SE519517C2 - Bränslepatron för en nukleär reaktor anordnad med flödespåverkande spridare - Google Patents

Description

n. .n - - H u. n win i -ç -. .. ». f - u . -. ~~ .. .. . . . - v u. -.. . »i .. == . » - 1 . , f 1 - |~ - a . . » . a f . ,. _. .. a En spridare av denna typ är känd genom US-A-5 112 571. Syf- tet med nämnda flödespåverkande organ är att påverka ström- ningen hos kylmedlet som strömmar genom spridaren för att förbättra kylningen av de parallella långsträckta element som utgörs av bränslestavar. Ovannämnda flödespåverkande organ kommer nedan även att benämnas fena. Nämnda US patent- skrift visar att cellerna har ett flertal fenor som är ut- vikta från cellernas sidopartier. Skriften visar en utfö- ringsform där ett snitt som sträcker sig i vertikal riktning har gjorts från den övre kanten på cellen. Därvid har en del av cellen vikts ut. Sidopartiet från vilket fenan har vikts ut innefattar således endast en kantyta som sträcker sig väsentligen vertikalt. Skriften visar även en andra ut- föringsform där fenan är belägen längre ned i cellen. Sido- partiet innefattar därvid en övre kantyta som sträcker sig väsentligen horisontellt och en från den övre kantytan ut- gående andra kantyta som sträcker sig väsentligen vertikalt.

De utvikta fenorna har således en väsentligen triangulär form.

US-A-5 440 599 visar vikta fenor som är anordnade ovanpå själva spridaren, d.v.s. ovanför själva cellerna som håller de långsträckta elementen på plats.

SE-C2-510816 visar spridarcellen efter det att ett eller två vertikala snitt spridare där fenor har vikts ut från har gjorts från spridarcellens övre kant.

Den offentliga svenska patentansökan 9803177-6 visar spri- dare med celler av en öppen konstruktion där fenor av väsentligen triangulär form är anordnade.

Det bör påpekas att det finns nukleära reaktorer av olika typ, exempelvis så kallade kokarvattenreaktorer och så kal- lade tryckvattenreaktorer. I sådana nukleära reaktorer är | . | . - n 519 517 kärnbränsle vanligtvis anordnat i bränslestavar. Ett flertal sådana bränslestavar är vanligen anordnade parallellt med varandra i en bränslepatron. För att hålla bränslestavarna på bestämda avstånd från varandra innefattar en bränslepatron. ett flertal spridare. Fig 1, 2 och 13 visar olika typer av kända spridare. Sådana spridare innefattar ett flertal celler 10 genom vilka bränslestavar är avsedda att sträcka sig. Cellerna 10 är anordnade parallellt med varandra. och således Vanligtvis sträcker sig cellerna 10, bränslestavarna, i vertikal riktning. Spridaren, och varje cell 10 i spridaren, har således en första ände 16 som är belägen nedtill och en andra ände 18 som är belägen upptill.

Ett kylmedel, vanligtvis vatten, är avsett att strömma uppåt genom bränslepatronen. En huvudsaklig flödesriktning som således är parallell med bränslestavarnas och cellernas 10 utsträckning är markerad med 14 i Fig 1. Fig 1 visar en form I det visade fallet är cellerna 10 kantiga för att med fjädrande kraft hålla av spridare med hylsformiga celler 10. bränslestavar på plats. Spridaren av den typ som visas i Fig 1 kommer nedan att kallas spridare med hylsformiga celler . En väsentligen cirkulär form. sådan typ av spridare kan även ha celler 10 av De hylsformiga cellerna 10 är lämpligen sammansvetsade för att bilda en spridare.

Fig 2 visar en typ av spridare där cellerna 10 är utformade som relativt öppna element med stödpunkter och fjädrande organ som är anordnade att hålla bränslestavarna på plats.

Denna typ av spridare kommer nedan att kallas cellspridare.

Mellan cellerna 10 i de typer av spridare som visas i Fig 1 och i Fig 2 uppstår ett antal flödeskanaler 32 genom vilka kylmedel kan strömma.

I Fig 3 visas en annan typ av spridare som nedan kallas ägg- lådespridare. En sådan spridare innefattar ett flertal cel- ler 10 av huvudsakligen kvadratisk form. Eftersom cellerna har kvadratisk form bildas i denna typ av spridare inga -. .__-- , , . . . . - . . , i - 519 517 4 ytterligare flödeskanaler 32 av den typ som har beskrivits ovan. Däremot uppstår givetvis utrymmen mellan bränsle- stavarna 19 även i den spridartyp som visas i Fig 3, i vilka utrymmen kylmedel kan flöda.

För att uppnå en god kylning av bränslestavarna är det vik- tigt att kylmedel ledes till bränslestavarna på ett effek- tivt sätt. De ovan beskrivna dokumenten visar olika typer av fenor som är utformade för att leda kylmedel till bränsle- stavarna.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en spridare som på ett effektivare sätt bidrar till att styra kylmedel mot bränslestavarna. Ett ytterligare syfte är att åstadkomma en sådan spridare med en relativt enkel konstruk- tion. Annu ett syfte är att de flödespåverkande organ som ingår i spridaren skall ha relativt stor flödesstyrande yta utan att dessa flödespåverkande organ måste göras mycket stora.

Dessa ändamål uppnås med en spridare av den typ som är be- skriven inledningsvis ovan och som kännetecknas av att nämnda första kantyta sträcker sig från nämnda andra ände hos cellen och har en utsträckning i åtminstone nämnda för- sta riktning och av att nämnda andra kantyta sträcker sig från den uppströms belägna änden hos nämnda första kantyta och har en utsträckning i åtminstone en riktning som är vin- kelrät mot nämnda första riktning.

Spridare enligt föreliggande uppfinning har således fördelen att det flödespåverkande organet, d.v.s. fenan, kan tillver- kas relativt enkelt eftersom den utgör en utvikt del av cel- len. Eftersom den andra kantytan, som är belägen uppströms, har en utsträckning vinkelrätt mot flödesriktningen så får lO « » . . »- 519 517 den utvikta fenan en relativt stor flödesstyrande area. Det har i flödesexperiment visat sig att fenan som ingår i spri- daren enligt föreliggande uppfinning bidrar till en väsent- ligt förbättrad kylning av bränslestavarna.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen uppnås ovannämnda än- damål även med en spridare av den typ som är beskriven in- ledningsvis och sonl är kännetecknad av att nämnda första kantyta sträcker sig från nämnda första ände hos cellen och har en utsträckning i åtminstone nämnda första riktning och av att nämnda andra kantyta sträcker sig från den nedströms belägna änden hos nämnda första kantyta och har en utsträck- ning i åtminstone en riktning som är vinkelrät mot nämnda forsta riktning. Enligt denna aspekt av uppfinningen uppnås Skillnaden är således att fenan enligt denna andra aspekt av uppfin- samma fördelar som med ovan beskrivna spridare. ningen sträcker sig från den uppströms belägna änden hos cellen.

Enligt en tredje aspekt av uppfinningen uppnås ovannämnda ändamål med en spridare av den typ som är beskriven inled- ningsvis och som är kännetecknad av att nämnda första kant- yta ej når till nämnda första ände hos cellen och ej når till nämnda andra ände hos cellen och har en utsträckning i åtminstone nämnda första riktning och av att nämnda andra kantyta sträcker sig från den uppströms belägna änden hos nämnda första kantyta och har en utsträckning i åtminstone en riktning soul är vinkelrät mot nämnda första riktning. Även enligt denna aspekt av uppfinningen uppnås ovannämnda fördelar eftersom den andra kantytan har en utsträckning i en riktning som är vinkelrät mot flödesriktningen. Samtliga aspekter av uppfinningen bygger således på idén att nämnda andra kantyta har en utsträckning i en riktning som är vin- kelrät mot flödesriktningen, varigenom en relativt stor flö- Detta leder till en för- bättrad kylning av bränslestavarna. desstyrande yta uppnås hos fenan.

Den tredje aspekten av U =..a lO 519 517 6 uppfinningen har fördelen att spridarcellen har en speciellt stabil konstruktion eftersom fenan varken när till den för- sta eller andra änden hos cellen.

Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen är den viklinje längs vilken nämnda flödespåverkande organ är ut- vikt från nämnda sidoparti väsentligen rak och bildar en och 40¶ °, med nämnda första riktning. Det har visat sig att däri- vinkel på mellan lO° företrädesvis mellan 20° och genom får fenan en fördelaktig lutning relativt flödesrikt- ningen så att en optimal påverkan på kylmedelsflödet uppnås.

Enligt en annan fördelaktig utföringsform av uppfinningen är och 80°, från nämnda sidoparti. Det nämnda flödespåverkande organ utvikt mellan 40° företrädevis mellan 50° och 702 har visat sig att genom att det flödespåverkande organet är utvikt på detta sätt kan en fördelaktig virvel skapas i kyl- medelsflödet, vilket till förbättrad leder kylning av bränslestavarna.

Enligt ännu en fördelaktig utföringsform av uppfinningen bildar nämnda andra kant hos det flödespåverkande organet, när det flödespàverkande organet är utvikt, en vinkel på mellan 70° och llO° med nämnda första riktning. Genom att nämnda andra kant på detta sätt är anordnad mer eller mindre vinkelrätt mot flödesriktningen får det flödespåverkande organet en relativt stor flödesstyrande yta.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är nämnda flödespåverkande organ utformat och anordnat så att hela det flödespåverkande organet är beläget mellan nämnda första och andra ände hos cellen. Det flödespåverkande orga- net ligger därvid skyddat i spridaren. Detta innebär att det flödespåverkande organet ej riskeras att skadas, exempelvis vid utbyte av bränslestavar. lO 519 517 7 Enligt ännu en utföringsform av uppfinningen har nämnda för- sta kantyta en huvudsaklig utsträckning i en riktning som bildar en vinkel på mellan -40° och +40° med nämnda första riktning och nämnda andra kantyta har en huvudsaklig ut- sträckning i en riktning som. bildar en vinkel på mellan 70° och l20° med nämnda första riktning. Med sådana vinklar uppnås att det utvikta flödespåverkande organet har en strömningstekniskt fördelaktig utformning.

Enligt ännu en utföringsform av uppfinningen är nämnda för- sta och andra kanter raka. En sådan spridare är relativt en- kel att tillverka.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är spridaren av den typ där det finns flödeskanaler mellan nämnda celler, i vilka flödeskanaler kylmedel kan strömma, varvid nämnda flö- Spridaren kan därvid vara av den typ son1 har flödespåverkande organ är vikt in i en av nämnda deskanaler. hylsformiga celler eller av den typ som kallas cellspridare.

Med uppfinningen uppnås att kylmedlet som strömmar genom dessa flödeskanaler på ett effektivt sätt leds till bränsle- stavarna för att kyla dessa.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen definie- rar nämnda flödeskanal en centralt i flödeskanalen belägen axel med en utsträckning i nämnda första riktning, varvid nämnda flödespåverkande organ är utformat och anordnat så att det når in till en position som är belägen på ett av- stånd från det sidoparti från vilket det flödespåverkande organet är utvikt som utgör mellan 50% och 90% av avståndet mellan nämnda sidoparti och nämnda centrala axel. Därmed uppnås att det flödespåverkande organet har en optimal stor- lek. Det flödespåverkande organet förorsakar inte ett allt- för stort tryckfall i bränslepatronen samtidigt som kylmedel på ett effektivt sätt leds mot bränslestavarna. 519 517 8 Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är ett flertal av nämnda flödespàverkande organ belägna i var och en av åtminstone ett flertal av nämnda flödeskanaler. Därmed uppnås en förbättrad styrning av kylmedelsflödet i riktning mot bränslestavarna.

Enligt ännu en utföringsform av uppfinningen är spridaren av den typ som utgörs av ett väsentligen kvadratiskt mönster, där väsentligen varje cell definieras av fyra sidopartier som bildar en cell av kvadratisk form, vilken spridare ej innefattar några ytterligare flödeskanaler mellan nämnda celler, varvid nämnda flödespåverkande organ är anordnat i ett sidoparti i närheten av ett hörn i cellen i fråga och utvikt in i cellen. Denna typ av spridare är således vad som kallas en ägglådespridare. I denna typ av spridare finns ett visst avstånd mellan hörnen i cellen och en bränslestav som sträcker sig genon1 cellen i fråga. Detta utrymme kan ut- nyttjas för att anordna flödespåverkande organ.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är ett flertal av nämnda flödespåverkande organ belägna i var och en av åtminstone ett flertal av nämnda celler. Exempelvis kan nära varje hörn fyra stycken flödespåverkande organ vara belägna i fyra olika celler. På detta sätt kan varje cell innefatta ett invikt flödespåverkande organ i. varje hörn, d.v.s. det finns fyra flödespåverkande organ i varje cell.

Uppfinningens ändamål uppnås även med en bränslepatron för en nukleär lättvattenreaktor som, innefattar åtminstone en spridare enligt någon av föregående utföringsformer.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras med hjälp av ut- föringsformer givna som exempel och med hänvisning till de bifogade ritningarna. 519 517 Fig l, 2 och 3 visar schematiskt olika typer av kända spri- dare; Fig l och 2 visar perspektivvyer och Fig 3 en vy ovan- ifrån.

Fig 4 visar schematiskt principen för uppfinningen med hjälp av en perspektivvy av en flodeskanal innefattande fyra flö- despåverkande organ.

Fig 5 visar en vy ovanifrån av anordningen enligt Fig 4.

Fig 6 visar schematiskt en sidovy av ett sidoparti med ett utvikt flodespåverkande organ.

Fig 7 visar schematiskt en liknande vy som Fig 6 men där det flödespåverkande organet är anordnat nedtill i en spridar- cell.

Fig 8 visar schematiskt en liknande vy som Fig 6 och 7 men där det flodespàverkande organet är anordnat mellan den övre och undre änden på spridaren.

Fig 9 visar schematiskt en vy ovanifrån av en del av en spridare av ägglådetyp.

Fig 10 visar en liknande vy som i Fig 5 av en flödeskanal innefattande två flödespåverkande organ.

Fig ll visar schematiskt en sidovy av en bränslepatron för en tryckvattenreaktor.

Fig l2 visar schematiskt en snittvy av en bränslepatron för en kokarvattenreaktor. 519 517 DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig 1, 2 och 3 visar olika typer av spridare som har beskri- vits ovan. Samtliga dessa spridartyper har ett flertal cel- ler 10 för att hålla làngsträckta element, företrädesvis bränslestavar 19, på plats i en bränslepatron för en nukleär reaktor. En cell 10 definieras av ett flertal sidopartier 12. Cellerna sträcker sig i en första riktning 14 som mot- svarar flödesriktningen för ett kylmedel. Spridaren och där- med varje cell 10 innefattar en första ände 16 som är avsedd att vara belägen uppströms och en andra ände 18 som är av- sedd att vara belägen nedströms. I Fig 1 och 2 visas inga bränslestavar, men i Fig 3 visas symboliskt några bränsle- stavar 19. I de typer av spridare som visas i Fig 1 och 2 bildas mellan cellerna 10 ett flertal flödeskanaler 32. I 32 finns Kylmedel kan därför strömma uppåt genom dessa flödeskanaler 32. I flödeskanaler 32, bränslestavarna 19. I dessa flödeskanaler således inga bränslestavar. spridaren enligt Hig 13 finns inga sådana speciella men. det finns ett visst utrymme mellan detta utrymme kan kylmedel flöda uppåt.

Fig 1, 2 och 3 visar kända spridare. Dessa spridare har så- ledes inga flödespáverkande organ 20 av den typ som ingår i spridaren enligt föreliggande uppfinning. De flödespåver- kande organen 20, d.v.s. fenorna, i en spridare enligt före- liggande uppfinning kan lämpligtvis anordnas upptill i spridaren. Därvid kan kontrollerade virvlar skapas i kyl- medelsflödet med hjälp av fenorna 20 utan att dessa virvlar störs av spridarstrukturen. Såsom skall beskrivas nedan är det emellertid även, möjligt att fenorna 20 är anordnade längre ned i spridaren. Nu närmast kommer emellertid att be- skrivas en utföringsform där fenorna 20 är anordnade upptill i spridaren. I exempelvis spridaren enligt Fig 2 innebär l5 . \ - . < . 519 517 ll detta att fenorna 20 är anordnade i de övre bandformade sidopartierna 12 som omsluter cellen 10 i fråga.

Uppfinningen skall nu närmast beskrivas främst med hänvis- ning till Fig 4, 5 och 6. Fig 4 och 5 visar schematiskt en flödeskanal 32 som bildas i de typer av spridare som visas i Fig 1 och i Fig 2. För enkelhetens skull har emellertid flö- deskanalen 32 som visas i Fig 4 och 5 en rent kvadratisk form. Fig 6 visar en sidovy av ett sidoparti 12 med ett flö- despåverkande organ 20.

Ett sidoparti 12 hos en cell 10 innefattar således en fena . Fenan 20 är utvikt från sidopartiet 12. I det visade fallet är fenan 20 vikt in i flödeskanalen 32 längs en vik- linje 30. Fenan 20 är i detta fall vikt så att den bildar en vinkel b på cirka 60° med sidopartiet 12. Det bör noteras att i det fall sidopartiet 12 är krökt så kan vinkeln b de- finieras relativt ett tangentplan till ett sådant krökt sidoparti 12.

Flödeskanalen 32 definierar en centralt i flödeskanalen 32 belägen axel 34. Denna centrala axel 34 sträcker sig således vinkelrät mot papperets plan i Fig 5. Denna centrala axel 34 är parallell med den riktning 14 i vilken ett kylmedel är avsett att flöda. Denna riktning 14 benämns nedan även för- sta riktning 14. Vanligtvis är den centrala axeln 34 verti- kalt anordnad i en bränslepatron.

För att ge fenan 20 en lämplig lutning bildar viklinjen 30 en vinkel a på företrädesvis mellan lO° och 40°, helst mellan ° och 30°, med nämnda första riktning 14.

Sidopartiet 12 från vilket fenan 20 är utvikt innefattar en första 22 och en andra 24 kantyta som är förbundna med var- andra men som har olika utsträckningsriktningar. Dessa för- sta 22 och andra 24 kantytor motsvarar en första 26 och en 519 517 12 Om fenan 20 viks tillbaka till sidopartiet 12 så uppfyller fenan 20 företrädesvis hela ut- andra 28 kant hos fenan 20. rymmet som är utskuret ur sidopartiet 12. Det bör emellertid påpekas att detta inte nödvändigtvis måste vara fallet. Av tillverkningstekniska skäl kan det hända att en bit av fenan Dock gäller att ut- sträckningsriktningarna hos den första 22 och andra 24 kant- eller sidopartiet 12 är borttagen. ytan väsentligen motsvarar utsträckningsriktningarna hos den första 26 och den andra 28 kanten hos fenan 20 i ett icke utvikt tillstånd av fenan 20. Förutom den första kanten 26 och den andra kanten 28 har fenan 20 även en tredje kant 29 som i detta fall bildas av den övre kanten hos cellen 10.

Det bör påpekas att det gäller för samtliga utföringsformer av föreliggande uppfinning att den utvikta fenan 20 har tre 28, 29. Kanten 29 kan, vara parallell med kanten 28. sådana kanter 26, men behöver ej, Den första kantytan 22 hos sidopartiet 12 sträcker sig från den andra änden 18 hos cellen 10 och har en utsträckning i nämnda första riktning 14. Detta betyder i utföringsexemplen enligt Fig 4 till 6 att denna första kantyta 22 sträcker sig nedåt. Emellertid, behöver den första kantytan 22 ej vara helt parallell med den första riktningen 14. Såsom visas i Fig 6 kan den första kantytan 22 även bilda en vinkel d med den första riktningen 14. Denna vinkel d kan vara mellan -40° och +40° relativt den första riktningen 14. Företrädes- vis ligger lutningsvinkeln d på mellan -20° och + 20°. Vin- keln d kan givetvis vara 0°. Den andra kantytan 24 sträcker sig från den uppströms belägna änden hos den första kantytan 22. Den andra kantytan 24 har en utsträckning i en riktning som är vinkelrät mot den första riktningen 14. Såsom visas i Fig 6 kan den andra kantytan 24 bilda en vinkel e relativt den första riktningen 14, vilken vinkel e företrädesvis är mellan 70° och l20°. denna vinkel e nællan 80° och 100°.

Enligt en fördelaktig utföringsform är Vinkeln e kan givetvis vara exakt 90°. 519 517 13 Den första 26 och andra 28 kanten hos fenan 20 är lämpligt- vis raka. Emellertid kan av strömningstekniska skäl kanterna även vara något böjda. Exempelvis kan hörnet mellan den för- sta kanten 26 och den andra kanten 28 vara något avrundat. Även den tredje kanten. 29 är enligt en föredragen utfö- ringsform väsentligen rak.

När fenan 20 är utvikt bildar den andra kanten 28 hos fenan lämpligen en vinkel pà mellan 70° och llO° med den första riktningen 14. Företrädesvis kan denna vinkel vara väsentli- d.v.s. gen 90°, den andra kanten 28 är i detta fall väsent- ligen vinkelrät mot strömningsriktningen.

Vidare är fenan 20 lämpligen utvikt på så sätt att hela fe- nan 20 är belägen mellan den första 16 och den andra 18 än- den hos cellen 10. Detta betyder att fenan 20 inte sticker upp ovanför cellen 10. Fenan 20 ligger därvid skyddad i spridaren.

Fenan 20 har lämpligen en sådan storlek och är utformad på så sätt att den når in till en position 36 som är belägen på ett avstånd från sidopartiet 12 som utgör mellan 50% och 90% av avståndet mellan sidopartiet 12 och den centrala axeln 34. Enligt en föredragen utföringsform är nämnda avstånd om- kring 70% av avståndet mellan sidopartiet 12 och den cen- trala axeln 34. För att uppnå en väl kontrollerad virvel- rörelse i kylmedelsflödet är lämpligen ett flertal fenor 20 belägna i flödeskanalerna 32. Såsom visas i Fig 4 och 5 kan lämpligen fyra fenor 20 vara anordnade per flödeskanal 32.

Fig 10 visar ett exempel på en flödeskanal 32 där två fenor är anordnade. Givetvis kan även ett annat antal fenor 20 vara anordnade i en flödeskanal 32. Således kan exempelvis tre fenor 20 eller endast en fena 20 vara anordnade i en flödeskanal 32. fenorna 20 jämnt fördelade i respektive fldöeskanal 32.

Företrädesvis, men ej nödvändigtvis, är 519 517 14 Fig 7 visar en utföringsform där fenan 20 är anordnad ned- till i spridaren. Den första kantytan 22 sträcker sig så- ledes från den första änden 16 hos cellen 10 och har en ut- sträckning i nämnda första riktning 14. Den andra kantytan 24 sträcker sig från den nedströms belägna änden hos den första kantytan 22 och har en utsträckning i en riktning som är vinkelrät mot den första riktningen 14.

Fig 8 visar ett annat utföringsexempel där fenan varken är anordnad vid den första 16 eller den andra 18 änden hos cel- len 10. första änden 16 eller till den andra änden 18.

Den första kantytan 22 når således varken till den Den första kantytan 22 har en utsträckning i den första riktningen 14.

Den andra kantytan 24 sträcker sig från den uppströms be- lägna änden hos den första kantytan 22 och har en utsträck- ning i en riktning som är vinkelrät mot den första rikt- ningen 14. Fenan 20 innefattar även enligt denna utförings- form en tredje kant 29.

De ovan angivna utföringsalternativen beträffande exempelvis olika vinklar är givetvis även tillämpbara på utförings- formerna enligt Fig 7 och Fig 8.

Fig 9 visar schematiskt en utföringsform som är lämpad för en spridare av den typ som visas i Fig 3. Fenan 20 är här anordnad i ett sidoparti 12 i närheten av ett hörn 38 i en cell 10. Fenan 20 är i detta fall utvikt in i cellen 10, d.v.s. Även i detta fall innefattar varje cell 10 lämpligen ett flertal fenor 20. i riktning mot en bränslestav 19.

Lämpligen kan fyra fenor 20 vara anordnade intill varje hörn 38. Detta betyder att varje cell kan innefatta fyra fenor . För enkelhetens skull visas fenor 20 endast vid ett av hörnen 38 i. Fig 9. Beträffande vinklar och lutningar kan även utföringsformen enligt Fig 9 varieras på det sätt som har beskrivits ovan. lO w» -u n -v »~v . ,, , » ~ n . V» »v f z» i v - 1. >| v »f s» 1 '- | » f v: e a; n z n ø f - I i i l» . I l5 Fig ll visar schematiskt en bränslepatron enligt förelig- gande uppfinning för en tryckvattenreaktor. En sådan bräns- lepatron innefattar vanligen en första stödplatta 42 och en andra stödplatta 44. Bränslepatronen innefattar ett flertal bränslestavar 40. Bränslepatronen hålls vanligtvis samman med hjälp av ett antal ledrör 46 för styrstavar och. med hjälp av ett flertal spridare 48. Enligt föreliggande upp- finning är åtminstone en av dessa spridare 48 utformad i en- lighet med någon av ovannämnda utföringsformer.

Fig 12 visar schematiskt en bränslepatron för en kokar- vattenreaktor. En sådan bränslepatron innefattar vanligen en topplatta 41 och en bottenplatta 43 mellan vilka ett antal bränslestavar 40 är anordnade. Bränslestavarna 40 innefattar vanligen ett antal kutsar 45 av kärnbränslematerial. Vidare innefattar bränslepatronen vanligen ett höljerör 50 samt en vattenkanaler 52. eller flera Bränslepatronen innefattar även ett antal spridare 48 som håller bränslestavarna 40 i bestämda positioner. Enligt föreliggande uppfinning är åt- minstone en av spridarna 48 utformad i enlighet med någon av beskrivna ovan både en utföringsformer. För tryckvat- tenreaktor och en kokarvattenreaktor galler givetvis att ett flertal spridare 48 eller till och med samtliga spridare 48 kan vara utformade i enlighet med föreliggande uppfinning.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de visade ut- föringsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (16)

10 15 20 25 30 35 519 517 16 Patentkrav

1. Bränslepatron för en nukleär lättvattenreaktor innefattande ett flertal bränslestavar (19, 40) soni utgör parallella långsträckte element och åtminstone en spridare som är utformad så att den bildar ett flertal celler (10) för att fixera eller tillåta passage av åtminstone nämnda så att de löper (10) som tillsammans långsträckte element, vilka är anordnade (10), varvid var och en av nämnda celler (12) omsluter ett av nämnda långsträckta element när ett sådant genom cellerna definieras av ett flertal sidopartier element är anordnat så att det sträcker sig genom cellen, bränslepatronen (10), och sträcker sig i huvudsak- att när varvid spridaren är utformad så anordnas i nämnda nukleära reaktor, nämnda celler därmed nämnda långsträckta element, (14) varvid varje cell i vilken ett kylmedel är av- (10) som är avsedd att vara belägen uppströms (14) som är avsedd att vara belägen nedströms med av- (14), gäller att åtminstone ett av nämnda ligen en första riktning sett att flöda, (16) med avseende på nämnda första riktning ände (18) seende på nämnda första riktning (10) således innefattar en första ände och en andra varvid för åtminstone en av nämnda celler sidopartier (12) som definierar cellen (10) innefattar åt- minstone ett flödespåverkande organ (20) som är bildat av en del av nämnda sidoparti (12) och som är utvikt från sido- partiet (12), varvid nämnda sidoparti (12) från vilken nämnda flödespåverkande organ (20) är utvikt innefattar en första (22) och en andra (24) kantyta som är förbundna med varandra, vilka kantytor (22, 24) har olika huvudsakliga ut- sträckningsriktningar som motsvarar riktningarna hos en för- sta (26) (28) (20) i ett icke utvikt tillstånd av det flödespåver- kande organet (20), yta (22) sträcker sig från nämnda andra ände (10) och har en utsträckning i (14) och en andra kant hos nämnda flödespåverkande organ kännetecknad av att nämnda första kant- (18) åtminstone nämnda (24) hos cellen första sträcker riktning och av att nämnda andra kantyta 10 15 20 25 30 35 s 519 517 17 sig från den uppströms belägna änden hos nämnda första kant- yta (22) som är vinkelrät mot nämnda första riktning (20) når fram till någon av nämnda bränslestavar (19, 40). och har en utsträckning i åtminstone en riktning (14), är anordnat så att det ej och varvid nämnda flödespåverkande organ lättvattenreaktor (19, 40) parallella långsträckte element och åtminstone en spridare (10) för att fixera eller tillåta passage av åtminstone nämnda

2. Bränslepatron för en nukleär innefattande ett flertal bränslestavar sonx utgör som är utformad så att den bildar ett flertal celler så att de löper (10) som tillsammans långsträckta element, vilka är anordnade (10), definieras av ett flertal sidopartier varvid var och en av nämnda celler (12) omsluter ett av nämnda långsträckta element när ett sådant genom cellerna element är anordnat så att det sträcker sig genom cellen, bränslepatronen (10), och varvid spridaren är utformad så att när anordnas i nämnda nukleära reaktor, nämnda celler därmed nämnda långsträckta element, sträcker sig i huvudsakligen en första riktning (14) i vilken ett kylmedel är avsett att flöda, varvid varje cell (10) således (16) som är avsedd att vara be- lägen uppströms med avseende på nämnda första riktning (14) (18) ströms med avseende på nämnda första riktning (10) (12) cellen (10) innefattar åtminstone ett flödespåverkande organ (20) (12) och som är utvikt från sidopartiet (12), varvid nämnda sidoparti (12) (20) vikt innefattar en första kantyta som innefattar en första ände som är avsedd att vara belägen ned- (14), gäller att och en andra ände varvid celler för åtminstone en av nämnda åtminstone ett av nämnda sidopartier som definierar som är bildat av en del av nämnda sidoparti från vilken nämnda flödespåverkande organ är ut- (22) och en andra (24) vilka kantytor (22, 24) har olika som motsvarar är förbundna med varandra, utsträckningsriktningar (26) (20) huvudsakliga och en andra (28) kant hos i ett icke utvikt till- riktningarna hos en första nämnda flödespåverkande organ 10 l5 20 25 30 35 519 517 18 (20), sträcker sig från nämnda för- stånd av det flödespåverkande organet att nämnda första kantyta (22) (16) (10) minstone nämnda första riktning (14) och av att nämnda andra (24) hos nämnda första kantyta kännetecknad av sta ände hos cellen och har en utsträckning i åt- sträcker sig från den nedströms belägna änden (22) sonx är vinkelrät mot nämnda kantyta och har en utsträckning i åt- minstone en riktning första riktning (14), och varvid nämnda flödespåverkande organ (20) är anordnat så att det ej når frani till någon av nämnda bränslestavar (19, 40).

3. Bränslepatron för en nukleär lättvattenreaktor innefattande ett flertal bränslestavar (19, 40) soni utgör parallella långsträckte element och åtminstone en spridare (10) för att fixera eller tillåta passage av åtminstone nämnda som är utformad så att den bildar ett flertal celler vilka är anordnade så att de löper (10) som tillsammans långsträckta element, (10), definieras av ett flertal sidopartier varvid var och en av nämnda celler (12) omsluter ett av nämnda långsträckta element när ett sådant genom cellerna element är anordnat så att det sträcker sig genom cellen, att när bränslepatronen (10), och varvid spridaren är utformad så anordnas i nämnda nukleära reaktor, nämnda celler därmed nämnda långsträckta element, sträcker sig i huvudsakligen en första riktning (14) i vilken ett kylmedel är avsett att flöda, varvid varje cell (10) således innefattar en första ände som är avsedd att vara be- (16) lägen uppströms med avseende på nämnda första riktning (14) (18) ströms med avseende på nämnda första riktning (10) (12) cellen (10) innefattar åtminstone ett flödespåverkande organ (20) (12) och som är utvikt från sidopartiet varvid nämnda sidoparti som är avsedd att vara belägen ned- (14), gäller att och en andra ände varvid celler för åtminstone en av nämnda åtminstone ett av nämnda sidopartier som definierar som är bildat av en del av nämnda sidoparti (12), l0 15 20 25 30 35 519 517 19 (12) från vilken nämnda flödespåverkande organ (20) är ut- vikt innefattar en första (22) och en andra (24) kantyta som är förbundna med varandra, vilka kantytor (22, 24) har olika huvudsakliga utsträckningsriktningar som motsvarar riktningarna hos en första (26) och en andra (28) kant hos nämnda flödespàverkande organ (20) i ett icke utvikt till- stånd av det flödespåverkande organet (20), kännetecknad av att nämnda första kantyta (22) ej når till nämnda första (16) hos cellen (10) och har en utsträckning i åtminstone (14) den uppströms ände hos cellen (18) (10) nämnda första riktning (24) nämnda första kantyta och ej når till nämnda andra ände och av att nämnda andra kantyta sig från belägna änden hos (22) stone en riktning som är vinkelrät mot nämnda första rikt- (14), (20) är anordnat så nämnda sträcker och har en utsträckning i åtmin- och varvid nämnda flödespåverkande organ fram till ning att det ej när någon av bränslestavar (l9, 40). något av föregående krav, (30) är utvikt från nämnda sidoparti

4. Bränslepatron enligt kännetecknad av att den viklinje längs vilken nämnda (20) är väsentligen rak och bildar en vinkel (a) flödespåverkande organ (12) lO° och 40° med nämnda första riktning (14). på mellan

5. Bränslepatron enligt krav 4, kännetecknad av att nämnda viklinje (30) bildar en vinkel (a) på mellan 20° och 30° med nämnda första riktning (14).

6. Bränslepatron enligt något av föregående krav, kännetecknad av' att nämnda flödespåverkande organ (20) är utvikt mellan 40° och 80° från nämnda sidoparti (l2).

7. Bränslepatron enligt krav 6, flödespåverkande organet (20) är utvikt mellan 50° (12). kännetecknad av att nämnda och 70° från nämnda sidoparti 10 15 20 25 30 35 ... ... . . .. . . . . ~. .. . . -. H . . i. .. .. . . . . V. .. . -. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. .U .I 20

8. Bränslepatron enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda andra kant (28) hos det flödespåverkande organet (20) bildar, när det flödespåverkande organet (20) är utvikt, en vinkel på mellan 70° och 110° med nämnda första riktning (14).

9. Bränslepatron enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda flödespåverkande organ (20) är utformat och anordnat så att hela det flödespåverkande organet (20) är beläget mellan nämnda första (16) och andra ände (18) hos cellen (10).

10. Bränslepatron enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda första kantyta (22) har en huvudsaklig utsträckning i en riktning som bildar en vinkel (d) på mellan -40° och +40° med nämnda första riktning (14) (24) har en som bildar och att nämnda andra kantyta huvudsaklig utsträckning i en riktning en vinkel (e) på mellan 70° och 120° med nämnda första riktning (14).

11. Bränslepatron enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda första (26) och andra (28) kanter är raka.

12. Bränslepatron enligt något av föregående krav, kännetecknad av att spridaren är av den typ där det finns flödeskanaler (32) mellan nämnda celler (10), i vilka flödeskanaler (32) kylmedel kan strömma, varvid nämnda flödespåverkande organ (20) är vikt in i en av nämnda flödeskanaler (32).

13. Bränslepatron enligt krav 12, kännetecknad av att nämnda flödeskanal (32) definierar en centralt i flödeskanalen (32) belägen axel (34) med en utsträckning i nämnda första riktning (14), varvid nämnda flödespåverkande 10 15 20 25 519 517 21 är utformat och anordnat så att det når in till (36) sidoparti (12) från vilket det flödespåverkande organet (20) organ (20) en position som är belägen på ett avstånd från det är utvikt som utgör mellan 50% och 90% av avståndet mellan nämnda sidoparti (12) och nämnda centrala axel (34).

14. Bränslepatron enligt krav 12 eller 13, kännetecknad av (20) är belägna i var och en av åtminstone ett flertal av nämnda (32). att ett flertal av nämnda flödespåverkande organ flödeskanaler

15. Bränslepatron enligt något av kraven 1-11, kännetecknad ay att spridaren är av den typ som utgörs av ett väsentligen där väsentligen varje cell (10) defi- (12) som bildar en cell (10) av kvadratisk form, vilken spridare ej innefattar några ytter- (10), är anordnat i ett sido- (10) kvadratiskt mönster, nieras av fyra sidopartier nämnda celler varvid (20) i närheten av ett hörn (38) (10). ligare flödeskanaler mellan nämnda flödespåverkande organ i cellen parti (12) i fråga och utvikt in i cellen

16. Bränslepatron enligt krav 15, kännetecknad av att ett (20) var och en av åtminstone ett flertal av nämnda celler (10). flertal av nämnda flödespåverkande organ är belägna i