SE467325B - Spridare foer sammanhaallande av braenslestavar i en kaernreaktors braenslepatron - Google Patents

Description

467 325 2 med erhålles också en spridare som har ungefär hälften så stor motstånds- area innanför spridarramen som en spridare av Zircaloy.

Emellertid har Zircaloy en mindre inverkan på neutronflödet och är ur den synpunkten fördelaktigare att använda i en kärnreaktor. Uppfinningen avser nu en spridare där strömningsmotståndet trots användning av Zircaloy ändå kommer att ha väsentligen samma storlek som kända spridare utförda i Inconel.

Enligt uppfinningen utföres spridaren med innanför en omgivande ram anord- nade celler för sammanhållande av parallella långsträckta bränslestavar till ett knippe i en kärnreaktors bränslepatron. Cellernas väggar bildas av ett första system på högkant stående parallella bandelement med ett avstånd mellan sig motsvarande en stavdelning (avståndet mellan två angränsande bränslestavars centrumdelar) och ett andra system däremot vinkelrätt för- lagda korsande bandelement med motsvarande avstånd mellan sig.

Uppfinningen kännetecknas av att vartannat bandelement tillhörande det första respektive andra systemet uppdelats i en övre och en undre balk. De övre balkarna har anordnats i ett övre plan i spridaren och de undre bal- karna i ett undre plan, varvid balkarna i ett plan får ett avstånd mellan sig motsvarande dubbla stavdelningen. Återstående bandelement får behålla sin inbördes placering i spridargallret_och förlägges till ett mellanplan mellan nämnda övre och undre plan. Även dessa bandelement får ett avstånd mellan sig motsvarande dubbla stavdelningen men förskjutet en stavdelning.

Samtliga plan sammanhålles till en enhet av den omgivande ramen.

I detta fall blir alltså, om vi antar att det är fråga om en spridare för samma antal bränslestavar som tidigare, N = 4, dvs avståndet mellan band- elementen 5 är nu lika med dubbla stavdelningen. Med i övrigt samma värden insatta i formeln enligt ovan erhålles en area A = 2H5 mm2, alltså en minskning till nära hälften och följaktligen också en väsentlig minskning av spridarens strömningsmotstånd (motståndstal).

Uppfinningen förstås enklast med hänvisning till bifogade ritningar, där fig 1 är en perspektivritning av en del av en känd spridare (med en stav- plats i varje cell).

Fig 2 visar en spridare enligt uppfinningen sedd från sidan i ett snitt A-A. 3 467 325 Fig 3 visar samma spridare sedd ovanifrån i en vy C-C.

Fig H är ett snitt B-B av fig 1.

Fig 5 visar utbockningen av en fjäder 12 i ramen 13 från fig 4.

Fig 6 är en schematisk perspektivskiss av spridaren enligt fig 2-4.

I fig 1, som visar en del av en känd spridare, bildas cellerna 1 för de ej visade bränslestavarna av på högkant stående och i kors anordnade plåtband 2. Vissa av dessa plåtband 2 är upptill och nedtill försedda med fasta stöd 3 och återstående plåtband 2 med fjädrande stödorgan 4. Två angränsande väggar i varje cell 1 är alltså upptill och nedtill försedda med fasta stöd 3 och en bränslestav i cellen 1 pressas mot dessa stöd 3 av de fjädrande stöden 4 i de motstående cellväggarna.

I fig 2 visas hur vartannat plåtband 2 enligt fig 1, nu benämnt bandelement , uppdelats i en övre balk 6 och en undre balk 7. Dessa parallella balkar 6, 7, som för varje cell är försedda med åtminstone ett fast stödorgan 8, har skilts åt och förlagts i ett övre plan 9 respektive ett undre plan 10 och ligger nu i respektive plan på ett avstånd från varandra motsvarande dubbla stavdelningen. Återstående bandelement 5 har-med bibehållen inbördes placering anordnats i ett mellanplan 11 mellan det övre planet 9 och det undre planet 10, också på dubbla stavdelningens avstånd från varandra. Pla- nen har i den visade utföringsformen lagts på något avstånd från varandra för att kylflödet mellan planen skall kunna vika av något i sidled och så att säga slingra sig fram genom spridaren, men denna placering av planen är icke nödvändig utan planen kan vila direkt på varandra utan att någon väsentlig ökning av spridarens strömningsmotstånd erhålles, dvs utan att uppfinningens effekt går förlorad.

Bandelementen 5 i mellanplanet 11 är för varje cell 1 försedda med åtmins- tone ett fjädrande stödorgan 12 och spridaren blir alltså av s k sexpunkts- typ, dvs varje cell 1 har två fasta stödorgan 8 (ett på varje korsande balk 6) i övre planet 9 och två fasta stödorgan 8 lodrätt under dessa på balkar- na i undre planet 10. I de två motstående väggar i samma cell 1 som bildas av bandelementen 5 i mellanplanet 11 finns de fjädrande stödorganen 12 som trycker en i cellen 1 placerad bränslestav mot de fasta stödorganen 8 på de övre och undre balkarna 6, 7.

Spridarens olika bandelement 5 sammanhålles av en omgivande ram 13, som på insidan i över- och underkant längs två sidor är försedd med fasta stöd- organ 8, där ramen 13 bildar en vägg i en cell 1. På samma sätt är ramen 13 i mellanplanet 11 längs de två motstående ramsidorna försedd med fjädrande stödorgan 12.

Av fig 3 framgår hur bandelementen 5 i det övre planet 9 anordnats. I en känd spridare för 25 bränslestavar skulle bilden ha varit en annan. Då skulle man ha sett ett första system med fyra parallella plåtelement 5, anordnade ett i varje gata mellan bränslestavarna lfl, och ett andra system med fyra däremot vinkelrätt anordnade bandelement 5. Nu har emellertid vartannat bandelement 5 i det första systemet och vartannat bandelement 5 i det andra systemet delats i en övre balk 6 och en därmed parallell undre balk 7. I det övre planet 9 och det därmed lika undre planet 10 finns nu alltså endast fyra balkar i vardera planet motsvarande fyra hela band- element 5. På så sätt erhålles som tidigare beskrivits ett i motsvarande grad minskat strömningsmotstånd. Av fig 3 framgår vidare att balkarna 6 i övre planet 9 är försedda med fasta stödorgan 8 liksom två angränsande sidor av den omgivande ramen 13. Det ej visade undre planet 10 har samma utförande som det övre planet 9.

Fig 4 visar spridarens mellanplan 11 med de återstående bandelementen 5.

Placeras fig 3 ovanpå fig Ä ser man att_man erhåller en spridare av känd typ med ett bandelement 5 i samtliga stavgator. Som framgår av fig 4 är bandelementen 5 i mellanplanet 11 försedda med fjädrande stödorgan 12 liksom ramens 13 två återstående sidor.

Fig 5 visar en förstoring E (se fig 4) av ett fjädrande stödorgan 12.

Fig 6 visar slutligen en schematisk perspektivskiss av spridaren enligt uppfinningen med samma beteckningar som tidigare införda.

Det är givet att konstruktionen kan utföras i vilket som helst lämpligt material. En spridare helt av t ex Inconel skulle visserligen vara mindre fördelaktig med tanke på dess inverkan på neutronflödet men skulle à andra sidan få ett utomordentligt lågt strömningsmotstånd.

Claims (3)

5 467 325 PATENTKRAV

1. Spridare med innanför en omgivande ram (13) anordnade celler (1) för sammanhållande av parallella långsträckta bränslestavar (14) till ett knippe i en kärnreaktors bränslepatron, vilka cellers (1) väggar bildas av ett första system på högkant stående parallella bandelement (5) med ett avstånd mellan sig motsvarande en stavdelning och ett andra system däremot vinkelrätt förlagda korsande bandelement (5) med motsvarande avstånd mellan sig, k ä n n e t e c k n a d av att vartannat bandelement (5) tillhörande första respektive andra systemet uppdelats i en övre och en undre balk (6, 7) och att de övre balkarna (6) anordnats i ett övre plan (9) i spridaren och de undre balkarna (7) i ett undre plan (10), varvid balkarna i ett plan får ett avstånd mellan sig motsvarande dubbla stavdelningen, samt att åter- stående bandelement (5) med bibehållen inbördes placering förlagts till ett mellanplan (11) mellan nämnda plan (9, 10), varvid avståndet mellan dessa senare bandelement blir lika med dubbla stavdelningen, nämnda plan (9. 10, 11) sammanhållna till en enhet av den omgivande ramen (13).

2. Spridare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att balkar (6. 7) i det övre (9) och undre planet (10) bildar angränsande väggar i en cell (1) och att bandelement (5) på mellanplanet (11) bildar motstående väggar i samma cell (1).

3. Spridare enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att för fixering av bränslestavarna (lfi) i respektive cell balkarna (6, 7) i det övre och undre planet (9, 10) försetts med fasta stödorgan (8) och bandelementen (5) i mellanplanet (11) med fjädrande stödorgan (12).