SE506819C2 - Bränslepatron med topp- och bottenplatta vilka innefattar sidostöd för stödjande av bränslestavar. Bränslepatron där topp- och bottenplattan innefattar blandningsfenor. Bränslepatron där topp- och bottenplattan har ett vågformigt tvärsnitt - Google Patents

Bränslepatron med topp- och bottenplatta vilka innefattar sidostöd för stödjande av bränslestavar. Bränslepatron där topp- och bottenplattan innefattar blandningsfenor. Bränslepatron där topp- och bottenplattan har ett vågformigt tvärsnitt

Info

Publication number
SE506819C2
SE506819C2 SE9602450A SE9602450A SE506819C2 SE 506819 C2 SE506819 C2 SE 506819C2 SE 9602450 A SE9602450 A SE 9602450A SE 9602450 A SE9602450 A SE 9602450A SE 506819 C2 SE506819 C2 SE 506819C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fuel
bottom plate
fuel cartridge
plate
top plate
Prior art date
Application number
SE9602450A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9602450D0 (sv
SE9602450L (sv
Inventor
Olov Nylund
Original Assignee
Asea Atom Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asea Atom Ab filed Critical Asea Atom Ab
Priority to SE9602450A priority Critical patent/SE506819C2/sv
Publication of SE9602450D0 publication Critical patent/SE9602450D0/sv
Priority to DE69717276T priority patent/DE69717276T2/de
Priority to EP97928607A priority patent/EP0910853B1/en
Priority to JP10502811A priority patent/JP2000512760A/ja
Priority to PCT/SE1997/001080 priority patent/WO1997049095A1/en
Priority to ES97928607T priority patent/ES2185948T3/es
Priority to US09/202,613 priority patent/US6385271B2/en
Publication of SE9602450L publication Critical patent/SE9602450L/sv
Publication of SE506819C2 publication Critical patent/SE506819C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/336Spacer elements for fuel rods in the bundle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

506 819 lO l5 till änga. Andelen änga ökar mot toppen av bränslepatronen.
Följaktligen bestär kylmedlet i bränslepatronens nedre del av vatten medan kylmedlet i bränslepatronens övre del bestär av bade änga och vatten. Denna skillnad mellan den övre och den nedre delen ger upphov till speciella problem som mäste tas hänsyn till när bränslepatronen utformas.
Det är därför önskvärt att ästadkomma en flexibel bränslepatron för en kokarvattenreaktor som pä ett enkelt sätt kan ges en utformning där den övre delen av bränslepatronen skiljer sig frän den undre delen. En bränsle- patron för en kokarvattenreaktor med dessa egenskaper visas i PCT/SE95/01478, som vid denna patentansökans inlämnande ännu är opublicerad. Denna bränslepatron innefattar ett flertal pä varandra staplade bränsleenheter, vilka var och en innefattar ett flertal bränslestavar som sträcker sig mellan en topplatta och en bottenplatta. Bränsleenheterna är omslutna av ett gemensamt höljerör med ett i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt. En bränslepatron av denna typ kan pà ett enkelt sätt ges olika utformning i sin övre och undre del. Även i en lättvattenreaktor av tryckvattentyp kan det vara lämpligt att utforma branslepatronerna sä att vardera bränslepatronen innefattar ett flertal pä varandra staplade bränsleenheter. Liksom ovan beskrivet innefattar dä var och en av brànsleenheterna ett flertal bränslestavar som sträcker sig mellan en topplatta och en bottenplatta. En bränslepatron för en tryckvattenreaktor innefattar dock inget höljerör.
En faktor man mäste ta hänsyn till vid utformning av sàdana bränsleenheter för kokarvattenreaktorer är att bränslestavarna maste hällas pä avständ fràn det höljerör som omsluter dem. Pä samma sätt mäste bränslestavarna i en bränslepatron för en tryckvattenreaktorer hällas pä avstánd frän en intill anordnad branslepatron. Normalt àstadkoms dessa avständ genom att spridare för sammanhållning och positionering av bränslestavarna i förhållande till varandra utformas med organ för detta. I en bränslepatron för en kokarvattenreaktor anligger dessa organ mot höljeröret och i 506 819 en bränslepatron för en tryckvattenreaktor anligger liknade organ mot en spridare anordnad i en intill anliggande bränslepatron. I det fall kortare bränsleenheter av ovan nämnda typ används är spridare ej nödvändiga varför denna avständshällning mäste ästadkommas pä annat sätt.
Till spridarna är det även normalt att anordna någon form av blandningsfenor. Dä behovet av spridare elimineras mäste dessa ästadkommas pä annat sätt.
I CA l 250 966 visas en bränslenhet där behovet av spridare är eliminerat. Bränsleenheten är avsedd att användas i en reaktor modererad med tungt vatten med trycktuber.
Bränsleenheterna och trycktuberna har ett cirkulärt tvärsnitt. Bränslestavarna är anordnade mellan ett par ändplattor. För att säkerställa att bränslestavarna hällas pä avständ frän trycktuberna är ändplattorna försedda med bommar som sträcker sig radiellt ut frän respektive ändplattan och i en riktning parallell med flödesriktningen och mellan bränslestavarna. Bommarna anligger mot trycktubens inre yta och häller därmed bränslestavarna pä avständ frän denna. En nackdel med denna utföringsform är att den är komplicerad att tillverka eftersom bommarna pä nägot sätt mäste sammanfogas med ändplattorna, t ex svetsas eller lödas. Vidare är ändplattorna utformade att anligga dikt intill varandra eller svetsas samman för att minimera kylmedlets tryckfall över dessa. En nackdel med detta förfarande är att bränslestavarna i detta omräde inte ges möjlighet att växa differentierat pä grund av termisk expansion under drift av reaktorn. Problemet med differentiell vaxning är dock inte sä stort i denna typ av reaktorer eftersom utbränningen av bränslepatronerna är begränsad.
“Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa en bränslepatron med ett flertal korta bränsleenheter innefattande topp- respektive bottenplattor försedda med organ som är anordnade att hälla bränslestavarna pä avständ frän ett omslutande, i huvudsak rektangulärt, höljerör eller en intill anordnad branslepatron som är enkla att tillverka. 506 819 Ett annat syfte med uppfinningen är att anvisa en bränslepatron med blandningsfenor som är enkla att ästadkomma i bränslepatronen.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att anvisa en bränslepatron med organ som tillàter differentiell tillväxt av bränslestavarna.
UPPFINNINGEN, FÖRDELAR Föreliggande uppfinning avser en bränslepatron med i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt för en lättvattenreaktor innefattande ett flertal bränslestavar anordnade mellan en topplatta och en bottenplatta. De särdrag som kännetecknar denna bränslepatron finns angivna i patentkrav l.
Bränslepatronen innefattar ett flertal bränsleenheter vardera innefattande ett flertal bränslestavar sig sträckande mellan en bottenplatta och en topplatta. Botten- och topplattan kan vara utförda likadana. Enligt en aspekt av uppfinningen är bottenplattan och topplattan tillverkade genom utstansning i en plät. Det stansade stycket är försett med sidostöd som före monteringen till brànslestavarna viks i storleksordningen 90° kring en axel parallell med topplattans respektive bottenplattans plan. Sidostöden har till uppgift att i en bränslepatron för en kokarvattenreaktor anligga mot höljeröret som omger bränslestavarna för att hälla bränslestavarna pà avständ frän höljeröret. I en bränslepatron för en tryckvattenreaktor har sidostyckena till uppgift att anligga mot intill anordnade botten- respektive topplattor för att pä sä sätt hälla intill varandra anordnade g branslepatroner pä avständ frän varandra.
Topplattorna respektive bottenplattorna utförs i en plät som är sä pass tunn att den tilläts deformera pä grund av bränslestavarnas differentiella tillväxt. Det är lämpligt att välja en plättjocklek pä i storleksordningen 0,7 millimeter. 506 819 I en utföringsform av uppfinningen är företrädesvis bottenplattorna vid stansningen försedda med flikar som före monteringen kan vikas till önskad vinkel och form för àstadkommande av blandningsfenor. Blandningsfenorna har till uppgift att blanda det uppät genom bränslepatronen strömmande kylmedlet för att öka dess kylförmäga. Ökad kylförmäga är önskvärt särskilt i bränslepatronens övre del där kylmedlet har en högre temperatur.
I ytterligare en utföringsform av uppfinningen förses botten- respektive topplattorna i samband med eller efter stansningen med ett veckat tvärsnitt. Det veckade tvärsnittet medför att tvä mot varandra anordnade topp- och bottenplattor anligger mot varandra i partier utbildade mellan bränslestavarna och att ett mellanrum är utbildat mellan topp- och bottenplattorna i de partier där bränslestavarna är anordnade. Detta mellanrum tilläter differentiell tillväxt av bränslestavarna pä grund av termisk expansion genom att topp- respektive bottenplattorna lokalt deformeras in i mellanrummet. Pa sä sätt minskas risken för att bränslestavar pä grund av differentiell stavtillväxt böjer sig och därmed hindrar kylmedlets fulla verkan.
Fördelen med bränslepatronen enligt uppfinningen är att den innefattar topp- och bottenplattor med sidostöd som är enkla att tillverka frän en plan eller profilerad plät. Topp- och bottenplattorna kan även enkelt förses med blandningsfenor och önskat tvärsnitt i ett och samma arbetsmoment.
Genom utformningen av topp- respektive bottenplattorna i tunn plät erhälls endast ett litet mellanrum mellan tvä pä varandra staplade bränsleenheter. Detta är en fördel genom vatt effekttoppar som annars kan uppkomma i axiella gap utan x klyvbart material minskas.
RITNINGSFIGURER Figur la visar i ett vertikalt snitt en bränslepatron av kokarvattentyp med korta bränsleenheter. 506 819 Figur 2 visar ett snitt A-A av brànslepatronen i figur 1.
Figur 2a och 2b visar alternativa utföringsformer i ett snitt motsvarande A-A av branslepatronen i figur 1.
Figur 3 visar i ett vertikalt snitt en branslepatron av tryckvattentyp med korta bränsleenheter.
Figur 4 visar till vänster i figuren en nedre del och till höger i figuren en övre del av en brànslepatron enligt figur l innefattande topp- och bottenplattor med sidostöd.
Figur Sa visar en vy fran ovan av en i en plan plàt utstansad topplatta med sidostöd.
Figur Sb visar en vy frán ovan av en i en plan plàt utstansad bottenplatta avsedd att placeras i den övre delen av en brànslepatron. Bottenplattan är i en av öppningarna försedd med blandningsfenor.
Figur Sc visar i en vy fràn sidan hur en topplattas sidostöd är infört i en ovan denna anordnad bottenplattas sidostöd.
Figur Sd visar en vy fran ovan en bottenplatta anordnad över en bottenplatta där ett av topplattans sidostöd är utformat för att kunna vikas in och làsas i bottenplattans sidostöd.
Figur Se visar i en vy fran sidan en alternativ utföringsform av en topplattas sidostöd.
Figur Sf visar en vy fràn ovan av en i en plan plàt utstansad topplatta med sidostöd enligt figur Se.
Figur 6a visar i en vy fràn ovan blandningsfenor utstansade i en topp- respektive en bottenplatta. 506 819 Figur 6b visar i en vy frän ovan topplatta anordnad i en bränsleehhet med blandningsfenor som böjts i förhållande till topplattans plan, mot betraktaren, till önskad form.
Figur 7a visar i en vy frän ovan blandningsfenor anordnade i en topplatta kring ett utrymme avsett att anordnas vid ett omräde i en bränsleenhet där en bränslestav saknas.
Figur 7b visar i en vy frän ovan blandningsfenor anordnade i en topplatta kring ett utrymme avsett att anordnas vid ett omràde i en bränsleenhet där fyra bränslestavar saknas.
Figur 8 visar en topp- och en bottenplatta med ett veckat tvärsnitt. Topp- och bottenplattorna är anordnade sä att de mellan bränslestavarna anligger mot varandra och i bränslestavspositionerna är anordnade pà avstànd frän varandra.
UTFÖRINGSEXEMPEL Figur 1 visar en bränslepatron av kokarvattentyp som innefattar ett ovre handtag 1, ett nedre ändparti 2 och ett flertal pä varandra staplade bränsleenheter 3. Varje bränsleenhet 3 innefattar ett flertal bränslestavar 4 anordnade parallellt och pä bestämda avständ fran varandra i ett givet gitter. Varje bränsleenhet 3 innefattar vidare en bottenplatta 5 och en topplatta 6 för infästning av bränslestavarna 4 i sina respektive positioner i gittret.
Bränsleenheterna 3 är staplade pä varandra i bränslepatronens längdriktning och de är staplade pä sä sätt att topplattan 6 i en bränsleenhet 3 är vänd mot bottenplattan 5 i nästa bränsleenhet 3 i stapeln, och sä att bränslestavarna 4 i alla bränsleelementen 3 ar parallella med varandra. En bränslestav 4 innefattar bränsle i form av en i ett kapslingsrör 7a anordnad stapel av bränslekutsar 7b av uran. Ett kylmedel är anordnat att strömma nedifrän och upp genom bränslepatronen.
Figur 2 visar att bränslepatronen är innesluten i ett höljeror 8 med ett i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt. Hölje- 506 819 röret 8 är försett med ett ihäligt, med korsformat tvärsnitt utformat stödorgan 9, som är fast förbundet med höljerörets 8 fyra väggar. I den av stödorganet 9 bildade centrala kanalen 14 strömmar moderatorvatten. Höljeröret 8 omsluter fyra s k delkanaler, ätminstone i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt. De fyra vertikala kanalformade delar lO, med delkanalerna innehäller var sin stapel av bränsleenheter 3.
Varje bränsleenhet 3 innefattar 24 bränslestavar 4 anordnade i ett symmetriskt 5x5 gitter.
Bränslepatronen i figur 2 innefattar 10x10 bränslestavs- positioner. Med en bränslestavsposition avses en position i gittret. Alla bränslestavspositioner i gittret behöver inte vara besatta med branslestavar 4. I vissa branslepatroner har ett antal bränslestavar 4 ersatts med en eller flera vattenkanaler. Införandet av en vattenkanal förändrar antalet bränslestavar 4 men inte antalet bränslestavspositioner.
Figur 2a visar ett alternativt utförande av en bränslepatron enligt uppfinningen. Figuren 2a visar ett horisontellt snitt genom bränslepatronen som är försedd med en invändigt anordnad vertikal kanal l4a genom vilken vatten leds i vertikal riktning nedifrän och uppàt genom bränslepatronen.
Kanalen l4a omsluts av ett rör 9a med ett i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt. Bränsleenheterna 3 hälls pä plats genom att de är uppträdda pà röret som omsluter den vertikala kanalen.
Figur 2b visar ytterligare ett utförande av en bränslepatron enligt uppfinningen. Figuren visar ett horisontellt snitt genom bränslepatronen som är försedd med tva centralt anordnade vertikala vattenstavar l4b genom vilka vatten leds nedifrän och uppät genom bränslepatronen. Vattenstavarna l4b har en diameter som är nagot större än bränslestavarnas 4 diameter och är utformade med ett i huvudsak cirkulärt tvärsnitt. Bränsleenheterna 3 hälls pä plats genom att de är uppträdda pä Vattenstavarna l4b. 506 819 Figur 3 visar en bränslepatron av tryckvattentyp. Pa samma sätt som bränslepatronen i figur 1 innefattar den ett flertal pä varandra staplade bränsleenheter 3. Varje bränsleenhet 3 innefattar ett flertal bränslestavar 4 anordnade parallellt och pà bestämda avstànd fran varandra i ett givet gitter.
Varje bransleenhet 3 innefattar vidare en topplatta 6 och en bottenplatta 5 för infästning av bränslestavarna 4 i sina respektive positioner i gittret. Bransleenheterna 3 ar staplade pä varandra i bränslepatronens làngdriktning och de är staplade pà sä sätt att topplattan 6 i en bränsleenhet 3 är vänd mot bottenplattan 5 i nästa bränsleenhet 3 i stapeln, och sa att branslestavarna 4 i alla bränsleelementen 3 är parallella med varandra. En bränslestav 4 innefattar klyvbart material i form av en i ett kapslingsrör 7a anordnad stapel av bränslekutsar 7b av uran. Ett kylmedel är anordnat att strömma nedifràn och upp genom bränslepatronen. Ett antal sä kallade styrstavsledrör 4b är anordnade sig stràckande genom hela bränslepatronen. Styrstavsledrören 4b är avsedda att mottaga fingerformade styrstavar (ej visade) som skjuts in respektive dras ut ur ledrören 4a i syfte att reglera kärnreaktorns effekt. en bottendel 16.
Ledrören löper mellan en toppdel 15 och Toppdelen 15 är anordnad ovanför den översta bränsleenheten 3 i bränslepatronen och bottendelen 16 är anordnad under den nedersta bränsleenheten 3 i bränslepatronen. Bränsleenheterna 3 hälls pä plats genom att de är uppträdda pà styrstavsledrören 4a.
Figur 4 visar en branslepatron för en kokarvattenreaktor innefattande topp- 6 och bottenplattor 5 med sidostöd 17.
Till vänster i visas sidostöd 17 avsedda att anordnas i en nedre del av bränslepatronen och till höger i figuren sidostöd 17 avsedda att anordnas i en övre del. I de nedre delarna av en bränslepatron är det lämpligt att anordna topp- 6 och bottenplattor 5 med sä làgt flödesmotstànd som möjligt.
I de övre delarna däremot är det lämpligt att anordna sidostöd 17 som har förmäga att skrapa av kylmedel som strömmar uppät genom bränslepatronen längs med höljerörets väggar och rikta det mot centrum av branslepatronen.
Bottenplattorna 5 ar darför företrädesvis utformade med '10 506 819 större sidostycken 17 i den övre delen jämfört med den nedre delen av bränslepatronen.
I figuren 4 ar en bränslestav 4 indikerad med en stapel av bränslekutsar. Bränslestavarna 4 är vid sina övre respektive nedre ändar försedda med en topp- 18 respektive en bottenplugg 19 som är anordnade fixerade i topp- 6 respektive bottenplattorna 5. I bränslestavarnas 4 övre ändar är anordnat ett axiellt gap 20. Det axiella gapet 20 har till syfte att ackumulera under drift bildade fissionsgaser och termisk expansion.av pelaren av bränslekutsar 7b.
Brànslekutsarna 7b är visade med en skalad form 21.
Skälformen 2l gör att en del av den termiska expansionen och den bildade fissionsgasen kan ackumuleras mellan kutsarna 7b varvid det axiella gapet 20 kan göras i motsvarande grad kortare i axiell led. I möjligaste mal önskar man undvika axiella gap 20 i bränslepatroner eftersom kemiskt aggressiva miljöer kan uppstä vid dessa.
Figur Sa visar en vy frän ovan av en, i en i huvudsak plan I plät utstansad, topplatta 6 med sidostöd enligt den i figur 4 visade nedre delen av brànslepatronen. Topplattan 6 är visad innan sidostöden 17 vikts till sin slutliga position. Under topplattan 6 är indikerade bränslestavar 4 med toppluggar 18 anordnade i topplattan 6. En bottenplatta 5 avsedd att anordnas mot denna topplatta 6 kan utformas pà motsvarande sätt som den visade topplattan 6.
Topplattan 6 i figuren 5a är utformad med ett flertal flödesöppningar 22 anordnade i ett ortogonalt mönster avsedda att genomströmmas av det i bränslepatronen uppåt strömmade kylmedlet. Dessa flödesöppningar 22 är säledes anordnade i _huvudsak mellan bränslestavarnas 4 positioner. Mellan 2 flödesöppningarna 22 är anordnade mindre öppningar 23 för fixering av bränslestavarna i toppluggar l8. Sidostöden 17 är utformade som i huvudsak rektangulära delar som är förbundna «via bommar 24 med den övriga topplattans 6 struktur.
Sidostöden 17 viks sedan sä att det bildar i huvudsak 90° vinkel med den övriga strukturens plan. Sidostöden 17 kan 40 in 506 9 81 antingen vikas uppät eller nedät i branslepatronens axiella riktning. Sidostöden 17 är vidare försedda med instyrningsflikar 25 anordnade vid sidostödens 17 yttre kant.
Instyrningsflikarna 25 har till uppgift dels att styra in bränslepatronen i ett höljerör 8 eller mellan bräsnslepatroner av tryvkvattentyp med spridare dels att styra in uppat genom patronen strömmande kylmedel och styra det mot centrum av bränslepatronen. Instyrningsflikarna 25 viks i detta syfte kring sidostödets 17 kant sä att den bildas önskad vinkel, ca 30°, anordnas företrädesvis sä att de i monterat läge anordnas med denna. Instyrningsflikarna i utrymmet mellan tvä bränslestavar 4, se hänvisningssiffra 26 i figur 5e.
I figur 5b visas en alternativ utföringsform av en bottenplatta 5. Bottenplattan 5 är avsedd att placeras i den övre delen av en branslepatron och är försedd med fler och större sidostöd 17 än vad som visas i figur 5a och med fler instyrningsflikar 25 i syfte att ge en större instyrning av kylmedel till de centrala delarna av bränslepatronen. För att öka bottenplattans 5 stabilitet är sidostöden 17 utformade sä att de i vikt lage kan sammanfogas med varandra medelst exempelvis svetsning eller lödning, se hänvisningssiffra 27.
Bottenplattan 5 är dessutom i en av flödesöppningarna 22 försedd med blandningsfenor 28 Blandningsfenorna 28 är visade i ovikt tillstànd men viks sä att de bildar lämplig vinkel med den övriga strukturens plan. Blandningsfenorna 28 har till syfte att blanda det uppät genom patronen strömmande kylmedlet för att öka dess kylande förmäga och minska risken för att temperaturen kring en bränslestav 4 blir sä hög att kylmedlet lämnar denna varvid sä kallad torrkokning kan ske.
Risken för torrkokning är störst i den övre delen av bränslepatronen varför bottenplattor 5 avsedda att anordnas i denna del lämpligen förses med blandningsfenor 28 i en eller flera flödesöppningar 22.
I figur 1, 3 och 4 visas att tva intill varandra anordnade topp- 6 och bottenplattor 5 är försedda med sidostöd 17 vikta ät varsitt häll, dvs bottenplattans 5 sidostöd är vikt uppät och topplattans 6 sidostöd är vikt nedät. I figur 5c visas '12 506 819 ar öppen. ett utföringsexempel dar bade topplattans 6 och bottenplattans 5 sidostöd 17 ar vikta uppat i branslepatronen. Topplattans 6 sidostöd 17 ar dessutom anordnat infört och fixerat i bottenplattans 5 sidostöd 17 för sammankoppling eller styrning av tva pa varandra staplade bransleenheter 3. I figur Sd visas topp- 6 respektive bottenplattan 5 enligt figur 5c i ovikt form. Det i figuren Sd visade yttre sidostödet 17 tillhör saledes den under bottenplattan 5 anordnade topplattan 6. Vid staplingen av bransleenheter 3 pa varandra tras sidostöden 17 i varandra och fixeras pa ett sadant satt att de aterigen kan demonteras fran varandra.
I figur 5e visas en alternativ utföringsform av en topplatta 6 med sidostöd som är väsentligt mindre an de i figurerna 4 Sidostöden 17 ar i huvudsak utat avsmalnande och ar vid sina respektive yttre ändar försedda och Sa-5d visade. med instyrningsflikar 25. I figur 5f dar topplattan 6 visad ovikt i en vy fran ovan framgar att den övriga strukturen ocksa har givits en öppnare form an strukturerna visade i figurerna 4 och Sa-Sd. Den öppnare strukturen har astadkommits genom att inga bommar 29 ar utbildade mellan en del av flödesöppningarna 22. En topplatta 6 med denna utformning ger upphov till ett mycket lagt strömningsmotstand och darmed ett lagt tryckfall över branslepatronen. En bottenplatta 5 kan givetvis utformas pa samma satt som den har beskrivna topplattan 6.
I figur 5f visas vidare tva olika utföringsformer av sidostödens 17 utformning. Utformningen vid hanvsningssiffra 33a ar fördelaktig ur tryckfallssynpunkt genom att strukturen Utformningen vid hanvisningssiffra 33b ger en styvare konstruktion av sidostöden. I en fördelaktig I utföringsform viks sidostöden 17 med sa liten radie som det praktiskt är möjligt vilket ocksa bidrar till ökad styvhet.
I figur 6a visas en del av en topp- 6 respektive bottenplatta med utstansade och annu ovikta blandningsfenor 28 i flödesöppningarna 22. Blandningsfenorna 28 ar utat '13 9 506 81 avsmalnande och sträcker sig ut fràn strukturen och in i flödesöppningen 22. I figur 6b visas samma blandningsfenor 27 uppvikta fràn den övriga strukturens plan, mot betraktaren.
Pilar i figuren 6b indikerar den rotation och omblandning som blandningsfenorna 28 astadkommer i det flöde som passerar flödesöppningen 22. I figuren 6b indikeras även de under plattan 5, 6 anordnade bränslestavarna 4.
I figur 7a visas en del av en topp- 6 respektive bottenplatta med utstansade och vikta blandningsfenor 28 i en förstorad flödesöppning 22a. Flödesöppningarna 22 kan förstoras i det fall branslestavar 4 saknas i en del av brànsleenhetens 3 branslestavspositioner. I figuren 7a visas en förstorad flodesöppning 22a anordnad över en tom branslestavsposition.
Flödesöppningen 22a kan da förses med blandningsfenor 28 enligt figuren 7a, I figur 7b visas en motsvarande förstorad flödesoppning 22b anordnad över fyra tomma brànslestavspositioner. Pilarna i figurerna 7a, 7b indikerar flödets omblandning pà grund av de fràn strukturen utskjutande blandningsfenorna 28.
I figur 8 visas en topp- 6 och en bottenplatta 5 med ett veckat tvärsnitt. Topp- 6 och bottenplattorna 5 är anordnade sa att de mellan bränslestavarna 4 anligger mot varandra, se hánvisningssiffra 30, och i bränslestavspositionerna är anordnade pà avstànd fran varandra, se hànvisningssiffra 31.
De veckade topp- 6 respektive bottenplattorna 5 bör utformas med flacka vinklar för att hindra att brànslestavar 4 förflyttas i sidled inom bransleenheten 3 till följd av att topp- 6 respektive bottenplattan 5 deformeras då branslestaven 4 växer i axiell led.
I figur 4 visas att bränslestavarna 4 är försedda med topp- 18 respektive bottenpluggar 19 med tappar som är anordnade instuckna och fixerade i topp- 6 respektive bottenplattorna . I figur 8 visas en alternativ utföringsform där istallet topp- 6 respektive bottenplattorna 5 sammanfogas medelst lasersvetsning. Branslestaven 4 placeras da dikt an mot botten- 5 respektive topplattan 6 varefter materialen i 14 506 819 l0 pluggen respektive plattan 5, 6 sammansmälts med hjälp av laserteknik, se hanvisningssiffra 32 eller medelst motstàndssvetsning.
Figurerna 4 och 5 indikerar topp- 6 och bottenplattor 5 för en brànslepatron av kokarvattentyp men samma principer är självfallet även tillämpliga i brànslepatroner av tryckvattentyp. I brànslepatroner av tryckvattentyp anordnas dock topp- 6 respektive bottenplattor 5 att anligga mot motsvarande topp- 6 respektive bottenplattor 5 i intill anordnade bränsleenheter 3. Samtliga utföringsformer av de visade topplattorna är även tillämpliga för bottenplattor.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 '15 506 819 PATENTKRAV
1. Bränslepatron för en lättvattenreaktor med i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt innefattande ett flertal bránslestavar (4) som sträcker sig mellan en bottenplatta (5) och en topplatta (6) uppàt genom bránslepatronen kånnetecknad av att ätminstone och där ett kylmedel är anordnat att strömma en av topplattorna (6) eller bottenplattorna (5) innefattar (22, 22a, 22b) för stödjande av bränslestavarna (4) flodesöppningar for passage av kylmedlet och sidostöd (17) i sidled där sidostoden (17) är utformade i ett och samma plàtstycke 22a, 22b) och där sidostöden (17) är vikta i huvudsak 90° i forhällande till topplattans (6) eller bottenplattans (5) som flodesoppningarna (22, övriga struktur.
2. Bränslepatron enligt patentkrav 1, kännetecknad av att sidostóden (17) är utförda med en i huvudsak rektangulär form. kännetecknad av att sidostoden (17) är utformade sä att de i uppvikt
3. Bränslepatron enligt patentkrav 1 eller 2, tillstànd kan sammanfogas (27) med ett i sama topplatta (6) respektive bottenplatta (5) intill anordnat sidostöd (17). 2 eller 3, är anordnade sä att ett
4. Brànslepatron enligt patentkrav 1, kännetecknad av att sidostöden (17) sidostöd (17) i en topplatta (6) kan trädas in i en intill denna topplatta (6) anordnad bottenplatta eller vice versa sä att dessas sidostöd (17) demonterbart fixeras till varandra.
5. Bränslepatron enligt patentkrav 1, kännetecknad av att sidostoden (17) form. är utförda med en i huvudsak avsmalnande
6. Brànslepatron enligt nägot av foregàende patentkrav, (17) som är vikta i forhàllande kännetecknad av att i sidostodens yttre ändar är anordnade instyrningsflikar (25) 10 15 20 25 30 (6 506 819 till sidostödets (17) plan och in mot topp- (6) bottenplattans (5) eller centrala del.
7. Bränslepatron för en lättvattenreaktor med i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt innefattande ett flertal bränslestavar (4) som sträcker sig mellan en bottenplatta (5) och en topplatta (6) och där ett kylmedel är anordnat att strömma uppåt genom bränslepatronen kånnetecknad av att åtminstone en av topplattorna (6) eller bottenplattorna (5) är utförda i ett plátstycke med ett flertal flödesöppningar (22, 22a, 22b) och att i samma plät är anordnade blandningsfenor (28) (22, 22a, 22b) och vikta i förhällande till topp- (6) eller bottenplattans (5) övriga utstansade i flödesöppningarna plan för omblandning av det genom flödesöppningen (22, 22a, 22b) strömmande kylmedlet.
8. Bränslepatron för en lättvattenreaktor med i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt innefattande ett flertal bränslestavar (4) som sträcker sig mellan en bottenplatta (5) och en topplatta (6) och där ett kylmedel är anordnat att ströma uppát genom bränslepatronen kännetecknad av att àtminstone en av topplattorna (6) eller bottenplattorna (5) är utformad med ett vägigt tvärsnitt sä att en topplatta (6) anordnad intill en bottenplatta (5) anligger mot denna i partier (30) som omger flödesöppningar (22) och att de mellan dessa partier är anordnade pà avstånd frän varandra (31).
9. Bränslepatron kännetecknad av att den innefattar ett flertal pä varandra staplade bransleenheter (3) där åtminstone en bränsleenhet (3) innefattar en topplatta (6) eller en bottenplatta (5) enligt nägot av föregående patentkrav.
SE9602450A 1996-06-20 1996-06-20 Bränslepatron med topp- och bottenplatta vilka innefattar sidostöd för stödjande av bränslestavar. Bränslepatron där topp- och bottenplattan innefattar blandningsfenor. Bränslepatron där topp- och bottenplattan har ett vågformigt tvärsnitt SE506819C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9602450A SE506819C2 (sv) 1996-06-20 1996-06-20 Bränslepatron med topp- och bottenplatta vilka innefattar sidostöd för stödjande av bränslestavar. Bränslepatron där topp- och bottenplattan innefattar blandningsfenor. Bränslepatron där topp- och bottenplattan har ett vågformigt tvärsnitt
DE69717276T DE69717276T2 (de) 1996-06-20 1997-06-18 Kernbrennstabbündel
EP97928607A EP0910853B1 (en) 1996-06-20 1997-06-18 Nuclear fuel assembly
JP10502811A JP2000512760A (ja) 1996-06-20 1997-06-18 原子炉の燃料集合体
PCT/SE1997/001080 WO1997049095A1 (en) 1996-06-20 1997-06-18 Nuclear fuel assembly
ES97928607T ES2185948T3 (es) 1996-06-20 1997-06-18 Conjunto combustible nuclear.
US09/202,613 US6385271B2 (en) 1996-06-20 1997-06-18 Nuclear fuel assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9602450A SE506819C2 (sv) 1996-06-20 1996-06-20 Bränslepatron med topp- och bottenplatta vilka innefattar sidostöd för stödjande av bränslestavar. Bränslepatron där topp- och bottenplattan innefattar blandningsfenor. Bränslepatron där topp- och bottenplattan har ett vågformigt tvärsnitt

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9602450D0 SE9602450D0 (sv) 1996-06-20
SE9602450L SE9602450L (sv) 1997-12-21
SE506819C2 true SE506819C2 (sv) 1998-02-16

Family

ID=20403097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9602450A SE506819C2 (sv) 1996-06-20 1996-06-20 Bränslepatron med topp- och bottenplatta vilka innefattar sidostöd för stödjande av bränslestavar. Bränslepatron där topp- och bottenplattan innefattar blandningsfenor. Bränslepatron där topp- och bottenplattan har ett vågformigt tvärsnitt

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6385271B2 (sv)
EP (1) EP0910853B1 (sv)
JP (1) JP2000512760A (sv)
DE (1) DE69717276T2 (sv)
ES (1) ES2185948T3 (sv)
SE (1) SE506819C2 (sv)
WO (1) WO1997049095A1 (sv)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE517733C2 (sv) * 2000-11-02 2002-07-09 Westinghouse Atom Ab Bränslepatron och rörformigt element för en nukleär kokarvattenreaktor
US7139353B2 (en) * 2002-12-06 2006-11-21 Framatome Anp Inc. Boiling water reactor nuclear fuel assembly lifting support
US7085340B2 (en) 2003-09-05 2006-08-01 Westinghouse Electric Co, Llc Nuclear reactor fuel assemblies
US20050238131A1 (en) * 2004-04-21 2005-10-27 Hellandbrand Patrick A Jr Grid insert for the lowermost grid in a fuel assembly
US8599994B2 (en) * 2007-04-27 2013-12-03 General Electric Company Fuel bundle and spacer band
US8116423B2 (en) 2007-12-26 2012-02-14 Thorium Power, Inc. Nuclear reactor (alternatives), fuel assembly of seed-blanket subassemblies for nuclear reactor (alternatives), and fuel element for fuel assembly
CA2710432C (en) 2007-12-26 2016-04-26 Thorium Power, Inc. Nuclear reactor, fuel assembly consisting of driver-breeding modules for a nuclear reactor and a fuel cell for a fuel assembly
ES2715529T3 (es) 2008-12-25 2019-06-04 Thorium Power Inc Un elemento combustible y un método para fabricar un elemento combustible para un conjunto combustible de un reactor nuclear
US10170207B2 (en) 2013-05-10 2019-01-01 Thorium Power, Inc. Fuel assembly
WO2011143172A1 (en) 2010-05-11 2011-11-17 Thorium Power, Inc. Fuel assembly with metal fuel alloy kernel and method of manufacturing thereof
US10192644B2 (en) 2010-05-11 2019-01-29 Lightbridge Corporation Fuel assembly
RU2558656C1 (ru) * 2014-02-07 2015-08-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Тепловыделяющая сборка стержневых твэлов (варианты) и способ ее работы
US10923237B2 (en) * 2017-08-28 2021-02-16 Global Nuclear Fuel—Americas, LLC Debris filters for nuclear fuel assembly and method of using the same

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE575083A (sv) * 1958-01-24
FR236461A (sv) * 1958-09-26
FR1387264A (fr) * 1963-12-18 1965-01-29 Commissariat Energie Atomique élément combustible pour réacteur nucléaire
US3598700A (en) * 1968-08-21 1971-08-10 Ca Atomic Energy Ltd Fuel latch design
US3941654A (en) * 1972-01-10 1976-03-02 Canadian General Electric Company Limited Tubular fuel cluster
DE2204168A1 (de) * 1972-01-29 1973-08-02 Siemens Ag Kernreaktorbrennelement
US4585615A (en) * 1983-03-09 1986-04-29 Westinghouse Electric Corp. Nuclear fuel spacer grid with improved grid straps
US4576786A (en) * 1983-12-21 1986-03-18 Westinghouse Electric Corp. Partial grid for a nuclear reactor fuel assembly
US4702882A (en) * 1985-04-04 1987-10-27 Westinghouse Electric Corp. Quick disconnect top nozzle for a nuclear fuel assembly
CA1250966A (en) * 1985-12-13 1989-03-07 Douglas E. Teed Short fuel element
US4844860A (en) * 1986-06-20 1989-07-04 Combustion Engineering, Inc. Support grid with integral vanes
US4997621A (en) * 1989-03-13 1991-03-05 General Electric Company Lower tie plate with stepped holes to control pressure drop and flow distribution
US4999153A (en) * 1990-03-21 1991-03-12 General Electric Company Flow tripper in combination with spacer deflector
DE59108584D1 (de) * 1991-05-06 1997-04-10 Siemens Ag Kernreaktorbrennelement
US5243634A (en) * 1992-06-29 1993-09-07 Combustion Engineering, Inc. DNB performing spacer grids
JPH07311265A (ja) * 1994-05-19 1995-11-28 Toyota Motor Corp 対地速度検出装置
SE9404497D0 (sv) * 1994-12-23 1994-12-23 Asea Atom Ab Bränslepatron med korta bränsleenheter
SE508059C2 (sv) * 1996-06-20 1998-08-17 Asea Atom Ab Kärnbränslepatron uppbyggd av ett flertal på varandra staplade bränsleenheter
SE511455C2 (sv) * 1996-06-20 1999-10-04 Asea Atom Ab Kärnbränslepatron med stödklackar anordnade i topp- eller bottenplattan, och mellan bränslestavarna
JP3044338B2 (ja) * 1996-09-13 2000-05-22 原子燃料工業株式会社 Pwr燃料集合体

Also Published As

Publication number Publication date
DE69717276T2 (de) 2003-08-28
EP0910853B1 (en) 2002-11-20
US6385271B2 (en) 2002-05-07
JP2000512760A (ja) 2000-09-26
US20010040936A1 (en) 2001-11-15
EP0910853A1 (en) 1999-04-28
ES2185948T3 (es) 2003-05-01
WO1997049095A1 (en) 1997-12-24
SE9602450D0 (sv) 1996-06-20
SE9602450L (sv) 1997-12-21
DE69717276D1 (de) 2003-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE506819C2 (sv) Bränslepatron med topp- och bottenplatta vilka innefattar sidostöd för stödjande av bränslestavar. Bränslepatron där topp- och bottenplattan innefattar blandningsfenor. Bränslepatron där topp- och bottenplattan har ett vågformigt tvärsnitt
JP3690804B2 (ja) 原子炉における冷却材の制御
US20140016735A1 (en) Spacer and a fuel unit for a nuclear plant
CA1115863A (en) Nuclear fuel assembly guide tube
SE420779B (sv) Brenslepatron for en kokarreaktor
EP1706875B1 (en) A spacer and a fuel unit for a nuclear plant
EP0906628B1 (en) Nuclear fuel assembly
US6714619B2 (en) Spacer grid with double deflected vanes for nuclear fuel assemblies
GB2181292A (en) Nuclear reactor spacer grid and ductless core component
JPS6046671B2 (ja) 原子炉用プレ−ト型式燃料組立体
US5471514A (en) Fuel element for a light-water nuclear reactor
BG61316B1 (bg) Горивно устройство с дефлекторни лопатки за отделяне на част от флуидния поток, преминаващ през горивното устройство
EP0992039B1 (en) Nuclear fuel assembly
SE511455C2 (sv) Kärnbränslepatron med stödklackar anordnade i topp- eller bottenplattan, och mellan bränslestavarna
EP0769784A1 (en) A fuel assembly and a spacer for a fuel assembly
SE525819C2 (sv) Spridare och bränsleenhet för en nukleär anläggning
KR820001370B1 (ko) 핵연료 집합체
EP2770508A1 (en) Fuel assembly
JPH1010259A (ja) 原子炉用の燃料バンドル
JPS63315982A (ja) 核燃料集合体
JPH01316687A (ja) 制御俸組立体用案内構造物

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed