SE420545B - Brenslepatron for en kokarreaktor - Google Patents

Description

~,7aesaoe-4 '10 Den idag vanligast förekomende bränslepatronen för kokarreaktorer inne- håller ett bränslestavknippe med 64 bränslestavar inneslutna i bo: med kvadratiskt tvärsnitt. På grund av strömningsmotstdndet i boxen måste kyl- vattnet pressas genom boxen längs stavimippet. Ett inre övertryck finnes, som ger upphov till en böjpdkäzming i boxens plana sidor. På grund av denna böjpâkänning vid förhöjd temperatur ooh samtidig neutronstrâlning kan en besvärande permanent formförändring uppstå. För att denna fomförändring skall kunna hållas inom rimliga. gränser måste kraftig 'eoxpldt användas.

I en bränslebox för 64 bränslestavar är vanligen plâttjockleken ca 3 m.

Bränsleknippets stora tvärsnitt innebär att neutronflödet varierar pd grund av att detta varierar med kylvattnets ånginnehåll så att neutronflödet blir läget vid tvärenittets mitt.

Enligt uppfinningen innehåller varjebränslepatron ett flertal bränsleboxar vanligen fyra med' kvadratiskt tvärsnitt, som omsluter var sitt knippe bramieetavar. men bem a: via sin seem anse anslutna till en gemensam bottendel ooh vid sin övre ände till en gemensam toppenhet. Boxarna kan vara lösbart förenade med bottendelen respektive toppenheten. Härigenom är det möjligt att omplacera boxarna tillsammans med bränslestavknippena inom bränelepstronen eller att vrida boxen med bränsleetavknippet men låta boxen bibehålla sin position inom bränslepatronen. Bränslepatronen kan även utföras med boxama fast förenade med bottendelen respektive toppen- ' heten men med bränslestavknippena utdragbar-a i och för omplacering inom bränslepatronen. Ur hållfasthetssynpnzkt kan det vara lämpligt att utföra boxama med stor hörnradie. I hörnpositionerna insättas då. lämpligen bränsle- stavar med mindre diameter än de övriga staverna i lcnippet. En ytterligare möjlighet att förbättra modereringseffekten så. att jämnareenentronflöde ooh effektutveckling erhålles inom brämsleetavlmippet iir att ersätts en bränsle- stav i lmippets inre del med ett tomt bränslestavrör med fritt genomlopp för kyl- och moderatorvatten. För att hindra svängningar eller vibrationer kan bränelepatronens boxar på ett eller flera ställen mellan bottendelen och toppenheten vara förenade med ett förbindelseelement.

Uppfinningen beskrivee nämnare med hänvisning till bifogade figurer. Fig 1 visar ett snitt genom ett antal bränslepatroner i en härd, fig 2 en sidovy av enbränslepatron och fig 3,1 större skala, ett snitt genom en box med ett. bränslestavlmippe. v I figurerna. betecknar 1 korsformede styrstsvar. Hellen en grupp ev fyra, styr- stsver är anordnade en grupp sv fyra. bränslepetroner 2. Varje brönslepatron innehåller fyra boxer 29., 2b, 2c ooh 2 d med kvndretiskt tvärsnitt. I varje box finnes ett lmippe bränslestsvsr 3. Bränslepatronens boxer 2:., 2b, 2c och 2d är nedtill anslutna till en gemensam bottendel 4, som ansluten till härdene patronuppställningsplstta. och fördelar kylvattnet till patroner: fyra boxer.

Upptill är boxarna anslutna. till en gemensam toppenhet. Mellan bottendelen 4 och toppenheten 5 kan boxarna 2 på. ett eller flera. ställen vara förenade med varandra medelst förbindelseelement 6. Som visas i fig 5 kan boxen 2 vara utformad med stora. hörnradier och de fyra. bränslestavarne 39. ha mindre die.- meter än övriga. bränslestever åb. lm bränslestav kan vara utbytt mot ett rör 7 med fritt genomloyp.

Genom att utfonna en bränelepetron med fyra boxar 2 med gemensam bottendel 4 och toppenhet 5 har det blivit möjligt att förbättra såväl nya som redan i drift varande reektorers bränsleekonomi. Redan beprövade konstruktioner för bränslepatronuppställning kan användes.

Genom de korsfozmede spalterna 8 mellan patronens fyra boxer 2 erhålles en ångfri vattenmängd som ger ökad modereringsförmåge och därigenom ett jämnare neutronflöde över bränslepatronens tvärsnitt och jämnare effektutveclcling och i utbränmng. Behovet av mmmgsvarietion inom bränslastavmppet makar eller försvinner. Eftersom epelterne. 9 och 10 mellan två. bränslepatroner 2 är större än spalterna 8 mellan boxarna 2e., 2b, 2c och 2d, är neutronflödet något större närmast spalter-na 9 och 10 och därmed effektutveoklingen. Genom omr-mening av bom- mea áränaleauvar eller avel-flyttning av branalemv- knippen mellan boxar som pilarna 11 i fig 1 visar kan den ojämna. utbrënningen förhindras. Som vises byter boxarna 2a. och 2c plats och 2b och 2d plate. En ytterligare möjlighet ett åstadkomma en utjämning av neutronflöde, effekt- utveckling och utbränning är att utbyta en bränelestav mot ett tomt rör genom vilket kyl- och moderator-vatten fritt kan. passera. I bränslepatronene mitt kan finnas en stång, som förbinder och eemmenhâller bränslepstronexxe botten- del 4 och toppenheten 5. I ett utförande av en bränslepstron, i vilken petronens fyra. boxar är förenade med varandra., kan brdnelepstronen innefatta en kore- formig tillfällig ebsorbetorstav 12 med en brännbsr sbsorbator, som ksn ev- lägsnas efter vise tid i samband med bränsleomplecering eller bränslebyte.

Bränslepatronens bottendel bör vara. utformad med delningskore 13, som sträcker feig ner i. eller genom strypöppningen i bottendelen 4. På så. sätt uppdeles bottendelen 4 i fyra kanaler, som garanterar att vattenmängden genom de fyra boxarna. blir like. även om strömningsmotståndet. i. boxarna. skulle vara olika..

~.A , I vøøsaoo-4

Claims (8)

-svensson-4 4 Genom uppdelning av en bränslepatronbox i fyra mindre erhålles en ökad bon-ta. Men genom att dimensionerna är mindre erhålles så nwcket mindre böjpålnänningar att plåttjockleken kan minskas med mer än 50 ß. Idäzígden bomaterial minskar väsentligt och därigenom också oönskad neutronabsorption. Samtidigt fås större utrymme för äng-fri vattenmängd och jämnare fördelning av denna. PATENTKRAV

1. srannlepetren (2) för en kokat-remm- innenàllnnae ett entel bränelentever (3) een utformad med en bettenaei (4) avsedd ett anslutas till en öppning i en patronuppställningsplatta (härdbotten) och en toppenhet (5) avsedd att stödja mot ett härdgaller, k ä. n n e t e c k n a d därav, att bränslepatronen inne- håller ett flertal boxar (2a, 2b, 2c, 2d) omslutande var sitt knippe bränsle-d stavar (5) och att boxarna vid sinïnedre ände är anslutna till en gemensam bottendel (4) och vid sin övre ände är anslutna till en gemensam toppenhet (5) samt att boxarna (2a, 2b, 2c, 26.) är anordnade på. ett avstånd från varandra, så. att spalter bildas mellan dem.

2. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e o k n a d därav, att boxarna (2a, 2b, 2c, 2d) är löebart förenade med bottendelen (4) och toppen- heten (s) se ett bexerne (ae, 2b, ae, aa) ned breznnleetevmppe ken enrryttee eller genom vridning kring sin lëngdaxel ges ett nytt läge.

5. Bràlnslepatron enligt patentkrav 1: k ä. n n e t e o k n s. d därav, att bränslestavknippst i en box (2a, 2b, 2o, í2d) är anordnat som en fritt uttag- bar insats som kan utbytas eller omplaoeras inom bränslepatronens (2) boxar (ae, 2b, 2e, za).

4. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä. n n e t s o k n a d därav, att boxarna (2a, 2b, 20, 2d),vanli5en fyra, har kvadratiskt tvärsnitt med runda hörn och att bränslestavarna (än) vid höljerörets hörn har mindre diameter än övriga. bränslestavsr (Bb).

5. sreznelepetren enngt petentmv 4, n a n n' e t e e x n e a, aazev, ett blend 'eräneleetevet-ne (än, se) finnes ett tent nöljerör (7) nea fritt genes- lopp för lql- och moderatervatten.

6. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä n n e t e o k n a d därav, att mellan patronens boxar (2a, 2b, 2c, 2d) finnes förbindelseelement (6) som ssmnnanhåller boxarna och hindrar svängningar. 790580-0-4

7. Bränslepatron enlig-t patentlczrav 1, k ä. n n e t e c k n a. d därav, att i utrymmet mellan en patrons (2) fyra boxar (2a, 2b, 2c, 241) är anord- nad en avläggningebaæ abeorbatoretav (12) med en brännbar absorbator.

8. Bzënslepatron enligt patentlmav 1, k ä. n n e t e c k n a d därav, att bott-andelen (4) innehåller ett delningskors (13), som uppdelar botten- delen :l fyra. parallella kanaler.