SE420779B - Brenslepatron for en kokarreaktor - Google Patents

Description

v 50 55 soøzove-5 2 Uppfinningen skall i det följande 'beskrivas under hänvisning' till bifogade schematiska ritningar. Fig 1, 2, 3 och 4 visar en första. utföringsfom av en bränslepatron enligt uppfinningen, varvid fig 1 visar ett vertikalsnitt längs I-I på. fig 2, och fig 2 visar ett horiscntalsnitt längs II-II på. fig_1.

Fig 3 visar bränslepatronen sedd ovanifrån, och fig 5 och 6 visar en andra utföringsfom varvid fig 5 visar en bränslepatron enligt uppfinningen i partiell sidovy och i partiellt vertikalsnitt längs V-V på fig 6, medan fig 6 visar samna bränslepatron i horisontalsnitt längs, VI-VI på. fig 5.

Fig 7 visar i horisontalsnitt genom bräzislepatronen en tredje utförings- form av uppfinningen. Fig 8 visar ett vertikalsnitt längs VIII-VIII på fig 7.

Fig 9-18 visar mycket schematiskt fem olika exempel på. hur vertikalt efter varandra anordnade grupper av delknippespridare kan vara hopsatta i en briinslepatron enligt uppfinningen, under det att vertikalsnitt genom bränsle- pstronemas olika kvsdranter, A, B, C, D, i syfte att öka överskådligheten är arrangerade bredvid varandra på. fig 10, 12, 14, 16, 18. Kvadranternas verkliga läge i förhållande till varandra framgår av de motsvarande horison- tala snitten som är antydde. med figurerna 9, 11, 13, 15, 17. Varje spridare är beteclmad med S samt med en index till denna., varvid var och en av bränsle- patronens grupper av delvis positionerande spridare har en för gruppen karakteristisk index.

På. fig 1-4 'betecknar 1 en bränslebox avsedd att anordnas vertikalt i härden hos en kokarreaktor. Bränsleboxen 1 är hopsatt av ett Ifiljerör 1' och en bcttendel 1", och innehåller sextiofyra bränslestavar 3, vilka är positione- rade med hjälp av ett toppgaller 4, ett bottengaller 5 och ett flertal spri- dare 6. Spridaxna 6 är fördelade på ett flertal axiellt efter varandra an- ordnade spridargrupper, varvid spridarna i varje grupp tillsammans positione- rar samtliga sextiofyra bränslestavar i bränslepatronen. Varje spridargrupp innehåller fyra på var sin nivå. anordnade spridare 6, vilka är lokaliserade till var sin kvadrant hos bränslepatronen, varvid varje spridare endast posi- tionerar sexton bränslestavar. På fig 2 är de olika kvadrantema markerade med var sin' av bokstäverna A, IB, C, D. Den översta av de båda. på. fig 1 visade spridarna ligger i kvadranten B, den näst översta i kvadranten A. IDe där- efter följande (på fig 1 ej visade) spridarna ligger i kvadranterna D och C, varvid den nedersta ligger i kvadranten C. ___-__.. @.-__..--__-___.-_-. _» 55 8ÛÜ2Ü79-5 Om man t ex betraktar ett vertikalt uppåt strömmande vattenfröde' slim' är lokaliserat till 1/4 av det totala antalet bränslestavar i patronen och till sazmna kvadrant som den nedersta av spridarna i någon grupp, så kommer detta flöde att i någon grad avböjas bort från spridaren p g a dennas hy- drauliska motstånd och i stället strömma längs bränslestavar i närliggande' kvadranter som icke är försedda med spridare på. denna nivå.. Detta kan inne- bära att vissa, särskilt varma. bränslestavar kan komma att tillföras kyl- vatten som på. sin väg uppåt har strömmat längs bränslestavar av relativt låg temperatur. Man inser även att ett delspridararrangemang som ger- en del av det till varje delspridare tillförda vattnet möjlighet att välja en väg med mindre hydrauliskt motstånd, ger mindre totalt gencmetrönmingsmotstånd än vid ett konventionellt arrangemang med samma antal spridarceller.

I stället för det visade spridararrangemanget kan vart och ett av de på figu- rerna 10, 12, 16, 18 visade arrangemangen användas. En bränslepatron enligt uppfinningen medger uppdelning av bränslepatronens bränslestavar i dellmippen som kan behandlas individuellt vid urtagrzing och insättning av bränsle, under det att varje spridare är utformad att endast positionera bränslestavarna i ett dylikt delknippe. Användandet av delknippen medger placering av stödan- crdníngar och vattenförande moderatorelement i mellanrum mellan dellmippena. ' - Fig 5-7 visar olika utföringsformer av 'bränslepatroner där detta har ägt rum.

Vid den på fig 5 och 6 visade utföringsformen av en bränslepatron enligt upp- finningen är var och en av 'bränsleboxens 20 väggar utformade med en enda, re- lativt lång, vertikal avstyvningslist 21. Alternativt kan varje vägg i stället utformas med ett invikt plåtparti, eller med ett flertal vertikala, efter varandra anordnade avstyvningslister. Bränslepatronens bränslestavar är beteck- nade med 22. Bränslepatronen har ett centralt, relativt tjockt vattenrör 25 som tillsammans med tolv tunnare vattenrör 24 är anordnade i en korsformig konfiguration. Vattenrören 23 och 24 är i skilda nivåområden förbundna med varandra med hjälp av fyra vågiga, i huvudsak vinkelformiga band 25, av Zir- kaloy (m, vilka är. hopsvetsade med varandra och företrädesvis även med vatten- rören 23 och 24, varvid det bildats ett stödorgan 26 som i skilda nivåområden har korsformigt tvärsnitt. Hos vart och ett av de av banden 25 bildade arm- korsen är stödamarna anordnade i styv mekanisk förbindelse med var sin av- styvningslist 21, med hjälp av en vid stödarmens ände fastsvetsad klots 27 som är införd i ett motsvarande hål i avstyvningslisten 21 ooh fästad vid denna med en svetsförbindelse 28. Bränslestavanxa 22 är inom varje kvadrant hos 'bränsleboxen 20 positionerade med hjälp av ett flertal, på. olika nivåer anordnade spridare 29, varvid varje spridare endast omsluter bränslestavar anordnade i motsvarande kvadrant. Spridama 29 är arrangerade i axiellt efter varandra anordnade grupper, t ex som antytt på fig 9 och 10. __. .......a_...~» _..._.._--.__....._ . 8002079-5 Vid den på fig 7 och 8 visade utföringsformen omslutes bränslepatronens bränsle- stavar 31 av en bränslebox 30 där varje vägg är försedd med en avstyvande rygg i form av en fastsvetsad avstywmingslist 52. Alternativt kan listen 32 ersättas av ett invikt väggparti. På samma sätt som visat på fig 6 är ett relativt stort vattenrör 34 anordnat tillsammans med tolv mindre vattenrör 35 i en korsformig konfiguration. I vart och ett av ett flertal skilda nivåområden är det anordnat mekaniska förbindelseelement 36 mellan inbördes närliggande vattenrör, varvid dessa tillsammans med förbindelseelementen 36 bildar en avstyvande anordning 37 som har korsformigt tvärsnitt på ett flertal olika nivåområden. Det inbördes avståndet mellan dylika nivåområden är minst lika stort som den vertikala di- mensionen hos förbindelseelementen 36, vilket innebär att det erhålles goda hydrauliska förbindelser mellan närliggande kvadranter av bränsleboxen, vilket är en förutsättning för att ett spridararrangemang enligt uppfinningen skall kunna uppfylla de inledningsvis angivna ändamålet. Varje förbindelseelement 36 är anordnat att bilda en spetsig vinkel med ett vertikalplan genom de stöd- armar i vilka de ingår, vilket medför att reaktorkylmedel vid passage av ett förbindelseelement får en horisontell hestighetskompcnent. Som framgår av fig 5 är snedställningen hos den visade bràlnslepatronen utförd åt olika håll hos de i en och samma stödarm ingående förbindelseelementen. Lämpligen. kan de i en och samma arm omedelbart efter varandra anordnade elementen anordnas med skiftande avböjníngsriktning från element till element, som antytt på fig 5. De horisontella hastighetskomponenterna medför att ett lcylvattenflöde som i ett nedre parti hos bränslepatronen är lokaliserat till en viss bränsle- stav, längre upp kan fördela sig på ett flertal bränslestavar, varvid en sär- skild temperaturutjämnandeverkan uppnås i tillägg till den som åstadkommes genom att spridama är anordnade på någrft av de på. fig 10, 12, 16 och 18. visade sätten.

I stället för att svetsa förbindelseelementen 56 direkt till vattenrören, kan man med fördel förse dessa med hylsor och svetsa fast förbindelseelementen vid hylsorna.

Bränsleboxens kvadranter innehåller var sitt knippe om sexton bränslestavar.

Dessa omslutes av ett flertal vertikalt efter varandra anordnade spridare 58.

Varje dylik grupp av bränslestavar kan då insättas och urtagas individuellt.

De på fig 6 och 'I visade bränslepatronenza kan vara försedda med höljerör, bottendel, toppgaller och bottengaller av i huvudsak samma konstruktion som hos den på fig 1 visade bränslepatronen. Och i likhet med denna. är var och en av dem avsedda att tillsammans med tre likadana bränslepatroner omslutas av en 'ruta hos ett härdgaller, med vars hjälp bränslepatronernna är positionerade i en reaktorhärd på sådant sätt att spalter för styr-stavar bildas mellan dem.

Claims (6)

8002079-5 Som antytt på fig 15 och 14 kan en bränslepatron med i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt förses med ett flertal axiellt efter varandra anordnade grupper om fyra delspridare som är anordnade vid var sitt hörn, under det att varje del- spridare omsluter ett antal bränslestavar som är större än 1/4 av dettotala antalet 'bränslestavar hos bränslepatronen. PATENTKRAV

1. Bränslepatnon avsedd för en kokarreaktor och innehållande en bränsle- box (1; ao; 3o;), ett toppgaiier (4), en; bottengaiier (s), ett fiertai spridare och ett flertal vertikala, med hjälp av nämnda galler och nämnda spridare fixerade bränslestavar (3; 22; 51), k ä. n n e t e c k n a d därav, att nämnda spridare huvudsakligen utgörs av ett flertal delspridare (6; 29; 58; S1), varvid var och en av nämnda delspridare endast positione- rar en del av det totala antalet bränslestavar i nämnda bränslebox, och att ett flertal grupper av nämnda delspridare är anordnade efter varandra i bränslepatronens längdriktning, under det att varje grupp innehåller ett flertal på, minst två. olika nivåer anordnade delspridare, vilka är anordnade att tillsammans positionera samtliga bränslestavar.

2. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e c k n a d A därav, att nämnda bränslebox har ett i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt, och att var och en av nämnda grupper av delspridare innehåller fyra vid var sitt hörn hos bränsleboxen anordnade delspridare (6; 29; 58; S1).

5. Bränslepatron enligt patentlaav 2, k ä. n n e t e c k n a d därav, att varje bränslebox innehåller minst ett stödorgan (26; 37) med korsformigt tvärsnitt och fyra vid var sin vägg hos bränsleboxen fästade stödarmar (25; 55; 36;), varvid varje delspridare positionerar ett bränslestavlmippe som tillsammans med sina spridare, obehindrat av nämnda stödorgan kan insättas i och urtagas ur 'bräns1eboxen.

4. Bränslepatron enligt patentkrav 2, k ä. n n e t e c k n a. d därav, att minst en av nämnda i hörnen anordnade delspridare omsluter ett antal bränsle- stavar som är större än 1/4 av det totala antalet bränslestavar i nämnda bränslebox. (Fig 13 och 14). .-' 8002079-5 6

5. Bränslepatron enligt patentkrav 2, k ä. n n e t e c k' n"a. d' däí-av, att nämnda i hörnen anordnade delspridare (6; 29; 38; S1) än: anordnade på fyra. olika nivåer inom var och en av nämnda gzupper.

6. Bränslepatron enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a. d därev, at-t nämnda i hömen anordnade delspridare är anordnade på. två. olika nivåer inom var och en av nänmda. grupper. (Fig 12, fig 18).