SE424930B

SE424930B - FUEL CARTRIDGE WITH REPLACEABLE IRON

Info

Publication number: SE424930B
Application number: SE8009171A
Authority: SE
Inventors: A Johansson; J Wilson
Original assignee: Asea Atom Ab
Priority date: 1980-12-30
Filing date: 1980-12-30
Publication date: 1982-08-16
Also published as: DE3150477A1; JPS57133382A; SE8009171L

Description

ss soo917143 Uppfinningen skall i det följande 'beskrivas under hänvisning till bifogade - schematiska ritningar. ss soo917143 The invention will be described in the following with reference to the accompanying schematic drawings.

Fig 1 visar en första utföringsform av en bränslepatron enligt uppfinningen i ett partiellt vertikalsnitt längs I-I på. fig 2, som visar ett horisontel- snitt längs II-II på fig 1, varvid de vänstra halvorna. hos fig 1 och 2 visar ett första alternativ av ovannämnda första utföringsform, medan de högra halvorna. visar ett andra alternativ av denna.Fig. 1 shows a first embodiment of a fuel assembly according to the invention in a partial vertical section along I-I on. Fig. 2, which shows a horizontal section along II-II in Fig. 1, the left halves. of Figs. 1 and 2 show a first alternative of the above-mentioned first embodiment, while the right halves. shows a second option of this.

Fig 5 visar en andra utföringsform av en bränslepatron enligt uppfinningen i partiellt vertikalsnitt 'längs III-III på. fig 4, som visar ett horisontel- snitt längs IV-IV på fig 3. Pig 5 visar i vy ovanifrån ett stryporgan som ingår i den på fig 5 och 4 visade bränslepatronen, och fig 6 visar ett vertikalsnitt längs VI-VI på fig 5. Fig 7 visar en tredje utföringsform av en bränslepatron enligt uppfinningen i partiellt vertikalsnitt längs VII-VII på. fig 8, som visar ett horisontalsnitt längs VIII-VIII på. fig 7.Fig. 5 shows a second embodiment of a fuel assembly according to the invention in partial vertical section along III-III on. Fig. 4, which shows a horizontal section along IV-IV in Fig. 3. Fig. 5 shows in top view a throttling member included in the fuel assembly shown in Figs. 5 and 4, and Fig. 6 shows a vertical section along VI-VI in Fig. 5. Fig. 7 shows a third embodiment of a fuel assembly according to the invention in partial vertical section along VII-VII on. Fig. 8, showing a horizontal section along VIII-VIII of. fig 7.

Fig 9 visar en fjärde utföringsform av en bränslepatron enligt uppfinningen i partiellt vertikalsnitt genom bränslepatronens vertikala mittlinje. Fig 10 visar en femte utföringsform av en bränslepatron enligt uppfinningen i partiellt vertikalsnitt längs X-X på. fig 11, som visar ett horisontalsnitt längs XI-XI på. fig 10.Fig. 9 shows a fourth embodiment of a fuel assembly according to the invention in partial vertical section through the vertical center line of the fuel assembly. Fig. 10 shows a fifth embodiment of a fuel assembly according to the invention in partial vertical section along X-X on. Fig. 11, showing a horizontal section along XI-XI on. fig 10.

På. de ritningar där 'bränslepatronernas höljen är visade, 'a'.r dessa betecknade med 1. Var och en av de visade 'bränslepatronerna har sextiofyra bränslesta- var 5, vilka omslutes av bränslepatronens hölje 1 och uppbäres av en botten- platta 2, som är utformad med ett flertal ben 2' , och som, via benen 2', _ uppbäres av ett övergångsstycke avsett att monteras på. en patronuppställ- ningsplatta. Vid samtliga visade utföringsformer har övergångsstyckets övre ände ett tvärsnitt, vars yttre begränsningslinje har i huvudsak kvadratisk form, medan den nedre änden är utformad med ett cirkulfalrcylindriskt inlopps- parti för ett till bränslepatronen tillfört flöde av reaktorkylmedel.On. the drawings showing the casings of the fuel assemblies, denoted by 1. Each of the shown fuel assemblies has sixty-four fuel rods 5, which are enclosed by the casing 1 of the fuel assembly and supported by a base plate 2, which is formed with a plurality of legs 2 ', and which, via the legs 2', are supported by a transition piece intended to be mounted on. a cartridge mounting plate. In all the embodiments shown, the upper end of the adapter has a cross section, the outer boundary line of which has a substantially square shape, while the lower end is formed with a circular-fold cylindrical inlet portion for a flow of reactor coolant supplied to the fuel assembly.

Vid de på. fig 1 och 2 visade alternativa konstruktioner-na är övergångs- styckets 4 övre del utformad med fyra realtivt tjockväggiga hörn, i vilka uppåtvettande, horisontella bärytor 5, alternativt 6, för en i ett horison- talplan anordnad strypbricka. 7, alternativt 7', är anordnade. Strypbrickan 7, alternativt 7' , är utformad som en kvadratisk metallplatta med avfasade hörn och försedd med minst åtta., företrädesvis flera, t ex sexton genom- gående hål 8. Strypbrickan 7 vilar på. bär-ytorna. 5 via fyra vid strypbrickan fästade .bladfjädrar 11, medan strypbrickan 7' är anordnad i direkt mekanisk 8009171-3 kontakt med bärytorna. 6. Vid bägge alternativen hindras strypbrickan från att röra sig nämnvärt i riktning vertikalt uppåt med hjälp av horisontella, mot strypbrickan vettande stödytor 12 hos benen 2' . Överg-ångsstyoket 4 har ett inloppsparti 9, som är utformat med en invändig och en utvändig cirkulärcylindrisk yta och i likhet med inloppspartierna hos de övriga på ritningarna visade utföringsformerna försedd med ett styr- organ som består av tre jämnt fördelade, från inloppspartiet 9 utgående armar 10, vilka är förenade i en eentral punkt. Övergångsstycket 4 är i likhet med de övriga på ritningarna visade övergångs- styckena försett med minst ett hål 16 för "by-pass"-vatten.At the on. The alternative constructions shown in Figs. 1 and 2 are the upper part of the transition piece 4 formed with four relatively thick-walled corners, in which upwardly wetting, horizontal bearing surfaces 5, alternatively 6, for a throttling plate arranged in a horizontal plane. 7, alternatively 7 ', are provided. The choke washer 7, alternatively 7 ', is designed as a square metal plate with bevelled corners and provided with at least eight, preferably several, eg sixteen through holes 8. The choke washer 7 rests on. the bearing surfaces. 5 via four leaf springs 11 attached to the throttle washer, while the throttle washer 7 'is arranged in direct mechanical contact with the bearing surfaces. In both alternatives, the choke plate is prevented from moving appreciably in the direction vertically upwards by means of horizontal support surfaces 12 of the legs 2 'facing the choke plate. The transition piece 4 has an inlet portion 9, which is formed with an inner and an outer circular-cylindrical surface and, like the inlet portions of the other embodiments shown in the drawings, is provided with a guide member consisting of three evenly distributed arms extending from the inlet portion 9. 10, which are joined at a central point. The adapter 4, like the other adapters shown in the drawings, is provided with at least one hole 16 for "by-pass" water.

Vid den på. fig 5-6 visade bränslepatronen är fyra uppåtvettande, horison- tella bärytor 13 för en kvadratisk strypbricka 14 utformade i den nedre hälften av ett med i huvudsakkwradratiskt tvärsnitt utformat parti hos ett övergångsstycke 15, nämligen vid mitten av var sin kvadratsida. Stryp- brickan 14 är försedd med fyra vertikalt uppåt riktade ben 17, vilka är fastsvetsade vid var sin av strypbriokans fyra kanter. Strypbrickan 14 vilar på. bärytorxza 13 via fyra mot var sin bäryta 13 anliggande och vid strypbrickan 14 fästade 'bladfjädrar 18. Benen 17 är utformade med var sitt radiellt utsprång 17', vilka är införda i var sitt horisontellt förlöpande spår 18, som är upptaget i övergångsstyckets 15 inre vägg-yta. Benen 17 har var sin horisontell ändyta 19. Genom att varje ändyta 19 ligger an mot nedåt- vettande horisontella ytor hos ett motsvarande par av ben 2' tillhörande bottenplattan 2, fasthålles strypbriokan 14 i sitt läge. Genom att stryp- brickan 14 är fastlåst till övergångsstycket 16 medelst utsprången 17 och spåren 18, utgör inte 'bara vikten av bottenplatta och bränslestavar utan även vikten av övergångsstycket 15 och höljet 1 ett hinder för rörelse av strypbriclzan 14 i riktning uppåt.At the on. The fuel assembly shown in Figs. 5-6 are four upwardly wetting, horizontal bearing surfaces 13 for a square throttle washer 14 formed in the lower half of a portion of a transition piece 15 formed in a main squared cross-section, namely at the center of each square side. The choke plate 14 is provided with four vertically upwardly directed legs 17, which are welded to each of the four edges of the choke tray. The choke washer 14 is resting on. bearing surface 13 via four leaf springs 18 abutting each other against the bearing surface 13 and attached to the throttle washer 14 The legs 17 are formed with their respective radial projections 17 ', which are each inserted in a horizontally extending groove 18, which is received in the inner wall of the adapter 15. -surface. The legs 17 each have their own horizontal end surface 19. By each end surface 19 abutting downwardly facing horizontal surfaces of a corresponding pair of legs 2 'belonging to the bottom plate 2, the throttling brioca 14 is held in position. Because the choke washer 14 is locked to the adapter 16 by means of the projections 17 and the grooves 18, not only the weight of the base plate and fuel rods but also the weight of the adapter 15 and the housing 1 constitute an obstacle to movement of the choke 14 in the upward direction.

När strypbrickan 14 skall avlägsnas sker detta genom att benen 17 böjes elastiskt inåt så. mycket att utsprången 17' går fria från spåren 18, var- efter strypbrickan 14 dras vertikalt uppåt.When the throttle washer 14 is to be removed, this is done by bending the legs 17 elastically inwards so. much that the projections 17 'are free from the grooves 18, after which the throttle washer 14 is pulled vertically upwards.

Strypbriclcan 14 är utformad med ett flertal, företrädesvis minst åtta, genomsläppningshål 20 för ett till bränslestavanza tillfört vattenflöde.The choke 14 is formed with a plurality, preferably at least eight, of through holes 20 for a water flow supplied to the fuel rod.

Genom att avståndet mellan strypbrickan 14 och 'bottenplattan 2 är relativt stort hinner det genom hålen 20 strömmande vattenflödet att fördela sig 410 8009171-.3 4 f jänmt över övergångsstyckets tvärsnitt innan det passerar 'bottenplattarn Övergångsstyckets inloppsparti är 'betecknat med 9'.Because the distance between the throttle plate 14 and the bottom plate 2 is relatively large, the water flow flowing through the holes 20 has time to be distributed evenly over the cross section of the adapter before it passes through the bottom plate. The inlet portion of the transition piece is denoted by 9.

Den på. fig 7 ooh 8 visade bränslepatronen har ett övergångsstycke 25, vars nedre del är försedd med en strypbricka 22 i form av en cirkulär ring. Den är omsluten av övergångsstyckets inloppsparti och anordnad att vila på. en I cirkulär fläns 25, som är utformad i detta. Strypbrickan 22 hindras från att röra sig i riktning vertikalt uppåt med hjälp av en ovanförliggande, i ett horisontalplan liggande låsring 24, som är anordnad i ett i övergångs- styckets irmervägg upptaget ringformat spår.That on. Fig. 7 and 8, the fuel assembly has a transition piece 25, the lower part of which is provided with a throttle washer 22 in the form of a circular ring. It is enclosed by the inlet portion of the adapter and arranged to rest on. a circular flange 25 formed therein. The choke washer 22 is prevented from moving in a vertically upward direction by means of a locking ring 24 lying above, in a horizontal plane, which is arranged in an annular groove received in the recess wall of the transition piece.

Vid den på. fig 9 visade utföringsformen av uppfinningen är ett över - stycke 26 utformat med ett integrerat cylindriskt inloppsparti 27, som är försett med invändig-a gäng-or och i vilket ett stryporgan 28 är inskurvat.At the on. Fig. 9 shows the embodiment of the invention is a top piece 26 formed with an integrated cylindrical inlet portion 27, which is provided with internal threads and in which a throttling member 28 is screwed in.

Stryporganet innehåller en utvändigt gängad, cirkulär ring 29 med en ut- vändig fläns 50 vid ett nedre ring-parti, under det att ett övre ringparti omsluter en cirkulär strypbricka 51 som utgör en integrerad del av stryp- organet 28, och som är försedd med ett centralt cirkulärt hål 52.The throttle member includes an externally threaded circular ring 29 having an outer flange 50 at a lower ring portion, while an upper ring portion encloses a circular throttle washer 51 which is an integral part of the throttle member 28, and which is provided with a central circular hole 52.

Ett styrorgan innehållande tre styrarmar 55 är fäst vid stryporganet 28. 1 Styrarmarnas 55 övre ändar är fastsvetsade vid flänsens 50 nedåtvettande yta, xmder det att de är fördelade med 120° avstånd längs dennas omkrets.A guide member containing three guide arms 55 is attached to the choke member 28. The upper ends of the guide arms 55 are welded to the downwardly wetting surface of the flange 50, so that they are spaced 120 ° apart along its circumference.

Styrarmarnas 55 nedre ändar är förenade i en central punkt nedanför flänsen 50. Ringens 29 uppåtvettande ändyta överlappas åtminstone delvis av en ringformig, intilliggande, nedåt vettande yta 34, som är utformad i över- gångsstycket 26.The lower ends of the guide arms 55 are joined at a central point below the flange 50. The upwardly facing end surface of the ring 29 is at least partially overlapped by an annular, adjacent, downwardly facing surface 34 formed in the adapter 26.

Vid den på. fig 10 och 11 visade utföringsformen är bränslepatronens över- gångsstycke betecknat med 55. Övergångsstycket 55 har ett inloppaspari 56 med en invändig cirkuläroylindrisk yta 57. Vid ytan 57 är två. mindre klackar 58 och en större klack 59 fastsvetsade. Dackarna 58 och 59 har nedåt vettande anliggziingsytor, vilka ligger an mot översidan av en strypbrioka 40. Stry-pbriokan 40 är fixerad i visat läge med hjälp av en genomgående bult 41, som är fastslu-uvad i ett gänget hål i klacken 59. Strypbrickan 40 är utformad med ett större hål 42, fyra mindre hål 45 samt en slits 44 för det till bränslepatronen tillförda flödet av realctorlqrlmedel. Slit- sens 44 bredd är större än den periferiella utsträckningen av tvärsnittet hos åtminstone en av armarna 10 i närheten av övergångsstyckets 55 ändyta, under det att slitsens 44 radiella djup är minst 40 % av strypbrickans 40 radie. Vid montage av strypbrickan 40 bringas slitsen 44 att omsluta en av armarna 10, varefter strypbrickan vrides av denna arm.At the on. Figs. 10 and 11, the adapter of the fuel assembly is designated 55. The adapter 55 has an inlet pair 56 with an inner circular-cylindrical surface 57. At the surface 57 there are two. smaller heels 58 and a larger heel 59 welded. The dowels 58 and 59 have downwardly facing abutment surfaces which abut the top of a throttle bracket 40. The throttle bracket 40 is fixed in the position shown by means of a through bolt 41 which is locked in a threaded hole in the lug 59. The throttle washer 40 is formed with a larger hole 42, four smaller holes 45 and a slot 44 for the flow of realctor fluid supplied to the fuel assembly. The width of the slot 44 is greater than the peripheral extent of the cross section of at least one of the arms 10 in the vicinity of the end face of the adapter 55, while the radial depth of the slot 44 is at least 40% of the radius of the choke washer 40. When mounting the throttle washer 40, the slot 44 is caused to enclose one of the arms 10, after which the throttle washer is rotated by this arm.

Claims

8009171-3 PATENTIQAV

A fuel assembly containing a plurality of vertical fuel rods (3), a housing (1), a base plate (2) and a transition etyoke (4, 15, 25, 26, 55), said fuel rods (5) being connected by said housing (1) and arranged a rest with one lower end on said base plate (2), while said bottom plate and said housing are supported by said transition styoke and that this is formed with an upper, substantially square portion and with a lower with in substantially unexplained cross-section an inlet portion (9, 9 ', 37), characterized in that said transition piece is provided with a replaceable choke member (7, 7', 14, 22, 28 fixed at the transition piece). , 40) for entraining a flow of reactor coolant flowing through said inlet portion.

2. A fuel cartridge according to claim 1, characterized in that said throttling means (7, 7 ', 14, 22) are arranged to rest on at least one upwardly facing bearing surface (5, 6, 13, 25) formed in said transition type. .

A fuel assembly according to claim 2, characterized in that said support surface (s) (5, 6, 13) is arranged above said inlet portion.

4. A fuel assembly according to claim 5, characterized in that said throttling means are provided with a plurality of through-holes (8, 20, 45) for said flow of reactor fuel.

Fuel cartridge according to claim 2, characterized in that said bottom fin plate (2) is arranged in a pressure shaft transfer connection to said stripper shaft (7, 7 ', 14).

6. A fuel assembly according to claim 5, characterized in that said throttling means contains a plurality of axially upwardly directed legs (17), which are arranged in pressure-transmitting connection with said. bottom plate (2).

7. A fuel assembly according to claim 6, characterized in that at least two of said legs are provided with respective radially outwardly directed projections (17 '), while said upper, substantially square portion of the adapter is formed with the corresponding, downwardly facing surface portions (18), the upwardly facing surfaces of said radially directed projections being arranged to abut against said downwardly facing surface portions. and 8009171-3

A fuel assembly according to claim 1, characterized in that said throttling means (22, 28, 40) are arranged in said inlet portion.

9. Fuel cartridge according to patent sea 8, k ä. N n e t e c k n a. D thereof, that said. the inlet portion inside is designed with at least one horizontal thawing surface. and to name. throttling means contains a throttling washer abutting said support surface (s). (22, 40).

A fuel assembly according to claim 8, characterized in that said. inlet portion or formed with a circular cylindrical threaded inner surface. and that said. ironing means (28) is provided with a corresponding threaded portion (29) which is fixed in said. inlet section.