SE468571B - Spridare foer sammanhaallande av braenslestavar i en kaernreaktors braenslepatron - Google Patents

Description

468 571 hylsor och mellanrum bildas. Spridarens återstående hylsor sammanfogas med varandra och förlägges till ett andra från det första skilt plan tvärs knippet, likaså bildande ett gallerverk av hylsor och mellanrum. Hylsorna i de olika planen anordnas på sådant sätt att ett element fixerat av en hylsa i det första planet genomlöper ett i det andra planet anordnat mellanrum . och vice versa.

Genom uppfinningen åstadkommes en spridare där materialarean i de från varandra skilda planen minskas till nära hälften av materialarean hos en spridare där samtliga hylsor ligger i samma plan tvärs knippet. Eftersom gallerverkets materialarea i ett plan tvärs knippet står i direkt relation till det motstånd gallerverket gör mot kylflödet förbättras kylningen av bränslepatronen högst avsevärt.

Vidare är spridarna försedda med första och andra sidoplåtar. Dessa sido- plåtar stöder i en reaktor av kokartyp (BWR) mot bränsleboxens vägg och knippet erhåller därigenom tillfredsställande fixering i sidled. I en reaktor av tryckvattentyp (PWR) kommer spridarnas sidoplåtar i en bränsle- patron att stödja mot sidoplâtarna i en angränsande bränslepatron och detta bidrar på motsvarande sätt till knippets fixering.

Enligt en lämplig utföringsform sammanfogas en spridares första och andra plan av hylsor genom att nämnda första och andra sidoplåtar sammanfogas.

Därvid kan hylsornas nedre ändar i det första planet ligga i nivå med hylsornas övre ändar i det andra planet eller också kan hylsorna samman- fogas så att ett visst mindre överlapp uppstår mellan hylsornas ändar.

Enligt en annan utföringsform, speciellt anpassad för en kokarreaktor med en làngsträckt bränslebox mot vars väggar spridarna stöder, anordnas spridardelen med det första planet på ungefär ett halvt normalt spridar- avstànd från spridardelen med det andra planet. Spridardelarna sammanfogas medelst en knippet omgivande, med fönster försedd styrhylsa, vilken har en yttre form som ger nära passning mot bränsleboxens väggar. Den med fönster I ' försedda styrhylsan skrapar därigenom av längs bränsleboxens väggar strömmande kylflöde och kastar det mot bränslepatronens centrum. Detta i i kombination med delspridarnas lägre flödesmotstånd resulterar i en mycket effektiv kylning av knippets bränslestavar. ÅÅ 571 |UU Uppfinningen förstås bäst med hänvisning till bifogade figurer.

Figur 1 visar ett exempel på en lämplig hylsa för en spridare. Figur 1 är en vy I-I av figur 2.

Figur 2 visar en sektion II-II av figur 1.

Figur 3 visar en spridare sammansatt av dessa hylsor liggande i samma plan.

Figur 4 visar en sektion IV-IV av en spridare enligt figur 5, där hylsorna förlagts till två skilda plan.

Figur 5 visar en vy V-V av figur 4.

Figur 6 visar en utföringsform där spridardelarna anordnats på ett halvt normalt spridaravstånd från varandra och spridarramarna förbundits med en med fönster genombruten hylsa.

Figur 7 visar schematiskt en bränslepatron för en kokarreaktor.

Figur 8 visar en spridare med bantade sidoplåtar sedd ovanifrån.

Figurerna 9 och 10 visar samma spridare i två sidovyer.

I figur 1, som visar en möjlig hylsa att använda i en spridare enligt upp- finningen, betecknar 1 en rörformig hylsa som inuti är försedd med fasta stöd 2 och ett fjäderorgan 3 med en kontaktyta 4 som anligger mot en antydd bränslestav 5. Hylsan 1 ges företrädesvis en rak cirkulär cylinderform för att kunna ansluta runt de normalt cirkulära bränslestavarna 5.

I figur 2 betecknar 6 själva bladfjädern som är utskuren ur hylsan medelst spår 7. Figur 3 visar slutligen schematiskt hur hylsorna 1 sammansatts till en spridare 8 av konventionell typ med alla hylsorna i ett och samma plan innanför en yttre ram 9.

Figur 4 visar en spridare 10 enligt uppfinningen, där i huvudsak hälften av hylsorna 1 förlagts till ett första plan där de sammanhålles av första sidoplåtar ll. I ett andra plan, skilt från detta första plan, har åter- 468 571 stående hylsor 1 anordnats innanför andra sidoplàtar 12. I detta speciella utföringsexempel har varannan hylsa förlagts till det övre första planet och varannan till undre andra planet. Eftersom spridaren är utförd för 25 bränslestavar 5 betyder detta att 12 hylsor 1 anordnats i det övre planet och 13 i det undre. Mellan hylsorna erhålles mellanrum 13. Hylsorna 1 i ett plan kan förenas medelst stag 14 som dock inte får inkräkta på de så kallade mellanrummen och hindra bränslestavarnas 5 passage genom dessa.

Stagen 14 kan ges en längd motsvarande en hylsas 1 längd och vridas så att de kommer att fungera som ledskenor för kylflödet och öka turbulensen i detta.

Som framgår av figurerna 4 och 5 kommer en bränslestav 5, som passerar genom en hylsa 1 i det övre första planet och stagas i detta av hylsans 1 fasta stöd 2 och fjäderorgan 3, att fritt passera genom ett mellanrum 13 mellan hylsorna 1 i det undre andra planet. Omvänt gäller att en bränsle- stav 5, som passerar genom en hylsa 1 i det undre andra planet, går genom ett mellanrum 13 i det övre första planet.

I det i figur 4 visade utföringsexemplet stöder hylsorna 1 i det övre planet mot hylsorna 1 i det undre planet och sidoplåtarna 11 och 12 har sammanfogats så att de egentligen uppträder som en enhet.

Figur 6 visar en speciell utföringsform där spridardelarna förlagts på ett avstånd motsvarande ett halvt normalt spridaravstånd lika med 250-300 mm från varandra. De har sedan sammanfogats med en med fönster 15 genombruten styrhylsa 16.

Figur 7 visar en bränslepatron 17 för en kokarreaktor som medelst mellan- väggar indelats i fyra rum, vardera avsett för ett knippe innehållande 5x5 bränslestavar 18. Bränslepatronens 17 väggar benämnes 19. I figuren visas hur en spridare enligt alternativet i figur 6 är tänkt att monteras. Samma beteckningar som angivits i figur 6 har införts i figur 7. Styrhylsan 16 har som tidigare nämnts till uppgift att dirigera längs bränslepatronens 17 väggar 19 strömmande kylflöde mot bränslepatronens 17 centrum.

I de visade utföringsformerna har varannan hylsa 1 i en s k stavgata för- lagts till ett första plan och varannan hylsa 1 till ett andra plan. Denna fördelning av hylsorna 1 är naturligtvis inte nödvändig. Huvudsaken är att hylsorna 1 fördelas någorlunda jämnt över knippets tvärsnitt med i huvudsak

Claims (8)

468 571. halva antalet hylsor i ena planet och övriga hylsor 1 i det andra planet. Hylsorna skall också fördelas så att en hylsa 1 i ena planet axiellt räknat ligger över ett mellanrum 13 i andra planet. Det är dock tänkbart att, om man ej vill förena sidoplåtarna 11, 12 med varandra, i stället inom del- spridarna anordna två hylsor 1 i de olika planen i linje med varandra så att delspridarna fixeras i förhållande till varandra medelst t ex två bränslestavar som passerar genom hylsor 1 både i det övre och det undre planet. I Figur 8 visar en utföringsform av spridaren enligt uppfinningen där sido- plàtarna bantats till en så liten storlek som möjligt för att minska spri- darens kylflödesmotstànd. I figuren betecknar 1 hylsor, 13 mellanrum och 5 bränslestavar enligt tidigare. De bantade sidoplåtarna betecknas 20 och 21. Samma beteckningar har införts i figurerna 9 och 10 där svetsarna 22 för- lagts mellan sidoplåtarnas 20, 21 kanter och innanförliggane hylsor 1. Sidoplåtarna 20, 21 har bantats i omfång genom urtagningar 23 och avkort- ningar ZU. Sidoplåtarna 20, 21 får på så sätt minimal storlek och ger därigenom ett minskat motstånd mot kylflödet. PATENTKRAV

1. Spridare (10) innefattande ett cellformigt gallerverk för samman- hållande av parallella lângsträckta element såsom bränslestavar (5) till ett knippe i en kärnreaktors bränslepatron, nämnda spridare (10) anordnade med lämpliga avstånd mellan varandra längs knippet, nämnda celler bildade av rörformiga hylsor (1), var och en av dessa hylsor (1) erbjudande en passage för ett av de nämnda elementen i och för elementens inbördes fixering, k ä n n e t e c k n a d av att i huvudsak halva antalet hylsor (1) i en spridare (10), fördelade jämnt över knippets tväryta, förlagts till ett första plan tvärs knippet och sammanfogats med varandra, därvid bildande ett gallerverk av hylsor (1) och mellanrum (13), att spridarens återstående hylsor (1) sammanfogats och förlagts till ett andra från det första skilt plan tvärs knippet likaså bildande ett gallerverk av hylsor (1) och mellanrum (13), varvid hylsorna (1) i de olika planen anordnats pà sådant sätt att ett element fixerat av en hylsa (1) i det första planet genomlöper ett i det andra planet anordnat mellanrum (13) och vice versa. 468 71

2. Spridare (10) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att hylsorna i det första planet försetts med första sidoplåtar (11) och hylsorna i det andra planet med andra sidoplåtar (12) och att nämnda första och andra sidoplâtar sammanfogats med varandra.

3. Spridare (10) enligt patentkrav 1 där knippet anordnats i en lång- sträckt bränslepatron (17), k ä n n e t e c k n a d av att spridardelen med det första planets hylsor (1) anordnats på ungefär ett halvt normalt spridaravstånd från spridardelen med det andra planets hylsor (1) och att hylsorna (1) i det första planet sammanfogats med hylsorna (1) i det andra planet medelst en knippet omgivande, med fönster försedd styrhylsa (16), vilken har en yttre form givande nära passning mot bränsleboxens väggar.

4. Spridare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att varannan hylsa (1) placeras i första planet.

5. Spridare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att mot varandra gränsande hylsor (1) sammanbindes medelst stag (14).

6. Spridare enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d av att stagen (14) har i huvudsak samma längd som hylsorna (1) och anordnats vridna för att fungera som ledskenor för genom bränslepatronen (11) strömmande kyl- medium.

7. Spridare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att mot spridarens (10) ram angränsande hylsor (1) svetsats till ramen.

8. Spridare enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av att sido- plåtarnas (20, 21) ytteryta förminskats medelst urtagningar (23) och av? kortningar (24).