JPS6049291A - Fuel aggregate - Google Patents

Fuel aggregate

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Publication number
JPS6049291A
JPS6049291A JP58156484A JP15648483A JPS6049291A JP S6049291 A JPS6049291 A JP S6049291A JP 58156484 A JP58156484 A JP 58156484A JP 15648483 A JP15648483 A JP 15648483A JP S6049291 A JPS6049291 A JP S6049291A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
wire
spacer wire
pin
duct
Prior art date
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Pending
Application number
JP58156484A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
田代 正夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Genshiryoku Jigyo KK, Nippon Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Priority to JP58156484A priority Critical patent/JPS6049291A/en
Publication of JPS6049291A publication Critical patent/JPS6049291A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高速増殖炉等に用いられる燃牢ミ1集合体に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a combustion chamber assembly used in fast breeder reactors and the like.

〔発明の技術的前景〕[Technical foreground of invention]

高速JjQ殖炉の炉心には、燃料ピンを所定の本数ずつ
配列した燃料集合体が多数装荷されている。
A large number of fuel assemblies each having a predetermined number of fuel pins arranged in the core of a high-speed JJQ breeder reactor are loaded.

第1図は従来のこのような燃料集合体の一例を表わした
ものである。この燃料集合体は、円筒形の炉心により多
くの核燃料を集gtするために、六角形のダクト1を備
えている。ダクトIの下部には、冷却1.t (ナトリ
ウム)流入孔2を有するエントランスノズル3が溶接に
よって取り付けられている。ダクト1の上部には、上部
遮蔽体を兼ねたハンドリングへラド4が溶接によって取
り付けられている。ダクト1の内部には、複数本の燃*
」ピン5がその下端部を支持枠6に支持されて間隔的に
配置されている。燃料ピン5は、第2図に示すように、
多数のペレット7が内蔵された被覆管8の上下81りに
端栓9.10がそれぞれ設けられた構造となっている。
FIG. 1 shows an example of such a conventional fuel assembly. This fuel assembly is equipped with a hexagonal duct 1 in order to collect more nuclear fuel into the cylindrical reactor core. In the lower part of duct I, cooling 1. An entrance nozzle 3 with a (sodium) inlet hole 2 is attached by welding. A handling rod 4 which also serves as an upper shield is attached to the upper part of the duct 1 by welding. Inside duct 1, there are multiple fuel
The pins 5 are supported at their lower ends by a support frame 6 and are arranged at intervals. The fuel pin 5 is as shown in FIG.
It has a structure in which end plugs 9 and 10 are respectively provided at the upper and lower sides 81 of the cladding tube 8 in which a large number of pellets 7 are housed.

ところでこのような燃料集合体では、燃料ピン5が相互
に接触したりあるいはダクト1の内壁面と接触したりす
ると、燃料ピン5の接触部が異常に高温となり、被覆管
8が溶融して破損するおそれがある。
By the way, in such a fuel assembly, if the fuel pins 5 come into contact with each other or with the inner wall surface of the duct 1, the contact area of the fuel pins 5 will become abnormally high temperature, and the cladding tube 8 will melt and break. There is a risk of

そこで従来のこのような燃料集合体では、前述した接触
を回避すると共に、冷却材の流路を確保するために、第
1図〜第3図に示すように、燃料ピン5にスペーサワイ
ヤ11をスパイラル状に巻き(=Iけている。スペーサ
ワイヤ11は断面円形の1本のワイヤからなっている。
Therefore, in such a conventional fuel assembly, in order to avoid the above-mentioned contact and to secure a flow path for the coolant, a spacer wire 11 is attached to the fuel pin 5 as shown in FIGS. 1 to 3. The spacer wire 11 consists of a single wire with a circular cross section.

tffiA 料ピン5の直径1つ1 、スペーサワイヤ
11の直径D2 およびスペーサワイヤ11とこれにF
#接する燃料ピン5との開のギヤ、プD、はそれぞれ7
mm、1 、3mm、0.1価程度となっている。
tffiA diameter 1 of material pin 5, diameter D2 of spacer wire 11, spacer wire 11 and F
#The open gear and the contacting fuel pin 5 are 7 each.
mm, 1 mm, 3 mm, and a valence of about 0.1.

ところでこのような燃料集合体では、運転中に炉心より
も若干上方に位置する2119分が最大に高温となり、
この部分におけるスウェリングやクリープ等の発生が著
しい。ところがこの最大に高温となる部分における燃料
ピン5の温度が700℃程度であるのに対し、ダクトl
の温度が500℃程度とかなり低い。このためダクト1
の熱・スウェリング1彫張およびクリープ変形の度合に
対して、ナ然トlビン5の熱・スウェリング11α三弓
I是およびクリープ変形の度合がかなり大きくなってし
まう。この結果この最大に高温となる部分におけるスペ
ーサワイヤ11とこれに隣接する燃本1ピン5との間の
キ゛ヤッブがなくなってしまい、ナ然ネ斗ピン5がダク
トlの内′:、7而に強く圧接すると共に燃料ピン5ど
うしが11.いに強く押し合い、燃オ′:1ピン5の健
全性に悪影響を及ぼすという問題があった。
By the way, in such a fuel assembly, the temperature reaches its maximum at 2119 minutes, which is located slightly above the core, during operation.
Swelling, creep, etc. occur significantly in this part. However, while the temperature of the fuel pin 5 at this highest temperature point is about 700°C, the temperature of the duct l
The temperature is quite low, around 500℃. For this reason, duct 1
Compared to the degree of elongation and creep deformation of the heat/swelling 1, the degree of heat/swelling 11α and creep deformation of the natural bottle 5 becomes considerably large. As a result, there is no cable between the spacer wire 11 and the adjacent fuel pipe pin 5 at the highest temperature point, and the wire pin 5 is in the duct l':, 7. While strongly pressurized, the fuel pins 5 are connected to each other at 11. There was a problem in that they were pushed together very strongly, which adversely affected the integrity of pin 5.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、燃料
ピンの膨張によって発生する12″触荷重を限りなく小
さくすることのできる燃料集合体を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel assembly that can minimize the 12" contact load generated by the expansion of the fuel pin.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明では、スペーサワイヤとして数本の細線を撚り合
わせてなるものを用い、燃料ピンの一部が熱・スウェリ
ング膨張およびクリープ変形したとき、このjllも分
に巻きト1けられたスペーサワイヤの偽りが解け、これ
によりスペーサワイヤとこれに隣接する燃本」ピンとの
間のキャップを確保する、ようにしたもの−Cある。
In the present invention, a spacer wire made by twisting several thin wires is used, and when a part of the fuel pin undergoes thermal expansion, swelling, and creep deformation, this spacer wire is also twisted into pieces. There is a method in which the falsehood is resolved, thereby securing a cap between the spacer wire and the adjacent fuel pin.

〔実施例〕〔Example〕

以下実施例につき本発明の詳細な説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to Examples.

第4図は本実施例における燃本1集合体のスペーサワイ
ヤのや::+<を表わし、第5図は第4図のV−V線に
沿う11ノ1面を表わしたものである。このスペーサワ
イヤ21は、3本の細線22を撚り合わせたものからな
っている。スペーサワイヤ21の外接円23の直径D4
 は、前述した従来のスペーサワイヤ11の直径D2 
とほぼ等しい値となっている。従って細線22の直径D
5 は1/2・D2 よりも若干小さい値となる。この
スペーサワイヤ21は、図示しない燃料ピンに従来と同
様にスパイラル状に巻回されている。
FIG. 4 shows the spacer wire diameter::+< of the fuel book assembly 1 in this embodiment, and FIG. 5 shows the 11-no. This spacer wire 21 is made of three thin wires 22 twisted together. Diameter D4 of circumscribed circle 23 of spacer wire 21
is the diameter D2 of the conventional spacer wire 11 mentioned above.
The value is almost equal to . Therefore, the diameter D of the thin wire 22
5 is a slightly smaller value than 1/2·D2. This spacer wire 21 is spirally wound around a fuel pin (not shown) in the same manner as in the prior art.

従って本実施例の燃料集合体では、燃料ピンが熱・スウ
ェリング膨張およびクリープ変形すると、スペーサワイ
ヤ21が緊張され、第6図において矢印で示すような荷
重を受け、外側に位置する細線22が残りの2本の細線
22の間に適宜に割り込むことになる。燃料ピンが最大
に熱・スウェリング1彫張およびクリープ変形するのは
、炉心よりも若干上方に位置する箇所である。従ってこ
の部分に巻き付けられたスペーサワイヤ21の撚りが第
6図に示すように適宜に解け、最終的には第7図に示す
ように、3本の細線22がほぼ一列に並ぶことになる。
Therefore, in the fuel assembly of this embodiment, when the fuel pin undergoes heat/swelling expansion and creep deformation, the spacer wire 21 is tensed and receives a load as shown by the arrow in FIG. It will be inserted between the remaining two thin wires 22 as appropriate. The maximum thermal/swelling 1 engraving and creep deformation of the fuel pin occurs at a location slightly above the core. Therefore, the twist of the spacer wire 21 wound around this portion is appropriately untwisted as shown in FIG. 6, and finally, as shown in FIG. 7, the three thin wires 22 are arranged substantially in a line.

第7図に示すような状態では、細線22の熱・スウェリ
ング膨張およびクリープ変形および引張ひずみを便宜上
無視すると(以下同様)、スペーサワイヤ21の燃料ピ
ンに接触する箇所から最も離間する箇所までの間隔は細
線22の直径D5 と等しい値となる。本実施例の燃料
集合体で例えば1158図に概略的に示すように、ダク
ト25の内部に271本の燃料ピン26が収容されてい
るとすると、燃料ピン26の最大列は19本となり、最
小列は10本となる。細線22の直径Ds はスペーサ
ワイヤ21の外接円23の直径り、の1/2よりも若干
小さいので、最大列では9.5D4以上の余裕が生じ、
最小列では5D、以上の余裕が生じることになる。
In the state shown in FIG. 7, if thermal/swelling expansion, creep deformation, and tensile strain of the thin wire 22 are ignored for convenience (the same applies hereafter), the distance from the point of contact with the fuel pin of the spacer wire 21 to the farthest point is The interval has a value equal to the diameter D5 of the thin wire 22. In the fuel assembly of this embodiment, for example, if 271 fuel pins 26 are housed inside the duct 25 as schematically shown in FIG. There will be 10 columns. Since the diameter Ds of the thin wire 22 is slightly smaller than 1/2 of the diameter of the circumscribed circle 23 of the spacer wire 21, there is a margin of 9.5D4 or more in the largest row.
In the smallest row, there is a margin of 5D or more.

このようにかなり大きな余裕が生じるので、最大に高温
となる部分におけるスペーサワイヤ21とこれに隣接す
る燃料ピン26との間のギャップは十分に確保されるこ
とになる。
Since such a large margin is created, a sufficient gap is ensured between the spacer wire 21 and the adjacent fuel pin 26 at the highest temperature portion.

なお上記実施例ではスペーサワイヤ21として3本の細
線22を撚り合わせてなるものを用いているが、4本以
−ヒの細線を撚り合わせてなるものを用いてもよいこと
はもちろんである。
In the above embodiment, the spacer wire 21 is made by twisting three thin wires 22 together, but it is of course possible to use a spacer wire made by twisting four or more thin wires together.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、スペーサワイヤと
これに隣揉する燃イ」ピンとの間のギャップを常に十分
に確保することができる。、従って燃料ピンがタクトの
内壁面に圧接したり燃料ピンどうしか押し合うことがな
く、燃料1ビンの健全性を向4′、させることができる
。またスペーサワイヤの外接円の直径を従来のスペーサ
ワイヤの直径と同じとすれば、断面積が減少するので、
流路面積が増大し、またスペーサワイヤの材料(SUS
)の晴が減少し、炉心↑!r性の向上を図ることができ
る。
As explained above, according to the present invention, it is possible to always ensure a sufficient gap between the spacer wire and the adjacent combustion pin. Therefore, the fuel pins do not come into pressure contact with the inner wall surface of the tank or the fuel pins press against each other, and the health of the fuel bottle can be improved. Also, if the diameter of the circumscribed circle of the spacer wire is the same as the diameter of the conventional spacer wire, the cross-sectional area will decrease, so
The flow path area has increased, and the material of the spacer wire (SUS
)'s clearness decreases, and the core ↑! It is possible to improve the r properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の燃料集合体の一例を概略的に示ず紹1i
7r正面図、第2図は同憔利集合体における燃)::l
ピンの一部を−819切り欠いて示す縦1栢正面図、第
3図は第1図の[Ll 、−、ill線に沿う横断平面
図、第4図は本発明の一実施例におけるスペーサワイヤ
の゛反aSSを示す図、第5図は第4図のV−■線に沿
う1IIl′面(ス11第61Aおよび第7図はそれぞ
れ同スペーサワイヤの変形を説明するために示ずlur
 u6図、第8図は本実施例における燃号′斗集合体を
概略的に示す横1m平面図である。 21 ・スペーサワイヤ、 22・ 細線。 出 願 人 日本原子力事業株式会社 代 理 人 弁理士 山 内 梅 ム11 第 1 図 第 2 図 第 3 図 ○ 第 4 図 ■ 慎 5 図 22 2 第 6 図 ↓ 第 7 閉 第 8 ロ
Figure 1 schematically shows an example of a conventional fuel assembly.
7r front view, Figure 2 shows the combustion in the same sintered aggregate)::l
FIG. 3 is a cross-sectional plan view taken along line [Ll, -, ill of FIG. 1, and FIG. 4 is a spacer according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing the ``reverse aSS'' of the wire, and FIG.
Figures u6 and 8 are 1 m horizontal plan views schematically showing the fuel cantilever assembly in this embodiment. 21. Spacer wire, 22. Thin wire. Applicant: Japan Atomic Energy Corporation Representative Patent Attorney Ume Yamauchi 11 Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure ○ Figure 4 ■ Shin 5 Figure 22 2 Figure 6 ↓ Figure 7 Closed Figure 8 B

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ダクトと、このダクト内に間隔的に収容された複数本の
燃料ピンと、これらの燃料ピンにスパイラル状に巻き付
けられた、数本の細線を撚り合わせてなるスペーサワイ
ヤとを具(lIliすることを特徴とする燃料集合体。
A duct, a plurality of fuel pins housed in the duct at intervals, and a spacer wire made of several fine wires twisted together spirally wound around these fuel pins are used. Characteristic fuel assembly.
JP58156484A 1983-08-29 1983-08-29 Fuel aggregate Pending JPS6049291A (en)

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JP58156484A JPS6049291A (en) 1983-08-29 1983-08-29 Fuel aggregate

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JPS6049291A true JPS6049291A (en) 1985-03-18

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ID=15628764

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