NO141683B - Apparat av halvautomatisk type for binding av loese ark som er perforert langs en kant - Google Patents

Description

Anordning til å fastholde knipper av brenselelementer i en kjernereaktor.

Det er kjent at kjernen av en kjernereaktor kan danne opphav til store tem-peraturforandringer, og at dette fører til

ofte ganske betydelige varmeutvidelser av

materialene som det består av. Dette for-hold må man særlig ta hensyn til når det

gjelder fastholdelsen av knippene av brenselelementer. Monteringsanordningen for

disse må imidlertid, samtidig som den til-later fri varmeutvidelse, være tilstrekkelig

stiv og robust, og det ganske særlig ved

reaktorer som blir utsatt for vibrasjoner,

varierende heldninger og til og med støt,

f. eks. reaktorer bestemt til fremdrift av

skib. Dessuten må den valgte monterings-anordning tillate lettvint innsetning og uttagning av hvert knippe av brenselelementer med minst mulig demontering og manipulering.

Det er kjent å la varmeutvidelsene opptas av fjærer. Dette prinsipp har vært an-vendt for fastholdelsen av knippene av

brenselelementer i mange reaktorer, f. eks.

amerikanske reaktorer av typen «PWR»,

som har en øvre fjær til å oppta utvidel-sene av kapselen som inneslutter brensel-elementene, og en nedre fjær til å oppta

forskjellen i varmeutvidelse mellom bren-sel og kapsel. Denne anordning muliggjør

i alminnelighet forholdsvis lettvint man-øvrering, men stivheten av systemet er ikke

tilstrekkelig til effektivt å motstå aksiale

støt.

En stivere utførelse består i å avslutte

knippet av brenselelementer med to kors-

formede beslag (embouts cruciformes) som trer inn i åpninger av tilpasset form i det øvre og det nedre gitter. I dette tilfelle skjér

de langsgående varmeutvidelser bare opp-over, og der må således anordnes et ganske

betraktelig spillerom. På den annen side

gjør formen av åpningene i det øvre gitter det nødvendig å demontere dette for en-hver manipulering av brenselet.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en anordning til montering av knipper av brenselelementer i kjernereaktorer, særlig anvendelig for trykkreaktorer, under over-vinnelse av de ovennevnte vanskeligheter. . Anordningen omfatter et hode og et sylindrisk føringsrør, og hodet opptas i en åpning i reaktorens øvre gitter og er i sin øvre del forsynt med et kraveformet anslag. Anordningen er karakterisert ved at det nevnte hode er parallellepipedisk med vertikal akse, ler utboret langs aksen og i sin nedre del er forsynt med åpninger som opptar paler med horisontale svingeakser, og at det sylindriske føringsrør rager delvis inn i boringen i hodet og herunder trykker palene mot den indre rand av hulningen, samtidig som der er anordnet låseorganer mellom hodet og føringsrøret og endene av brenselelementenes kapsel er fastgjort ved hjelp av flenser dels til den nedre del av hodet og dels til et beslag som kan gli fritt i en føring i reaktorens nedre gitter. . Hodet er stivt fastgjort til det øvre gitter, idet kraven får anlegg ved tyngdekraftvirkning på overkanten av gitteret og de av føringsrøret sperrede paler får anlegg mot dets underkant. Utvidelsen av knippets elementer skjer fritt nedad, idet beslaget trer mer eller mindre dypt ned i sitt leie i det nedre gitter takket være en føring med liten friksjon. Ennvidere kan uttagning av brenselet skje uten demontering av annet enn tankens lokk, idet det er tilstrekkelig å trekke føringsrøret til-bake for å frigjøre palene, som svinger ved tyngdekraftvirkning, og deretter trekke knippet av brenselelementer ut ved hjelp av hodet, som ikke lenger er låst. Ladnin-gen skjer selvsagt i omvendt rekkefølge.

Under henvisning til tegningen vil der bli beskrevet et ikke-begrensende eksempel på utførelsen av anordningen til fastgjør-else av knipper av brenselelementer i en kjernereaktor i overensstemmelse med oppfinnelsen.

På tegningsfigurene er bare vist de elementer som er nødvendige for forståelsen av oppfinnelsen, og tilsvarende elementer har samme henvisningsbetegnelser på fi-gurene. Fig. 1 viser et system, av knippe-før-ingsrør og hode i overensstemmelse med oppfinnelsen og i ,snitt etter linjen A A på fig. 3. Fig. 2 viser det samme i snitt etter linjen BB på fig. 1. Fig. 3 viser snitt etter linjen CC på fig. 1. Fig. 4 viser det nedre beslag for knippet, delvis i snitt etter de samme plan som fig. 1. Fig. 5 viser snitt etter linjen DD på fig. 1, og

fig. 6 viser aksialsnitt av en detalj av knippehodet med en pal i utløst stilling.

Det føringsrør som ses i snitt på fig. 1, utgjøres av en tynn sylindrisk hylse 1 som ved sin øvre ende er utrustet med en krans av ledeskovler 2 for kjølefluidet. Når tanklokket lukkes, sentrerer ledeskovlene seg på en på lokket fastsittende rørstuss 37. Den nedre del av hylsen 1 er montert i en skjede 3 ved hjelp av ikke viste skruer eller nagler. Skjeden er rørformet, men dens nedre del har mindre diameter enn den øvre, dog under bibehold av praktisk talt samme tykkelse. Denne forskjell i diameter gir en innvendig avsats 4, der tjener som anslag for enden av hylsen 1, og en ut-vendig ansats 5, hvis funksjon vil bli nær-mere angitt senere.

Føringsrøret bestående av hylsen 1 og skjeden 3, bærer fire tapper 6 til å lette manøvreringen. Som det særlig fremgår av fig. 2 og 3, befinner der seg i det indre av røret en anordning som eventuelt kan danne føring for en kontrollstav og som danner en korsformet kanal 7 som begrenses av tynne vegger 8 forsynt med hull 9 til gjen-nomledning av kjølefluidum. Nedenfor avsatsen 4 på skjeden 3 danner veggene 8 ikke lenger noe fullstendig kors, og istedet er de avstivet med plater 10 forsynt med hull 11. Sentrering sikres ved ribber 12 på en ring 13 fastsveiset til den nedre ende av skjeden 3.

Hodet for knippet av brenselelementer ses i snitt på fig. 1 og utgjøres av et legeme 14 av stort sett parallellepipedisk form og kvadratisk tverrsnitt motsvarende åpningen i det øvre gitter 15 som det opptas i, og er oventil forlenget med en sylindrisk hals 16. Hodet har en boring svarende til den minste ytterdiameter av skjeden 3 og koaksial med denne. Halsen 16 har to dia-metralt motstående åpninger 17 formet for å danne en dobbelt bajonettlås. Oventil har legemet 14 en krave 18 som legger seg oven-på gitteret 15, og nedentil har det, som vist på fig. 3, to utsparinger som er plasert i motstående hjørner, og hvori to paler 19 kan svinge om hver sin horisontale tapp 20. Nedenfor disse åpninger ender knippehodet i en kvadratisk flens 21 med ett hull i hvert hjørne for bolter 22 til feste på brenselelementenes kapsel 23. Kapselen 23 kan ha fire stoppeanslag 24 til å oppta en støtdemper for sikringsstavene.

Foten av knippet av brenselelementer er vist i snitt på fig. 4 og utgjøres av et sylindrisk beslag 25 som er fastgjort til enden av kapselen 23 ved hjelp av en firkantet flens 26 forsynt med et hull for en feste-skrue 27 i hvert hjørne. Beslaget 25 passer inn i en åpning i det nedre gitter, som ikke er vist på figuren, med tilstrékkelig fri

føring til å tillate uhindret varmeutvidelse.

På den annen side er boringen 28 i beslaget utført konvergerende og divergerende for å

gi en god fordeling av primærfluidet ved inngangen til knippet.

Alle de deler som inngår i den ovenfor beskrevne anordning, kan fordelaktig ut-føres av rustfritt stål, men man er ikke be-grenset til dette materiale.

Ladeoperasjonen for brenselet og fast-gjørelsen i reaktorkjernen skjer som føl-ger: Gjennom åpningen i det øvre gitter innfører man knippet av brenselelementer inntil kraven 18 kommer til anlegg på overkanten 29 av dette gitter. På dette tids-punkt har beslaget 25 trengt inn i det tilsvarende leie i det nedre gitter, der tjener som føring, men ikke som anslag. Manøv-reringen kan skje ved hjelp av åpningene 17 i knippehodet eller ved hjelp av ikke viste tapper anbragt på halsen 16. Formen av palene er slik at de har tyngre hode 30 enn hale 31. Deres naturlige stilling blir således med hodet vendt ned og halen i anlegg mot den nedre rand av boringen i legemet 14 som vist på fig. 6. Når man fører inn føringsrørets skjede 3 i denne boring, skyver ringen 13 palenes haler 31 foran seg, så palene svinger inntil deres hoder 30 legger seg mot underkanten 32 av mas-ken i gitteret 15. Samtidig griper to tapper 33, anbragt på skjeden 3 nedenfor avsatsen 5, inn i åpningene 17 i halsen 16, hvorpå de etter en liten dreining legger seg mot overkanten av de respektive åpninger ved virk-ningen av en fjær 34. Fjæren 34 støtter seg dels mot avsatsen 5 på skjeden 3 og dels mot enden 35 av halsen 16. På fig. 1 og 5 ses stillingen av tappene 33 når førings-røret er låst i knippehodet.

Kretsen for kjølefluidum (under trykk) dannes som følger: Innstrømningen skjer gjennom den konvergerende og divergerende boring 28, og fluidet gjennomstrøm-mer så brenselementene, knippehodet og føringsrøret, hvorfra det unnslipper gjennom sideåpninger 36 eller gjennom kran-sen 2.

Av den foregående beskrivelse kan man lett utlede de mange fordeler av festean-ordningen ifølge oppfinnelsen: Den kan anvendes for alle slags brenselelementer som er samlet i knipper som sammenføyninger av staver, plater eller rør i bunter av kvadratisk, sekskantet eller sirkulær form etc.

Knippet holdes stivt på plass i reak-torhjertet hvorved det særlig godt kan motstå støt.

Varmeutvidelser skjer fritt nedad uten at det blir nødvendig å bruke noen holde-fjær.

Bearbeidelsen av de forskjellige deler kan reduseres betraktelig på grunn av de enkle bevegelser som forekommer.

Anvendelsen av føringsrøret til låsning av palene øker stivheten av systemet og gjør det mulig å unnvære et tredje gitter, som ville være nødvendig til støtte for før-

ingsrøret, samtidig som volumet mellom

tanklokket og kjernen blir mest mulig fri-gjort.

Manøvreringen av knippene kan skje uten demontering av annet enn tankens lokk.

Claims (5)

1. Festeanordning for knipper av brenselelementer i kjernereaktorer, omfattende et hode (14) og et sylindrisk føringsrør (1, 3), hvilket hode opptas i en åpning i reaktorens øvre gitter og er forsynt med en anslagsdannende krave (18) oventil, karakterisert ved at hodet (14) er parallellepipedisk med vertikal akse, er gjen-nomboret langs aksen og i sin nedre del er forsynt med utsparinger som opptar paler (19) med horisontale svingeakser, og at det sylindriske føringsrør (1, 3) trenger delvis inn i hodets gjennomboring og herunder påvirker palene mot underkanten (32) av åpningen, samtidig som der er anordnet låseorganer (33) mellom hodet og førings-røret og endene av brenselelementenes kapsel (23) er fastgjort ved hjelp av flenser (21, 23, resp. 26, 27) dels til den nedre del av hodet og dels til et beslag (25) som kan gli fritt i et leie i reaktorens nedre gitter.

2. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at hodet (14) har samme tverrsnitt som brenselelementenes kapsel (23).

3. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at hodet (14) har firkantet tverrsnitt.

4. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at føringsrøret (1, 3) er forsynt med tapper (6) for man-øvreringen.

5. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at beslaget (25) har en boring av konvergerende og divergerende form.