SE424931B - Brenslepatron med vattenfordelningsrenna - Google Patents

Description

50 _35 8008986-5 2 Vad som kännetecknar uppfinningen av nedanstående patentkrav.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas under hänvisning till bifogade schematiska ritningar, varvid fig 1-7 visar en första och fig 8-9 en andra. utföringsfomt Fig 1 och 2 visar i vy ovanifrån respektive i sidovy, starkt förenklat en del av en reaktorhärd, där åtminstone några av bränslepatro- nerna är utförda enligt uppfinningen och där strildysorna ärsš. glest för- delade att nödkylningsvattnet skulle ha blivit mycket ojämnt fördelat på. de olika delpatronema i en bränslepatron, om inte bränslepatronen vore försedd med en vattenfördelningsanordning. Fig 3 visar en bränslepatron enligt uppfinningen i vertikalsnitt längs III-III på fig 4, som visar ett snitt längs IV-IV på fig 3. Fig 5 visar samma bränslepatron i snitt och längs V-V på fig 6, under det att fig 6 visar en övre del av bränslepatronen i snitt längs VI-VI på fig 5. Fig 7 visar ett snitt längs VII-VII på fig 5.

Fig 8 visar ett snitt längs VIII-VIII på. fig 9, ooh fig 9 en vy från planet IX-IX på. fig 8.

Den på ritning-arna visade bränslepatronen har en vertikal längdaxel och innehåller 64 bränslestavar 12, vilka är fördelade på. fyra olika grupper.

Grupperna är omgivna av var sitt i huvudsak kvadratiskt höljerör 1 och är försedda med var sin bottenplatta. Varje höljerör 1 innehåller ett flertal, på ritningarna ej visade spridare samt var sin 'bottenplatta 2, som uppbär gruppens bränslestavar. Bottenplattorxza 2 vilar på var sin, vid ett mot- svarande höljerör 1 fastsvetsad bottenram 3, som är utfomad med en cirku- lärcylindrisk inre yta. De fyra bottenramarna 5 uppbära av ett fördelninge- blook 4, som är utformat med fyra håloylindriska utloppsstutsar 5, varvid de fyra 'bottenramarzza 3 omslutervar sin utloppsstuts 5 utan nämnvärt spel och är fäetade vid utloppsstutsarna 5 medelst radiellt riktade tappar' 6.

Utloppsstutsarna 5 är via var sin strypningskanal 7 Izydrauliskt förbundna med ett vid fördelningsblocket 4 faetsvetsat övergångsstycke 8.

Utvändiga väggytor hos höljerören 1 avgränsar en vertikal vattenkanal 10 med korsformigt tvärsnitt, varvid varje kanalarm i större eller mindre grad är öppen i radiell riktning. De fyra, var sitt bränslestavkxiippe omslutande nöljerören 1 ar via sina övre änaar een ovanför näsaens aktiva dei rör- bundna med ett övre, med vertikal utsträckning H utfört höljerörsparti 14, som omsluter bränslepatronens samtliga bränslestavar. Ett 'övre parti hos varje höljerör 1 är mekaniskt förbundet med ett centralt topprör 11.

Den vertikala kanalen 10 är vid sin nedre del hydrauliskt förbunden med ett tillförselrör 13. Det övre höljerörspartiet 14 har ett i huvudsak kvadra- 50 55 8008986-5 3 tiskt tvärsnitt och omsluter en topplatta 15, som är utformad med en i huvudsak kvadratisk ram 15', som ligger an mot höljepartiets 14 innersida, samt med ett flertal horisontella skenor 16 och 16' , vilka var och en är fästade med sin ena ände vid ramen 15' och med sin andra ände vid en central hålcylinder 19, som omsluter centralröret 11. Två horisontella armar 17 går ut från ett mittparti hos var och en av skenorna 16 och 16' och är med sina. yttre ändar styvt mekaniskt förbundna med ramen 15' .

Brånslestavarnas rörelsefrihet ariellt uppåt är begränsat med hjälp av ovanförliggande partier hos skenorna. 16 och 16' ooh hos armarna. 17, samt med hjälp av ett flertal horisontella, från ovannämnda skenor ooh armar utgående utsprång 18 respektive 18'. Skenorna 16 har större tvärsnitt än skenorna 16' och är styvt mekaniskt förbundna med ett handtag 20 för lyft- ning av teppiattan 15. ' f * ' ' Var och en av de på ritning-arna visade 'bränslepatronerna är avsedd att till- sammans med tre likadana bränslepatroner anordnas i en modulruta i en reaktorhärds topplatta 21. Modulens styr-stav är beteclniad med 27.

Den på fig 1-6 visade bränslepatronen är försedd med en fördelningskanal 22 för det strilvatten som tillförs bränslepatronen vid nödkylning av härden.

Fig 1 och 2 illustrerar ett fall då det är av stor betydelse att utföra bränslepatronen med en dylik fördelningskanal. Ett flertal strilmunstycken 23 är anordnade att vid nödkylning ge en strilvattenkägla 24 till var sin härdmodul. Strilsystemet är utfört med tanke på. odelade bränslepatroner och på sådant sätt att strilvattenkäglan 24 fördelar sig jämt på. modulens fyra bränslepatroner. Men när bränslepatronen är fyr-delad kan den strilvatten- mängd som direkt tillförs delpatroner-na bli mrcket ojämnt fördelad. Vid det på fig 1 och fig 2 visade fallet år det således vissa delpatroner som inte alls får någon direkttillförsel av strilvatten. Vid en bränslepatron enligt uppfinningen får man i dylika fall en relativt jämn fördelning av strilsys- temets vatten på samtliga delpatroner, vilket uppnås genom att en vatten- fördelningskanal användes.

Vid den på fig 1-6 visade vattenfördelningskanalen 22 bildas kanalens botten av en i ovannämnda topplatta. 15 integrerad del, nämligen av ramen '. Kanalen avgränsas dessutom av en radiellt inre och en radiellt yttre, i huvudsak vertikal vägg 25 respektive 26, vilka är fästade vid innerkanten respektive ytterkanten av ramen 15' . Vid ett av bränslepatronens fyra hörn och längs en sträcka som motsvarar minst 10 ß av bränslepatronens omkrets är den radiellt inre väggen 25 vikt inåt på sådant sätt, att bredden k vid kanalens _ 81008986-5 50 55 l!- överkant är minst 15 7%, företrädesvis minst25 större än "den genomsnitt- liga rännbredden vid kanalens 22 överkant. Vid anordnande av 'oränslepatronen i reakborhärden orienteras bränslepatronen på företrädesvis sådant sätt, att det utvidgade kanalpartiet får så kort avstånd som möjligt till en vertikal linje genom närmaste strilmxmstycke.

Den radiellt inre väggen 25 är vid kanalhörn, som ligger diagonalt i för- hållande till det med utvidgad kanalbredd utförda hörnet, utformad med I överströmningspartier, vars längder i kanalriktningen är betecknade med a, och där väggens 25 höjd är minst 10 *ß lägre än dess genomsnittshöjd.

Vid nödkylning komer en del av strilvattnet att tillföras direkt till vattenfördelningskanalen, varefter en väsentlig del av kanalens vatten till- förs den delpatron som har störst avstånd från strilmuzxstycket. Även de 'båda intilliggande delpatronerna kan behöva tillföras vatten från fördel- ningskanalen, vilket kan ske via motsvarande överströmningspartier, vilka är utformade för mindre totalt vattenflöde till varje delpatron än ovan- nämnda, med utsträckningen a utformade överströmningspartier. Msn kan även förse den radiellt inre väggen 25 med genomgående hål i tillägg till eller i stället för ovannämnda överströmzxingspartier. * i Bredden k väljas företrädesvis på. sådant sätt, att det visade, med rela- tivt stor bredd utförda kanalpartiet avskärmar motsvarande delpatron från direkt tillfört strilvatten i så. stor grad att detta utgör högst en fjärde- del av det totala strilvattenflödet. Det av detta kanalparti mottagna vatt- net avges sedan via. fördelningskanalen till de beträffande direktstrilning mindre gynnade delpatronerzza företrädesvis på sådant sätt, att det till bränslepatronen tillförda. strilvattenflödet fördelas med cirka en fjärdedel på. varje delpatron.

Pålfig 7 och 8 är ett övre parti hos bränslepatronens hölje 'beteolcnat med 54. Detta parti omsluter samtliga bränslestavar 51, vilka med sina övre ändtappar är införda i var sitt genomgående hål hos bränslepatronens topplatta 55. Topplattan uppbär en fördelningsränna 52 med i huvudsak vertikala väggar 55 och 56, vilka i motsats till motsvarande, på. fig 5 och 6 visade väggar är förenade medelst ett bottenparti som icke är integrerat i bränslepatronens topplatta, varvid detta tillsammans med väggarna 55 och 56 bildar en fördelningskanal 57 för strilvatten. Väggen 55 är utförd med endast vertikala väggpartier, men den kan även vara utformad med ett inåt vikt parti på liknande sätt som motsvarande vägg 25 hos den på fig 6 visade 8008986-5 utföringsformen av uppfinningen. Väggen 55 ligger med ett nedre väggparti an mot innersidan av höljepartiet '54 utan nämnvärt spel och är fästad vid höljet medelst ett flertal horisontellt riktade, på. ritningen ej visade skruvar. Vid minst en av de sidor hos bränslepatronen, vilka är avsedda att vetta mot den för en styrstav 27 avsedda styrstavsspalten, är väggen 56 utformad med en utkragning 38 mot styrstavsspalten så. att utkragningens bredd f utgör minst 20 72 företrädesvis minst 50 %, av fördelningskanalens 57 genomsnittliga bredd. Utlcragningen uppsamlar en väsentlig del av det mot styrstavsspalten riktade strilvattnet, varvid även detta kan utnyttjas för lcylning av bränslepatronen. Utkragzingens 38 horisontalprojektion lig- ger i huvudsak utanför höljepartiet 54 och sträcker sig längs minst 20 % av kanallängden. Fördelningskanalen 37 kan på. liknande sätt som den ovan beskrivna fördelningskanalen 22 vara försedd med vattenavlopp, och den inre kanalväggen kan vara inåt vikt längs en mindre del av fördelningskanalens totala längd.

Den i samband med ritningarna beskrivna bränslepatronen utgör endast en av många möjliga utföringsformer av en bränslepatron enligt uppfinningen. Så»- ledes behöver inte fördelningskarxalen vara utförd som en sluten ring, utan kan t ex vara utförd med endast tre hörn och med två vertikala ändväggar.

I vissa fall är det möjligt att uppnå en jämn kylvattenfördelning även om kylkanalen är utförd utan överloppssträckor i form av slitsar eller hål.

Delpatronerna kan även utformas genom att ett höljerör, som omsluter bränsle- patronens samtliga bränslestavar längs deras hela längd, uppdelas i ett flertal utrymmen med hjälp av ett flertal vertikala skiljeväggar, som i större eller mindre grad hindrar horisontell kommunikation mellan dessa utrymmen, t ex som visat i patentansölmingen nr 8002080-5.

Claims (5)

8008986-5 _ PATENTHAV

1. Bränslepatron innehållande ett flertal vertikala bränslestavar (12; 31), vilka är omslutna av en höljeanordning (1; 14; 34) och anordnade att bilda ett flertal 'oränslestavgrupper, vilka längs en vertikal sträcka, som utgör en övervägande del av bränslestavarnas' längd, är omslutna av var sitt vägg- system (1), k ä. n n e t e c k n a d därav, att nämnda höljeanordning (1; 14; 34) innehåller ett ovanför 'bränslestavarzxa 'befintligt höljeparti (14; 54), vara hnrisontnlpnniekcion omsluter samtliga bränslesnavar (12; 31) i nämnda bränslepatron, under det att nämnda höljeparti är försett med en i huvudsak horisontell, längs insidan av nämnda höljeparti förlöpande vatten- fördelningskanal (22; 37) som är anordnad att kunna mottaga nödlqrhzings- vatten som tillförs bränslepatronen vertikalt ovanför minst en av nämnda bränslestavgrupper och att avge mottaget nödlqylningsvatten till minst en av de övriga bränslestavgrupperna.

2. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e o k n a d därav, att nämnda nöljeparti (14; 54) har ett i huvuasak kvaaratiskt tvärsnitt, att nämnda 'bränslestavgrupper är anordnade nedanför var sin kvadrant av nämnda höljeparti och att nämnda fördelningskanal (22; 37) förlöper längs innersidan av nämnda höljeparti ovanför ett flertal kvadranter, varvid nämnda fördelningskanal i minst en kvadrant är försedd med minst ett vatten- avlopp (a) för vatten till motsvarande bränslestavgrupp.

3. Bränslepatron enligt patentkzcav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda fördelningskanal (22) har ett parti i vilket en del av en radiellt inre kanalvägg är inåtvikt på sådant sätt att kanalbreaaen (k) via rännans överkant är minst 15 70 större än den genomsnittliga kanalbredden vid kana- lens överkant .

4. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä n n e t e o k n a d därav, att åtminstone en del av fördelningskanalens (22) bottenparti utgörs av ett periferiellt parti (15') hos en ovanför bränslestavarna anordnad topp- platta (15).

5. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e c k n a d därav, att nämnda fördelningskanal (37) vid ett höljeparti som är avsett att vetta mot en styrstavsspalt har ett väggparti som är utformat med en utlccagning (38), vars horisontalprojektion i huvudsak faller utanför bränslepatronens « hölje . f