SK279650B6 - A detachable nuclear fuel element - Google Patents

A detachable nuclear fuel element Download PDF

Info

Publication number
SK279650B6
SK279650B6 SK2088-92A SK208892A SK279650B6 SK 279650 B6 SK279650 B6 SK 279650B6 SK 208892 A SK208892 A SK 208892A SK 279650 B6 SK279650 B6 SK 279650B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
plates
guide tubes
fuel cell
spacers
plate
Prior art date
Application number
SK2088-92A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK208892A3 (en
Inventor
Alain Brosset
Pascal Burfin
Original Assignee
Framatome
Compagnie Generale Des Matieres Nucleaires
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 Framatome, Compagnie Generale Des Matieres Nucleaires filed Critical Framatome
Publication of SK208892A3 publication Critical patent/SK208892A3/en
Publication of SK279650B6 publication Critical patent/SK279650B6/en

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
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/3305Lower nozzle
    • 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
    • G21C3/334Assembling, maintenance or repair of the bundles
    • 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
    • G21C3/34Spacer grids
    • G21C3/352Spacer grids formed of assembled intersecting strips
    • 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
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/331Comprising hold-down means, e.g. springs
    • 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

Abstract

The invented nuclear fuel element (10) of a light water cooled and attenuated reactor comprises a supporting frame with two extensions (12, 14) and grids (20, 22), whereby said extensions (12, 14) are connected by means of guide tubes (16). Each grid is provided with three sets of plates (64, 66, 70) crossing each other and defining individual cells. The plates (64, 66, 70) are provided with means for gripping rods (24), which means hold said rods (24) in eyes of the regular triangle-shaped network. The upper extension (12) comprises a lower section with a transient bell (34) from a hexagonal cross-section to a cylindrical piece being provided with a dismountable first adjustment plate (32), and an upper section which has a cylindrical jacket (40) slidably mounted on the cylindrical piece and a holding plate (42). Tubular spacers (44) restrict mutual distance of the first adjustment plate (32) and the holding plate (42). Springs (46) impart on said plates a force, trying to pull the plates from each other.

Description

Vynález sa týka jadrového palivového článku reaktora, chladeného a tlmeného ľahkou vodou, ktorý pozostáva z nosnej kostry s dvoma nadstavcami, spojenými vodiacimi rúrkami, a z mreží, rozdelených pozdĺž zostavy. Každá mreža má tri súpravy doštičiek navzájom sa krížiacich, ktoré vymedzujú priečne bunky, pričom jednými bunkami prechádzajú vodiace rúrky a druhými palivové tyče. Doštičky sú vybavené prostriedkami na zovretie tyčí, ktoré udržujú tieto tyče v okách pravidelnej trojuholníkovej siete a sú pripevnené aspoň k niektorým vodiacim rúrkam.The invention relates to a nuclear fuel cell of a reactor, cooled and buffered with light water, which consists of a carrier frame with two extensions connected by guide tubes and of gratings distributed along the assembly. Each lattice has three sets of plates intersecting each other that define transverse cells, with one cell passing through the guide tubes and the other through the fuel rods. The plates are provided with means for clamping the bars which hold the bars in the eyes of a regular triangular net and are attached to at least some guide tubes.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Doteraz sú známe také palivové tyče, ktoré majú aspoň jednu koncovú mrežu z materiálu, udržujúceho svoje mechanické vlastnosti pri ožiarení a táto mreža prispieva k vertikálnemu držaniu tyčí, zatiaľ čo stredové mreže sú zo zliatiny na báze zirkónu, (ktorého neutrónová absorpcia je omnoho menšia než pri koncových mrežiach) a sú vybavené takými prostriedkami, ako sú výstupky a pružiny vyrezané v doštičkách, vyvíjajúce na tyče silu priečneho držania a podpory, ktorá sa môže znižovať v priebehu žiarenia.To date, fuel rods are known which have at least one end grating of a material retaining its mechanical irradiation properties and this grating contributes to the vertical holding of the rods, while the center grids are of zirconium-based alloy (whose neutron absorption is much less than and are equipped with means, such as protrusions and springs cut in the plates, exerting on the rods a transverse holding and support force which can be reduced during radiation.

Vynález si hlavne kladie za cieľ riešenie palivového článku, ktorého horný nadstavec je skonštruovaný tak, že prenáša silu pôsobiacu proti otočeniu, ktorú vyvíja horná doska jadra a umožňuje rôznu dilatáciu medzi zostavami a medzi článkom a konštrukciou reaktora a umožňuje výstup vody smerom k prechodom, vytvoreným v hornej doske jadra medzi oporami horných nadstavcov.In particular, it is an object of the present invention to provide a fuel cell in which the upper adapter is designed to transmit the anti-rotation force exerted by the upper core plate and allow different dilatation between the assemblies and between the cell and reactor structure and allow water to flow towards in the upper core plate between the supports of the upper extensions.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tejto požiadavke vyhovuje hlavne palivový článok podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že horný nadstavec obsahuje tiež spodnú časť, na ktorú je posuvne pripevnená horná časť, vybavenú prechodovým zvonom zo šesťuholníkového prierezu do valcovitého kusu, vybaveného prvou adaptačnou doskou, rozoberateľné spojenou len s niektorými z prvých vodiacich rúrok, pričom rúrkovité rozpery vymedzujú vzájomný rozstup medzi prvou adaptačnou doskou a udržiavacou doskou, spojenými s druhými vodiacimi rúrkami a pružinami, uloženými medzi týmito doskami.In particular, the fuel element according to the invention satisfies this requirement, the essence of which is that the upper attachment also comprises a lower part to which the upper part is provided with a transverse bell from hexagonal cross-section into a cylindrical piece provided with a first adapter plate. The tubular spacers define a spacing between the first adapter plate and the retaining plate connected to the second guide tubes and the springs disposed between the plates.

Vodiace rúrky umiestnené oproti rozperám môžu byť jednoducho o tieto rozpery opreté, zatiaľ čo ostatné vodiace rúrky, ďaleko početnejšie, sú rozoberateľné spojené s adaptačnou doskou. Otvory v zvone môžu mať tvar približne polkruhový a každý z nich sa môže otvárať na väčšej časti šesťuholníkovej plochy. Vodiace rúrky sú napríklad pripevnené k spodnému nadstavcu pomocou skrutky, zablokovanej proti otáčaniu po zovretí na koncových objímkach vodiacich rúrok. Skrutky a zátky môžu byť vybavené vodiacim otvorom na umožnenie chladenia tyčí ovládacieho zväzku alebo zmeny spektra, keď sú tieto tyče vložené do článku.The guide tubes placed opposite the spacers can simply be supported on these spacers, while the other guide tubes, far more numerous, are detachably connected to the adapter plate. The apertures in the bell may be approximately semicircular in shape, and each may open on a larger portion of the hexagonal surface. For example, the guide tubes are secured to the lower extension by means of a screw locked against rotation upon clamping on the end sleeves of the guide tubes. Screws and plugs may be provided with a guide hole to allow cooling of the control beam bars or spectrum change when these bars are inserted into the cell.

Vynález bude lepšie pochopený z opisu príkladu uskutočnenia podľa vynálezu, ku ktorému sa tiež vzťahujú pripojené výkresy.The invention will be better understood from the description of an exemplary embodiment of the invention, to which the accompanying drawings also refer.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na obr. 1 je schematicky znázornený princíp zdvíhania článku, zobrazujúci jedinú palivovú tyč a jedinú vodiacu rúrku, na obr. 2 je detailný pohľad vo veľkom meradle, zobrazujúci hornú časť článku. Ide o rez osovou rovinou. Obr. 3 je detailný pohľad vo vyzdvihnutej polohe, ukazujúci spôsob upevnenia väčšej časti vodiacich rúrok k hornému a spodnému nadstavcu, ako aj časť spodnej koncovej mreži. Obr. 4 je pohľad odspodu na časť jednej z mreží článku z obr. 1, obr. 5A, 5B a 5C schematicky ukazujú niekoľko možných spôsobov spojenia medzi vnútornými doštičkami mreže. Obr. 6 je pohľad odspodu na časť z obr. 4, ukazujúci spôsob uskutočnenia mreží, ktorý umožňuje pripustiť vodiace rúrky s priemerom o niečo väčším, než je priemer palivových tyčí. Obr. 7 je pohľad zospodu a obr. 8 rez podľa línie VIII-VIII z obr. 7, a ukazujú možnú konštrukciu elastických prostriedkov priečneho držania a podpory v koncovej mreži, obr. 9 je podobný obr. 8 a je to rez podľa línie IX-IX z obr. 6. Obr. 10 je detailný pohľad, ukazujúci časť doštičky, ku ktorej prilieha fixačný jazýček na vodiacej rúrke. Obr. 11 je pohľad zospodu vo veľkom rozsahu na časť mreže, ukazuje zakrivenie vnútorných doštičiek pri ich spojení s pásom.In FIG. 1 is a schematic representation of the principle of cell lift showing a single fuel rod and a single guide tube; FIG. 2 is a detailed, large-scale view showing the top of the cell. It is a cross-section through the axial plane. Fig. 3 is a detailed view in the raised position showing a method of attaching a major portion of the guide tubes to the upper and lower extensions as well as a portion of the lower end grille. Fig. 4 is a bottom view of a portion of one of the cell bars of FIG. 1, FIG. 5A, 5B and 5C schematically show several possible methods of connection between the inner plates of the lattice. Fig. 6 is a bottom view of the portion of FIG. 4, illustrating a method of making grilles that allows guide tubes with a diameter slightly greater than the diameter of the fuel rods to be admitted. Fig. 7 is a bottom view and FIG. 8 shows a section along line VIII-VIII in FIG. 7 and show a possible construction of elastic means of lateral gripping and support in the end grille, FIG. 9 is similar to FIG. 8 and is a section along line IX-IX of FIG. 6; FIG. 10 is a detail view showing a portion of a plate to which a fixing tab on a guide tube abuts. Fig. 11 is a bottom view to a large extent of a portion of the lattice, showing the curvature of the inner plates when coupled to the belt.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Palivový článok 10, nakreslený na obr. 1 pozostáva z kostry, ktorá má horný nadstavec 12 a spodný nadstavec 14 spojené vodiacimi rúrkami 16 a majúce mreže 20 a 22 pravidelne rozmiestnené pozdĺž vodiacich rúrok 16. Mreže 20, 22 vymedzujú bunky rozvrhnuté do ôk pravidelnej siete z ktorých niektorými prechádzajú vodiace rúrky 16 alebo pomocná stredová rúrka (nezobrazená) a ostanými prechádzajú palivové tyče 24. Tieto tyče môžu spočívať na spodnom nadstavci 14. Sú axiálne držané a udržiavané v okách siete mrežami 20, 22, ako bude ukázané ďalej. Mreže 20, 22 sú samé pripevnené aspoň k niektorým vodiacim rúrkam 16.The fuel cell 10 shown in FIG. 1 consists of a skeleton having an upper extension 12 and a lower extension 14 connected by guide tubes 16 and having grids 20 and 22 regularly spaced along the guide tubes 16. The grids 20, 22 define the cells staggered in the meshes of the regular network from which some guide tubes 16 or the auxiliary central tube (not shown) and the fuel rods 24 pass through the other rods. These rods may rest on the lower extension 14. They are axially held and held in the mesh by the grids 20, 22, as will be shown below. The grids 20, 22 are themselves attached to at least some guide tubes 16.

Pri funkcii reaktora je spodný nadstavec 14 položený na nosnú dosku 26 jadra, perforovanú vstupnými prechodmi chladivá do článkov. Horný nadstavec 12 prijíma tlak hornej dosky 28 jadra, perforovanej vstupnými otvormi 30 chladivá medzi nadstavcami.In operation of the reactor, the bottom extension 14 is placed on the core support plate 26, perforated by the coolant inlets into the cells. The upper adapter 12 receives the pressure of the core core plate 28, perforated by the coolant inlets 30 between the extensions.

Najskôr bude opísaný príklad uskutočnenia, nakreslený na obr. 2 a 3, jedna vhodná konštrukcia horného nadstavca 12 a vhodný spôsob rozoberateľného spojenia tohto nadstavca, umožňujúci vyzdvihnúť ho a znovu dať na miesto, napríklad na výmenu tyčí 24.First, the embodiment shown in FIG. 2 and 3, one suitable construction of the top extension 12 and a suitable method of detachably connecting the top extension 12, allowing it to be lifted up and put in place again, for example for replacing the bars 24.

Nadstavec 12 obsahuje dve časti, ktoré sa môžu vertikálne posúvať jedna vzhľadom na druhú a udržiavacie prostriedky, určené na obmedzenie vzájomného rozstupu týchto dvoch súčastí a na prenášanie tlaku hornej dosky 28 jadra z jednej časti na druhú.The extension 12 comprises two parts which can be vertically displaced relative to one another and retaining means intended to limit the spacing of the two parts and to transfer the pressure of the core core plate 28 from one part to the other.

Spodná časť je tá, ktorá je pripevnená k vodiacim rúrkam 16. Je tvorená prvou adaptačnou doskou 32 v tvare kotúča, pripevneného k hornej valcovitej časti prechodového zvona 34. Spodná časť zvona 34 je pripevnená k opornej doske 36 šesťuholníkového prierezu, vybavenej prechodnými otvormi vodiacich rúrok 16 a otvormi na prechod chladivá. Oporná doska 36 je na vzdialenosť palivových tyčí 24 dostačujúca na umožnenie predĺženia týchto koncov (obr. 1) a tvorí doraz obmedzujúci zdvih tyčí 24.The lower part is the one which is attached to the guide tubes 16. It consists of a first disc-shaped adapter plate 32 attached to the upper cylindrical part of the transition bell 34. The lower part of the bell 34 is attached to a support plate 36 of hexagonal cross section provided with through holes 16 and coolant passage openings. The support plate 36 is sufficient over the distances of the fuel rods 24 to allow the extension of these ends (FIG. 1) and forms a stop limiting the stroke of the rods 24.

SK 279650 Β6SK 279650 Β6

Zvon 34 je napríklad z plechu, z nehrdzavejúcej ocele, privareného k doskám 32 a 36. Široké výrezy 38 v každej prednej strane umožňujú výstup chladivá do medzery nachádzajúcej sa medzi hornými nadstavcami 12.For example, the bell 34 is made of stainless steel sheet welded to plates 32 and 36. The wide slots 38 at each front allow the refrigerant to exit into the gap between the upper extensions 12.

Horná časť je uložená posuvne na valcovej stene tvorenej obvodom prvej adaptačnej dosky 32 a hornej časti zvona 34. Obsahuje valcový plášť 40, v ktorom je priečne privarená udržiavacia doska 42, vybavená vo svojom strede nátrubkom na prechod chladivá.The upper portion is displaceably mounted on a cylindrical wall formed by the periphery of the first adapter plate 32 and the upper portion of the bell 34. It comprises a cylindrical shell 40 in which the holding plate 42 is welded transversely, provided with a coolant passage at its center.

Udržiavacie prostriedky pozostávajú z niekoľkých súborov rozperných pružín, napríklad s počtom tri. Každý súbor obsahuje rúrkovitú rozperu 44 spojenú s vodiacou rúrkou 16 a aspoň jednu skrutkovitú pružinu 46 obklopujúcu rozperu 44 a stlačenú medzi doskami 32 a 42. V príklade uskutočnenia, nakreslenom na obr. 2, obsahuje každý súbor dve pružiny 46 s odlišným polomerom, uložené navzájom sústredne.The retaining means consist of several sets of spacer springs, for example of three. Each assembly comprises a tubular spacer 44 connected to a guide tube 16 and at least one helical spring 46 surrounding the spacer 44 and compressed between the plates 32 and 42. In the embodiment shown in FIG. 2, each assembly comprises two springs 46 of different radius, disposed concentrically to each other.

Každá rúrkovitá rozpera 44 je ukončená prírubou pripevnenou k adaptačnej doske 32. V hornej časti rozpery 44 je vyrezaný závit na maticu 48, ktorou sa nastaví maximálne rozpätie medzi doskami 32 a 42, a teda aj predopnutie pružín 46. Stredový otvor rozpery 44 má ten istý priemer ako vodiace rúrky 16 na umožnenie vsunutia tyčí 24 ovládacieho strapca alebo zmeny spektra do vodiacich rúrok 16 spojených s rúrkovitou rozperou 44.Each tubular spacer 44 is terminated by a flange attached to the adapter plate 32. At the top of the spacer 44 a thread is cut into a nut 48, which adjusts the maximum spacing between the plates 32 and 42 and hence the biasing of the springs 46. a diameter such as guide tubes 16 to allow insertion of the control bands bars 24 or change of spectrum into guide tubes 16 associated with the tubular spacer 44.

Vodiace rúrky 16 uložené v spojení s rozperami 44 sú jednoducho opreté o prírubu týchto rozpier. Ostatné vodiace rúrky 16 sú každá pripevnená na prvú adaptačnú dosku 32 rozoberateľnými spojovacími prostriedkami. V príklade uskutočnenia, nakreslenom na obr. 3, tieto prostriedky obsahujú objímky 50 s vyrezaným závitom s takým vnútorným priemerom, ktorý umožní prechod tyčí 24 povelového strapca alebo zmeny spektra Tieto objímky 50 sa zaskrutkujú do puzdier 52 so závitom, privarených na konce vodiacich rúrok 16. Hneď ako sú objímky 50 so závitom zaskrutkované, sú blokované proti pootočeniu deformáciou tenkého plášťa, ktorým sú vybavené. K tejto deformácii dochádza v matriciach vytvorených v prvej adaptačnej doske 32.The guide tubes 16 mounted in connection with the spacers 44 are simply supported on the flange of these spacers. The other guide tubes 16 are each attached to the first adapter plate 32 by removable fasteners. In the embodiment shown in FIG. 3, these means comprise threaded sleeves 50 having an internal diameter such as to allow passage of the command strap bars or spectrum change. These sleeves 50 are screwed into threaded sleeves 52 welded to the ends of the guide tubes 16. Once the sleeves 50 are threaded screwed, they are locked against rotation by deformation of the thin jacket with which they are equipped. This deformation occurs in the matrices formed in the first adapter plate 32.

Všetky vodiace rúrky 16 sú pripevnené rovnakým spôsobom k spodnému nadstavcu 14. Tento spodný nadstavec 14, vyrobený spravidla z nehrdzavejúcej ocele, obsahuje druhú adaptačnú dosku 54 pripevnenú k telesu so šesťuholníkovým prierezom a vybavenú otvormi na prechod chladivá.All guide tubes 16 are fixed in the same way to the lower extension 14. This lower extension 14, generally made of stainless steel, comprises a second adapter plate 54 attached to a hexagonal body and equipped with coolant passage openings.

Táto doska slúži ako opora palivových tyčí 24. Je vybavená pomocnými otvormi na prechod závitom vybavených ťahadiel 56, určených na zaskrutkovanie do koncových zátok 58 vodiacich rúrok 16. Ťahadlá sú vybavené kalibrovaným otvorom 56a na zásobovanie chladiacou vodou vodiacich rúrok 16, riadiacich tyčí 24 alebo tyčí zmeny spektra, ktoré sa vložia do vodiacich rúrok 16.This plate serves as a support for the fuel rods 24. It is provided with auxiliary holes for the passage of threaded rods 56 to be screwed into the end plugs 58 of the guide tubes 16. The rods are equipped with a calibrated hole 56a for supplying cooling water of the guide tubes 16, control rods 24 or rods. spectrum changes to be inserted into guide tubes 16.

Mreže 20, 22 môžu byť takej konštrukcie, ako sú nakreslené na obr. 4 a môžu byť tvorené tromi súpravami doštičiek 64, 66, ktoré sú vybavené spojovacími drážkami, pričom mreže jednej zo súprav sú navzájom rovnobežné a s doštičkami druhých dvoch súprav zvierajú uhol 120 °C. Ako je vidieť z obr. 4, doštičky 64, 66 môžu byť dve a dve prekrížené a spojené ako nožnice.The grids 20, 22 may be of the construction as shown in FIG. 4 and may consist of three sets of plates 64, 66 which are provided with connecting grooves, the lattices of one of the sets being parallel to each other and forming an angle of 120 ° C with the plates of the other two sets. As can be seen from FIG. 4, the plates 64, 66 may be two and two crossed and joined together as scissors.

V príklade uskutočnenia podľa vynálezu nakreslenom na obr. 4 sa každá mreža 20, 22 skladá zo šesťdesiatich vnútorných doštičiek a šiestich vonkajších doštičiek. Vonkajšie doštičky môžu byť predĺžené zahnutými vodiacimi jazýčkami 60 (pozri obr. 3), čím sa vylúči nebezpečie zakvačenia sa medzi zostavou pri manipulácii.In the embodiment of the invention illustrated in FIG. 4, each lattice 20, 22 consists of sixty inner plates and six outer plates. The outer plates may be elongated by curved guide tabs 60 (see FIG. 3), thereby eliminating the risk of twisting between the assembly during handling.

Aspoň dve koncové mreže 20 sú tvorené doštičkami zo zliatiny, ktorá si uchováva mechanické vlastnosti pri ožiarení, napríklad zleonelu 718. Doštičky môžu byť teda spájané dve a dve k sebe. Je tiež možné použiť iné materiály, napríklad martenzitickú oceľ.At least two end gratings 20 are formed by alloy plates that retain mechanical irradiation properties, such as zleonel 718. Thus, the plates may be joined two and two together. It is also possible to use other materials, such as martensitic steel.

V príklade uskutočnenia na obr. 3 sú na doštičky spodných koncových mreží privarené ochranné kryty 62 z nehrdzavejúcej ocele. Do týchto ochranných krytov sa zasunú spodné konce vodiacich rúrok 16 pripevnených na druhú adaptačnú dosku 54 spodného nadstavca 14 pomocou závitom vybaveného ťahadla 56. Horná mreža 20 môže podobným spôsobom niesť privarené objímky, z ktorých každá je určená na to, aby obopínala vodiacu rúrku 16. Horná koncová mreža 20 takto vyzbrojená môže byť buď voľná, hneď ako sa vloží na vodiace rúrky 16, alebo môže byť osovo držaná prstencami zo zliatiny na báze zirkónu, privarenými aspoň na niektoré vodiace rúrky 16 z obidvoch strán objímok. Jedna súprava môže byť upravená na zabránenie namáhania.In the embodiment of FIG. 3, stainless steel protective covers 62 are welded to the lower end grid plates. The lower ends of the guide tubes 16 secured to the second adapter plate 54 of the lower extension 14 by means of a threaded rod 56 are inserted into these protective covers. The upper grille 20 can similarly carry welded sleeves, each intended to enclose the guide tube 16. The upper end grille 20 so armed can either be loose once inserted on the guide tubes 16, or it can be axially held by zirconium-based alloy rings welded to at least some guide tubes 16 from both sides of the sleeves. One kit can be adapted to prevent stress.

Prostredné mreže 22 môžu byť zhotovené tak, že sú buď zo zliatiny na báze zirkónu, alebo môžu byť (ak sa sleduje udržanie mechanických vlastnosti pri ožiarení) z nehrdzavejúcej zliatiny, takej, akou je Inconel 718. Vonkajšie doštičky môžu byť ešte vybavené deflektorom (vodiacim plechom) na zabránenie zachytenia medzi priľahlými článkami pri manipulácii.The intermediate grids 22 may be made of either a zirconium-based alloy, or may be (if observed maintaining mechanical properties during irradiation) a stainless steel alloy, such as Inconel 718. The outer plates may still be provided with a deflector (guiding). plate) to prevent trapping between adjacent cells during handling.

Doštičky 64, 66 môžu byť zmontované rôznymi spôsobmi, záleží na tom, či sa sleduje hlavne ľahkosť výroby doštičiek alebo spoľahlivosť zvarov v miestach prekríženia.The plates 64, 66 can be assembled in various ways, depending on whether the ease of manufacturing the plates or the reliability of the welds at the crossing points is monitored.

V príklade uskutočnenia nakreslenom na obr. 5A, sú spojovacie drážky doštičky 64 s doštičkou 66 pod uhlom 120 °C usporiadané šikmo so striedavým sklonom. Nevýhodou tohto riešenia je, že vyrezanie je síce zložité, ale uľahčuje zváranie.In the embodiment shown in FIG. 5A, the joining grooves of the plate 64 with the plate 66 at an angle of 120 ° C are arranged obliquely with alternating inclination. The disadvantage of this solution is that cutting out is difficult but makes welding easier.

V obdobnom riešení, nakreslenom na obr. 5B, sú drážky kolmé, čo uľahčuje výrobu doštičiek, ale zase je menej výhodné z hľadiska zvárania.In a similar solution illustrated in FIG. 5B, the grooves are perpendicular, which facilitates the production of the plates, but in turn is less preferred in terms of welding.

Na obr. 5 je kompromis týchto dvoch predchádzajúcich riešení: drážky jednej doštičky sú rovné, ale vybavené opomým úkosom doštičiek ostatných súprav.In FIG. 5 is a compromise of the two previous solutions: the grooves of one plate are straight but equipped with the opposite bevel of the plates of the other sets.

Doštičky mreže sú vybavené prostriedkami na zovretie tyčí, ktoré obsahujú oporné výstupky usporiadané na vonkajších doštičkách a pružinové výstupky na vnútorných doštičkách. V konkrétnom príklade uskutočnenia nakreslenom na obr. 6, kde vodiace rúrky 16 majú väčší priemer ako tyče 24, oporné výstupky musia byť zrušené v blízkosti buniek obsahujúcich vodiace tyče, ako bude objasnené ďalej.The lattice plates are provided with means for clamping the rods, which comprise support lugs arranged on the outer plates and spring lugs on the inner plates. In the particular embodiment shown in FIG. 6, where the guide tubes 16 have a larger diameter than the bars 24, the abutment protrusions must be removed near the cells containing the guide bars, as will be explained below.

V bežných bunkách môžu byť tyče 24 podopreté v piatich bodoch, rozdelených podľa troch smerov po 120 °C. Dve z doštičiek 64 a 66 (pozri obr. 5 až 7), ktoré vymedzujú bunku sú vybavené výstupkami 68 umiestnenými na dvoch rôznych úrovniach. Jedna z doštičiek 70 tretej súpravy obsahuje rozrezanú a deformovanú pružinu 72. Výstupky 68 blízke drážkam je často výhodné vytvoriť vyrezanými časťami v tvare mostu malej šírky, pričom otvory pod týmto mostom sú v pozdĺžnom zmysle doštičiek. Výstupky 68 a pružiny 72 môžu mať rovnakú šírku. Ale môžu sa využiť ďalšie typy výstupkov 68, napríklad v tvare pologombika, ako je opísané vo francúzskej prihláške vynálezu č. 90 09446.In conventional cells, the bars 24 may be supported at five points, divided by three directions of 120 ° C. Two of the plates 64 and 66 (see Figures 5 to 7) that define the cell are provided with protrusions 68 located at two different levels. One of the plates 70 of the third set comprises a slit and deformed spring 72. The grooves 68 close to the grooves are often advantageously formed by cut-out portions in the form of a bridge of small width, the openings below the bridge being in the longitudinal sense of the plates. The projections 68 and springs 72 may have the same width. However, other types of protrusions 68 may be utilized, for example in the shape of a hemobomb, as described in French patent application no. 90 09446.

Ako už bolo skôr naznačené, doštičky 64, 66 musia byť miestne deformované na vymedzenie buniek nasledujúceho rozmeru na uloženie vodiacich rúrok 16 (pozri obr. 6). Keď je rozdiel priemeru medzi vodiacimi rúrkami 16 a palivovými tyčami 24 významný, táto deformácia sa musí rozšíriť na tie susedné bunky, do ktorých sa zasunú vodiace rúrky 16. V tomto prípade sa deformácia doštičky nahradí v jednej súprave dvoma výstupkami 68 spojenými v pozdĺžnom smere tyčí 24, ako je nakreslené na obr. 6 a 9 a tyč 24 je udržiavaná v štyroch bodoch, dva sú vytvorene prehnutím doštičiek 74 a dva ďalšie pružinami 72.As previously indicated, the plates 64, 66 must be locally deformed to define cells of the following dimension to accommodate the guide tubes 16 (see Figure 6). When the diameter difference between the guide tubes 16 and the fuel rods 24 is significant, this deformation must be extended to those adjacent cells into which the guide tubes 16 are inserted. In this case, the plate deformation is replaced in one set by two projections 68 connected in the longitudinal direction of the rods. 24 as shown in FIG. 6 and 9 and the rod 24 is held at four points, two being formed by folding the plates 74 and two further by springs 72.

Keď sú vnútorné mreže zo zliatiny na báze zirkónu, ako vodiace rúrky 16, môžu byť k týmto rúrkam pripevnené zvarením. S týmto cieľom sa môžu doštičky 64, 66 pretiahnuté okolo vodiacich rúrok pomocou prehnutých jazýčkov 76 (pozri obr. 10), ktoré sú odporovo privarené k vodiacim rúrkam 16.When the inner grids are made of zirconium-based alloy, such as guide tubes 16, they may be welded to these tubes. To this end, the plates 64, 66 can be drawn around the guide tubes by folding tabs 76 (see FIG. 10), which are resistively welded to the guide tubes 16.

Na uľahčenie montáže medzi vnútornými doštičkami a vonkajšími doštičkami tvoriacimi pás, je výhodné ohnúť koncové časti 79 vnútorných doštičiek takým spôsobom, aby krížili pod uhlom 90° vonkajšie doštičky tvoriace pás 78 (pozri obr. 11). Toto usporiadanie umožní vybaviť vnútorné doštičky čapmi, ktoré zapadnú do drážok pripravených v páse pred zváraním.To facilitate assembly between the inner plates and the outer plates forming the belt, it is preferable to bend the end portions 79 of the inner plates in such a way as to cross at 90 ° the outer plates forming the belt 78 (see Fig. 11). This arrangement makes it possible to fit the inner plates with pins which fit into the grooves prepared in the strip before welding.

Vonkajšie doštičky sa môžu pripojiť v rohoch pásu, ako je naznačené na obr. 11, alebo na čelných plochách. Toto pripevnenie sa môže uskutočniť ako spojenie vnútorných doštičiek medzi sebou, zvarením zväzkom elektrónových lúčov alebo laserom.The outer plates may be attached at the corners of the strip as shown in FIG. 11, or on the faces. This attachment can take place as a connection of the inner plates to each other, by electron beam welding or by laser.

Ako bolo poukázané, je možné použiť stredné mreže 22 vytvorené z doštičiek zo zliatiny, ktorá si uchováva svoje vlastnosti pri ožiarení, napríklad zo zliatiny Inconel. V tom prípade doštičky 64, 66 môžu mať trochu menšiu hrúbku než v prípade použitia zliatiny Zircaloy. Doštičky 64, 66 sa môžu teda spájať medzi sebou v miestach, kde do seba zapadajú.As pointed out, it is possible to use intermediate grids 22 made of alloy plates that retain their irradiation properties, for example, the Inconel alloy. In this case, the plates 64, 66 may have a slightly smaller thickness than when using a Zircaloy alloy. Thus, the plates 64, 66 may mate with each other at the locations where they fit together.

Vo výhodnom uskutočnení bol článok 10 určený na tristodvanásť tyčí 24 umiestnených v okách siete srozostupom 12,75 mm. Nosná konštrukcia pozostávala z pätnástich vodiacich rúrok 16 pripevnených rozoberateľným spôsobom k nadstavcom 16, 14 a troch vodiacich rúrok 16 umiestnených v spojení s rozperami 44. Koncové mreže 20 boli zo zliatiny Inconel 718 a prostredné mreže 22 zo zirkónovej zliatiny (Zircaloy). Tieto parametre viedli k použitiu spoločnej šírky 108 mm pre výstupky 68 a lisované pružiny 72. Výška doštičiek 64, 66 bola rovnaká pre prostredné mreže 22 a mreže koncové 20. Hrúbka doštičiek vnútorných radové 0,4 mm sa ukázala byť vyhovujúcou, hrúbka o niečo vyššia je výhodná pre vonkajšie doštičky v prípade, že mreže sú zo Zircaloy.In a preferred embodiment, the cell 10 has been designed for three hundred and twelve bars 24 positioned in the mesh meshes with a pitch of 12.75 mm. The support structure consisted of fifteen guide tubes 16 detachably attached to extensions 16, 14, and three guide tubes 16 positioned in connection with spacers 44. End bars 20 were of Inconel 718 and middle bars 22 of zirconium alloy (Zircaloy). These parameters led to the use of a common 108 mm width for the protrusions 68 and the compression springs 72. The height of the plates 64, 66 was the same for the intermediate grids 22 and the end grids 20. The thickness of the inner row plates 0.4 mm proved to be satisfactory; it is advantageous for external inserts when the bars are made of Zircaloy.

Claims (10)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Rozoberateľný jadrový palivový článok reaktora, chladeného a tlmeného ľahkou vodou, obsahujúci nosnú kostru s dvoma nadstavcami, spojený vodiacimi rúrkami a majúci mreže rozdelené pozdĺž zostavy, pričom každá mreža má tri sústavy doštičiek navzájom sa krížiacich, ktoré vymedzujú bunky, z ktorých jednými prechádzajú vodiace rúrky a druhými palivové tyče, pričom doštičky sú vybavené prostriedkami na zovretie tyčí, ktoré udržujú tieto tyče v okách pravidelnej trojuholníkovej siete a pričom doštičky sú pripevnené aspoň k niektorým vodia cim rúrkam a horný nadstavec obsahuje hornú časť vybavenú valcovým plášťom, vertikálne posuvným a pripevneným k udržiavacej doske, vyznačujúci sa t ý m , že horný nadstavec (12) obsahuje tiež spodnú časť, na ktorú je posuvne pripevnená horná časť, vybavenú prechodovým zvonom (34) zo šesťuholníkového prierezu do valcovitého kusu, vybaveného prvou adaptačnou doskou (32) rozoberateľné spojenou len s niektorými z prvých vodiacich rúrok (16), pričom rúrkovité rozpery (44) vymedzujú vzájomný rozstup medzi prvou adaptačnou doskou (32) a udržiavacou doskou (42), spojenými s druhými vodiacimi rúrkami (16) a pružinami (46), uloženými medzi týmito doskami (32, 42).A removable nuclear fuel cell, cooled and buffered with light water, comprising a support structure with two extensions connected by guide tubes and having gratings distributed along the assembly, each grating having three sets of plates intersecting each other defining the cells from which they pass through one the guide tubes and second fuel rods, wherein the plates are provided with means for clamping the bars which hold the bars in the eyes of a regular triangular net and wherein the plates are attached to at least some guide tubes and the upper attachment comprises an upper part provided with a cylindrical shell to a holding plate, characterized in that the upper extension (12) also comprises a lower part to which the upper part provided with a transverse bell (34) from a hexagonal cross-section to a cylindrical piece provided with a first adapter plate is slidably mounted a pipe (32) releasably connected to only some of the first guide tubes (16), the tubular spacers (44) defining a spacing between the first adapter plate (32) and the retaining plate (42) connected to the second guide tubes (16) and the springs (46) positioned between these plates (32, 42). 2. Jadrový palivový článok reaktora podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že pružiny (46) sú umiestnené okolo rozpier (44).2. The nuclear reactor fuel cell of claim 1, wherein the springs (46) are disposed around the spacers (44). 3. Jadrový palivový článok reaktora podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že druhé vodiace rúrky (16) sú rovnako tie, ktoré sú umiestnené v spojení s rúrkovitými rozperami (44) a tým, že rozpery (44) majú tú istú vnútornú svetlosť ako vodiace rúrky (16).3. The nuclear reactor fuel cell according to claim 1, wherein the second guide tubes (16) are also located in connection with the tubular spacers (44) and in that the spacers (44) have the same internal spacers. clearance as guide tubes (16). 4. Jadrový palivový článok reaktora podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že druhé vodiace rúrky (16) sú opreté o rozpery (44) a tým, že rozpery tvoria oporný most na prvej adaptačnej doske (32) a koncová časť je opretá závitom na maticu (48) regulácie maximálnej vzdialenosti medzi prvou adaptačnou doskou (32) a udržiavacou doskou (42).4. The nuclear reactor fuel cell of claim 4, wherein the second guide tubes (16) are supported by spacers (44) and in that the spacers form a support bridge on the first adapter plate (32) and the end portion is supported by a thread on a maximum distance regulating nut (48) between the first adapter plate (32) and the retaining plate (42). 5. Jadrový palivový článok reaktora podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m , že upevňovacie prostriedky prvej adaptačnej dosky (32) s aspoň niektorými vodiacimi rúrkami (16) obsahujú objímky (50) zablokované proti otáčaniu po zovretí na koncových puzdrách (52) vodiacich rúrok (16).The nuclear reactor fuel cell according to any one of the preceding claims, characterized in that the fastening means of the first adapter plate (32) with at least some guide tubes (16) comprise sleeves (50) locked against rotation upon clamping on the end sleeves (52). ) of guide tubes (16). 6. Jadrový palivový článok reaktora podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m , že doštičky (64, 66) sú vždy dve a dve prekrížené a spojené a tým, že prostriedky na zovretie tyči (24) obsahujú výstupky (68) umiestnené na priehradkách buniek zvierajúcich 120° s pružinou (72) usporiadanou na ďalšej priečke.6. The nuclear fuel element of any of the preceding claims, wherein the plates (64, 66) are each crossed and joined and in that the means for clamping the rods (24) comprise protrusions (68) disposed. at 120 ° cell compartments with a spring (72) arranged on another partition. 7. Jadrový palivový článok reaktora podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že pružiny (72) a výstupky (68) sú vyrezané v priehradke doštičiek (64, 66).A reactor nuclear fuel cell according to claim 6, characterized in that the springs (72) and the projections (68) are cut in the plate compartment (64, 66). 8. Jadrový palivový článok reaktora podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m , že vodiace rúrky (16) majú väčší priemer než palivové tyče (24) a doštičky (64, 66) sú okolo buniek na zasunutie rúrok (16) deformované a rovnako sú deformované aj susedné bunky.A reactor nuclear fuel cell according to any one of the preceding claims, characterized in that the guide tubes (16) have a larger diameter than the fuel rods (24) and the plates (64, 66) are deformed around the cells for receiving the tubes (16). and neighboring cells are distorted as well. 9. Jadrový palivový článok reaktora podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa t ý m , že vnútorné doštičky (64, 66) každej mreže (20, 22) majú na svojich koncoch vykrojenie (79) na docielenie ich priesečníka s vonkajšími doštičkami pod uhlom 90°.9. The nuclear reactor fuel cell of any one of claims 1 to 8, wherein the inner plates (64, 66) of each lattice (20, 22) have a cutout (79) at their ends to achieve their intersection with the outer plates. at 90 °. 10. Jadrový palivový článok reaktora podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž 10, vyznačujúci sa t ý m , že doštičky (64, 66) sú vybavené v miestach prekríženia rovnými skosenými drážkami.A nuclear reactor fuel cell according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the plates (64, 66) are provided with straight bevelled grooves at the crossing points.
SK2088-92A 1991-07-09 1992-07-03 A detachable nuclear fuel element SK279650B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9108595A FR2679061B1 (en) 1991-07-09 1991-07-09 REMOVABLE NUCLEAR FUEL ASSEMBLY.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK208892A3 SK208892A3 (en) 1994-04-06
SK279650B6 true SK279650B6 (en) 1999-01-11

Family

ID=9414867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK2088-92A SK279650B6 (en) 1991-07-09 1992-07-03 A detachable nuclear fuel element

Country Status (6)

Country Link
CZ (1) CZ281979B6 (en)
FI (1) FI923069A (en)
FR (1) FR2679061B1 (en)
HU (1) HU214071B (en)
RU (1) RU2102799C1 (en)
SK (1) SK279650B6 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4325062A1 (en) * 1993-07-26 1995-02-02 Siemens Ag Nuclear reactor fuel element
RU2458414C1 (en) * 2010-12-23 2012-08-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") Operating method of fuel assembly in inlet section, and device for its implementation
RU2510538C1 (en) * 2012-12-11 2014-03-27 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Fuel assembly of nuclear reactor
CN109935360A (en) * 2017-12-19 2019-06-25 中国原子能科学研究院 A kind of fuel assembly guide pipe and upper tube socket connection structure and fuel assembly skeleton

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU409597A1 (en) * 1971-04-07 1982-02-28 Shiryaev V I Pack of fuel cells for nuclear reactor
SU708830A1 (en) * 1978-06-15 1983-04-07 Предприятие П/Я Г-4285 Fuel assembly of nuclear reactor
US4534933A (en) * 1983-10-17 1985-08-13 Westinghouse Electric Corp. Nuclear reactor fuel assembly with improved top nozzle and hold-down means
FR2589614B1 (en) * 1985-08-09 1988-01-08 Fragema Framatome & Cogema NUCLEAR FUEL ASSEMBLY WITH HOLDING STRUCTURE AND ANTI-FLIGHT DEVICE
US4818479A (en) * 1985-10-04 1989-04-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Nuclear reactor spacer grid and ductless core component

Also Published As

Publication number Publication date
HUT63011A (en) 1993-06-28
FR2679061A1 (en) 1993-01-15
SK208892A3 (en) 1994-04-06
FI923069A (en) 1993-01-10
FR2679061B1 (en) 1994-01-28
FI923069A0 (en) 1992-07-02
RU2102799C1 (en) 1998-01-20
HU214071B (en) 1997-12-29
CZ281979B6 (en) 1997-04-16
HU9202263D0 (en) 1992-10-28
CZ208892A3 (en) 1993-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5966419A (en) Spacing grid of a fuel assembly for a nuclear reactor and fuel assembly
US4844861A (en) Fuel assembly for nuclear reactors
USRE30065E (en) Nuclear reactor
JPH0335640B2 (en)
US6421407B1 (en) Nuclear fuel spacer grid with dipper vanes
EP1407457B1 (en) Reduced pressure drop debris filter bottom nozzle for a fuel assembly of a nuclear reactor
US5167909A (en) Lower connector of a fuel assembly of a nuclear reactor cooled by light water
US4357298A (en) Nuclear fuel assembly space arrangement
DE1639171B2 (en) LIQUID-COOLED AND MODERATED NUCLEAR REACTOR
EP0291748B1 (en) Support grid with integral vanes
EP1589539A2 (en) Grid insert for the lowermost grid in a fuel assembly
EP0254096A2 (en) Boiling water reactor fuel assembly having axially positioned fuel rod spacers
JP3328364B2 (en) Low pressure drop spacer for nuclear fuel assemblies
JPH02287290A (en) Lower end nozzle of fuel assembly with particle holder and fuel assembly with the same end nozzle
US5732116A (en) Spacer grid of a fuel assembly for a nuclear reactor, including attached springs
EP0528621B1 (en) Hydride resistant spacer formed from interlocking strips for a nuclear fuel assembly of a boiling water reactor
DE3019175C2 (en) Fuel assembly
EP0455011B1 (en) Debris-resistant lower tie plate assembly
US5173252A (en) Removable springs for ferrule spacer
US4728489A (en) Support grid with integral vanes
US4522782A (en) Fuel assembly for a nuclear reactor
JPH0257680B2 (en)
SK279650B6 (en) A detachable nuclear fuel element
US5862196A (en) Fuel assembly and spacer for a nuclear reactor
KR102162012B1 (en) A bottom nozzle of Nuclear Fuel Assembly formed flow hole by utilizing a layered Aircraft Airfoil Structure