KR840002278B1 - Apparatus for limiting the effect of axial hydraulic pressure exerted on fuel assemblies of watercooled nuclear reactors - Google Patents

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KR840002278B1 KR1019810000959A KR810000959A KR840002278B1 KR 840002278 B1 KR840002278 B1 KR 840002278B1 KR 1019810000959 A KR1019810000959 A KR 1019810000959A KR 810000959 A KR810000959 A KR 810000959A KR 840002278 B1 KR840002278 B1 KR 840002278B1
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Abstract

The fuel rods are located between an upper plate and a lower plate; and an end piece is fixed to both the top and bottom ends of the fuel rods. On each end piece is a shock-absorber pot contg. an elastic sleeve made e.g. of a spring steel tube with a longitudinal slot. A centreing pin is located in the sleeve to provide the fuel rods with a limited amt. of axial movement. The frictional force of the sleeve on the pin prevents an axial movement of a fuel rod during normal changes in hydraulic pressure, but the pot has a radial hole via which the pressurised water can escape if the fuel rod expands axially along the pin. If the fuel rods expand axially, water can escape out of the shock absorber pot.

Description

수냉식 원자로의 핵연료 집합체상에 작용하는 축방향의 수압을 효과적으로 제한하기 위한 장치Apparatus for effectively limiting the axial hydraulic pressure acting on the fuel assembly of a water-cooled reactor

제1도는 경수형 원자로의 로심내에 핵연료 집합체를 끼우기 위한 공지된 부품의 개략도.1 is a schematic representation of a known component for inserting a fuel assembly into a furnace core of a light-water reactor.

제2도는 슬릿슬리이브(slit sleeve)에 의해 센터링 핀(centering pin)의 수압 감쇠 및 기계적 제동을 위한 장치의 종단면도.2 is a longitudinal sectional view of the device for hydraulic damping and mechanical braking of the centering pin by a slit sleeve.

제3도는 슬릿 슬리이브 및 보정된 개구부를 사용하는 센터링 핀을 감쇠 및 제동하기 위한 장치의 종단면도.3 is a longitudinal sectional view of an apparatus for damping and braking a centering pin using a slit sleeve and a corrected opening.

제4도는 하우징 내의 보정된 개구부와 연관된 폐쇄 슬리이브에 의해 센터링 핀을 감쇠하기 위한 장치의 종단면도.4 is a longitudinal sectional view of the device for attenuating the centering pin by a closing sleeve associated with a calibrated opening in the housing.

본 발명은 원자로의 핵연료 집합체에 관한 것으로, 특시 수냉식 원자로의 핵연료 집합체상에 작용하는 축방향의 수압을 효과적으로 제한하기 위한 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nuclear fuel assembly of a nuclear reactor, and particularly to an apparatus for effectively limiting the axial hydraulic pressure acting on the nuclear fuel assembly of a water-cooled reactor.

미국의 웨스팅하우스 전기사에 의한 프랑스특허 제1,536,527호 및 제7,018,102호의 공지의 수냉식원자로의 핵연료 집합체에 관하여 기술되어 있다.Nuclear fuel assemblies as known water-cooled reactors of French Patents 1,536,527 and 7,018,102 by Westinghouse Electric, Inc., are described.

상기 2개의 프랑스특허의 경우에 원자로의 핵연료는 일반적으로 사각단면으로 인접하는 집합체의 형태로 원자로 로심내에 위치하는 다수의 연료봉을 상방에 분포한다.In the case of the two French patents, the nuclear fuel of the reactor generally distributes a plurality of fuel rods located in the reactor core in the form of an adjacent aggregate in a rectangular section.

상기 각연료 집합체는 상부 및 하부 단부 부재로 구성되는 견고한 기계적 프레임을 가지며, 저부로부터 정부로 순환하는 냉각수를 통과시키는 오리피스와, 상기 단부 부재에 고정된 장치의 강도 및 안정도를 확보하는 다수의 안내관을 구비한다. 또한 각 집합체를 따라서 안내관에 연결되며 사각단면을 갖는 셀을 한정하는 지지격자가 있다. 이들은 연료봉의 통과 및 횡방향 파지를 허용하며 상부 및 하부 단부 부재와 접속하지 않고 격자내에 마찰에 의해 현수되게 한다.The angular fuel assembly has a rigid mechanical frame consisting of upper and lower end members, an orifice for passing cooling water circulating from the bottom to the government, and a plurality of guide tubes to secure the strength and stability of the device fixed to the end member. It is provided. There is also a support grid connected to the guide tube along each assembly and defining a cell having a rectangular cross section. They allow passage and transverse grip of the fuel rods and allow them to be suspended by friction in the grating without contacting the upper and lower end members.

각 핵연료 집합체는 원자로 용기의 내부 장치에 속하는 상부 로심판과 하부 로심판 사이에서 수 미터의 길이에 걸쳐 신장한다. 이것은 하부 로심판상에 놓이며, 원자로 용기와 연결된 2개의 전술한 판과 일체를 형성하는 센터링 핀상에 나합된다. 센터링 핀은 중공 원통형 요부내로 다소 도입할 수 있으며, 요부중 2개 또는 4개는 일반적으로 각 집합체의 상기 상부 및 하부 단부 부재의 각각에 구비된다. 원자로 로심내에서 저부로부터 정부로 순환하는 냉각수 순환의 정상운전 조건하의 변화에 의한 수압 변화의 작용하에 전술한 2개의 로심판 사이의 각 집합체의 상향 수직운동은 핵연료 집합체의 상부 단부 부재상에 배치된 4개의 스프링에 의해 방지된다. 프랑스 특허 1,536,257호의 도면 제1도에는 이러한 스프링이 예시번호 38로 도시되어 있다. 그러나 이러한 스프링은 냉각제 순환시 우발적인 과도 현상으로써 집합체의 제거중 원자로 로심내의 장치의 상부판에 대해 압축된다.Each fuel assembly extends over a few meters between an upper core plate and a lower core plate belonging to an internal device of the reactor vessel. It is placed on the lower core plate and screwed onto a centering pin which forms an integral part of the two aforementioned plates connected to the reactor vessel. Centering pins may be introduced somewhat into the hollow cylindrical recesses, two or four of which are generally provided in each of the upper and lower end members of each assembly. Under the action of the hydraulic pressure change caused by a change in the normal operating conditions of the cooling water circulation circulating from the bottom to the government within the reactor core, the upward vertical motion of each assembly between the two core plates is arranged on the upper end member of the fuel assembly. It is prevented by four springs. In figure 1 of French patent 1,536,257 this spring is shown by reference numeral 38. However, these springs are accidental transients during coolant circulation and are compressed against the top plate of the device in the reactor core during removal of the aggregate.

특히, 수압은 원자로 운전 조건의 상이한 레벨의 함수로써 정상 운전 조건하에 냉각수 순환의 변동은 집합체상의 하중의 변화를 그 중량의 약10%이하로 유도한다. 그러나 과도 현상의 우발적인 조건하에서 강력하고 급속한 충격이 집합체에 가해진다. 예를들어 이 충격은 집합체의 중량에 도달하거나 또는 초과할 수 있어 이 상부 로심판과 기계적 충격으로 접촉할 위험이 있다.In particular, the hydraulic pressure is a function of the different levels of the reactor operating conditions and the fluctuations in the cooling water circulation under normal operating conditions lead to a change in the load on the aggregate to less than about 10% of its weight. But under the accidental conditions of transients, a strong and rapid impact is exerted on the assembly. For example, the impact can reach or exceed the weight of the assembly, which risks contacting this upper core with mechanical shock.

전술한 형식의 장치가 상당히 만족스럽게 운전될 수 있다하여도 금속스프링은 핵연료 집합체의 수직 변위를 홉수 또는 감쇠하지 못할 뿐만 아니라 상기 스프링의 기계적 성질은 약300℃의 고온과 강한 방사하에서 운전되므로 종종 시간의 함수로서 심각할 정도로 열화되는 문제점이 있다.Even though the device of the type described above can be operated quite satisfactorily, the metal springs do not hop or damp the vertical displacement of the fuel assembly as well as the mechanical properties of the springs often operate at high temperatures of about 300 ° C. and under strong radiation. There is a problem that is seriously degraded as a function of.

또한 이런 금속 스프링의 구조는 방사능의 방사 변화에 효과적으로 대처하기 위하여 용기내의 장치에 관한 집합체의 큰 상대적인 치수변화를 흡수할 수 있도록 큰 치수를 가질 필요가 있다. 이러한 큰 치수에 기인하여 상기 스프링들은 임의의 운전조건하에 내부장치를 심하게 압박한다.The structure of this metal spring also needs to have a large dimension so that it can absorb large relative dimensional changes of the assembly with respect to the device in the container in order to effectively cope with the radiation change of radioactivity. Due to this large dimension, the springs severely squeeze the internal device under any operating condition.

본 발명의 목적은 상술한 금속 스프링을 제거하는 대신, 간단하고 효과적이며 용이한 수단에 의해 수압의 정상 파동 및 과도 운전 조건하의 집합체의 급속한 변위의 수력학적 감쇠 또는 흡수중 집합체의 축방향운동을 없애어 로심판과의 심한 기계적 충격을 방지하는 수냉식 원자로의 핵연료 집합체상의 축방향의 수압을 효과적으로 제한하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention is to eliminate the axial motion of the assembly during absorption or hydrodynamic damping of the rapid displacement of the assembly under normal operating conditions and transient operating conditions of hydraulic pressure and transient operating conditions by simple, effective and easy means, instead of removing the metal springs described above. It is to provide an apparatus for effectively limiting the axial water pressure on the fuel assembly of a water-cooled reactor that prevents severe mechanical impact with the aerocore.

따라서 본 발명은 내부 장치의 상부 및 하부 로심판에 연결되며 집합체에 의해 운반되는 상응하는 중공 원통형 하우징 또는 요부내에서 슬라이드하는 센터링 핀에 의해 임의의 축방향 변위를 갖고 고정되는 형식의 수냉식 원자로의 핵연료 집합체상에 작용하는 축방향의 수압을 효과적으로 제한하기 위한 장치에 있어서, 센터링 핀을 파지하고, 수압의 정상 파동중 집합체의 축방향 운동을 방지하기 위해 그 위에 적당한 마찰력을 발휘하도록 하우징 또는 요부가 내부에 상응하는 하우징의 내벽에 대해 배치된 원통형 탄성 슬리이브가 그내측에 제공되고, 상기 하우징은 핵연료 집합체의 단부 부재 근처에 그속에 보유된 물을 제어하에 제거할 수 있게하는 개구부가 천공되어, 급속한 과도 운전에 의한 센터링 핀의 침입시 수압감쇠 또는 흡수를 할 수 있는 수냉식 원자로의 핵연료 집합체에 작용하는 축방향 수압을 효과적으로 제한하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기에서 물을 제거하기 위한 개구부는 보정된 개구부다.The invention thus relates to a nuclear fuel reactor of a water-cooled reactor of the type connected to the upper and lower furnace cores of an internal device and fixed with any axial displacement by means of corresponding hollow cylindrical housings carried by assemblies or centering pins that slide in recesses. A device for effectively limiting the axial hydraulic pressure acting on an assembly, the apparatus or recess being adapted to grip a centering pin and to exert an appropriate friction thereon to prevent the axial movement of the assembly during a normal wave of hydraulic pressure. A cylindrical elastic sleeve disposed against the inner wall of the housing is provided therein, and the housing is perforated with an opening that allows for the controlled removal of water retained therein near the end member of the fuel assembly, thereby providing rapid When the centering pin is penetrated by excessive operation, it can be absorbed or absorbed. Relates to an apparatus for effectively limiting the axial hydraulic pressure acting on the fuel assembly of a water-cooled reactor. The opening for removing water is the corrected opening.

본 발명의 제1실시예에 따라서 제어된 량의 물의 제거를 허용하는 개구부는 탄성 슬리이브 내의 보정된 슬롯이며 이것은 상기 하우징내에 보유된 물은 자유로운 제거를 촉진하는 하우징내에 만들어진 넓은 개구부이다.According to the first embodiment of the present invention, the opening allowing the removal of the controlled amount of water is a calibrated slot in the elastic sleeve which is a wide opening made in the housing which facilitates free removal.

이 경우 축방향 변위에 대항할 수 있는 수단은 센터링 핀을 파지하며 수압의 정상 파동중 집합체의 축방향 운동을 방지하기 위하여 그위에 적당한 마찰력을 발휘하기 위하여 상응하는 하우징의 내벽에 대해 배치된 슬릿 원통형 탄성 슬리이브로 구성된다.In this case the means capable of countering the axial displacement hold the centering pins and the slit cylindrical arranged against the inner wall of the corresponding housing in order to exert an appropriate friction thereon to prevent axial movement of the assembly during the normal wave of hydraulic pressure. It is composed of an elastic sleeve.

탄성 슬리이브의 하우징은 핵연료 집합체의 단부 부재의 근처에서 물의 제거를 제어하는 보정된 개구부가 천공되어 상부판의 하우징 내로의 핀의 침투 및 급속한 과도 운전조건중 핵연료 집합체의 비산(fly-off)의 결과로서 하부판의 하우징으로 부터 센터링 핀이 동시에 출발될때 감쇠작용을 발생한다.The housing of the elastic sleeve is perforated with a calibrated opening controlling the removal of water in the vicinity of the end member of the fuel assembly, thereby preventing the penetration of the fin into the housing of the top plate and the fly-off of the fuel assembly during rapid transient operating conditions. As a result, the damping action occurs when the centering pins simultaneously start from the housing of the bottom plate.

이 실시예의 제1변형예에 따라서 그 속에서 물의 출입이 상기 슬리이브 내의 보정된 개구부에 의해 제어되는 탄성 슬리이브에 의해 감쇠기능이 확보된다. 슬리이브와 핀의 상대적인 치수는 슬리이브에 의해 한정된 감쇠 또는 흡수 부재의 시일링을 확실히 할 수 있게 한다. 이 변형예에서 물의 출입 개구부는 넓게 만들어진다.In accordance with the first variant of this embodiment, the damping function is ensured by the elastic sleeve in which water in and out is controlled by the corrected opening in the sleeve. The relative dimensions of the sleeve and the fins ensure the sealing of the damping or absorbing member defined by the sleeve. In this variant, the inlet and outlet of the water is made wide.

상기 제1실시예와 제2변형예에 따라서 변위 대항 수단은 마찰에 의한 기계적인 축방향 제동과 수압 감쇠에 의한 감속의 혼합된 구조를 가진다. 축방향 변위 제동수단은 슬릿 원통형 탄성 슬리이브로 구성된다. 상기 제2변형에서 슬리이브는 센터링 핀과 기밀관계를 유지하기 위한 상기 하우징의 내벽에 대한 상응하는 하우징 단부에 가스킷을 삽입함으로써 하우징 내에 고정된다. 이와 동일하게 슬리이브는 핀상에 마찰력을 발휘한다. 상기 결합에서 물의 유출용 보정 개구부의 집합체의 단부 부재조건내 하우징벽에 기인하여 수압 감쇠 효과가 얻어지며 가스킷은 감쇠 또는 흡수 부재를 한정한다.According to the first embodiment and the second modification, the displacement countermeasure has a mixed structure of mechanical axial braking by friction and deceleration by hydraulic pressure damping. The axial displacement braking means consists of a slit cylindrical elastic sleeve. In the second variant the sleeve is secured in the housing by inserting a gasket at the corresponding housing end with respect to the inner wall of the housing for maintaining hermetic relationship with the centering pin. Similarly, the sleeve exerts a friction force on the pin. In this combination, a hydraulic damping effect is obtained due to the housing wall in the end member condition of the aggregate of the corrective opening for outflow of water and the gasket defines the damping or absorbing member.

후자의 변경예에서 가스킷과 슬릿 슬리이브 사이의 하우징 단부에 패킹 와셔를 구비할 수 있으므로 하우징과 슬리이브에 의해 한정된 환상 챔버의 단부에서 상기 와셔는 단부 피팅축에 수지인 원형 링형상 표면을 제공한다.In the latter variant, the packing washer may be provided at the end of the housing between the gasket and the slit sleeve so that at the end of the annular chamber defined by the housing and the sleeve the washer provides a circular ring-shaped surface of resin to the end fitting axis. .

모든 상술한 변형예에서 원통형 탄성 슬리이브내 슬릿은 임의의 현상을 가질 수 있다. 이것은 특히 원통형 표면의 모선을 따라서 신장하거나 나선형이거나 또는 상기 표면상의 파단선의 형태일 수 있다.In all the above-described modifications, the slit in the cylindrical elastic sleeve can have any phenomenon. It may in particular extend or spiral along the busbar of the cylindrical surface or in the form of a breaking line on the surface.

본 발명의 제2실시예에 따라서 추방향변위-대항 수단은 주로 수압감쇠 또는 흡수 수단이다. 따라서, 이 단일 기능은 임의의 원자로 형식내 수압 문제를 제어하는데 적당하다. 특히 핵연료 집합체의 중량이 수압의 정상 파동보다 크게 높거나 또는 낮아서 로심판중의 1개와 접촉하여 급속한 과도 운전 조건의 작용하에 변위할 때 적당하다. 따라서 이 경우 감쇠 자체는 갑작스러운 충격없이 만족한 운전을 얻기에 충분하다.According to the second embodiment of the present invention, the weight displacement-countermeasure is mainly a hydraulic damping or absorbing means. Thus, this single function is suitable for controlling hydraulic problems in any reactor type. In particular, the weight of the fuel assembly is significantly higher or lower than the normal wave of hydraulic pressure, which makes it suitable for contact with one of the cores and under the action of rapid transient operating conditions. Thus, in this case the damping itself is sufficient to obtain satisfactory operation without sudden impact.

상기 실시예에서 수압감쇠 또는 흡수 수단은 그 내경이 센터링 핀의 외경을 약간 초과하며 하우징단부에서 가스킷의 삽입으로 상응하는 하우징의 내벽에 대해 배치된 폐쇄된 원통형 슬리이브로 구성되며, 보정된 개구부가 하우징 벽내에 센터링 핀의 도입시 물의 유출 또는 센터링핀의 퇴출시 물의 유입을 소정의 수압감쇠의 강도에 상응하는 값으로 조정하기 위해 구비된다.The hydraulic damping or absorbing means in this embodiment consists of a closed cylindrical sleeve whose inner diameter slightly exceeds the outer diameter of the centering pin and is arranged against the inner wall of the corresponding housing by the insertion of a gasket at the housing end, the corrected opening being It is provided to adjust the outflow of water upon introduction of the centering pin in the housing wall or the inflow of water on the exit of the centering pin to a value corresponding to the strength of the desired hydraulic damping.

전술한 실시예의 개량으로서 폐쇄 원통형 슬리이브는 베이스에 단부 피팅의 대향하는 벽으로 그속으로 보정된 개구부를 발하는 환상 챔버를 한정하며 하우징 축에 수직인 원형링 형상 표면에 의해 폐쇄되는 주변원통형 요부를 갖는다.As a refinement of the above embodiment the closed cylindrical sleeve has a peripheral cylindrical recess defining an annular chamber which exerts a calibrated opening in its base to the opposing wall of the end fitting and which is closed by a circular ring shaped surface perpendicular to the housing axis. .

상기제2실시예에서 상응하는 단부 부재에 인접한 슬리이브의 단부에서 핵연료 집합체의 비산중 하우징내로의 센터링 핀의 도입에 의해 변위된 물의 통과를 촉진하기 위한 1개 이상의 개구부를 구비할 수 있는 것이 중요하다.In the second embodiment it is important to be able to have one or more openings for facilitating the passage of the displaced water by the introduction of a centering pin into the dripping housing of the fuel assembly at the end of the sleeve adjacent the corresponding end member. Do.

이하 본 발명의 비제한적인 실시예가 첨부 도면을 참고로 상세히 서술될 것이다.Non-limiting embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2,3및 4도는 제1도에 상세히 도시하지 않은 핵연료 집합체의 상부 부재와 연관된 하우징을 나타낸다.2, 3 and 4 show the housing associated with the upper member of the fuel assembly not shown in detail in FIG.

그러나 상응하는 집합체의 하부 단부 부재는 동일하지만 하향하는 수단을 가지며, 이것은 동일하며 내칭적으로 작동한다. 하기의 기술은 간단히 하기 위하여 상기 감쇠 장치가 센터링 핀의 도입과 물의 유출에 의해 운전되는 경우를 취급하고 있지만, 이것은 제한적인 것이 아니며 센터링 핀의 퇴출에 의한 대칭운전 및 연관된 하우징 내로의 물의 제어된 유입도 역시 본 발명의 일부를 형성하는 것은 명백하다.However, the lower end members of the corresponding assemblies have the same but downward means, which work identically and internally. The following description deals with the case where the damping device is operated by the introduction of a centering pin and the outflow of water for simplicity, but this is not limitative and the symmetrical operation by the exit of the centering pin and the controlled inflow of water into the associated housing. It is also evident that they form part of the invention.

제1도는 용기가 예시번호 1로 표시된 수냉식 원자로의 핵연료 집합체의 공지된 배열을 도시한다. 내부장치는 용기(1)내에 현수된다. 내부장치는 상부 및 하부 내부 장치로 구성된다. 상부 내부 장치는 상부판(2)과 하부판(4)으로 구성되며, 이것들은 스페이서에 의해 상호 연결된다. 하부 내부 장치는 페룰(3)과 용접에 의해 연결된 하부판(5)으로 구성된다. 상기 2개의 판(4) (5) 사이중 판(5)상에 놓이며 수개의 센터링 핀(7)에 의해 축방향 간격으로 상기 판(4) (5)들 사이에 유지되는 예시번호 6과 같은 핵연료 집합체가 배치된다. 핵연료 집합체(6)의 구조는 상부 단부 부재(8)과 하부 단부 부재(9)로 구성되며 예시번호 10과 같은 안내관에 의해 이간되며 강화된다. 연료봉(11)은 이 연료봉(11)의 통과를 위해 4각 단면을 갖는 셀을 한정하는 지지격자(12)에 의해 제위치에 유지되며, 상기 지지격자(12)는 안내관(10)에 연결된다. 안내관(10)은 중공이며 필요할때 원자로의 급속한 정지 및 연쇄반응을 검토하기 위해 흡수봉(24)을 수납한다.FIG. 1 shows a known arrangement of fuel assemblies in a water-cooled reactor in which the vessel is indicated by the example number 1. FIG. The internal device is suspended in the container 1. The internal device consists of upper and lower internal devices. The upper internal device consists of an upper plate 2 and a lower plate 4, which are interconnected by spacers. The lower inner device consists of a ferrule 3 and a lower plate 5 connected by welding. Example 6, which lies on the plate 5 between the two plates 4 and 5 and is held between the plates 4 and 5 at axial intervals by several centering pins 7 and The same fuel assembly is arranged. The structure of the fuel assembly 6 consists of an upper end member 8 and a lower end member 9 and is spaced apart and reinforced by a guide tube as shown in Example 10. The fuel rod 11 is held in place by a support grid 12 defining a cell having a quadrilateral cross section for passage of the fuel rod 11, which support grid 12 is connected to the guide tube 10. do. The guiding tube 10 is hollow and houses the absorbing rods 24 to examine the rapid shutdown and chain reaction of the reactor when necessary.

제1도에 도시된 시스템은 입구부(13)와 출구부(14) 사이의 로심내를 순환하는 300℃에 근접한 온도의 가압 고온수내에 침지된다. 따라서 상이한 집합체(6)는 특히 냉각제 유동 조건에의 급격하고 과도적인 변화중 2개의 판(4)과 판(5) 사이에서 "비산"을 가져올 수 있게 상향 냉각 분류내에 침지된다.The system shown in FIG. 1 is immersed in pressurized hot water at a temperature close to 300 ° C. circulating in the furnace core between the inlet 13 and outlet 14. The different aggregates 6 are thus immersed in the upward cooling fraction, in particular to lead to "splashing" between the two plates 4 and 5 during a sudden and transient change in coolant flow conditions.

본 발명의 제1실시예를 설명하는 제2도는 수냉식 원자로의 상부 내부 장치의 도시하지 않은 판에 연결된 센터링 핀(7)을 도시한다. 예시번호 8은 이러한 원자로의 핵연료 집합체의 상부 단부 부재를 표시한다.FIG. 2, which illustrates the first embodiment of the present invention, shows a centering pin 7 connected to an unillustrated plate of the upper internal device of a water cooled reactor. Example 8 designates an upper end member of the nuclear fuel assembly of such a reactor.

기존 구조에서 단부 부재(8)는 2개의 하우징 또는 요부(15)를 가지며, 그중 1개가 제2도에 도시된다. 이 하우징(15)는 그 속에서 축방향으로 슬라이드하는 센터링핀(7)을 수납한다. 따라서 이것은 핵연료 집합체의 임의의 축방향 운동이 냉각수의 상향 유동 조건의 변화에 의해 유발된 수압 변화에 대해 반응하게하면서 핵연료 집합체를 제 위치에 유지할 수 있게 한다. 하우징(15) 내로의 센터링 핀(7)의 이러한 다소 현저한 침입은 정상 운전 조건하에 핵연료 집합체의 축방향 운동을 방지하기 위하여 현저한 제동작용, 즉 수압 비산력의 약 1/10로 발생하여야 한다.In the conventional construction the end member 8 has two housings or recesses 15, one of which is shown in FIG. 2. The housing 15 houses a centering pin 7 that slides in the axial direction therein. This makes it possible to keep the fuel assembly in place while allowing any axial movement of the fuel assembly to react to changes in hydraulic pressure caused by changes in the upward flow conditions of the coolant. This rather pronounced penetration of the centering pin 7 into the housing 15 should occur with a significant braking action, ie about 1/10 of the hydraulic scattering force, to prevent axial movement of the fuel assembly under normal operating conditions.

본 발명에 따라서 이것은 스프링 강철 또는 인코넬(Inconel)과 같은 탄성재료로 제조되며 원통의 모선을 따르는 전체높이에 걸쳐 횡방향 슬롯(17)을 갖는 원통형 슬리이브(16)에 의한다. 이 슬리이브(16)는 하우징(15)의 상부 넓어진 부분(18)에 의해 하우징(15)의 내벽에 대해 고정된다. 그리고 비운전 상태에서 내경은 센터링 핀(7)의 외형보다 작으며, 핀(7)의 축방향 도입시 마찰에 의해 파지된다. 보정된 개구부(19)는 하우징(15)에 의해 구성된 감쇠 또는 흡수 부재내의 과압의 경우에 물의 제어된 제거를 허용하도록 슬리이브(16)의 대향 슬롯(17)과 하우징(15)의 하부에 구비된다.According to the invention this is by means of a cylindrical sleeve 16 made of an elastic material such as spring steel or Inconel and having a transverse slot 17 over its entire height along the cylindrical busbar. This sleeve 16 is fixed to the inner wall of the housing 15 by an upper widened portion 18 of the housing 15. And in the non-operating state, the inner diameter is smaller than the outer shape of the centering pin 7, and is gripped by friction during the axial introduction of the pin 7. A calibrated opening 19 is provided at the bottom of the housing 15 and the opposing slot 17 of the sleeve 16 to allow controlled removal of water in case of overpressure in the damping or absorbing member constituted by the housing 15. do.

집합체의 비산의 경우에 상부 단부 부재의 감쇠 부재는 물의 과압에 노출되며 하부 단부 부재의 감쇠 부재는 물의 저압에 노출되어 그 효과는 집합체의 하향 운동중 역전된다.In the case of scattering of the aggregate, the damping member of the upper end member is exposed to overpressure of water and the damping member of the lower end member is exposed to low pressure of water so that the effect is reversed during the downward motion of the aggregate.

제2변형예에 따른 다른 용해는 감쇠 부재의 보정된 유출수단을 형성하도록 탄성 슬리이브(16)의 슬롯(17)의 크기를 계산하여 슬리이브(16)이 하부에 보유된 용량에 의해 형성된다. 전술한 감쇠부재는 슬리이브(16)와 핀(7) 사이에 접촉에 의해 밀폐된다. 하우징 내의 개구부(19) 는 물이 자유롭게 유출될 수 있도록 충분히 크게 제조된다.Another dissolution according to the second variant is formed by the capacity of the sleeve 16 retained at the bottom by calculating the size of the slot 17 of the elastic sleeve 16 to form a corrected outlet of the damping member. . The damping member described above is closed by contact between the sleeve 16 and the pin 7. The opening 19 in the housing is made large enough so that water can flow freely.

핀(7) 및 슬리이브(16)에 대한 직경은 탄성의 함수로서 핀(7)상의 슬리이브(16)에 의해 발생한 반경 방향 마찰력이 냉각수 유동에 관한 안전성의 결여에 기인한 핵연료 집합체의 축방향 진동을 방지하기에 충분하도록 치수를 갖는다. 예를들면, 이것은 핵연료 집합체의 운동이 확실히 방지되도록 센터링 핀(7)상의 운통형 슬리이브(16)의 파지에 기인한 축방향 마찰력이 수압의 약 1/10이 되기에 충분하다. 집합체의 단부 부재(8)의 상면상에 요부(31)가 구비되는데 이것은 센터링 핀(7)에 의해 점선부까지 도입될 목적을 둥글게 되며 도면에서는 점선 20으로 상기 최고의 도입위치를 표시한다.The diameters for the fins 7 and the sleeves 16 are a function of the elasticity so that the radial frictional forces generated by the sleeves 16 on the fins 7 are axial in the fuel assembly due to the lack of safety with respect to the coolant flow. It is dimensioned enough to prevent vibration. For example, this is sufficient for the axial frictional force due to the grip of the transportation sleeve 16 on the centering pin 7 to be about 1/10 of the hydraulic pressure so that the movement of the fuel assembly is prevented. A recess 31 is provided on the upper surface of the end member 8 of the assembly, which rounds off the purpose to be introduced to the dotted line by the centering pin 7 and in the figure the dashed line 20 indicates the best introduction position.

제3도는 기계적 제동 및 수압 감쇠 효과가 결합된 본 발명의 제1실시예의 제3변형예를 도시한다.3 shows a third variant of the first embodiment of the present invention in which mechanical braking and hydraulic damping effects are combined.

상기 목적으로 하우징(15) 및 센터링 핀(7) 사이에 서클립 형식의 가스킷(25)이 구비되어 핀(7)의 측벽에 대해 지지함으로써 상기 하우징 단부를 밀폐 폐쇄한다. 그 전체 높이에 걸쳐 슬롯(17)이 구비되도록 슬리이브(16)가 횡방향으로 슬릿된다. 물의 제어된 인출량을 위한 개구부(26)는 슬롯(17)을 향하는 하우징 벽(15)내에 제조된다. 상기 실시예에서 슬리이브(16)의 내경은 핀(7)의 외경보다 작으며 스프링 강철 또는 인코넬로 제조된 슬리이브는 그 위에 작용하는 마찰력에 의해 핀(7)을 고정할 수 있다.For this purpose, a gasket 25 in the form of a circlip is provided between the housing 15 and the centering pin 7 to close the housing end by supporting it against the side wall of the pin 7. The sleeve 16 is slit laterally so that the slot 17 is provided over its entire height. An opening 26 for a controlled withdrawal of water is made in the housing wall 15 facing the slot 17. In this embodiment the inner diameter of the sleeve 16 is smaller than the outer diameter of the pin 7 and the sleeve made of spring steel or inconel can hold the pin 7 by the frictional force acting thereon.

그리고 하우징(15) 내의 물을 인출하는 단지 1가지의 길이로 보정된 개구부(26)를 경유하는 것이어서 소정의 보충적인 수압 감쇠를 유도한다. 보충 장치로서 하우징(15)의 정점상에 하우징(15)과 슬리이브(16) 사이의 환상챔버의 단부에서 하우징 축에 수직인 원형 링형상 표면(29)을 제공하는 패킹 와셔(30)가 있다. 필요에 따라 가압수에 의해 환상 표면(29) 상에 작용하는 힘은 슬리이브(16)를 약간 상승시키며 이어서 그 속에 보유된 물을 보정된 개구부(26)를 향해 제거시킨다.And via the opening 26 corrected to only one length to withdraw water in the housing 15 to induce some supplementary hydraulic pressure attenuation. As a supplementary device there is a packing washer 30 on the apex of the housing 15 which provides a circular ring-shaped surface 29 perpendicular to the housing axis at the end of the annular chamber between the housing 15 and the sleeve 16. . The force acting on the annular surface 29 by the pressurized water as necessary raises the sleeve 16 slightly and then removes the water retained therein towards the corrected opening 26.

전술한 모든 변형예의 경우에 원통형 탄성 슬리이브 내의 슬롯(17)은 임의의 형상을 가질 수 있다. 따라서 이것은 원통형 표면의 모선을 따라 신장하거나 나선형이거나 또는 상기 표면상의 파단선의 형태가 될 수 있다.In the case of all the variants described above, the slot 17 in the cylindrical elastic sleeve can have any shape. It can thus extend along the busbar of the cylindrical surface or spiral or in the form of a break line on the surface.

제4도는 수압의 정상 파동의 효과하에 집합체가 로심판 중의 임의의 1개와 접촉을 유지하며, 장치가 단지 과도 조건하의 급속하고 강력한 충격을 감시하기 위하여 작용하는 원자로의 특별한 경우에 적용할 수 있는 본 발명의 제2실시예를 도시한다.4 shows the pattern applicable to a special case of a reactor in which the assembly remains in contact with any one of the cores under the effect of a steady wave of hydraulic pressure and the device acts only to monitor rapid and powerful impacts under transient conditions. A second embodiment of the invention is shown.

제4도는 제2도와 같이 센터링 핀(7), 단부 부재(18), 하우징(15)을 가지지만 제4도의 실시예는 순수 수압 수단에 의한 센터링 핀(7)을 감쇠하는 효과를 가진다. 따라서 이 경우 슬릿되지 않은 슬리이브(16)는 제3도와 관련하여 상술한 바와 같이 가스킷(25)에 의해 하우징(15) 내에 밀폐 유지된다. 소정의 정확한 감쇠를 얻기 위하여 진전이 순차적으로 상당히 감속된 센터링 핀(7)의 도입중 하우징(15) 내에 보유된 물의 유출을 소정치로 제한하도록 보정된 개구부(26)가 하우징(15)의 저부에 구비된다. 하우징(15) 내의 물은 단부 부재(8)에 인접한 슬리이브(16)의 단부밑을 통과함으로써 자연히 인출될 수 있다. 다른 실시예에서 물의 제거를 촉진하기 위하여 슬리이브(16)의 하부에 개구부(27)을 구비할 수 있다. 최종적으로 제4도의 실시예에서 하우징(15)의 대향벽으로 환상챔버를 한정하는 슬리이브(16)의 저부에 주변의 원통형 요부를 구비하는 가능한 개량이 도시된다.FIG. 4 has a centering pin 7, an end member 18 and a housing 15 as in FIG. 2, but the embodiment of FIG. 4 has the effect of attenuating the centering pin 7 by pure water pressure means. In this case the unslit sleeve 16 is thus kept sealed in the housing 15 by the gasket 25 as described above in connection with FIG. The bottom of the housing 15 is provided with an opening 26 corrected to limit the outflow of water retained in the housing 15 to a predetermined value during the introduction of the centering pin 7 in which progress has been significantly slowed down in order to obtain a certain accurate damping. Is provided. Water in the housing 15 can naturally be withdrawn by passing under the end of the sleeve 16 adjacent the end member 8. In other embodiments, openings 27 may be provided at the bottom of sleeve 16 to facilitate removal of water. Finally a possible improvement is shown in the embodiment of FIG. 4 with peripheral cylindrical recesses at the bottom of the sleeve 16 which define the annular chamber with the opposing wall of the housing 15.

이 환상 챔버는 하우징(15)의 축에 수직한 원형 링형상 표면(29)에서 폐쇄된다. 이 장치는 압력수가 전술한 환상 챔버내로 균등하게 퍼질 수 있을 때 슬리이브(16)를 약간 상승시킴으로써 보정된 개구부(26)를 향한 물의 유출을 보조하는 환상 표면(29)에 대한 상향력이 작용하는 것이 중요하다.This annular chamber is closed at a circular ring-shaped surface 29 perpendicular to the axis of the housing 15. The device acts with an upward force on the annular surface 29 which assists the outflow of water towards the corrected opening 26 by slightly raising the sleeve 16 when the pressure water can spread evenly into the annular chamber described above. It is important.

Claims (1)

내부 장치의 상부 로심판과 하부 로심판 사이에 연결되며 집합체에 의해 운반되는 중공 원통형 하우징내에서 슬라이드하는 센터링 핀에 의해 임의의 축방향 변위로 고정되는 수냉식 원자로의 핵연료 집합체상에 작용하는 축방향의 수압을 효과적으로 제한하기 우한 장치에 있어서,Axial, acting on the fuel assembly of the water-cooled reactor, connected between the upper and lower core plates of the internal device and fixed at any axial displacement by a centering pin that slides in a hollow cylindrical housing carried by the assembly. In a device for effectively limiting water pressure, 센터링 핀을 파지하고 수압의 정상 변동중 상기 집합체의 축방향 운동을 방지하기 위해 적당한 마찰력을 발휘하도록 상기 하우징내의 내벽에 대하여 배치된 원통형 탄성 슬리이브와,A cylindrical elastic sleeve disposed against the inner wall of the housing to grip a centering pin and to exert an appropriate frictional force to prevent axial movement of the assembly during normal fluctuations in water pressure; 상기 집합체의 단부 부재 근처에 보유된 물을 제어된 량으로 인출할 수 있게 상기 하우징내에 형성된 개구부로 구성되어,An opening formed in the housing to withdraw the water retained near the end member of the assembly in a controlled amount, 급속한 과도 조건에 의한 센터링 핀의 도입시 수압 감쇠 또는 흡수를 행함을 특징으로 하는 수냉식 원자로의 핵연료 집합체상에 작용하는 축방향의 수압을 효과적으로 제한하기 위한 장치.A device for effectively limiting the axial hydraulic pressure acting on a nuclear fuel assembly of a water-cooled reactor, characterized in that the hydraulic damping or absorption is effected upon introduction of the centering pin under rapid transient conditions.
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