SE429798B - Brenslepatron for en kokvattenreaktor - Google Patents

Description

a2oo122-3 2 Det totala,till en bränslepatron tillförda vattenflödet underkastas alltid en strypning vid ingången till bränslepatronen. Enligt känd teori börjar de _ i samband med strypningen uppstående energiförlusterna att först göra sig gällande på något avstånd nedströms strypningsöppningen, närmare bestämt där vattenflödet åter utvidgar sig. Föreliggande uppfinning bygger på be- räkningar som visar att ett "by-pass"-flöde genom en vertikal vattenkanal i en bränslepatron reduceras relativt litet vid starkt fallande cirkula- tionskylflöde, om "by-pass"-flödet tillföres med hjälp av ett vertikalt tilloppsrör, vars nedre ände ligger under den nivå, vid vilken det strypta vattenflödet har fått större tvärsnitt med endast vertikala strömlinjer.

I de fall då strömningsmotståndet i de normala, mellan bränslepatronerna befintliga "by-pass"-kanalerna är lägre än'i ovannämnda vertikala kanaler och flödeskommunikation mellan de båda kommande kanalkategorierna äger rum, sker en viss tillströmning från ovannämnda vertikala kanaler till de nor- mala "by-pass"-kanalerna. Härvid kan ångbildning uppträda i övre delen av ovannämnda vertikala kanaler. Detta gäller speciellt vid bränslepatroner med hög effekt, t ex bränslepatroner i reaktorer med hög effekttäthet.

Enligt uppfinningen utföres vattentillförselsystemet för ovannämnda verti- kala kanaler på sådant sätt att ovannämnda ångbildning ej uppträder i otill- låtlig omfattning.

Vad som kännetecknar uppfinningen framgår av nedanstående patentkrav.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas under hänvisning till bifogade ritningar, där fig 1 visar en bränslepatron enligt uppfinningen i vertikal- snitt längs I-I på fig 2 och 3, under det att fig 2, 3 och Ä visar tvärsnitt längs II-II, III-III och IV-IV på fig 1.

Bränslepatronen innehåller GÅ bränslestavar 1', vilka är fördelade på fyra lika grupper. Grupperna är omgivna av var sitt i huvudsak kvadratiskt hölje- rör 1 och 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. Bottenplattorna 2 vilar på var sin, vid ett motsvarande höljerör 1 fastsvetsad bottenram 3, som är utformad med en cirkulärcylindrisk inre yta. De fyra bottenramarna 3 uppbärs av ett fördelningsblock Ä, som är utformat med fyra hålcylindriska utloppsstutsar , varvid de fyra bottenramarna 3 omsluter var sin utloppsstuts 5 utan nämn- värt spel ooh är fästade vid utloppsstutsarna 5 medelst radiellt riktade ._._ . 8200122-3 tappar 6. Utloppsstutsarna 5,är via var sin strypningskanal 7 hydrauliskt förbundna med ett vid fördelningsblocket 4 fastsvetsat övergångsstycke 8.

Fyra spärrstavar 9 är fästade i övergångsstycket nedanför var sin stryp- kanal 7 i syfte att hindra blockering av dessa om kylvattnet skulle komma att innehålla något lossrivet föremål.

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 bränslestavknippe om- slutande höljerören 1 är vid sina övre ändar och ovanför den aktiva sträckan förbundna med ettövre, med vertikal utsträckning H utfört hölje- rörsparti, som omsluter bränslepatronens samtliga bränslestavar. Ett övre parti hos varje höljerör 1 är mekaniskt förbundet med ett centralt topp- rör 11.

Den vertikala kanalen 10 är vid sin nedre del hydrauliskt förbunden med ett tillförselrör 12. Sidorna Ra, Hb, Hc insättes här. övergângsstycket 8 är utformat med en konisk lagringsyta 13, som är avsedd att ligga an mot en motsvarande yta hos en i en bärplatta 1Ä utformad genomströmnings- öppning. Genomströmningsöppningen är försedd med en strypbricka 15, med en cirkulär strypöppning vars diameter är d'. övergångsstycket 8 har nederst en cirkulär, ringformíg ändyta 8'. Det vertikala avståndet från tillförselrörets 12 nedre ände till ytterkanten hos den ringformiga änd- ytan 8' är betecknat med L', och diametern vid ändytans 8' innerkant är betecknad med D'.

Inloppsöppningen 12' hos tillförselröret 12 ligger nedanför en nivå, vars höjd över ytterkanten hos den ringformiga ändytan 8' är betecknad med L', varvid L' = D'. Företrädesvis ligger inloppsöppningen 12' under ett hori- sontalplan där motsvarande nivâhöjd är lika med 0,6 D, t ex under stryp- brickan 15.

Tillförselröret 12 har ett nedre parti som omslutes av det hylsformiga övergångsstycket 8 längs en övervägande del, företrädesvis minst 70 %, av dettas vertikala utsträckning. Ett övre parti av tillförselröret 12 är fört genom fördelningsblocken H för att utmynna i den vertikala kana- len 10. Höjdskillnaden mellan tillförselrörets 12 övre ändyta och den högst belägna ytan hos bottenplattorna 2 utgör minst 10 %, företrädesvis mera än 20 % av bränslestavarnas 1' vertikala utsträckning. Tillförsel-

Claims (3)

10 15 81200122-3 röret 12 är öppet i övre änden, varvid ändöppningen utgör den enda ut- loppsöppningen. Alternativt kan det ovanför bottenplattorna 2 befintliga rörpartiet vara utfört med ett flertal, i olika höjder anordnade och i rörväggen utformade utloppsöppningar, under det att röret företrädesvis är slutet eller nästan slutet i sin övre ände. Tillförselröret 12 har cirkulärt tvärsnitt. Alternativt kan röret ha icke- oirkulärt, t ex korsformigt tvärsnitt, åtminstone beträffande det ovanför fördelningsblocken Ä befintliga rörpartiet. Man kan även ersätta det vi- sade tillförselröret 12 med ett vattentillförselsystem som innehåller ett flertal rör. Under alla omständigheter bör den ovanför galleranordningen, dvs ovanför bottenplattorna 2 befintliga delen av vattentillförselsystemet ha ett totalt vattenförande tvärsnitt, vars medelvärde är mindre än det totala vattenförande tvärsnittet hos den vertikala kanal som skall till- föras "by-bass"-vatten via vattentillförselsystemet, företrädesvis mindre än 60 % av dennas tvärsnitt. PATENTKRAV

1. Bränslepatron för en kokvattenreaktor innehållande en nedre galler- anordning (2) och ett flertal av denna uppburna bränslestavar (1'), minst ett höljerör (1) som omger en motsvarande grupp av bränslestavar, en över- gångshylsa (8) med en inloppsöppning för reaktorkylmedel och en cirkulär, _ nedät vettande, i huvudsak ringformig ändyta (8'), under det att bränsle- patronen har minst en vertikal vattenkanal (10) för ett längs bränslesta- varna förlöpande, men från dessa avgränsat vattenflöde, k ä n n e t e c k - n a d därav, att bränslepatronen är försedd med ett vattentillförselsystem (12) för tillförsel av vatten till nämnda vattenkanal (-kanaler), varvid nämnda system innehåller en nedre systemdel, som är försedd med en nedåt vettande inloppsöppning (12') och anordnad att omslutas av nämnda övergångs- hylsa längs en övervägande del av dennas vertikala utsträckning, samt en ovanför nämnda galleranordning befintlig övre systemdel, som är seriekopp- lad med nämnda nedre systemdel, varvid nämnda övre systemdel har ett totalt vattenförande tvärsnitt, vars medelvärde är mindre än medelvärdet av det totala vattenförande tvärsnittet hos nämnda vertikala vattenkanal (-kanaler).

2. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda övre del av nämnda vattentillförselsystem (12) har en vertikal utsträckning som utgör minst 20 % av bränslestavarnas längd. a2oo122-3

3. Bränslepatron enligt pætentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda övre systemdel har ett totalt vattenförande tvärsnitt, vars medelvärde är mindre än 60 % av det totala vattenförande tvärsnittet hos nämnda vertikala vattenkanal (10).