NO145504B - Fremgangsmaate og innretning for fremstilling av fibre fra et materiale i trekkbar tilstand - Google Patents

Description

Kj ernereaktor.

Oppfinnelsen vedrører en kj ernereaktor med en kjerne av avlange brenselelementer som har en tendens til å bevege seg i lengderetningen som følge av påvirkning fra kjølemiddelstrømmen gjennom dem, hvorhos noen av brenselelementene har en langsgående innvendig passasje for opptak av kontrollstaver.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en kjernereaktor med en kjerne omfatten-de et antall stangliknende brenselelementer hvis nedre ender er opptatt i rommene i en gitterplate og holdes der ved hjelp av en låseinnretning, hvilken kjerneinnret-ning er kjennetegnet ved at låseinnretningen omfatter sperrearmer som er svingbart forbundet med faste deler av brenselelementene og kan betjenes ovenfra med en betj eningsstang, hvilken betjeningsstang går hovedsakelig aksialt gjennom elementet og bærer et plungerstempel som av en skruefjær presses mot en stilling i hvilken sperrearmene presses utover til forank-ringssamvirke med gitterplaten.

Ved en foretrukken utførelsesform er gitterplaten oppbygget av innbyrdes kryssende gitterstaver.

Ifølge oppfinnelsen kan de nedholdte brenselelementene ha utadrettede fjærklemmer ved sine øvre ender beregnet for samvirke med og fastholding av hosliggende kontrollstavbrenselelementer.

Oppfinnelsen skal i det følgende be-skrives ved hjelp av et utførelseseksempel som vist på de delvis skjematiske tegnin-ger hvor:

Fig. 1 viser et lengdesnitt av en kjernereaktor. Fig. 2 viser et forstørret tverrsnitt av reaktoren i fig. 1 etter linjen 2-2 sett i retningen av pilene, med noen av delene på utsiden av reaktorens trykkjele delvis vist. Fig. 3 viser et oppriss i en forstørret målestokk av et nedholdt brenselelement i reaktoren i fig. 1, også her er tegningen brutt og rykket sammen for å redusere tegningens vertikale utstrekning. Fig. 4 viser et forstørret tverrsnitt av det nedholdte brenselelement i fig. 3 etter linjen 4-4 og sett i retning av pilene og med noen av brenselkomponentene fjernet. Fig. 5 viser et grunnriss av det nedholdte brenselelement i fig. 3. Fig. 6 viser sett ovenfra en del av et toppgitter i det nedholdte brenselelement i fig. 3 med noen brenselkomponenter i stilling. Fig. 7 viser sett ovenfra en del av et mellomliggende avstandsgitter i det nedholdte brenselelementet i fig. 3 med noen brenselkomponenter i stilling. Fig. 8 viser et forstørret tverrsnitt av en hjørnebrenselbolt i det nedholdte brenselelementet med et tilhørende buklet av-standsbeslag etter linjen 8-8 i fig. 3 og sett i retningen til pilene. Fig. 9 viser et utrettet snitt etter linjen 9-9 i fig. 8.

Reaktoren 10 i fig. 1 består av en opp-reist trykk-kjele 54, med sirkulært tverrsnitt og med en bunn 54A og et øvre lukke-organ 56 som sikres med boltene 58.

I reaktor-trykkjelen 54 er det like oven- I for bunnen 54A plasert en horisontal nedre gitterplate 60 som avgrenser et nedre, grunt felleskammer 62. Over og parallelt med den nedre gitterplaten 60 er det anordnet en øvre gitterplate 64 omtrent midt på kjelen, hvilken gitterplate sammen med trykkjelen 54 og lokket 56 begrenser et øvre felleskammer 66.

Den aktive brenselregionen eller kjernen 68 i reaktoren er plasert mellom de nedre og øvre gitterplater 60 og 64 og består av en kombinasjon av vertikalt for-løpende nedholdte brenselelementer 70 og kontrollstavbrenselelementer 72 i et regu-lært alternerende mønster som vist i fig. 2. Hvert av kontrollstavbrenselelementene 72 er utformet slik at en i tverrsnitt korsfor-met kontrollstav 73 kan passere gjennom det, og kjernen er arrangert slik at den har et omtrentlig sirkulært tverrsnitt med et antall nedholdte brenselelementer 74 med redusert tverrsnitt plasert i grupper på tre i kvadrantintervaller rundt kjernens periferi. Mellom nevnte kvadrantintervaller er det plasert nedholdte brenselelementer 70A i grupper på tre, slik at kjernens periferi dannes uv nedholdte brenselelementer og hvert kontrollstavbrenselelement 72 er om-gitt av fire nedholdte brenselelementer 70, eller 70 og 74.

Som vist i fig. 3 og 5 består et nedholdt brenselelement 70 av et antall brenselkomponenter 76, utformet som brensel-pinner eller staver med sirkulært tverrsnitt, og som strekker seg longitudinalt i kjernen.

Disse komponentene 76 inneholder spaltbart brensel i avlange forseglede rør. Ved de motsatte ender, som ved den øvre enden 77, har komponentene 76 deler med redusert tverrsnitt som passer inn i toppgitteret 78, respektivt bunngitteret 80. Bunngitteret 80 har en liknende kassefor-met konstruksjon selv om det er dypere enn toppgitteret 78 som er vist i fig. 6 og består av parallelle ledd som er plasert i et diagonalt mønster slik at det dannes fir-kantede rom for de respektive brenselkomponenter. I tillegg er med lik avstand mellom endene til brenselkomponentene 76 plasert mellomliggende gitter 82, som sik-rer sideveis avstand og støtte for brenselkomponentene. Disse mellomliggende gitter har også en i det vesentlige eggkasseformet konstruksjon som vist i fig. 7 og består av parallelle gitterledd i et kvadratisk møn-ster, og danner kvadratiske rom for opptak av de respektive brenselkomponenter.

Ved de fire hjørner til hvert nedholdt brenselelement 70 er det plasert hjørne-

brenselkomponenter 84, i hvilke brenselet er plasert i rør av tyngre konstruksjon enn for de andre brenselkomponentene 76. I tillegg til hjørnebrenselkomponentene 84 har de midtre brenselkomponentene 86 i hver av de periferiske radene med brenselkomponenter, rør med tyngre konstruksjon enn komponentene 76, dog ikke av en så tung konstruksjon som de i hjørnebrensel-komponentene 84, og hjørnebrenselkompo-nentene 84 og de midtre brenselkomponentene 86 er innesluttet i en brenselelement-støtteramme. Der hvor hjørnebrenselkom-ponentene 84 passerer gjennom de mellomliggende gitterne 82 er det på hjørnebren-selkomponentene 84 plasert buklete beslag 87 som holder de mellomliggende gittere i

stilling ved hjørnene til brenselelementet. Som vist i fig. 8 og 9 ligger de buklete beslagene 87 rundt hjørnebrenselkomponen-tene 84 over og under det mellomliggende gitter 82. Beslagene 87 er buklet innover ved de tre stedene 85 på periferien slik at det dannes en klempasning mot hjørne-brenselkomponenten 84.

Rett over toppgitteret 78 er det et topp-støpestykke 88 hvori hjørnebrenselkompo-nentene 84 og de midtre brenselkomponentene 86 er skrudd inn for å forbinde støpe-stykket til brenselelementet. De andre brenselkomponentene 76 i brenselbunten rager bare inn i toppgitteret 78. På liknende måte løper hjørne- og midtbrenselkom-ponentene gjennom bunngitteret 60 og er forbundet med et nedholdningsovergangs-stykke 90 som er plasert rett under bunngitteret. Overgangsstykket 90 består av en større rektangulær del 92 og en nedre sy-lindrisk del 94 som rager aksialt nedover fra det nedholdte brenselelement 70. In-deksorganer 95 er plasert på yttersiden av den sylindriske delen 94 for lokalisering av det nedholdte brenselelementet i reaktor-kjernen. Den sylindriske delen 94 i overgangsdelen 90 passer inn i den nedre gitterplaten 60 i kjernen og organene 95 går inn i de tilpassede utsparinger i gitterplaten 60.

To støttestenger 96 er ved deres øvre ender forbundet med overgangsdelen 90 og rager nedover parallelt med den longitudi-nale aksen til det nedholdte brenselelementet 70. På de nedre endene av støtte-stengene 96 er det påsatt et par vertikale plater 98. Et par overfor hverandre plaser-te sperrearmer 100 er svingbart forbundet med platene 98 med deres øvre ender og henger ned mellom platene og under støt-testengene 96. Hver sperrearm består av en øvre del 102 som er forbundet til platen 98 med en bolt og en i det vesentlige triangu-lært formet lav nedre del 104 med en egg som løper tranversalt fra sperrearmen vekk fra aksen til det nedholdte brenselelement slik at det danner en skulder 106. Istedet for en sentrisk brenselkomponent i brenselelementet er det en betjeningsstang 108 som strekker seg fra toppstøpestykket 88 nedover gjennom brenselelementet til et punkt under overgangsstykket 90. Ved dens nedre ende er betjenings- eller utløsnings-stangen 108 utformet med et stempel eller hode 110 med en nedre, nedoverrettet til-spisset kileformet del 112, som er plasert mellom og i kontakt med de nedre delene 104 til sperrearmene 100. Den kileformede delen 112 er forsynt med et par motsatte overflater 114 som konvergerer nedover og er i kontakt med de tilsvarende overflatene 116 på de nedre delene 104 til sperrearmene 100.

Utløsningsstangen 108 løper gjennom en åpning i overgangsdelen 90 og en fjær-holderplate danner en del av overgangsdelen ved den nederste enden av åpningen hvor betjeningsstangen passerer. Som vist i fig. 3, er det rundt utløsningsstangen plasert en skruefjær 120, som virker mot fjær-holderplaten ved den øvre enden og mot topplaten 122 på stempelet 110 ved den nederste enden. Ved stangens øvre ende over støpestykket 88 er det på utløsnings-stangen 108 påsatt en løfteknott 124.

Fjæren 120 spenner stempelet 110 og dets kileformede del 112 nedover, idet overflatene 114 presser utover mot de tilsvarende overflater 116 på sperrearmene 100 og tvinger sperrearmene 100 til å svinge rundt de respektive svingepunkter i platene 98 slik at de nedre delene 104 beveges utover og skuldrene 106 beveges til en horisontal stilling slik at de presser oppover mot støt-tesko som er plasert på den underste flaten til den nedre gitterflaten 60.

Rundt periferien til toppstøpestykket 88 på hvert nedholdt brenselelement er det flere fjær klemmer 126 som tjener til å forbinde nedholdte brenselelementer 70 til til-støtende kontrollstavbrenselelementer 72. Som vist i fig. 5 er det to fjærklemmer 126 på hver av tre sider på toppstøpestykket 88. De indre nedholdte brenselelementene 70 som er plasert innenfor kjerneperiferien har fjærklemmer 126 på alle fire sidene, men nedholdte brenselelementer i kjernens periferi har ikke kontrollstavbrenselelementer på alle fire sidene og de har derfor bare fjærklemmer 126 på sider som støter mot kontrollstavbrenselelementer.

Som nevnt før, finnes det flere nedholdte brenselelementenheter 74 med redusert størrelse plasert rundt kjernens periferi. Disse reduserte nedholdte enheter har egne sperreorganer i likhet med de nedholdte brenselelementene 70, som virker på den nedre gitterplaten 60, men bare de som har en side i kontakt med et kontrollstavbrenselelement 72 utgjør en ned-holding for et tilstøtende brenselelement.

Når reaktoren arbeider, kommer mode-rator kjølemiddel som består av en blanding av lett og tungt vann inn i reaktoren 10 gjennom innløpsåpningen 17 og strømmer nedover mellom det indre termiske skjold 140 og trykkjeleveggen 54 til det nedre felleskammer 62. Fra det nedre felleskammer 62 strømmer moderator-kjølemidlet oppover gjennom kjernen 68, og gjennom brenselelementene 70, 72, idet det strømmer forbi brenselkomponentene i både de nedholdte brenselelementene 70 og kontrollstavbrenselelementene 72, fjerner varmen som er fremkommet ved spaltingskjedere-aksjonen og bevirker den nødvendige mo-derering eller bremsekraft for kontroll av reaktoren slik at det fremskaffes et over-skudd av nøytroner for omgjøring av fer-tilt materiale til spaltbart materiale.

Etter at det er passert gjennom kjernen 68, strømmer moderator-kjølemidlet oppover gjennom den øvre gitterplaten 64 inn i den øvre felleskammersylinderen 156 hvorfra mesteparten av kjølemidlet passerer gjennom åpningen 190 til utløpet 18. En viss del av kjølemidlet fra kjernen strømmer inn i kontrollstavføringsrørene 158 og forbi disse oppover og ut gjennom åpningen 174 i bøssingene 172 til rommet over platen 160. Fra rommet over denne platen, strømmer kjølemidlet nedover på utsiden av den ytre felleskammersylinderen 156 og innenfor understøttelsesanordnin-gen 180 og går ut av reaktor kjelen gjennom utløpet 18.

Claims (3)

1. Kjerhereaktor med en kjerne omfat-tende et antall stangliknende brenselelementer hvis nedre ender er opptatt i rommene i en nedre gitterplate og holdes der ved hjelp av en låseinnretning, karakterisert ved at låseinnretningen omfatter sperrearmer (100) som er svingbart forbundet med faste deler (98) av brenselelementene (70) og kan betjenes ovenfra med en betjeningsstang (108), hvilken betjeningsstang går hovedsakelig aksialt gjennom elementet og bærer et plungerstempel (110) som av en skruefjær (120) presses mot en stilling i hvilken sperrearmene (100) presses utover til forankrings-samvirke med gitterplaten (60).

2. Kjernereaktor ifølge påstand 1, karakterisert ved at gitterplaten (60) består av innbyrdes kryssende gitter - staver.

3. Kjernereaktor ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at brenselelementene (70) er utstyrt med utadrettede fjærklemmer (126) ved sine øvre ender, hvilke fjærklemmer er beregnet for sam virke med og fastholding av hosliggende kontrollstavbrenselelementer (72).