SE504476C2 - Bränslepatron för en kokarvattenreaktor - Google Patents

Description

504 476 I det fall delknippen skall t ex inspekteras demonteras handtaget innan delknippena frigörs frän höljeröret.

TEIKNIKENS STÅNDPUNKT, PROBLEM Utformningen av den av bränslepatronen innefattade topplattan eller topplattorna är mycket viktig för bränslepatronens prestanda. Dä kylmedel strömmar uppät genom bränslepatronen är det viktigt att kylmedlet utsätts för sä lite tryckfall som möjligt. Ett lagt tryckfall i bränslepatronen är gynnsamt för bränslepatronens Ett lägt tryckfall medför också att kapaciteten hos de pumpar som förser bränslepatronen med stabilitetsegenskaper. kylmedel ökas och liksom flexibilteten vid drift av reaktorn. Vidare är det viktigt att topplattan respektive topplattorna är utformade för lyft av ett knippe eller fyra delknippen ut ur bränslepatronen.

I figur 1 visas en bränslepatron 1 för en kokarvattenreaktor enligt känd teknik och i figur 3 visas i en vy frän ovan en topplatta 5a för ett delknippe enligt känd teknik. Genom tvà av öppningarna i topplattan Sa är anornade att löpa extra länga branslestavar 3a som delvis sträcker sig ovanför topplattan Sa. De tvä extralänga bränslestavarna 3a är fixerade i bottenplattan 6 och är vid topplattans Sa ovansida försedda med vardera en mutter 8. De övriga stavarna 3 vilar pà bottenplattan 6 och anligger mot topplattans 5a undersida medelst en skruvfjäder 9 anordnad kring stavarnas 3 respektive ändpluggar 10. Skruvfjädrarna pressar topplattan Sa mot nämnda muttrar 8 varvid nämnda muttrar 8 begränsar det maximala avständet mellan topp- och bottenplattan 5a, 6. De tvä extra länga bränslestavarna 3a är anordnande i dragkraftsöverförande förbindelse mellan topp- och bottenplatta 5a, 6 samtidigt som de begränsar det maximala avständet mellan topp- och bottenplatta Sa, 6.

Topplattan 5a är utformad för mottagande av ett hanteringverktyg i vardera en hanteringsöppning ll anordnad 3 i 504 476 intill öppningarna för de extralänga stavarna 3a.

Hanteringsvektyget förs genom topplattan 5a via hanteringsöppningarna ll varefter det är anordnat att gripa kring bommar 5c vid respektive hanteringsöppning ll och därefter lyfta upp delknippet ur bränslepatronen. Lyftet innebär att en stor del av lasten överförs frän bottenplattan 6 till de bärande extralänga stavarna 3a och till topplattan 5a via muttrarna 8 som är gängade pä de bärande stavarnas 3a tappar 10 ovanför topplattan Sa vidare till hanteringsverktyget. För att topplattan 5a skall klara detta lyft mäste den vara hällfasthetsmässigt konstruerad för att klara hela delknippets last. Detta innebär att materialmängden blir stor och därmed att det uppstär ett visst tryckfall över topplattan 5a. Vidare är topplattans Sa hällfasthet begränsande för den last som den kan utsättas för.

Ett problem med den beskrivna utföringsformen är att de bärande extralänga bränslestavarna kan ha växt olika mycket vid besträlning under drift av reaktorn varvid muttrarnas axiella läge blir olika för de bärande stavarna vilket innebär att lasten kan fä en ojämn fördelning sä att hela lasten mäste lyftas i en stav. Vid lyft i denna topplatta krävs verktyg som kan styras in genom hanteringsöppningen för att sedan gripa tag i nämnda bommar frän topplattans undersida. Differentiell stavtillväxt kan innebära att det kan vara svärt att komma ät med det fjärrmanövrerde verktyget under bommarna eftersom de övriga bränslestavarna anordnade med skruvfjädrar mot topplattans undersida kan ha växt i axiell led och närmat sig topplattan och därmed betydligt minskat utrymmet för hanteringsverktyget under bommarna.

Det är ocksa känt att i en bränslepatron innefattande ett knippe med ett centralt i detta anordnat vattenrör anordna vattenröret i dragkraftsöverförande förbindelse mellan topp och bottenplattan och att lyfta ut knippet genom lyft i vattenröret. Säledes har vattenröret tvä funktioner nämligen 504 476 4 att fixera topplattan och att överföra en del av lasten till bottenplattan.

Avsikten med uppfinningen är att ästadkomma en bränslepatron med en topplatta som utgör ett lägt flödesmotständ, som inte är begränsande för den lyftkraft som krävs för att lyfta ut ett knippe eller ett eller flera delknippen. Vidare är avsikten med uppfinningen att àstadkomma en bränslepatron där det eller de dragkraftsöverförande elementet eller elementen vid hantering av knippet inte inkluderar topplattan.

UP PF INNINGEN . FÖRDELAR Föreliggande uppfinning avser en bränslepatron med egenskaper som ger ett lägt tryckfall och frihet vad gäller val av topplatta. Dessa egenskaper ästadkoms medelst en bränslepatron med de särdrag som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 1.

Bränslepatronen innefattar en topplatta vars enda uppgift är att sammanhälla ett delknippes i bränslepatronen anordnade övre ändar. Topplattan är fixerad till en bränslestav vars andra ände är fixerad i bottenplattan. Topplattan är fixerad vid bränslestaven pä ett sädant sätt att det uppät genom bränslepatronen strömmande kylmedlet inte ska lyfta topplattan frän sitt läge kring bränslestaven. De resterande stavarna i delknippet är anordnade vilande pä bottenplattan och är anordnade att fritt löpa genom topplattan. Åtminstone en, företrädesvis tvä eller flera, av de nämnda övriga bränslestavarna är extraläng och sträcker sig ovanför topplattan för dragkraftsöverförande förbindelse med delknippets bottenplatta vid lyft i den extra länga stavens ändplugg. Den eller de extralänga stavarna är dessutom fixerade i bottenplattan.

Fördelen med uppfinningen är att lyft sker direkt i en bärande bränslestav istället för via topplattan. Säledes lO 504 476 överförs lasten direkt fràn bottenplattan via den eller de bärande bränslestavarna till hanteringsverktyget. Detta innebär att det är möjligt att fritt välja topplatta vars enda funktion är att sammanhälla bränslestavarnas övre ändar. Som topplatta kan väljas t ex en konventionell spridare med lägt strömningsmotstánd som därmed ger upphov till ett lágt tryckfall över topplattan. Alternativt kan antalet bommar i den kända topplattan minskas liksom materialmängden i denna varvid tryckfallet väsentligt reduceras.

Differentiell stavtillväxt i tvà eller flera bärande stavar kan genom balansering i lyftverktyget kompenseras sä att hanteringslasten alltid fördelas lika mellan de bärande stavarna oberoende av differentiell stavtillväxt.

En ytterligare fördel med uppfinningen är att de enligt känd teknik under topplattan och kring bränslestavarna anordnade skruvfjädrarna kan uteslutas.

En annan fördel är att hanteringsverktygets funktion ej begränsas av differentiell tillväxt hos bränslestavarna.

RITNINGSFIGURER Figur 1 visar en bränslepatron för en kokarvattenreaktor enligt känd teknik.

Figur 2 visar i ett snitt A-A i figur 1 dels en topplatta för en kokarvattenpatron enligt känd teknik dels en topplatta enligt uppfinningen.

Figur 3 visar i en vy frän ovan en topplatta för en delpatron för en kokarvattenpatron enligt känd teknik.

Figur 4a visar i en vy frän ovan en topplatta för en delpatron för en kokarvattenpatron enligt uppfinningen.

Figur 4b visar i en vy frän sidan en topplatta för en 5o4 476 6 delpatron för en kokarvattenpatron enligt uppfinningen och en del av den övre delen av bränslestavarna och tvä extralänga bärande bränslestavar. Topplattan är delvis snittad för att tydligare visa hur topplattan är axiellt fixerad till en bränslestav.

Figur 5 visar i en vy frän ovan en topplatta för en bränslepatron för en kokarvattenreaktor enligt uppfinningen.

UTFÖRINGS EXEMPEL Ur figur 1 framgär en bränslepatron 1 av kokarvattentyp enligt känd teknik som innefattar en läng rörformig behällare, benämnd höljerör 2.

Höljeröret 2 är öppet i bada ändar, sä att det bildas en med rektangulärt tvärsnitt, genomgående 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 hälls medelst spridare 7 pä avständ frän varandra och hindras frän att böja sig eller vibrera dä reaktorn är i drift.

Genom tvä av öppningarna i topplattan 5 är anornade att löpa extra länga bränslestavar 3a som delvis sträcker sig ovanför topplattan 5. De tvä extralänga bränslestavarna 3a är fixerade i bottenplattan 6 och är vid topplattans 5 ovansida försedda med vardera en mutter 8. De övriga stavarna 3 vilar pä bottenplattan 6 och anligger mot topplattans 5 undersida medelst en skruvfjäder 9 anordnad kring stavarnas 3 respektive ändpluggar 10. Skruvfjädrarna 9 pressar topplattan 5 mot nämnda muttrar 8 varvid nämnda muttrar 8 begränsar det maximala avständet mellan topp- och bottenplattan 5, 6. De tvä extra länga bränslestavarna 3a är anordnande i dragkraftsöverförande förbindelse mellan topp- 504 476 och bottenplatta 5, 6 samtidigt som de begränsar det maximala avständet mellan topp- och bottenplattan 5, 6.

Figur 2 visar i ett snitt A-A i figur 1 i övre högra hörnet en topplatta Sa för en delpatron enligt känd teknik och i nedre vänstra hörnet en topplatta 5b för en delpatron enligt uppfinningen. Topplattan 5a enligt känd teknik är beskriven under teknikns stàndpunkt. Topplattan Sb för en delpatron enligt uppfinningen framgär tydligare ur figur 4a och 4b.

Ur figur 4a framgär topplattan Sa avsedd för en delpatron i benämnd 3b, är försedd med en mutter 8 vid topplattans 5b ovansida. Den en vy fràn ovan. Endast en av bränslestavarna, i figur 4a visade topplattan 5b har en mer öppen struktur än den i figur 3 visade genom att ett antal bommar Sc är borttagna varvid godstjockleken minskats. I princip kan topplattan 5b vara utformad som en konventionell spridare 7.

Ur figur 4b framgär i en vy fran sidan av topplattan Sb att endast en av bränslestavarna 3, dvs bränslestaven benämnd 3b, är anordnad fixerande topplattan 5b mellan en mutter 8 och en krage 12 pá ändpluggen 10. Tva av bränslestavarna 3a är extra länga och anornade att sträcka sig ovanför topplattan Sb. Dessa tva extra länga bränslestavar 3a är anordnade fixerade i bottenplattan 6 för dragkraftsöverförande förbindelse med denna. De bränslestavar som är fixerade till topp- Sb och/eller bottenplattan 6 är demonterbart anordnade i dessa. De övriga stavarna 3 i knippet vilar pa bottenplattan 6 och är anordnade att fritt löpa genom topplattan 5b.

Figur 5 visar i en vy fràn ovan en alternativ utföringsform av en topplatta 5a för en bränslepatron innefattande ett knippe av bränslestavar 3. En av bränslestavarna, benämnd 3b, är försedd med en mutter 8 vid topplattans 5b ovansida. Åtta av bränslestavarna är extra länga bränslestavar 3a och anordnade fixerade i bottenplattan 6 för dragkraftsöverförande förbindelse med denna.

Claims (10)

504 476 8 10 15 20 25 30 PAT ENTKRAV

1. l. Bränslepatron (l) i eller för en kokarvattenreaktor, vilken bränslepatron innefattar ett flertal vertikala bränslestavar (3, 3a, 3b) (Sb. (2) där bränslestavarna är positionerade med hjälp av ett flertal axiellt ätskilda spridare (7) (3b) och i bottenplattan (6) sig sträckande mellan en topp- och en bottenplatta 6) och omslutna av ett hylsformat hölje kännetecknad av att endast en bränslestav är anordnad demonterbar i (5b) ätminstone en av de övriga bränslestavarna bottenplattan (6) (Sb) för dragkraftöverförande förbindelse med bottenplattan (6). och av att (3a) och anordnad att sträcka sig ovanför topplattan är fixerad i topplattan

2. Bränslepatron (1) i eller för en kokarvattenreaktor, vilken bränslepatron innefattar ett flertal vertikala 3b) vilka är fördelade pä fyra (2), delknippe är positionerat med hjälp av ett flertal axiellt bränslestavar (3, 3a, delknippen och omslutna av ett hylsformat hölje varje åtskilda spridare (7) och varje delknippe sträcker sig (5b, 6) i varje delknippe är (Sb) (6) och av att ätminstone en av de övriga bränslestavarna (3a) anordnad att sträcka sig ovanför topplattan (Sb) mellan en topp- och en bottenplatta kännetecknad av att endast en bränslestav (3) anordnad demonterbar i topplattan och i bottenplattan och för dragkraftöverförande förbindelse med bottenplattan (6). i delknippet är fixerad i bottenplattan (6)

3. Bränslepatron (1) enligt patentkrav l eller 2 (3b) fixerar topplattans axiella läge. kännetecknad av att bränslestaven som är demonterbart fixerad i topplattan (5b)

4. Bränslepatron (1) enligt patentkrav l eller 2 kännetecknad av att nämnda övriga bränslestavar (3) är anordnade att vila pä bottenplattan (6) och att fritt löpa genom topplattan (Sb). 10 15 20 504 476

5. Branslepatron (1) enligt patentkrav 2 kännetecknad av att den innefattar en topplatta (5b) för varje delknippe.

6. Branslepatron (1) enligt patentkrav 2 kännetecknad av att den innefattar en för fyra delknippen gemensam topplatta (Sb). enligt nagot av föregaende patentkrav (Sb) ar utförd i rostfritt

7. Branslepatron (1) kännetecknad av att stal. topplattan enligt nagot av föregaende patentkrav (Sb)

8. Branslepatron (1) kännetecknad av att topplattan ar utförd i inconel. enligt nagot av föregaende patentkrav (5b)

9. Branslepatron (1) ar utförd som en kännetecknad av att topplattan spridare (7).

10. Branslepatron (l) enligt nagot av föregående patentkrav kännetecknad av att den innefattar tva bärande extralanga branslestavar (3a).