SE1351022A1 - Distanser med avböjningsbegränsade stavkontakter för kärnbränsleanordningar och metoder för att tillverka dessa - Google Patents

Abstract

Kärnbränsledistanser innefattande en avböjningsbegränsad elastisk stavkontakt. Distanser kan därutöver innefatta en stel kontakt utan elastiskt funktionalitet. Avböjningsgraden kan väljas utifrån en tröskel för plastisk deformation, maximal bränslestavsrörelse, förväntade tvärgående laster relaterade till bränsleanordning, inspektion, hantering, transport, drift, olyckor och/eller annan driftskaraktäristik. Distanser innefattar avböjningsbegränsade elastiska kontakter och/eller stela kontakter i flera arrangemang inom distansen och/eller på en enskild bränslestav. Distanser är kompatibla med en enkel tillverkningsmetod som bildar stela, avböjningsbegränsade och elastiska komponenter från ett enskilt substrat. Kärnbränsledistanser är användbara vid flera typer av bränsleanordningar.

Description

kontakt med distans 18 om galleröppningar 41 är större än en diameter av bränslestaven 14. Stavkontakter 46 kan exempelvis fästas mot en eller flera sidoväggar 45 av galleröppning 41 och sträcker sig inåt för att kontakta bränslestav 14 och stelt förbinda bränslestaven 14 till distansen 18 i en tvärgående riktning.

SAMMANFATTNING

[0004] Exempel på utföringsformer innefattar kärnbränsledistanser som sitter längs axiella positioner på an bränsleanordning och omger/riktar in bränslestavar som passerar därigenom. Exempel på utföringsformer av distanser inkluderar en specialiserad stavkontakt med en elastisk komponent och en tillhörande begränsningskomponent som begränsar den elastiska komponentens avböjning. Den elastiska komponenten kan utföras på flera olika sätt, bland annat som ett krökt utsprång med en längd för minimal kontakt med bränslestaven. Begränsande komponenter är på liknande sätt olika, och kan innefatta ett krökt utsprång med en längd kortare än den elastiska komponenten för att tillåta en viss rörelse av bränslestaven mot den elastiska komponenten innan den stoppas, såsom genom kontakt med avböjningskomponenten. Graden av tillåten rörelse kan ungefär uppgå till tröskeln för plastisk deformation av den elastiska komponenten eller några andra önskade kriterier . Elastiska och avböjningsbegränsade komponenter kan vara anordnade och relaterade på flera olika sätt i exemplifierande utföringsformer, innefattande en central, axiellt utsträckt elastisk komponent som ansluter till distansen vid två axiella ändar, med avböjningsbegränsare vid respektive axiell ändpunkt.

Exempelutföranden av bränsledistanser kan vidare innefatta ett stelt stopp utan någon Exempelutföranden av bränsledistanser kan motsvarande elastiska komponenten innefatta specialiserade stavkontakter i valfritt antal och mönster baserat på bränsleanordningsutformning, önskade driftsegenskaper och förväntade belastningar och stötar. Exempelutföranden av bränsledistanser kan vara rätlinjiga med fyrkantiga galleröppningar med specialiserade stavkontakter som sträcker sig i grupper om fyra från varje innervägg av varje öppning, till exempel. I ett sådant exempel kan specialiserade stavkontakter omfatta en kombination av stela stopp och elastiska komponenter placerade runt varje bränslestav . Exemplifierande utföringsformer innefattar nukleära bränsleelement med distanser genom vilka flera stavar passerar, var och en i kontakt med en önskad kombination av avböjningsbegränsade och stela kontakter vid olika punkter om varje stav.

[0005] ] Exempelmetoder inkluderar tillverkning och användning av kärnbränsleanordningar och distanser med avböjningsbegränsade elastiska komponenter.

Exempelmetoder kan innefatta stansning av inre delar av distanser för att forma delen och elastiska och/eller stela/avböjningsbegränsande delar tillsammans så att en förenklad tillverkningsmetod uppnås och distansen inre delar är integrerad och kontinuerliga. Olika komponenter kan stansa ytterligare eller göras smalare för att ge ytterligare stelhet och önskade elasticitetsnivåer utifrån bränslebehov.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA

[0006] Exempel på utföringsformer kommer att framgå tydligare genom att beskriva, i detalj, bifogade ritningar, där likadana element betecknas med samma hänvisningsbeteckningar, vilka ges som illustration enbart och således inte begränsar de termer som de skildrar.

[0007] FIG. 1 är en illustration av ett snitt av en konventionell kärnbränsleanordning.

[0008] FIG . 2 är en illustration av en bränsledistans enligt närliggande teknik från en axiell riktning.

[0009] FIG . 3 är en illustration av ett exempelutförande av en bränsledistans från en axiell riktning.

[0010] FIG . 4 är en illustration av ett exempelutförande av en specialiserad stavkontakt.

[0011] FIG . 5 är en illustration i ett snitt av ett exempelutförande av en bränsledistans från en axiell riktning som visar en detalj av ett exempelutförande av en specialiserad stavkontakt.

DETALJERAD BESKRIVNING

[0012] ] Det här är ett patentdokument, och allmänna breda tolkningsregler bör tillämpas när man har läst och förstår detta. Allt som beskrivs och visas i det här dokumentet är ett exempel på föremål som omfattas av patentkraven . Eventuella specifika strukturella och funktionella detaljer som beskrivs häri är endast avsedda att beskriva hur man åstadkommer och använder exemplifierande utföringsformer. Flera olika utföringsformer som ej specifikt visas häri faller inom kravens omfattning; som sådana, kan kraven utföras i många alternativa former och skall inte tolkas såsom begränsade endast till de häri angivna exemplifierande utföringsformerna.

[0013] Det skall förstås att, även om termerna första, andra, etc, används häri för att beskriva olika element, ska dessa element inte begränsas av dessa termer. Dessa termer används endast för att skilja ett element från ett annat. Till exempel kan ett första element betecknas som ett andra element, och på liknande sätt kan ett andra element betecknas som ett första element, utan att avvika från omfattningen av de exemplifierande utföringsformerna . Såsom använt häri avser uttrycket "och/eller " vilken som helst och samtliga kombinationer av en eller flera av de associerade listade objekt.

[0014] Det skall förstås att när ett element betecknas som "anslutet", "kopplat", "parat", "fäst", eller "fixerat" till ett annat element, kan det vara direkt anslutet eller kopplat till det andra elementet eller kan mellanliggande element förekomma . Däremot när ett element betecknas såsom varande "direktanslutet" eller "direkt kopplat" till ett annat element, finns inga mellanliggande element närvarande. Andra ord som används för att beskriva förhållandet mellan elementen bör tolkas på ett liknande sätt (t.ex "mellan" kontra "direkt mellan", "intilliggande" kontra " direkt intilliggande", etc.). På samma sätt kan en term såsom "kommunikativt ansluten" innefatta alla varianter av informationsutbytesvägar mellan två enheter, inklusive mellanliggande enheter, nätverk etc. anslutna trådlöst eller inte.

[0015] Som använt häri är de singulära formerna "en", "ett" och "den" avsedda att innefatta både singular- och pluralformer, såvida inte språket uttryckligen anger något annat med ord som "bara", "singel", och/eller "en". Det ska vidare förstås att termerna "innefattar", "innefattande", "innehåller" och/eller "innehållande", när de används här, anger förekomsten av angivna funktioner, steg, operationer, element, idéer och/eller komponenter, men inte i sig utesluter förekomsten eller tillägg av en eller flera andra funktioner, steg , operationer , element , komponenter , idéer och/eller grupper av dessa.

[0016] Det bör också noteras att de strukturer och verksamheter som diskuteras nedan kan uppstå ur den ordning som beskrivs och/eller noteras i figurerna .Till exempel kan två operationer och/eller siffror som visas i följd faktiskt exekveras samtidigt eller kan ibland utföras i omvänd ordning, beroende på funktionalitet/handlingar inblandade. På samma sätt kan enskilda operationer inom de nedan beskrivna exempelmetoderna utföras upprepade gånger, var för sig eller i följd, så att återkoppling eller andra operationsserier utöver de nedan beskrivna enskilda operationerna tillhandahålls. Det bör förutsättas att alla utförande som har egenskaper och funktioner som beskrivs nedan omfattas, i varje fungerande kombination, omfattas av de exemplifierande utföringsformerna.

[0017] De sökande har insett att bränsleanordningar utsätts för en rad olika chocker och belastningar under sin livstid, innefattande frakt, installation, handhavande, seismiska händelser, och kraftproduktion, som täcker ett brett spektrum av tvärkraftprofiler på anordningen. Som sådan, även om det är önskvärt att hålla bränslestavarna i särskilda positioner i en bränsleanordning för fluidflöde, neutronik, och hanteringsändamål, kan stel och direkt kontakt mellan distansen och bränslestavarna öka risken för skador på distansen eller bränslestavarna när enheten utsätts för vissa tvärgående belastningar, exempelvis plötsliga slaghändelser eller intensiva vibrationer. Vidare har de sökande insett att en stel förbindelse mellan distansen och bränslestavarna kan orsaka skador vid axiell rörelse av distansen i förhållande till bränslestavarna under bränslemonterings- och demonteringsprocesser, och/eller kan leda till plastisk deformation av inre distansfunktioner eller bränslestavar under vissa tvärgående lasthändelser och potentiellt skada anordningen. Ã andra sidan kan rent elastiska anslutningar mellan distansen och bränslestavar resultera i mindre förutsägbara avstånd mellan bränslestavarna när anordningen utsätts för vissa tvärgående belastningar, vilket resulterar i plastisk deformation av sådana elastiska anslutningar och/eller dålig bränslestavspositionering.

Elastiska kopplingar kan också ha oacceptabelt stora tvärgående tvärsnittsektioner för att tillhandahålla nödvändig elastisk kraft, vilket minskar kylmedelsflöde och värmeöverföring för stavkylning. Nedan beskrivna exemplifierande utföringsformer behandlar dessa och andra problem som insetts av sökande med unika lösningar möjliggörs av exemplifiera nde utföringsformer.

[0018] Föreliggande uppfinningen avser bränsledistanser, bränsleanordningar med distanser och metoder att bilda och använda dessa, där distanserna inkluderar en elastisk kraft till en bränslestav till stavkontakt som ger en viss grad och avböjningsbegränsas därefter . Detta kan undvika permanent deformation av det elastiska elementet, uppnå önskad bränslestavsseparation, förenkla tillverkningen och/eller uppnå flera andra önskade egenskaper. Specifika exemplifierande utföringsformer diskuteras nedan som illustrerar exempel på hur detta kan göras.

[0019] FIG . 3 är en illustration av ett tvärsnitt av en profil av ett exempelutförande av en bränsledistans 100. Såsom visas i FIG. 3 kan utföringsexemplet av bränsledistanselement 100 innefatta flera särdrag av samt kunna användas med eller i stället för relaterade bränsledistanser, såsom de som visas i FIG. 1 och 2. Bränsledistans kan innefatta flera interna gal|eröppningar141 som bildas av inre spant 142 inom ett yttre omkretsband 149.

Bränslestavar 14 kan passera genom exempelutförandet av en bränsledistans100 genom galleröppningar 141, med en eller flera innerväggar 145 av galleröppningar 141 utan direkt kontakt med en motsvarande stav 14. Icke visade delar av exempelutförandet av bränsledistans 100 kan likna den del som visas i FIG. 3 för att förevisa samtliga exempelutförande av distans 100 med varje godtycklig antal galler 141 och bränslestavar 14. Även om det specifika exempleti FIG. 3 visas i en rätlinjig form och layout liknande de distanserna enligt relaterad teknik i FIG. 1 och 2 är det underförstått att andra geometrier, storlekar och galleröppningslayouter omfattas och kan användas som exemplifierande utföringsformer. Exempel utförande av bränsledistans 100 kan innefatta andra särdrag, till exempel flödestabbar [flow tabs], virvelbladsblandare, skräp filter, badkar etc. som tillåter distansen att kunna användas med olika typer av bränsleanordningar genom lämplig eller känd variation.

[0020] Som visas i FIG. 3, innehåller utföringsexemplet av bränsledistansen 100 ett utföringsexempel av stavkontakt 146 som är i kontakt med bränslestaven 14 genom att sträcka sig i tvärriktning (horisontell eller vertikal riktning i exemplet i FIG.3) från innerväggen 145 av galleröppning 141 Exempelutförande av stavkontakten 146 innefattar åtminstone en av ett stelt stopp 462 och en avböjningsbegränsad elastisk kontakt 461. Stelt stopp 462 förhindrar allmänt relativ rörelse av en kontaktad bränslestav 14 mot en närmast belägen innervägg 145 från vilken stelt stopp 462 sträcker sig. Avböjningsbegränsad elastisk kontakt 461 är flexibel och ger en del, men inte fullständig, förflyttning av en kontaktad bränslestav 14 i riktning mot en närmast belägen innervägg 145 från vilken den avböjningsbegränsade elastiska kontakten 461 sträcker sig.

Det vill säga, den avböjningsbegränsade elastisk kontakten 146 ger ett avstånd eller spelrum för bränslestav 14 att röra sig mot en innervägg 145 och samtidigt vara föremål endast för återställande elastisk kraft, men bortom vilken bränslestav 14 är föremål för en stel blockerande kraft. Detta spelrum eller grad av rörelse kan väljas baserat på en fjäderkonstant föder avböjningsbegränsad elastisk kontakt 461, ett önskat minimiavstånd mellan bränslestav 14 och innerväggen 145, chockkrafter som förväntas påträffas av en bränsleanordning innefattande densamma vid transport, användning eller olycka, och/eller den plastiska tröskeln för den avböjningsbegränsade elastiska kontakten 461.

[0021] Varje antal specialiserade stavkontakter146 kan placeras i en galleröppning 141 .

Till exempel, om en galleröppning 141 har fyra innerväggar 145, kan en specialiserad stavkontakt 146 utsträcka sig från varje vägg 145 för att åstadkomma fyra specialiserade stavkontakter 146 i kontakt med en bränslestav 14. Alternativt kan flera eller inga specialiserade stavkontakter146 också finnas på en viss innervägg 145, och valfritt antal innerväggar 145, inklusive en enda, cirkulär hylsliknande innervägg 145, kan användas i exempelutföranden av distanser. Som sådana, kan en enda specialiserad stavkontakt 146 i en enda galleröppning 141 finnas i exempelutföranden av distanser, upp till ett dussin specialiserade stavkontakter146 i upp till varje galleröppning 141 i andra exempelutföranden.

[0022] Specialiserade stavkontakter 146 kan inrättas att tillhandahålla bränslestavar 14 med önskade dämpningsegenskaper. Till exempel, såsom visas i F|G.3, kan två avböjningsbegränsade elastiska kontakter 461 sträcka sig från två vinkelräta väggar 145, medan två stela stopp 462 kan sträcka sig från motsatta vinkelräta väggar 145 i en given galleröppning 141. Exempel arrangemangeti FIG. 3 kan därmed ge avböjningsbegränsade elastiska krafter i två vinkelräta tvärgående riktningar och stela krafter i två vinkelräta riktningar. Andra arrangemang, inklusive allt avböjningbegränsat elastiskt motstånd från avböjningsbegränsade elastiska kontakter 461 i en eller alla riktningar, en stel kontakt från en enda riktning, och/eller olika blandningar av elastisk, stel och/eller ingen kontakt från valfritt antal sidor över olika galleröppningar 141 är naturligtvis möjliga att använda i exempelutföranden av distanser. Kärnbränsleingenjörer kan använda exempelutföranden av distanser med varierande stela och elastiska stavkontakter för att uppnå en hög grad av stöd och svar på bränslestavar distanserade genom exempelutföranden och uppnå önskade nivåer av stöd och/eller dämpning baserat på stavposition inom en distans, bunt och/eller kärna som bygger på förväntade operativa och transportchockmagnituder och riktningar, baserat på steady-state vibrationsförhållanden.

[0023] Om specialiserade stavkontakter 146 använder två motstående kontakter, såsom både en avböjningbegränsad elastisk kontakt 461 och ett stelt stopp 462, såsom visas i F|G.3, kan specialiserad stavkontakt 146 vara i kontakt med ett flertal bräns|estavar14 i olika galleröppningar141 som sträcker sig på båda sidor av ett inre spann 142. I exemplet i FIG. 3 innehåller specialiserad stavkontakt ett stelt stopp 462 som ger en stel kontakt till en bränslestav 14 i en galleröppning141 och en motsatt avböjningsbegränsad elastisk kontakt 461 som ger en flexibel, återställande kontakt till en annan bränslestav 14 i en angränsande galleröppning 141.

[0024] Specialiserad stavkontakt 146 kan utföras på flera sätt för att ge önskade stela och/eller avböjningsbegränsade elastiska kontaktegenskaper till bränslestavar som därigenom stöds. FIG. 4 är ett exempel på utföringsform som visar ett speciellt arrangemang för en specialiserad stavkontakt 146 som ger både stel kontakt och avböjningsbegränsad elastisk kontakt med intilliggande bränslestavar. Såsom visas i F|G.4, innefattar exempelutförandet av specialiserad stavkontakt 146 en elastisk kontakt 461a, som kan vara en fjäder eller en förlängning med en tvärgående längd som är tillräcklig för att kontakta en bränslestav placerad i en cell med specialiserade stavkontakt 146. Elastisk kontakt 461a kan ha rundade kanter och har en relativt tunn profil så att den har minimal skräpuppsamling och/eller blockerande verkan på fluidum som strömmar över en stav och specialiserad stavkontakt 146 i den axiella riktningen. Elastisk kontakt 461a kan vidare vara utformad för att minimera en hydraulisk profil av exempeldistanser i vilka den är användbar genom att vara smal och långsträckt i den axiella riktningen (den vertikala riktningen i exemplet i F|G.4) och samtidigt med minimal utsträckning i den tvärgående riktningen (den horisontella riktningen i exemplet i F|G.5), för att minimalt blockera fluidflödet samtidigt som man tillhandahåller den önskade motståndskraften.

[0025] Elastisk stavkontakt 461a kan bildas av något material som är kompatibelt med en operativ kärnreaktormiljö, innefattande zirkoniumlegeringar, aluminiumlegeringar, rostfritt stål och/eller nickellegeringar såsom X-750 . Elastisk kontakt 461a kan formas till en tunnhet och andra dimensioner för att åstadkomma en önskad fjäderkonstant och/eller tröskelvärde för plastiskt deformation baserat på valfritt antal kriterier bland annat position i kärna, bränslestavsegenskaper, förväntade belastningar och vibrationer etc. Eftersom elastisk kontakt 461a kan ge en flexibel, återställande kraft till en bränslestav i kontakt med enbart en relativt smal/tunn böjd kontaktyta, kan risken för nedsmutsning, korrosion och/eller skräpuppsamling mellan elastisk kontakt 461a och en bränslestav minimeras.

[0026] ] Exempel på utföringsform specialiserad stav kontakten 146 innefattar även en avböjningsbegränsare 461b som sträcker sig i tvärriktningen från inre spann 142.

Avböjningsbegränsare 461b är jämförelsevis stel, och om den trycks till kontakt med en bränslestav kommer den i hög grad att förhindra varje ytterligare rörelse av bränslestaven mot en innervägg 145 (F|G.3) av en distans i vilken den används . Såsom visas i F|G.5, sträcker sig avböjningsbegränsare 461b mot en bränslestav en kortare sträcka än en motsvarande elastisk kontakt 461a . På detta sätt erbjuder avböjningsbegränsare 461b ett spelrum d inom vilket bränslestaven 14 kan röra sig i riktning mot en innervägg 145 av ett exempelutförande av en distans samtidigt som den är föremål för endast den återställande kraften från elastisk motståndskontakt 461a . Spelrum d kan väljas baserat på en fjäderkonstant för elastisk kontakt 461a, ett önskat minsta avstånd mellan exempelutföranden av distanser och bränslestavar 14, chockkrafter som förväntas påträffas av en bränsleanordning innefattande densamma under transport, användning eller olycka och/eller tröskelvärde för plastisk deformation för elastisk kontakt 461a .

[0027] d kan exempelvis vara ett avstånd mindre än en tröskel för plastisk deformation för elastisk kontakt 461a, så att elastisk kontakt 461a kommer att upprätthålla en tillräcklig fjäderkonstant och längd, och därmed funktionalitet, även efter en kraftig tvärgående kraft som påverkar avböjningsbegränsare 461b att komma i direkt kontakt med bränslestaven 14. I ett alternativ eller tillägg kan d exempelvis vara ett maximalt avstånd mellan ett inre spann 142 i ett exempelutförande av distansen och en inre yta av bränslestaven 14 i syfte att upprätthålla de önskade flödesnivåer eller andra termohydrauliska egenskaper hos en bränsle anordning innehållande densamma. Såsom visas i FIG. 4 kan flera avböjningsbegränsare 461b användas, en på respektive axiell sida av elastisk kontakt 461a . I alla dessa och andra sätt, kan avböjningsbegränsa re 461b stelt förhindra ytterligare relativ rörelse mellan distanselement och bränslestavar 14 i önskade kombinationer med tillåten relativ rörelse mellan desamma som motstås och vänds genom elastisk kontakt 461a.

[0028] Exempel på utföringsform av specialiserad stavkontakt 146 kan vidare innefatta ett stelt stopp 462, som ger en stel och säker kontakt med en bränslestav. Såsom visas i F|G.4 och 5 kan stelt stopp 462 likna avböjningsbegränsat 461b men utan parkoppling till något elastiskt element som är i kontakt med en likadan bränslestav. Stelt stopp 462 kan exempelvis också vara en tunn, avrundad förlängning av en tvärgående längd för att ge ett stelt stöd för bränslestav 14 och därigenom kontakt. På detta sätt kan stelt stopp 462 även utgöra en minimiflödesblockering och/eller skräpuppsamlingsprofil under kontakt med en minimal yta av bränslestaven 14. Såsom visas i F|G.5, kan en tvärgående bredd av det stela stoppet 462, elastisk kontakt 461a, och avböjningsbegränsare 461b vara cirka 0,1 tum eller mindre . Stelt stopp 462 och avböjningsbegränsare 461b kan sträcka sig i inbördes motsatta tvärgående riktningar för att tillhandahålla respektive krävd minimidistans mellan bränslestavar 14 i angränsande galleröppningar 141. Stelt stopp 462 och avböjningsbegränsare 461b kan vara relativt tjockare än elastisk kontakt 461a och stödjas mer direkt av inre spann 142 för att ha relativt liten elasticitet och ge önskad stelhet och rörelsebegränsning. Likaså stelt stopp 462 och/eller avböjningsbegränsare 461b tillsammans med andra delar av utföringsexempel av specialiserad stavkontakt 146 kan vara tillverkad av något material som är förenligt med en operativ kärnreaktormiljö, innefattande zirkoniumlegeringar, aluminiumlegeringar, rostfritt stål, och/eller nickellegeringar såsom X - 750.

[0029] Specialiserade stavkontakter146 kan bildas av de inre spannen 142 genom en stansning eller gjutningstillverkningsprocess som inte kräver några ytterligare delar eller anslutningar till de inre spannen 142 och således skapas ett enklare, lättviktigt exempelutförande av en distans 100. Till exempel kan inre spännvidder 142 tillverkas genom en stansningsprocess som ger en mängd material och definierar en tjocklek för inre spann 142 på, exempelvis, cirka 0,010 tums tjocklek eller större. Elastisk kontakt 462 kan bildas därefter genom att expandera, stansa och/eller tunna ut önskade delar av inre spann 142 och eller ta bort delar av inre spann 142, såsom i fallet med utföringsexemplet av specialiserad stavkontakt 146 som visas i FIG. 4 och 5 med delar av inre spann 142 borttagna kring elastisk kontakt 462. Eller kan elastisk kontakt 461a exempelvis formas 11 genom svetsning av en bladfjäder till inre spann 142 eller på annat sätt fästas vid inre spann 142. Specialiserade stavkontakter 146 och andra delar av exempelutföranden av bränsledistanser 100 kan värmebehandlas eller åldringshärdas efter tillverkning.

[0030] Avböjningsbegränsare 461b och stelt stopp 462 liksom elastisk kontakt 461a, kan formas genom stansning eller gjutning av inre spann 142 under framställning av exempelutförandet av distansen. På detta sätt kan tillverkningsprocessen förenklas och kräver inga ytterligare delar eller kontakter och minimera vikten av exempelutföranden av distanser med hjälp av specialiserade stavkontakter. Avböjningsbegränsare 461b och stelt stopp 462 kan stansas vid bildandet av inre spann 142 för att ha kvar en ursprunglig tjocklek, med liten eller ingen förtunning av materialet. Alternativt kan avböjningsbegränsare 461b och stelt stopp 462 vara separata stela delar svetsade eller på annat sätt förbundna med inre spann 142.

[0031] Trots att den visas i ett specifikt arrangemang i F|G.4 och 5 och i en layout i ett exempelutförande av distans 100 i F|G.3, kan avböjningsbegränsad elastisk kontakt 461 ha elastiska och avböjningsbegränsade element inrättade i flera olika konfigurationer och exempelutförande av specialiserade stavkontakter462 kan placeras och orienteras på flera olika sätt och innehålla olika komponenter. Utföringsexempel av distanser kan exempelvis innefatta en avböjningsbegränsare 462 av ringtyp som omsluter en elastisk kontakt 461, avböjningsbegränsare 462 fördelade med jämna mellanrum mellan elastiska kontakter 461a på inre spann 142, etc. Således, så länge som en önskad innervägg 145 innefattar en elastisk kontakt 461a och en avböjningsbegränsare 461b som samverkar för att undvika plastisk deformation av elastisk kontakt 461a, innefattar distansen en avböjningsbegränsad elastisk stavkontakt 146.

[0032] Med dessa exempelutföranden och metoder beskrivna, inses det av en fackman inom området att utföringsexemplen kan varieras och substitueras genom rutinexperimentering och ändå ligga inom omfånget för efterföljande krav. Även om några exemplifierande utföringsformer beskrivs med specialiserade stavkontakter i vissa positioner och med stela och elastiska särdrag i motsatta rätlinjiga galleröppningar skall det exempelvis förstås att utföringsexempel av distanser kan innefatta varje kombination och positionering av ett elastiskt element och avböjningsbegränsare. Vidare inses det att exemplifierande utföringsformer och metoder kan användas i samband med varje typ av 12 bränsle och reaktor där axiella distanser används för att rikta in bränslestavarna. Sådana variationer ska inte uppfattas vara avsteg från omfattningen av efterföljande krav. 13 Hänvisningsbeteckning Del Bränsleanordning 12 Kanal 14 Bränslestav 16 Vattenstav 18 Bränsledistans 41 Galleröppning 42 Inre spann 45 Sidoväggar 45 Stavkonta kter 49 Omkretsband 100 Exempelutförande av bränsledistans 141 Inre galleröppning 142 Inre spann 145 lnnerväggar 146 Exempelutförande av stavkonta kt 149 Omkretsband 461 Avböjningsbegränsad elastisk kontakt 461a Elastisk kontakt 461b Avböjningsbegränsare 462 Stelt stopp

Claims (20)

14 PATENTKRAV

1. Bränsledistans för användning i en kärnbränsleanordning, distansen innefattande: åtminstone ett inre element som bildar en inre öppning inrättad att ta emot en bränslestav och fixera bränslestaven i distansen samt 5 en stavkontakt som sträcker sig från det inre elementet och har en tvärgående längd för kontakt med en bränslestav som passerar genom öppningen, varvid stavkontakten innefattar ett elastiskt motståndselement och en tillhörande avböjningsbegränsare. 10

2. Bränsledistans enligt krav 1, varvid det elastiska motståndselementet innefattar ett krökt utsprång inrättat för kontakt med en bränslestav enbart vid en spets av krökningen.

3. Bränsledistans enligt krav 1, varvid avböjningsbegränsaren har en tvärgående längd 15 kortare än det elastiska motståndselementet så att bränslestaven och elastiskt motståndselement måste förflyttas i en tvärgående riktning mot det inre elementet för kontakt med avböjningsbegränsaren.

4. Bränsledistans enligt krav 3, varvid skillnanden mellan den tvärgående längden av 20 avböjningsbegränsaren och den tvärgående längden för det elastiska motståndselementet ungefärligen motsvarar en tröskel för plastisk deformation av det elastiska motstå ndselementet.

5. Bränsledistans enligt krav 3, varvid avböjningsbegränsaren innefattar två krökta 25 förlängningar som utsträcker sig i tvärgående riktning på respektive axiell sida av det elastiska motståndselementet.

6. Bränsledistans enligt krav 1, varvid det elastiska motståndselementet är anslutet till det inre elementet endast vid två axiella ändar. 30 15

7. Bränsledistans enligt krav 1, vidare innefattande minst ett stelt stopp som utsträcker sig från det inre elementet och har en tvärgäende längd för kontakt med den bränslestav som passerar genom öppningen. 5

8. Bränsledistans enligt krav 1, vidare innefattande: ett flertal inre element, varvid de inre elementen är inre spann som utsträcker sig en längd eller bredd motsvarande bränsledistansen och varvid de inre elementen är förenade för att bilda ett flertal av öppningarna. 10

9. Bränsledistans enligt krav 8, varvid de förenade inre spannen möts vid räta vinklar och bildar ett flertal öppningar som är galleröppningar.

10. Bränsledistans enligt krav 8, vidare innefattande: ett flertal stavkontakter som utsträcker sig från inre spann i var och en av 15 öppningarna samt ett flertal stela stopp som utsträcker sig från inre spann i var och en av öppningarna motsatt en motsvarande stavkontakt av stavkontakterna, varvid vart och ett av de stela stoppen har en tvärgäende längd för att komma i kontakt med bränslestavar som passerar genom öppningen. 20

11. Kärnbränsleanordning innefattande: ett flertal bränslestavar innefattande kärnbränsle och utsträckta i en axiell riktning samt en distans genom vilken bränslestavarna passerar, varvid distansen 25 innefattar: ett flertal inre element som bildar ett flertal inre öppningar och var och en av bränslestavarna passerar genom en motsvarande öppning av de inre öppningarna samt minst en stavkontakt som utsträcker sig i en av de inre öppningarna 30 och har en tvärgäende längd för att komma i kontakt med bränslestaven som passerar genom öppningen, varvid stavkontakten 10 15 20 25 30

12.

13.

14.

15. 16. 17.

16. Innefattar ett elastiskt motståndselement och en motsvarande avböjningsbegränsare. Kärnbränsleanordning enligt krav 11, varvid distansen vidare innefattar ett flertal stavkontakter och varvid stavkontakterna utsträcker sig in i ett flertal av de inre öppningarna. Kärnbränsleanordning enligt krav 12, varvid var och en av stavkontakterna vidare innefattar ett stelt stopp som utsträcker sig in i en öppning intill en öppning i vilken det elastiska motståndselementet och motsvarande utslagsbegränsare sträcker sig. Kärnbränsleanordning enligt krav 13, varvid var och en av bränslekontakterna vid en första punkt är i kontakt med ett av de elastiska motståndselementen, vid en andra punkt är i kontakt med ett annat av de elastiska motståndselementen, vid en tredje punkt är i kontakt med ett av de stela stoppen och vid en fjärde punkt av ett annat stelt stopp och varvid de första, andra, tredje och fjärde punkterna är distribuerade runt bränslestaven med 90-gradiga intervall och varvid den första punkten är motstående den tredje punkten för bränslestaven. Kärnbränsleanordning enligt krav 13, varvid varje elastiskt motståndselement, stelt stopp och avböjningsbegränsare saknar materialavbrott med ett av de inre elementen. Kärnbränsleanordning enligt krav 11, varvid det elastiska motståndselementet innefattar ett krökt utsprång inrättat för kontakt med bränslestaven enbart vid en spets av krökningen. Kärnbränsleanordning enligt krav 11, varvid avböjningsbegränsaren har en tvärgående längd kortare än det elastiska motståndselementet så att bränslestaven och det elastiska motståndselementet måste röra sig i en tvärgående riktning mot det inre elementet för att komma i kontakt med avböjningsbegränsaren.

17

18. Kärnbränsleanordning enligt krav 17, varvid skillnaden mellan den tvärgående längden av avböjningsbegränsaren och den tvärgående längden för det elastiska motståndselementet ungefärligen motsvarar en tröskel för plastisk deformation av det elastiska motstå ndselementet.

19. Metod att tillverka en kärnbränsleanordning, metoden innefattande att: forma en bränsledistans med ett flertal inre spann som bildar öppningar för att motta bränslestavar och ett omkretsband som sträcker sig runt distansen, varvid, 10 formande innefattar att tillhandahålla ett elastiskt motståndselement och en motsvarande avböjningsbegränsare på ett och samma inre spann, vilket elastiskt motståndselement rör sig elastiskt i en tvärgående riktning, och 15 motsvarande avböjningsbegränsare är stel i den tvärgående riktningen.

20. Metod enligt krav 19, varvid tillhandahållandet innefattar att stansning av ett substrat för att forma det inre spannet, det elastiska motståndselementet och avböjningsbegränsaren. 20