SE503776C2 - Bränslepatron och spridare för en kärnreaktor - Google Patents

Description

lO 503 776 f En branslepatron for en kärnreaktor av tryckvattenreaktortyp har i princip samma uppbyggnad som en bränslepatron för en kärnreaktor av kokarvattenreaktortyp fränsett att bränslestavarna inte innesluts av nägon rörformig behällare och att de är fler till antalet.

Mellan bränslestavarna bildas sekundära kanaler genom vilka kylmedlet strömmar genom bränslepatronen.

En viktig faktor vid konstruktion av en spridare till en lättvattenreaktor är att tillse att spridaren ästadkommer en god kylning av bränslestavarna genom lämplig omblandning av kylmedlet. I de fall kylningen inte är tillräcklig kan i en kokarvattenreaktor sä kallad torrkokning och i en tryckvattenreaktor sä kallad DNB (Departure from Nucleate Boiling) uppträda. Vid allvarliga fall ger torrkokning respektive DNB upphov till penetrering av bränslestavarna.

Spridarna päverkar säledes kylmedlets strömning och därmed bränslets kylning. Det är känt att det i ett omräde strax under spridaren där kylmedlet ännu inte har passerat spridaren sker en försämring av kylmedelsfilmen pá bränsletavarna, medan i ett omräde över spridaren, där kylmedlet just har passerat spridaren, istället sker en förstärkning av vattenfilmen.

Förstärkningen av kylmedelsfilmen beror pä den turbulens som uppstär i kylmedlet dä det passerar en spridare. Den största risken för torrkokning finns i övre delen av bränslet strax under spridarna.

Ett sätt att öka kylningen av bränslestavar medelst anordnande av ledskovlar vid spridarens i bränslepatronens nedströms liggande kant finns beskriven i WO 91/13442. Tvä eller fyra ledskovlar är anordnade sig sträckande frän den nämnda kanten och böjda pä ett sädant sätt att en virvel bildas i det uppát strömmande kylmedlet. Vidare är ledskovlarna utsatta och kan bli skadade i samband med montering av bränslestavarna.

Ett annat sätt är beskrivet i SE 9303583-O. Den i detta dokument beskrivna spridaren innefattar ett av hylsor sammansatt lO 3 503 776 ortogonalt gallerverk där ledskenor är utbildade som flikar i hylsmaterialet. Nackdelen med denna lösning är att ju större flik som väljs desto större del av bränslestavens stödlängd gär förlorad.

Kända spridare är ofta utförda helt eller delvis i Inconel som är ett material med god hällfasthet och goda egenskaper vad avser tillverkning av spridare. Det är dock önskvärt att framställa spridare av ett material med mindre förmäga att absorbera neutroner, dvs ett làgabsorberande material, t ex en Zirkoniumlegering. Spridare av Zirkoniumlegering är en fördel ur reaktivitetsekonomisk synpunkt. Spridare av ett lägabsorberande material är dessutom mindre radioaktiva efter besträlning vilket är en fördel vid hantering av dessa efter reaktordrift.

Avsikten med uppfinningen är att ästadkomma spridare som ger god kylning, litet strömningsmotständ och som är enkel att tillverka och dessutom är möjlig att utföra i Zirkoniumlegering.

UPPF INNINGEN , FÖRDELAR Föreliggande uppfinning avser en bränslepatron och en spridare helt eller delvis utförd i Zirkoniumlegering för en kärnreaktor där spridaren innefattar ett av spridarceller sammansatt ortogonalt gallerverk där varje cell positionerar ett genom denna löpande längsträckt element i ett flertal spridarniväer, t ex en bränslestav eller ett styrstavsledrör. Mellan bränslestavarna är sä kallade sekundära kanaler utbildade för passage av kylmedelsflöde genom bränslepatronen. I ätminstone flertalet av dessa sekundära kanaler är i ätminstone flertalet spridarniväer anordnade sä kallade ledskovelträd med stam och grenar. Stammen utgörs till exempel av en rektangulär skiva med sin längskant anordnad parallell med flödet eller av ett rör eller av ett skruvfjäderformat plätband anordnade med sina respektive tänkta centrumlinjer parallellt med kylmedelsflödet.

Grenarna sticker ut frän stammen i ätminstone tvä axiellt ätskilda niväer längs stammen och leder kylmedelsflödet mot de omkring ledskovelträdet anordnade bränslestavarna. 505 776 7 Det i bränslepatronen, dvs genom primärkanalen, nedifrän och uppät strömmande kylmedlet när först trädets stam som företrädesvis har en minimal utsträckning tvärs flödesriktningen. Stammen leder kylmedlet till trädets grenar eller ledskovlar. Genom ledskovlarnas axiella fördelning längs stammens längd omriktas kylmedelsflödet i flera steg varvid styrningen av kylmedelsflödet mot bränslestavarna säkerställs.

Ledskoveltràdet är avsett att anordnas i en sekundärkanal och mellan spridarcellerna vilka omger sekundär kanalen eller vid spridarcellernas nedströms liggande kant.

Ledskovelträdets storlek och längd kan varieras beroende pä var i bränslepatronen det är avsett att anordnas. Ledskovlarnas form kan variera för optimering av styrningen av kylmedelsflödet.

Ledskovlarna kan t ex vara släta eller välvda. Behovet att röra om och rikta kylmedlet mot bränslestavarna är störst nedströms bränslepatronen där änghalten är störst och därmed också risken för sä kallad torrkokning. Varje ledskovel bidrar till tryckfallet över bränslepatronen. Uppströms bränslepatronen kan ledskovlar slopas helt i syfte att minska pä det totala tryckfallet. I en särskilt fördelaktig utföringsform har ledskovelträdet samma utsträckning i flödesriktningen som spridarcellerna och anordnas mellan dessa sä att ledskovelträdet ej skjuter ut ur spridaren. Fördelen med denna utformning är att cellerna i spridaren reflektrar kylmedlet mot ledskovelträdet sä att en större del av detta kan omriktas av denna.

Varje spridare som är försedd med ett flertal ledskovelträd enligt uppfinningen kan dessutom förses med konventionella konstruktionsdetaljer säsom en hela knippet omfattande fyrsidig ram eller kjol.

Fördelen med uppfinningen är att en spridare som i flertalet av sekundärkanalerna är försedd med ledskovelträd ger god kylning av de omkring ledskovelträdet, anordnade bränslestavarna varvid den uttagna effekten frän bränslepatronen kan ökas. Vidare utgör ledskovelträdet ett litet strömningsmotständ vilket är viktigt 503 776 inte minst ur tväfastryckfallssynpunkt, dvs det tryckfall som vanligtvis uppstär i övre delen av bränslepatronen där det i ängblandningen finns de tvä faserna vatten och änga.

En annan fördel med uppfinningen är att ledskovelträdets utformning medger en enkel framställningsprocess.

Ytterligare en annan fördel är att ledskovelträdet är möjligt att utföra i Zirkoniumlegering. Att använda Zirkoniumlegering istället för Inconel i spridarna innebär bland annat att den strälning som reaktorpersonal utsätts för, sa kallad personaldos, minskas. Anledningen till att personaldosen paverkas är att vid besträlning av nickel som ingär i Inconel sä bildas radioaktiva koboltisotoper i processens vatten. Mindre mängder Nickel leder sàledes till lägre kobolthalt varvid personaldosen minskas.

Utförandet av ledskovelträdet medger stora valmöjligheter för att pä ett optimalt sätt styra flödet och uppnà god kylning.

Under utföringsexempel finns nägra av dessa närmare beskrivna.

RITNINGSFIGURER Uppfinningen förstäs enklast genom hänvisning till bifogade ritningsfigurer.

Figur l visar en bränslepatron av kokarvattenreaktortyp.

Figur 2 visar en bränslepatron av tryckvattenreaktortyp.

Figur 3a-d visar olika typer av spridarstrukturer.

Figur 4a-c visar i en vy frän sidan och i en vy frän ovan en utföringsform av ett ledskovelträd enligt uppfinningen med tvä i axiell led ätskilda ledskovlar. 6 505 776 Figur 5a-c visar i en vy frän sidan och i en vy frän ovan en utföringsform av ett ledskovelträd enligt axiell led atskilda ledskovlar.

Figur 6a-d visar i en vy frän sidan och i en vy frän ovan en utföringsform av ett ledskovelträd enligt i axiell led àtskilda ledskovlar. uppfinningen med fyra Figur 7a-c visar i en vy frän sidan och i en vy frän ovan en utföringsform av ett ledskovelträd enligt uppfinningen med fyra ledskovlar varav tre är anordnade ätskilda i axiell led.

Figur 8a-d visar principiellt i en vy fràn sidan och i en vy frän ovan olika sätt att fästa ett ledskovelträd enligt uppfinningen i en spridarstruktur.

Figur 9a-b visar en utföringsform i en vy frän sidan respektive i en vy fràn ovan av ett ledskoveltrád enligt uppfinningen med fyra i axiell led àtskilda ledskovlar anordnade utvändigt pä ytan till en skruvfjäderformad stam.

Figur lOa-b visar en utföringsform i en vy frán sidan respektive i en vy frän ovan av ett ledskovelträd enligt uppfinningen med fyra i axiell led àtskilda ledskovlar anordnade invändigt pà ytan till en skruvfjäderformad stam.

Figur lla-b visar en utföringsform i en vy frän sidan respektive i en vy frän ovan av ett ledskovelträd enligt uppfinningen med fyra i axiell led ätskilda ledskovlar anordnade pà ytan till en pinnformad stam.

Figur l2a-b visar en utföringsform i en vy fràn sidan respektive i en vy frän ovan av ett ledskovelträd enligt uppfinningen med fyra i axiell led àtskilda ledskovlar anordnade utvändigt pá ytan till en rorformad stam.

Figur l3a-b visar en utföringsform i en vy frän sidan respektive i en vy frán ovan av ett ledskovelträd enligt uppfinningen med uppfinningen med tre i. ' 503 776 fyra i axiell led àtskilda ledskovlar anordnade invändigt pä ytan till en rörformad stam.

Figur 14a-b visar en utföringsform i en vy frän sidan respektive i en vy frän ovan av ett ledskovelträd enligt figur 6a-d där ledskovlarna uppvisar en välvd yta.

Figur 15 visas en principiell skiss av hur ledskovelträden riktar kylmedelsflödet mot de omkring anordnade bränslestavarna i en del av en brànslepatron enligt figur 1 eller 2. Samtliga ledskoveltrad är anordnade att rikta flödet moturs.

I figur 16 visas samma sak som i figur 15 men ledskovelträden är anordnade att omväxlande rikta flödet moturs respektive medurs.

UTFÖRINGSEXEMPEL Ur figur l framgär en bränslepatron 1 av kokarvattenreaktortyp som innefattar en läng rörformig behällare, med rektangulärt tvärsnitt, benämnd höljerör 2. Höljeröret 2 är öppet i bäda ändar, sä att det bildas en genomgäende strömningspassage, genom vilken reaktorns kylmedel strömmar. Bränslepatronen 1 innefattar ett stort antal likaledes länga rörformiga i ett knippe parallellt anordnade bränslestavar 3, i vilka är anordnade kutsar 4 av nukleärt bränsle. Bränslestavarna 3 sammanhälls upptill av en topplatta 5 och nedtill av en bottenplatta 6.

Bränslestavarna 3 hàlls medelst spridare 7 pä avständ frän varandra och hindras frän att böja sig eller vibrera dä reaktorn är i drift.

Ur figur 2 framgàr en bränslepatron 1 av tryckvattenreaktortyp som innefattar ett antal längsträckta rörformiga parallellt anordnade bränslestavar 3 och styrstavsledrör 8. I bränslestavarna 3 är anordnade kutsar 4 av nukleärt bränsle.

Styrstavsledrören 8 sammanhälls upptill av en topplatta 5 och nedtill av en bottenplatta 6. Bränslestavarna 3 hälls medelst spridare 7 pä avständ frän varandra.

- S ' 6 Slofïiguzêa-b visas i perspektiv en spridare 7 med ett ortogonalt gallerverk. I figur Ba visas en spridare 7 sammansatt av hylsor 9 där varje hylsa 9 är avsedd att positionera ett genom denna löpande längsträckt element, t ex en bränslestav 3 eller ett styrstavsledrör 8. I figur 3b visas en spridare 7 sammansatt av celler 9. Mellan bränslestavarna 3 anordnade i cellerna 9 respektive hylsorna 9 är utbildade kanaler 10 kallade sekundärkanaler. I figur 3c-d visas, i en vy fràn ovan respektive i en vy frän sidan, ett gallerverk av korsvis anordnade, pà högkant stàende plàtband 9a, 9b vilka omges av en ram 9c.

I figurerna 4-13 framgar flera alternativa utföringsexempel pá ledskoveltrad enligt uppfinningen. I figurerna 4-8 visas ett exempel med tva, tre eller fyra grenar anordnade vid en stam i form av en i huvudsak rektangulär skiva anordnad parallellt med det huvudsakliga kylmedelsflödet. I figurerna 9-13 visas alternativa utföringsexempel av ledskovelträdet.

I figur 4a visas ett ämne för ett ledskovelträd ll med en första och en andra viklinje l2a,b samt en centrumlinje 13 där viklinjernas l2a, b vinkel till centrumlinjen l3 är betecknad u° och visad 45°. En första flik l4a till vänster om och ovanför den första viklinjen l2a är avsedd att vikas 90° kring den första viklinjen l2a i riktning mot betraktaren medan en andra flik l4b till höger om och ovan för den andra viklinjen l2b är avsedd att vikas 90° kring den andra vikningslinjen l2b och i riktning frän betraktaren. Dä den första respektive den andra fliken l4a,b är nedvikta fas ett utseende frän sidan av ledskovelträdet ll som framgär ur figur 4b. Ur figur 4c framgàr ledskoveltradet ll i en vy fran ovan anordnat mellan fyra branslestavar 3. Trädet ll är infäst i en struktur som innefattas av spridaren 7 och som bestär av korsvis lagda och pà högkant stàende plàtband som bildar celler genom vilka bränslestavarna 3 löper.

I figur Sa visas ett ämne för ett ledskovelträd ll med en första, en andra och en tredje viklinje l2a, b, c samt en centrumlinje 13. Ämnet är försett med en slits l5a anordnad 7 503 776 mellan den andra l2b och den tredje l2c viklinjen och centrumlinjen 13. En första flik l4a till vänster om och ovanför den första viklinjen l2a är avsedd att vikas 90° kring den första viklinjen l2a, i riktning mot betraktaren. En andra flik l4b till höger om och ovanför den andra viklinjen l2b är avsedd att vikas 90° kring den andra vikningslinjen l2b, i riktning frän betraktaren och 90° kring centrumlinjen 13, i riktning mot betraktaren. En tredje flik 14c anordnad till höger om och ovanför den tredje viklinjen l2c är anordnad att vikas 90° kring den tredje viklinjen l2c och i riktning frän betraktaren. Dä den första, den andra och den tredje fliken l4a, b, c är vikta till sitt slutliga läge fas ett utseende frän sidan av ledskovelträdet ll som framgär ur figur 5b. Ur figur 5b framgär även en fjärde och en femte viklinje l6a, b pä vardera sidan av centrumlinjen 13. Pa vardera yttre sidan av den fjärde l6a respektive den femte l6b viklinjen viks en första l7a och en andra l7b infästningsflik kring den fjärde l6a respektive den femte l6b viklinjen i riktning mot betraktaren. vinkeln för vikningen anpassas efter det tillgängliga utrymmet. Vidare viks ämnet kring centrumlinjen 13 i riktning frän betraktaren sä att det bildas en vinkel å° pä i figuren l20° mellan den fjärde l6a och den femte l6b viklinjen. Ur figur 5c framgär ledskovelträdet ll i en vy frän ovan anordnat mellan fyra bränslestavar 3.

Trädet ll är infäst i en struktur som innefattas av spridaren 7 och som bestàr av korsvis lagda och pä högkant stående plàtband som bildar celler genom vilka bränslestavarna 3 löper.

I figur 6 visas ett ledskovelträd av särskilt fördelaktig utformning. I figur 6a visas ett ämne för ett ledskovelträd ll med en första, en andra, en tredje och en fjärde viklinje l2a-d samt en centrumlinje l3. Ämnet är försett med en första slits l5a anordnad mellan den andra l2b och den tredje l2c viklinjen och centrumlinjen 13 och en andra slits l5b anordnad mellan den tredje l2c och den fjärde l2d viklinjen och centrumlinjen 13. En första flik l4a till vänster om och ovanför den första viklinjen l2a är avsedd att vikas 90° kring den första viklinjen l2a, i riktning mot betraktaren. En andra flik l4b till höger om och ovanför den andra viklinjen l2b är avsedd att vikas 90° kring den andra viklinjen l2b i riktning frän betraktaren och 90° lO 505 776 M kring centrumlinjen 13, i riktning frän betraktaren. En tredje flik l4c anordnad till höger om och ovanför den tredje viklinjen l2c är anordnad att vikas 90° kring den tredje viklinjen l2c och i riktning frän betraktaren och 90° kring centrumlinjen 13, i riktning mot betraktaren. En fjärde flik l4d anordnad till höger om och ovanför den fjärde viklinjen l2d är anordnad att vikas 90° kring den fjärde viklinjen l2d, i riktning frän betraktaren.

Dä den första, den andra, den tredje och den fjärde fliken l4a-d är vikta till sitt slutliga läge fäs ett utseende fràn sidan av ledskovelträdet ll som framgär ur figur 6b. Ur figur 6c framgär ledskovelträdet ll i en vy frän ovan anordnat mellan fyra bränslestavar 3 i en struktur av hylsspridare 9 av den typ som är visad i figur 3a. Ur figur 6b framgàr även en femte l6a och en sjätte l6b viklinje pä vardera sidan av centrumlinjen 13. I figur 6d framgär att pä yttre sidan av den femte viklinjen l6a viks en första infästningsflik l7a kring den femte viklinjen l6a i riktning frän betraktaren. Pä yttre sidan av den sjätte viklinjen l6b viks en andra infästningsflik l7b kring den sjätte viklinjen l6b i riktning mot betraktaren. Ur figur 6d framgär ledskovelträdet ll i en vy frän ovan anordnat mellan fyra bränslestavar 3. Ledskovelträdet ll är infäst i en struktur som innefattas av spridaren 7 och som bestär av korsvis lagda och pä högkant stäende plätband som bildar celler genom vilka bränslestavarna 3 löper. Ledskovelträdets ll nagot vridna infästning med en vinkel ß°, i figuren visat 20°, ger en optimal kylning av de omkring anordnade bränslestavarna 3. Placering av ledskovelträd ll med vridning en vinkel ß° kan även användas för spridare 7 av den typ som anges i figur 3a.

I figur 7 visas ett ledskovelträd ll med fyra ledskovlar l4a-d sä som visats i figur 6 men där tvä av ledskovlarna l4a, b placerats pä samma nivä. I figur 7a visas ett ämne för ett ledskovelträd ll med en första, en andra, en tredje och en fjärde viklinje l2a-d samt en centrumlinje 13. Ämnet är försett med en första slits l5a anordnad mellan den andra l2b och den tredje viklinjen l2c och centrumlinjen 13 och en andra slits l5b anordnad mellan den tredje l2c och den fjärde l2d viklinjen och centrumlinjen 13. Den första fliken l4a till vänster om och ovanför den första viklinjen l2a är avsedd att vikas 90° kring l5 ” 503 776 den första viklinjen l2a, i riktning mot betraktaren. Den andra fliken l4b till höger om och ovanför den andra viklinjen l2b är avsedd att vikas 90° kring den andra vikningslinjen l2b, i riktning fràn betraktaren och 90° kring centrumlinjen 13, i riktning frän betraktaren. Den tredje fliken l4c anordnad till höger om och ovanför den tredje viklinjen l2c är anordnad att vikas 90° kring den tredje viklinjen l2c och i riktning frän betraktaren och 90° kring centrumlinjen 13, i riktning mot betraktaren. Den fjärde fliken l4d anordnad till höger om och ovanför den fjärde viklinjen l2d är anordnad att vikas 90° kring den fjärde viklinjen l2d, i riktning frän betraktaren. Dä den första, den andra, den tredje och den fjärde fliken l4a-d är vikta till sitt slutliga läge fäs ett utseende frän sidan av ledskovelträdet ll som framgär ur figur 7b. Ur figur 7c framgär ledskovelträdet ll i en vy frän ovan anordnat mellan fyra bränslestavar 3 i en struktur av hylsor 9 även visad i figur 3a.

I figur 8 visas i en vy frän sidan infästningen av ett ledskovelträd ll av samma typ som det i figur 6b visade. I figur 8a visas en infästning där ledskovelträdet ll är avsett att sticka utanför spridarens 7 övre kant som är anordnad vid hänvisningsbeteckning 18. I figur 8b visas en infästning där ledskovelträdet ll är avsett att anordnas helt nedsänkt i spridaren 7. Detta är en särskilt fördelaktig utföringsform dä ledskovelträdet är helt integrerat i strukturen. Den nedsänkta placeringen ger trädet ett gott skydd mot yttre päverkan vid t ex montering av bränslestavar. I figur 8c visas i en vy frän sidan hur ledskovelträdet ll kan infästas ensidigt i spridaren 7 Den ensidiga infästningen framgär även i en vy frän ovan i figur 8d. Ledskovelträdet ll kan självfallet även infästas tre eller fyrsidigt även om detta inte explicit är visat i nägon figur.

I figur 9a visas i en vy frän sidan ett ledskovelträd ll vars stam utgörs av ett plätband som vridits till en skruvfjäder 19.

Till skruvfjäderns 19 utät vettande ytor är i skilda niväer och med 90° vinkeldelning fästade fyra ledskovlar 14. Ledskovlarna 14 utgörs av kvadratiska plätar som vikts 90° kring sina respektive diagonaler och fästs till skruvfjädern 19 med ena 503 776 '“ plàtkanten 14e. 9a i en vy fran ovan.

I figur 9b visas ledskovelträdet 11 enligt figur I figur lOa visas i en vy fran sidan ett ledskoveltrad 11 vars stam utgörs av ett plátband som vridits till en skruvfjàder 19 liksom i figur 9. I skruvfjäderns 19 ytor är längs tre sidor av fyra stansade fyra kvadratiska flikar i skilda nivàer och med 90° en tänkt centrumlinje 13 genom skruvfjàdern 19. vinkeldelning. Den icke utstansade sidan 20 är parallell med De kvadratiska flikarna är sedan vikta 90° kring en linje genom den icke utstansade sidan 20 och 90° kring en diagonal genom den kvadratiska fliken. I figur 10b visas ledskoveltrádet 11 enligt figur lOa i en vy fràn ovan.

I figur lla visas ett ledskovelträd 11 där stammen utgörs av en massiv pinne 21 till vilken är fastade ledskovlar 14 pà samma I figur 11b visas ledskovelträdet 11 enligt figur lla i en vy fràn ovan. sätt som i figur 9.

I figur l2a visas ett ledskovelträd 11 där stammen utgörs av ett rör 22 till vilket är fäst ledskovlar 14 pà samma sätt som i figur 9 och 11. I figur 12b visas ledskoveltràdet 11 enligt figur l2a i en vy fràn ovan.

I figur l3a visas ett ledskovelträd 11 där stammen utgörs av ett rör 22 i vilket är anordnade ledskovlar 14 pá motsvarande satt som i figur 10. I figur 13b visas ledskoveltradet 11 enligt figur l3a i en vy fran ovan.

I figur 14a, b visas ett ledskovelträd 11 motsvarande det i figur 6 visade men där ledskovlarna l4a-d uppvisar en välvd form. I figur 14a visas ledskoveltràdet ll med välvda ledskovlar 14a-d i en sidovy och i figur 14b i en vy fràn ovan anordnat mellan fyra branslestavar 3 vardera omsluten av en spridarcell 9.

I figur 15 visas en principiell skiss av hur ledskovelträden 11 riktar kylmedelsflödet mot de omkring anordnade branslestavarna go '° sus 776 3 i en del av en bränslepatron enligt figur 1 eller 2. Samtliga ledskovelträd 11 är anordnade att rikta flödet moturs.

I figur 16 visas en principiell skiss av hur ledskovelträden riktar kylmedelsflödet mot de omkring anordnade bränslestavarna 3 i en del av en bränslepatron. Ledskovelträden 11 är omväxlande anordnade att rikta flödet moturs respektive medurs.

Gemensamt för de exemplifierade ledskovelträden är att det nedifràn och uppàt strömmande kylmedlet omriktas i flera omgängar. När kylmedlet när den nedersta fliken ändrar kylmedlet riktning och viker av bort frän trädet. Den närmast över anordnade fliken näs av kylmedel som redan, ätminstone till viss del, omriktats med hjälp av nedanför liggande flikars ändring av kylmedlets riktning. Genom seriekoppling av flikar som är anordnade axiellt förskjutna vinklar kylmedlet av vid passage av ledskovelträdet. Genom denna seriekoppling av axiellt förskjutna flikar erhälls en ökad kylningseffekt och ett minskat tryckfall i jämförelse med flikar som ligger i ett och samma plan.

I det fall ledskovelträdet är anordnat nedsänkt i spridarstrukturen och spridarstrukturen utgörs av en hylsstruktur motsvarande den i figur 3a visade styrs en del av det uppät strömmande kylmedlet av hylsväggarna och mot ledskovlarna. Genom att anordna ledskoveltràdet inne i spridaren ökas säledes effekten av den.

Ledskovelträdets utformning kan varieras pà mänga olika sätt med avseende pà skovlarnas storlek, form, antal, vinkling i förhällande till stammen och placering längs med stammen.

I samtliga figurer är avlänkningsorganen 14 vikta 90° kring viklinjerna 12. För optimal funktion kan dock en godtycklig storlek pä nämnda vinkel väljas. Samma sak gäller viklinjernas 12 vinkel p till centrumlinjen 13 vilken i samtliga figurer är visad 45° men kan väljas godtyckligt för ästadkommande av en optimal funktion. I utföringsformerna i figurerna 9-13 kan det i vissa fall vara intressant att anordna fler än fyra axiellt ätskilda avlänkningsorgan 14 längs med ledskenan (19, 21, 22). 503 776 ”f Det är möjligt att utföra ledskoveltràden i Inconel eller i en Zirkoniumlegering.

Claims (12)

ff 505 776 PAT ENTKRAV

1. Spridare (7) innefattande ett flertal celler (9) för att i ett flertal spridarniväer sammanhälla och inbördes fixera genom cellerna löpande parallella längsträckta element (3, 8) till ett knippe i en bränslepatron för en kärnreaktor där ett kylmedel är anordnat att strömma nedifràn och upp och där mellan cellerna (9) är utbildade sekundära kanaler (10), där flertalet spridare (7) i sekundärkanalerna (10) innefattar ätminstone tvä avlänkningsorgan (14) kännetecknad av att avlänkningsorganen (14) i huvudsak är anordnade sä att de är omslutna av cellerna (9), axiellt ätskilda i flödesriktningen och relativt varandra med en delningsvinkel för stegvis omriktning och styrning av ätminstone en del av kylmedelsflödet mot de bränslestavar som är anordnade intill sekundärkanalerna (10).

2. Spridare (7) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att avlänkningsorganen (14) är anordnade vid en ledskena (13a, 19, 21, 22) för styrning av kylmedelsflödet till avlänkningsorganen (14).

3. Spridare (7) enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ledskenan (13a) är utformad som en i huvudsak rektangulär skiva och att avlänkningsorganen (14) är anordnade i form av flikar vid ledskenans (13a) längskant.

4. Spridare (7) enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ledskenan (19) är uformad som en spiral och att avlánkningsorganen (14) är anordnade vid spiralens inre eller yttre yta.

5. Spridare (7) enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ledskenan (22) är uformad som ett rör och att avlänkningsorganen (14) är anordnade vid rörets inre eller yttre yta. _ /L 503 776

6. Spridare (7) enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ledskenan (21) är uformad som en pinne och att avlänkningsorganen (14) är anordnade till pinnens mantelyta.

7. Spridare (7) enligt patentkrav l, kännetecknad av att avlänkningsorganen (14) är anordnade att rikta kylmedlet i àtminstone tva riktningar i ett plan skilt fràn den huvudsakliga flödesriktningen.

8. Spridare (7) enligt patentkrav l, kännetecknad av att den axiella utsträckningen i flödesriktningen hos avlänkningsorganen (14) är mindre eller lika stor som spridarens (7) axiella utsträckning i flödesriktningen och att avlänkningsorganen helt och hället är omslutna av de av spridaren (7) innefattade spridarcellerna (9).

9. Spridare (7) enligt patentkrav l, kännetecknad av att avlänkningsorganen (14) är fyra till antalet.

10. lO. Spridare (7) enligt patentkrav 2, kännetecknad av att avlänkningsorganen (14) och ledskenorna (l3a, 19, 21, 22) är utförda i en Zirkoniumlegering.

11. ll. Spridare (7) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att avlànkningsorganen (14) är välvda.

12. Bränslepatron (l) för en kàrnreaktor med ett knippe av längsträckta element (3, 8) sammanhällna av ett flertal pä skilda spridarniväer längs knippet anordnade spridare (7) var och en av dessa spridare (7) innefattande ett flertal spridarceller (9) mellan vilka är utbildade sekundära flodeskanaler (10), kännetecknad av att den innefattar spridare (7) enligt patentkrav l.