起こり又はスペーサて起こり得ることのため
である。
常は水膜５で覆われている。しかしながら、この膜５は
燃料組立体の壁６が燃料棒と較べて過熱に対してかなり
不感応性を有するので完全に必要ではない。このことは
観察されており、例えば米国特許第４．７４９．５４３
号の第８欄及び第９図におけるように若干の既知の設計
でそれを利用する試みかなされている。これらの設計で
は、燃料組立体の壁６に沿って流れる冷却水は壁６上の
隆起部又はその中の凹部によって燃料棒束の中心の方へ
偏流される。また、スペーサの下流側にフィンが使用さ
れて冷却水の偏流又は偏向を行う。これらの実施例の全
ては若干の欠点を有する。従って、例えば、隆起部は冷
却水の圧力降下を増すことかあり且つこのため冷却効果
を低下されるのに対して、壁中の凹部は製作技術の観点
から若干の困難を伴う。更に、燃料組立体の壁６に沿っ
て流れる冷却水の偏向はそれぞれ個々のスペーサに関し
ててきるだけ早期に起こるべきであり且ついずれの場合
にも好ましくは流れの方向に見てスペーサの直後に起こ
るべきものでない。これは乾ききりか通常はスペーサの
直ぐ上流で起こり又はスペーサて起こり得ることのため
である。
課題を解決するための手段及び作用
本発明は、既知のスペーサにおいて冷却材の所望の偏向
を簡単な様態で達成する装置に関する。
を簡単な様態で達成する装置に関する。
この場合縁部に配置された金属バンドから作られた外方
フレームによって囲まれた多数のセルからなるスペーサ
は本発明によればスカートを設けている。このスカート
は上記したバンドを流れる冷却材の上流方向へ延ばす。
フレームによって囲まれた多数のセルからなるスペーサ
は本発明によればスカートを設けている。このスカート
は上記したバンドを流れる冷却材の上流方向へ延ばす。
開口がスカート中に配置され且つこれらの開口の幾つか
の中に偏向フィンか挿入されており、該偏向フィンは燃
料組立体の壁に沿って流れる冷却材を各それぞれのスペ
ーサの中心の方への方向へ偏向させるためにある。
の中に偏向フィンか挿入されており、該偏向フィンは燃
料組立体の壁に沿って流れる冷却材を各それぞれのスペ
ーサの中心の方への方向へ偏向させるためにある。
この装置によって、改善された冷却が、乾ききりか通常
起こるそれぞれのスペーサの直ぐ下流で得られる。延長
部分又はスカートは通常のスペーサフレームの部分とし
て又はそれへ連結される別個の部分７として作られるこ
とができる。後者の場合、スカートは減少された中性子
吸収を達成するためにジルカロイで作られることができ
る。
起こるそれぞれのスペーサの直ぐ下流で得られる。延長
部分又はスカートは通常のスペーサフレームの部分とし
て又はそれへ連結される別個の部分７として作られるこ
とができる。後者の場合、スカートは減少された中性子
吸収を達成するためにジルカロイで作られることができ
る。
本発明は添付第２図〜第９図を参照して最良に理解され
る。
る。
実施例
第２図において、７は壁６を有する細長い多数の角部の
あるチャネルの形の燃料組立体を示す。
あるチャネルの形の燃料組立体を示す。
燃料組立体７は既知の形式のスペーサ８を収容する。ス
ペーサ８はここでは窓１０を設けているか、そのような
窓をもたなくてもよい。第３図は上から見た同じスペー
サ８の１つを示す。
ペーサ８はここでは窓１０を設けているか、そのような
窓をもたなくてもよい。第３図は上から見た同じスペー
サ８の１つを示す。
第４図はスカート１２を設けたスペーサ８を概略的に図
示しており、該スカートはスペーサ８のフレームを冷却
材の流れ方向の方への方向へ延ばす。スカート１２は材
料の量を減らすために窓１３を設けており且つ偏向フィ
ン１４を設けている。
示しており、該スカートはスペーサ８のフレームを冷却
材の流れ方向の方への方向へ延ばす。スカート１２は材
料の量を減らすために窓１３を設けており且つ偏向フィ
ン１４を設けている。
もしスペーサ８が窓１０を設けているならば、偏向フィ
ン９がこれらの窓中に配置されることができる。第５図
及び第６図は第４図の断面を示す。
ン９がこれらの窓中に配置されることができる。第５図
及び第６図は第４図の断面を示す。
第６図から、スカートの側部片が１５において分割され
て作られることかでき且つ弾性を有して作られることが
でき、それにより燃料棒束が燃料組立体７中へ挿入され
る時にスカートの側部片は燃料組立体の壁６と良好に接
触し、このためスペーサ８の中心合わせを得る。本発明
は、スカート１２の下方縁部が冷却水を燃料組立体の壁
６から剥がし、そのフィンが乱流を増すこと及び冷却水
をスペーサ８の中心の方へ導くことに寄与するように作
用する。スカート１２の下方縁部は燃料組立体中への燃
料棒束の挿入を容易にするために案内スタッド１１を設
けている。加えて、下方縁部は凸面状の形状を与えられ
ており、これも燃料組立体中への燃料棒束の挿入を容易
にする。
て作られることかでき且つ弾性を有して作られることが
でき、それにより燃料棒束が燃料組立体７中へ挿入され
る時にスカートの側部片は燃料組立体の壁６と良好に接
触し、このためスペーサ８の中心合わせを得る。本発明
は、スカート１２の下方縁部が冷却水を燃料組立体の壁
６から剥がし、そのフィンが乱流を増すこと及び冷却水
をスペーサ８の中心の方へ導くことに寄与するように作
用する。スカート１２の下方縁部は燃料組立体中への燃
料棒束の挿入を容易にするために案内スタッド１１を設
けている。加えて、下方縁部は凸面状の形状を与えられ
ており、これも燃料組立体中への燃料棒束の挿入を容易
にする。
第７図〜第９図は同様の実施例を示すか、スカート１２
は取外されている。前述したように、スカート１２は偏
向フィン１４を設けている。その頂部において、スカー
ト１２は多数のテープ形状にされた挿入部材１６を有し
、該挿入部材はスカ−）１２をスペーサ８のフレームへ
固定スルためにスペーサ８中へ挿入されることができる
。頂部において、挿入部材１６は燃料組立体中での燃料
棒束の案内を容易にするために１８において内方へ曲げ
られている。案内スタッド１１において、挿入部材１６
は部材１６と従ってスカート１２とをスペーサ８中でロ
ックするために穴１９を設けている。また、スカート１
２の下方縁部は燃料組立体中への燃料棒束の挿入を容易
にするように尖形状にされて設計されている。このため
に、先端部１７は内方へ曲げられている。スカート１２
は別個の部片で設計されることかでき、該部片は各側に
１つあり、１５において開口を有し且つ燃料組立体の壁
の方へ弾性を有する。
は取外されている。前述したように、スカート１２は偏
向フィン１４を設けている。その頂部において、スカー
ト１２は多数のテープ形状にされた挿入部材１６を有し
、該挿入部材はスカ−）１２をスペーサ８のフレームへ
固定スルためにスペーサ８中へ挿入されることができる
。頂部において、挿入部材１６は燃料組立体中での燃料
棒束の案内を容易にするために１８において内方へ曲げ
られている。案内スタッド１１において、挿入部材１６
は部材１６と従ってスカート１２とをスペーサ８中でロ
ックするために穴１９を設けている。また、スカート１
２の下方縁部は燃料組立体中への燃料棒束の挿入を容易
にするように尖形状にされて設計されている。このため
に、先端部１７は内方へ曲げられている。スカート１２
は別個の部片で設計されることかでき、該部片は各側に
１つあり、１５において開口を有し且つ燃料組立体の壁
の方へ弾性を有する。
別の可能性は上述した実施例の両方においてスカートか
分割されない閉じたスリーブとして設計されることであ
る。燃料組立体の壁とスカート１２との間に所定の距離
がそこで維持される。これは冷却の観点でやや低い効率
の装置を得る。他方、振動の危険はそこで減少される。
分割されない閉じたスリーブとして設計されることであ
る。燃料組立体の壁とスカート１２との間に所定の距離
がそこで維持される。これは冷却の観点でやや低い効率
の装置を得る。他方、振動の危険はそこで減少される。
取外し可能なスカートを有する設計はスカートがスペー
サ８自体の材料と異なる材料で作られることかでき、そ
れか利益となり得ることを意味する。スカート１２は例
えば、スペーサ８か通常作られ且つ高い中性子吸収を有
するインコネルよりも低い中性子吸収を有するジルカロ
イで作られることかできる。
サ８自体の材料と異なる材料で作られることかでき、そ
れか利益となり得ることを意味する。スカート１２は例
えば、スペーサ８か通常作られ且つ高い中性子吸収を有
するインコネルよりも低い中性子吸収を有するジルカロ
イで作られることかできる。
第１図は燃料組立体の部分の概略的な断面図であり、第
２図は４つの束の燃料棒のための燃料組立体を示す図で
あり、第３図は同じ燃料組立体の横断面図であり、第４
図は側面から見た第２図に示したスペーサの１つを概略
的に示す図であるが、本発明によるスカートを設けたス
ペーサの図であり、第５図及び第６図は第４図の線Ａ−
Ａ及びＢ−Ｂでそれぞれ切った断面図を示し、第７図、
第８図及び第９図は取外し可能なスカートを有する追加
の実施例を示す図である。 ｌ・・・燃料棒、６・・・燃料組立体の壁、７・・・燃
料組立体、８・・・スペーサ、９．１４・・・偏向フィ
ン、１Ｏ２Ｉ３・・・窓、１２・・・スカート、１６・
・・挿入部材。
２図は４つの束の燃料棒のための燃料組立体を示す図で
あり、第３図は同じ燃料組立体の横断面図であり、第４
図は側面から見た第２図に示したスペーサの１つを概略
的に示す図であるが、本発明によるスカートを設けたス
ペーサの図であり、第５図及び第６図は第４図の線Ａ−
Ａ及びＢ−Ｂでそれぞれ切った断面図を示し、第７図、
第８図及び第９図は取外し可能なスカートを有する追加
の実施例を示す図である。 ｌ・・・燃料棒、６・・・燃料組立体の壁、７・・・燃
料組立体、８・・・スペーサ、９．１４・・・偏向フィ
ン、１Ｏ２Ｉ３・・・窓、１２・・・スカート、１６・
・・挿入部材。
Claims (7)
- （１）数個の角部を有する細長いチャネルの形の燃料組
立体（７）であって、該チャネルがそれを横断するよう
に意図された冷却材へ連結され、同様に細長い燃料棒（
１）の束がチャネル中に配置され且つ複数個のスペーサ
（８）によって保持され、該スペーサが該束に沿って配
置され且つ縁部で立っているバンドで形成された外方フ
レームによって囲まれた多数のセルを含む燃料組立体に
おいて、スペーサの上流側で前記バンドは開口（１３）
が配置されたスカート（１２）によって延長され、偏向
フィン（１４）が若干の開口（１３）中に配置され、燃
料組立体の壁に沿って流れる冷却材をそれぞれのスペー
サ（８）の中心の方への方向へ偏向させることを特徴と
する燃料組立体。 - （２）スカート（１２）が前記した角部（１５）中に開
くように配置され且つ燃料組立体の壁と弾性で接触する
ことを特徴とする請求項１に記載された燃料組立体。 - （３）スペーサのフレームが窓（１０）を設けており、
そこに偏向フィン（９）がスカート（１２）中に設けら
れたフィン（１４）の偏向作用を強めるために配置され
ていることを特徴とする請求項１又は２に記載された燃
料組立体。 - （４）多数の角部付チャネルの１つの側部に対応するス
カート（１２）の各側部片が流れの方向へ面する縁部を
有し、該縁部は流れに逆らう方向へ実質的に矢状又は凸
面状の形状を与えられていることを特徴とする請求項１
から３のいずれか一項に記載された燃料組立体。 - （５）スカート（１２）の各側部片が別個の部片で作ら
れ且つスペーサ（８）のフレームと連結される部材（１
６）を下流側に設けていることを特徴とする請求項１か
ら４のいずれか一項に記載された燃料組立体。 - （６）スカート（１２）がジルカロイで作られているこ
とを特徴とする請求項５に記載された燃料組立体。 - （７）スカート（１２）がスリーブを形成するようにス
カート（１２）の側部片が角部（１５）において互いに
連結されていることを特徴とする請求項５又は６に記載
された燃料組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8903818A SE464995B (sv) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Braenslepatron foer en kokarreaktor |
| SE8903818-6 | 1989-11-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185397A true JPH03185397A (ja) | 1991-08-13 |
Family
ID=20377471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2306960A Pending JPH03185397A (ja) | 1989-11-14 | 1990-11-13 | 沸騰型原子炉用燃料組立体 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5080858A (ja) |
| EP (1) | EP0428092B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03185397A (ja) |
| DE (1) | DE69018195T2 (ja) |
| ES (1) | ES2072957T3 (ja) |
| FI (1) | FI905622A0 (ja) |
| SE (1) | SE464995B (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE469299B (sv) * | 1991-10-29 | 1993-06-14 | Asea Atom Ab | Spridare foer sammanhaallande av braenslestavar i en kaernreaktors braenslepatron |
| SE470032B (sv) * | 1992-03-17 | 1993-10-25 | Asea Atom Ab | Spridare för sammanhållning av ett antal långsträckta bränslestavar till ett knippe för placering i en kärnreaktor av BWR- eller PWP-typ. |
| US5278883A (en) * | 1992-03-30 | 1994-01-11 | Siemens Power Corporation | Low pressure drop spacer for nuclear fuel assemblies |
| US5488644A (en) | 1994-07-13 | 1996-01-30 | General Electric Company | Spring assemblies for adjoining nuclear fuel rod containing ferrules and a spacer formed of the spring assemblies and ferrules |
| US5526387A (en) | 1994-08-12 | 1996-06-11 | General Electric Company | Flow tabs for a fuel rod bundle spacer |
| US5519747A (en) | 1994-10-04 | 1996-05-21 | General Electric Company | Apparatus and methods for fabricating spacers for a nuclear fuel rod bundle |
| US5519746A (en) * | 1994-11-28 | 1996-05-21 | General Electric Company | Large BWR fuel channel design |
| US5546437A (en) | 1995-01-11 | 1996-08-13 | General Electric Company | Spacer for nuclear fuel rods |
| US5566217A (en) | 1995-01-30 | 1996-10-15 | General Electric Company | Reduced height spacer for nuclear fuel rods |
| US5675621A (en) | 1995-08-17 | 1997-10-07 | General Electric Company | Reduced height flat spring spacer for nuclear fuel rods |
| DE10208502C1 (de) * | 2002-02-27 | 2003-09-25 | Framatome Anp Gmbh | Abstandhalter für ein Brennelement eines Siedewasserreaktors |
| US7561654B2 (en) * | 2006-06-16 | 2009-07-14 | Global Nuclear Fuel - Americas, Llc | Nuclear fuel spacer assembly with debris guide |
| US8774343B2 (en) * | 2010-12-15 | 2014-07-08 | Global Nuclear Fuel—Americas, LLC | Flow tripping device |
| EP2525367A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | Areva NP | Nuclear fuel assembly spacer grid and corresponding nuclear fuel assembly |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3809609A (en) * | 1972-06-27 | 1974-05-07 | Combustion Eng | Twisted tape flow deflector in a nuclear reactor fuel assembly |
| US4388269A (en) * | 1980-11-21 | 1983-06-14 | The Babcock & Wilcox Company | Spacer grid corner gusset |
| FR2594998B1 (fr) * | 1986-02-24 | 1988-06-10 | Fragema Framatome & Cogema | Grille pour assemblage de combustible nucleaire, et assemblage en comportant application |
| FR2608827B1 (fr) * | 1986-04-02 | 1990-06-15 | Framatome Sa | Grille d'espacement pour assemblage combustible nucleaire |
| US4749544A (en) * | 1987-03-24 | 1988-06-07 | General Electric Company | Thin walled channel |
| US4749543A (en) * | 1987-03-24 | 1988-06-07 | General Electric Company | Axially shaped channel and integral flow trippers |
| FR2616577B1 (fr) * | 1987-06-09 | 1991-02-15 | Framatome Sa | Grille-entretoise pour un assemblage combustible d'un reacteur nucleaire a eau legere |
-
1989
- 1989-11-14 SE SE8903818A patent/SE464995B/sv not_active IP Right Cessation
-
1990
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