JPS61175585A - 燃料集合体 - Google Patents
燃料集合体Info
- Publication number
- JPS61175585A JPS61175585A JP60014302A JP1430285A JPS61175585A JP S61175585 A JPS61175585 A JP S61175585A JP 60014302 A JP60014302 A JP 60014302A JP 1430285 A JP1430285 A JP 1430285A JP S61175585 A JPS61175585 A JP S61175585A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diameter
- rod
- fuel
- water rod
- fuel assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- Inert Electrodes (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は沸騰水型軽水炉の炉心（；装荷される燃料集合
体Ｃ二係り、特にウォータロッドを改良した燃料集合体
１：関する。
体Ｃ二係り、特にウォータロッドを改良した燃料集合体
１：関する。
近年の軽水炉Ｃ；おいては、原子力発電所の運転コスト
低減のために、長期サイクル運転化と、燃料集合体中の
ウランｃ Ｕ２３” ＞の経済的燃焼方法が要請されて
いる。この要請（一応える設計案の１っとして太径クォ
ータロッドが提案されている。この太径ウォータロッド
ｌは第３図Ｃ二本すよう１：燃料棒２よりも太径Ｃ二形
成されており、正方格子状Ｃ二配列された多数の゛燃料
棒２のほぼ中央Ｃ二装置されている。すなわち、この太
径ウォータロッドｌは第４図で示す従来のウォータロッ
ド３よりもさらｆ；太径（；形成され、１体の燃料集合
体（二つき１木兄配設されている。
低減のために、長期サイクル運転化と、燃料集合体中の
ウランｃ Ｕ２３” ＞の経済的燃焼方法が要請されて
いる。この要請（一応える設計案の１っとして太径クォ
ータロッドが提案されている。この太径ウォータロッド
ｌは第３図Ｃ二本すよう１：燃料棒２よりも太径Ｃ二形
成されており、正方格子状Ｃ二配列された多数の゛燃料
棒２のほぼ中央Ｃ二装置されている。すなわち、この太
径ウォータロッドｌは第４図で示す従来のウォータロッ
ド３よりもさらｆ；太径（；形成され、１体の燃料集合
体（二つき１木兄配設されている。
このような太径クォータロッド１１組み込んだ燃料集合
体（ユついて、サイクル長期化を行なうと、これ（二伴
なって燃料取替体数が増加する。このため１：、燃料の
燃料濃縮度を増して、その取替体数を少数（：抑えると
共（；、この燃料濃縮度増面によるボイド係数の負方向
への増加と、中性子エネルギースペクトラムの硬化とｔ
、この太径ウォータロッドｌ内の水頭＠を増加すること
Ｃ二より防止することができる。
体（ユついて、サイクル長期化を行なうと、これ（二伴
なって燃料取替体数が増加する。このため１：、燃料の
燃料濃縮度を増して、その取替体数を少数（：抑えると
共（；、この燃料濃縮度増面によるボイド係数の負方向
への増加と、中性子エネルギースペクトラムの硬化とｔ
、この太径ウォータロッドｌ内の水頭＠を増加すること
Ｃ二より防止することができる。
ところで、第３図で示すよう≦：構成された燃料集合体
のチャンネルボックス４と太径クォータロッドｌとは共
Ｃ：非発熱であるので、この燃料集合体４内の気液２相
流は、チャンネルボックス÷の内周面とウォータロッド
ｌの外周面と（二平行傾斜線で示すように液膜Ａ、Ｂを
それぞれ形成して上方へ流れる傾向にある。これら液膜
人、８はそのまま上方シー流れ、燃料棒２の冷却には寄
与しない。
のチャンネルボックス４と太径クォータロッドｌとは共
Ｃ：非発熱であるので、この燃料集合体４内の気液２相
流は、チャンネルボックス÷の内周面とウォータロッド
ｌの外周面と（二平行傾斜線で示すように液膜Ａ、Ｂを
それぞれ形成して上方へ流れる傾向にある。これら液膜
人、８はそのまま上方シー流れ、燃料棒２の冷却には寄
与しない。
太径ウォータロッドｌの周囲の２相流はこの太径つ万一
タロラドｌの外周面に沿って液膜を形成し。
タロラドｌの外周面に沿って液膜を形成し。
そのまま液膜状態で上方へ流ｎる傾向Ｃ二ある。この傾
向は第４図で示す従来のウォータロッド３よりも太径ク
ォータロッドｌの場合の方が顕著である。これＣ二より
太径ウォータロッドｌの外周を収り囲むよう（二配列さ
れた燃料棒２の有効な冷却ぬ材流匿が減少する。その結
果、こｎら燃料棒２を組み込んだ燃料集合体の限界出力
が、従来のウォータロッド３を組み込んだ燃料集合体の
ものよりも低下するという問題があった。
向は第４図で示す従来のウォータロッド３よりも太径ク
ォータロッドｌの場合の方が顕著である。これＣ二より
太径ウォータロッドｌの外周を収り囲むよう（二配列さ
れた燃料棒２の有効な冷却ぬ材流匿が減少する。その結
果、こｎら燃料棒２を組み込んだ燃料集合体の限界出力
が、従来のウォータロッド３を組み込んだ燃料集合体の
ものよりも低下するという問題があった。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、太径
ウォータロッドの周り月：配列された燃料棒の冷却（−
有効な冷却材流鷺の減少を防止し、限界出力の大きな燃
料集合体を提供することを目的とする。
ウォータロッドの周り月：配列された燃料棒の冷却（−
有効な冷却材流鷺の減少を防止し、限界出力の大きな燃
料集合体を提供することを目的とする。
本発明は、複数の燃料棒とこれら燃料棒よりも太径ζ；
形成さｎｙ：太径ウォータロッドとｔスペーサにより整
列支持する燃料集合体【二Ｓいて、ウォータロッド直径
はスペーサ近傍部分で他の部分よりも大きく、その直径
の変わる位置には段が設けられているものであって、ウ
ォータロッドの外周に沿って流れる液膜が上紀段Ｃ；よ
って飛散し、燃料棒の冷却Ｃ；倚効Ｃ；寄与するもので
ある。
形成さｎｙ：太径ウォータロッドとｔスペーサにより整
列支持する燃料集合体【二Ｓいて、ウォータロッド直径
はスペーサ近傍部分で他の部分よりも大きく、その直径
の変わる位置には段が設けられているものであって、ウ
ォータロッドの外周に沿って流れる液膜が上紀段Ｃ；よ
って飛散し、燃料棒の冷却Ｃ；倚効Ｃ；寄与するもので
ある。
本発明に係る燃料集合体の実施例を第１図〜第３図？二
より説明する。４２図および第３図Ｃ％いて、燃料棒２
に８行８列の配列となっており、そのうち中央の４本（
：相当する位置は１本の太径ウォータロッドｌとなって
いる。これらの燃料棒２Ｓよび太径クォータロッドＬの
上端部Ｓよび下端部は、それぞれ上下方向の流＠をもつ
上部タイプレート１０８よび下部タイブレー）１１Ｃよ
り結合されている。上部タイブレー）１０と下部タイプ
レート１１の間ｆ二は複数個のスペー−１）１２があっ
て、このスペーサ１２によって燃料棒２および太径クォ
ータロッドｌの相互の間隔が保たれている。またこｎｌ
：）燃料棒２等の配列全体の側面は角筒状のチャンネル
ボックス４に覆わｎている。燃料棒２はジルコニウム合
金製の被覆管（図示せず）Ｃ二酸化ウランの焼結ペレッ
ト（Ｉ８１示せず）を充填してＳす、核皮（７６Ｃ二よ
り発熱するようＣユなっている。
より説明する。４２図および第３図Ｃ％いて、燃料棒２
に８行８列の配列となっており、そのうち中央の４本（
：相当する位置は１本の太径ウォータロッドｌとなって
いる。これらの燃料棒２Ｓよび太径クォータロッドＬの
上端部Ｓよび下端部は、それぞれ上下方向の流＠をもつ
上部タイプレート１０８よび下部タイブレー）１１Ｃよ
り結合されている。上部タイブレー）１０と下部タイプ
レート１１の間ｆ二は複数個のスペー−１）１２があっ
て、このスペーサ１２によって燃料棒２および太径クォ
ータロッドｌの相互の間隔が保たれている。またこｎｌ
：）燃料棒２等の配列全体の側面は角筒状のチャンネル
ボックス４に覆わｎている。燃料棒２はジルコニウム合
金製の被覆管（図示せず）Ｃ二酸化ウランの焼結ペレッ
ト（Ｉ８１示せず）を充填してＳす、核皮（７６Ｃ二よ
り発熱するようＣユなっている。
太径ウォータロッド１はジルコニウム合金により円筒状
に形成され、その上下両端部付近ζ；は冷却材出口と冷
却材入口（図示せず）がそｎぞｎ穿設されてＳす、その
内部全冷却材が昇流するよう（二なっているっ太径ウォ
ータロッド■は第１図（；示すように、スペー＋１２近
傍部分が他の部分よりも太くなってχす、その太さの度
わる位置で段１３を成している。この段１３の市さは１
〜２ｍ１１程度である。なお、第１図では複数の燃料８
２の一部の記載を省略しである。
に形成され、その上下両端部付近ζ；は冷却材出口と冷
却材入口（図示せず）がそｎぞｎ穿設されてＳす、その
内部全冷却材が昇流するよう（二なっているっ太径ウォ
ータロッド■は第１図（；示すように、スペー＋１２近
傍部分が他の部分よりも太くなってχす、その太さの度
わる位置で段１３を成している。この段１３の市さは１
〜２ｍ１１程度である。なお、第１図では複数の燃料８
２の一部の記載を省略しである。
この勿料、染合体において、冷却材は液体の状態でＦ部
タイブレー） １１から流入し、燃料棒２からの熱の流
入によって一部沸騰する。こうして燃料棒２間の冷却材
は気液二相流となって上部タイプレートｌＯから流出す
る。太径クォータロッドｌには前述のようＣ：冷却材入
口および冷却材出口があってその内部を冷却材が昇流す
るが、この内部の冷却材は燃料棒２と直接接しないため
Ｉ：外部の冷却材よりも低温となる。このため太径クォ
ータロッドｌの外表面も比較的低温となり、そのためＣ
：、太径クォータロッドｌの外表面Ｃ二沿って昇流する
液膜１４が形成される。この液ｙ８１４がスペーサ１３
下方の太径クォータロッドｌの段１３（二連すると、液
膜１４は段１３Ｃ；よって太径ウォータロッドの外側に
振り飛ばされ、液滴１５となって飛散する。このため、
太径クォータロッドｌ Ｃ沿う液膜１４は燃料棒２の冷
却Ｃ有効に寄与する。
タイブレー） １１から流入し、燃料棒２からの熱の流
入によって一部沸騰する。こうして燃料棒２間の冷却材
は気液二相流となって上部タイプレートｌＯから流出す
る。太径クォータロッドｌには前述のようＣ：冷却材入
口および冷却材出口があってその内部を冷却材が昇流す
るが、この内部の冷却材は燃料棒２と直接接しないため
Ｉ：外部の冷却材よりも低温となる。このため太径クォ
ータロッドｌの外表面も比較的低温となり、そのためＣ
：、太径クォータロッドｌの外表面Ｃ二沿って昇流する
液膜１４が形成される。この液ｙ８１４がスペーサ１３
下方の太径クォータロッドｌの段１３（二連すると、液
膜１４は段１３Ｃ；よって太径ウォータロッドの外側に
振り飛ばされ、液滴１５となって飛散する。このため、
太径クォータロッドｌ Ｃ沿う液膜１４は燃料棒２の冷
却Ｃ有効に寄与する。
なお、太径クォータロッドｌ（二沿う液膜１４を飛散さ
せるＣ；は必らずしもスペーサ１２近傍でなくとも、太
径ウォータロッドｌの任意の位置Ｃ二段差または突起を
設ければよい。ただし、燃料集合体の組立時Ｃ：おいて
、スペーサ１２（ユ太径クオータロッド１７５Ｉ−挿入
し所定位置で固定するためＣ二は、上記実施例のようＣ
：、スペーサ１２近傍で太径ウォータロッドｔＶ太くす
るのが有利である。また、従来の沸騰水型原子炉用燃料
集合体で、スペーサの直上流側で燃料棒の過熱が起こり
や丁いことが知られており、これを防止するため（ユも
、上記実施例の構成が望ましい。
せるＣ；は必らずしもスペーサ１２近傍でなくとも、太
径ウォータロッドｌの任意の位置Ｃ二段差または突起を
設ければよい。ただし、燃料集合体の組立時Ｃ：おいて
、スペーサ１２（ユ太径クオータロッド１７５Ｉ−挿入
し所定位置で固定するためＣ二は、上記実施例のようＣ
：、スペーサ１２近傍で太径ウォータロッドｔＶ太くす
るのが有利である。また、従来の沸騰水型原子炉用燃料
集合体で、スペーサの直上流側で燃料棒の過熱が起こり
や丁いことが知られており、これを防止するため（ユも
、上記実施例の構成が望ましい。
上記実施例では太径クォータロッドの太さを部分的Ｃ二
人くするとしたが、均−太さの太径ウォータロッドの外
側の一部に鞘をかぶせるような構造であってももちろん
よく、またこの鞘をスペーサ側に固定してもよい。
人くするとしたが、均−太さの太径ウォータロッドの外
側の一部に鞘をかぶせるような構造であってももちろん
よく、またこの鞘をスペーサ側に固定してもよい。
本発明Ｃ：よれば、太径ウォータロッドの周りに形成さ
れる液膜が飛散されるため、燃料棒の冷却に有効な冷却
材流筺が十分直：確保さｎ、これζ：より、限界出力の
大きな燃料集合体が提供できる。
れる液膜が飛散されるため、燃料棒の冷却に有効な冷却
材流筺が十分直：確保さｎ、これζ：より、限界出力の
大きな燃料集合体が提供できる。
第り図は本発明（；係る燃料集合体の実施例の要部を示
す一部切欠縦断面図、第２図は本発明または従来技術Ｃ
二係る燃料集合体の一部切欠縦断面図、第３図は第２図
の■−１線断面図であって太径ウォータロッド！用いた
例、第４図は第２図の１−１線断面図であって太径ウォ
ータロッドを用いない従来技術の例！示す。 ｌ・・・太径ウォータロッド％２・・・燃料棒４・・・
チャンネルポック人ｌＯ・・・上部タイブレート１１・
・・下部タイブレート％１２・・・スペーサ１３・・・
段、 １４・・・液膜代理人 弁理士 則
近 憲 佑 （ほか１名） 第１ＪＱ 第２図 第３図
す一部切欠縦断面図、第２図は本発明または従来技術Ｃ
二係る燃料集合体の一部切欠縦断面図、第３図は第２図
の■−１線断面図であって太径ウォータロッド！用いた
例、第４図は第２図の１−１線断面図であって太径ウォ
ータロッドを用いない従来技術の例！示す。 ｌ・・・太径ウォータロッド％２・・・燃料棒４・・・
チャンネルポック人ｌＯ・・・上部タイブレート１１・
・・下部タイブレート％１２・・・スペーサ１３・・・
段、 １４・・・液膜代理人 弁理士 則
近 憲 佑 （ほか１名） 第１ＪＱ 第２図 第３図
Claims (1)
- 複数の燃料棒とこれら燃料棒よりも太径に形成された太
径ウォータロッドとをスペーサにより整列支持する燃料
集合体において、上記ウォータロッド直径は上記スペー
サ近傍部分で他の部分よりも大きく、その直径の変わる
位置には段が設けられていることを特徴とする燃料集合
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014302A JPS61175585A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014302A JPS61175585A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61175585A true JPS61175585A (ja) | 1986-08-07 |
Family
ID=11857300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60014302A Pending JPS61175585A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61175585A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01142492A (ja) * | 1987-11-28 | 1989-06-05 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 原子炉燃料集合体 |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP60014302A patent/JPS61175585A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01142492A (ja) * | 1987-11-28 | 1989-06-05 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 原子炉燃料集合体 |
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