SK280672B6

SK280672B6 - Nuclear-reactor fuel element

Info

Publication number: SK280672B6
Application number: SK1484-94A
Authority: SK
Inventors: Alexander Steinke
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1993-05-24
Publication date: 2000-05-16
Also published as: BG98801A; SK148494A3; HU214528B; WO1993024933A1; RU2095861C1; RU94046198A; HUT67972A; CZ281830B6; HU9401482D0; UA27829C2; DE4218480A1; FI945693A; CZ295294A3; FI945693A0; BG60931B1

Abstract

The invention concerns a nuclear-reactor fuel element with a hexagonal grid-like spacer whose grid apertures are manufactured to tight tolerances. The spacer includes basic components which each have a first (6) and a second (7) internal fin. The second internal fin (7) has an angled edge (o) to which one edge (6a) of the first internal fin (6) is welded.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka palivového elementu jadrového reaktora s tyčami umiestnenými vedľa seba a navzájom rovnobežne, s odstupom od seba, z ktorých aspoň jedna je palivovou tyčou, obsahujúcou jadrové palivo, ktoré sú vedené vždy jedným otvorom dištančného držiaka vo forme mreže, pričom a) dištančný držiak vo forme mreže má zalomené vonkajšie diely z plechu, ktoré v rovine kolmej na tyče tvoria obrys pravidelného šesťuholníka, b) dištančný držiak vo forme mreže má vnútorné otvory, ktorých steny sú tvorené zalomenými vnútornými rebrami z plechu, umiestnenými vnútri tohto obrysu, c) vrcholy obrysu všetkých vnútorných otvorov dištančného držiaka vo forme mreže tvoria v rovine kolmej na tyče vrcholy pravidelných šesťuholníkov, ktoré majú rovnakú dĺžku strán, d) dištančný držiak vo forme mreže má vonkajšie otvory, ktoré majú aspoň jednu stenu tvorenú zalomeným vonkajším dielom a dve ďalšie steny tvorené vždy jedným vnútorným rebrom, dotýkajúce sa zalomeného vonkajšieho dielu na jeho vnútornej strane, e) dištančný držiak vo forme mreže obsahuje základné elementy zostavené vždy z viacerých vnútorných rebier s pevnou stenou medzi prvým otvorom a druhým otvorom, s druhou stenou medzi druhým otvorom a tretím otvorom a s treťou stenou medzi tretím otvorom a prvým otvorom, pričom tieto steny vychádzajú vždy z jedného vrcholu pravidelného šesťuholníka a zasahujú až na bočnú hranu rovnobežnú s palivovými tyčami, f) dve z troch stien každého základného elementu sú na vrchole pravidelného šesťuholníka upevnené bočnými hranami rovnobežnými s palivovými tyčami na bočných hranách dvoch ďalších vnútorných rebier a tretia stena je buď rovnako na vrchole pravidelného šesťuholníka upevnená svojou bočnou hranou rovnobežnou s palivovými tyčami na bočných hranách dvoch ďalších vnútorných rebier, alebo je svojou bočnou hranou rovnobežnou s palivovou tyčou upevnená na vnútornej strane vonkajšieho dielu.The invention relates to a fuel element of a nuclear reactor with parallel and spaced rods, at least one of which is a fuel rod containing nuclear fuel, which is guided through one orifice of the spacer holder in the form of a lattice, wherein a) a spacer holder in the form of a lattice, it has cranked outer sheet metal parts which form a regular hexagon in a plane perpendicular to the bars; (b) the lattice spacer has internal openings, the walls of which are formed by cranked internal ribs of sheet metal located inside that contour; the contours of all the internal openings of the spacer in the form of a lattice shall form in the plane perpendicular to the bars the apexes of regular hexagons having the same length of sides, d) the spacer in the form of a lattice shall have outer apertures having at least one wall formed by a bent outer panel; DIST e) a spacer in the form of a lattice comprising basic elements composed of a plurality of internal ribs each having a fixed wall between the first opening and the second opening, with the second wall between the second opening and the third opening and a third wall between the third orifice and the first orifice, each of which extends from one apex of a regular hexagon and extends to a lateral edge parallel to the fuel rods, f) two of the three walls of each base element are fixed at the apex of the regular hexagon the fuel rods on the lateral edges of the two other internal ribs and the third wall is either equally fixed at the top of the regular hexagon by its lateral edge parallel to the fuel rods on the lateral edges of the two other internal ribs, or by its lateral edge parallel to the fuel rod mounted on the inner side of the outer part.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Palivový element jadrového reaktora so znakmi a) až d) je známy zo spisu DE-OS 34 01 630.The fuel element of the nuclear reactor with features a) to d) is known from DE-OS 34 01 630.

Pri tomto známom palivovom elemente sú vnútorné rebrá dištančného držiaka vo forme mreže vyrobené vo forme pásov, rozkladajúcich sa v pozdĺžnom smere. Tieto vnútorné rebrá sú na oboch koncoch upevnené vždy na vnútornej strane vonkajšieho dielu. Steny otvorov sú na týchto vnútorných rebrách vytvorené uskutočnením ohybových hrán rovnobežných s tyčami. Vždy dve vnútorné rebrá sa navzájom naplocho dotýkajú a vytvárajú otvor.In this known fuel element, the internal ribs of the spacer in the form of a lattice are made in the form of strips extending in the longitudinal direction. These inner ribs are fixed at both ends to the inner side of the outer part. The walls of the openings are formed on these inner ribs by making bending edges parallel to the bars. The two internal ribs always touch each other flat and form an opening.

Palivový element jadrového reaktora so znakmi a) až d) je tiež známy zo spisu EP 0 433 403 Al. Pri tomto riešení sa z jedného plechového pása vyhnú vždy šesťuholníkové objímky, ktoré vždy zodpovedajú pravidelnému šesťuholníku z vnútorných rebier. V axiálnom smere presahujú šesťuholníkové objímky na horných a dolných hranách pásy, ktoré sa vyhnú radiálne z objímok smerom von a zvaria so zodpovedajúcimi radiálne smerom von vyhnutými pásmi ďalších objímok. Tým vznikne dištančný držiak v tvare mreže, ktorého pravidelné šesťuholníky sú z časti tvorené len stenami šesťuholníkových objímok, no z časti aj stenami pozostávajúcimi zo vzájomne zvarených pásov susedných objímok.The fuel element of the nuclear reactor with features a) to d) is also known from EP 0 433 403 A1. In this solution, hexagonal sleeves, which always correspond to a regular hexagon of internal ribs, are avoided from a single sheet metal strip. In the axial direction, the hexagonal sleeves extend at the upper and lower edges of the strips, which evolve radially outwardly from the sleeves and weld with corresponding radially outwardly bent strips of other sleeves. This results in a lattice-shaped spacer whose regular hexagons are in part formed only by the walls of the hexagonal sleeves, but in part by walls consisting of mutually welded strips of adjacent sleeves.

Palivový element jadrového reaktora so všetkými znakmi zmienenými v úvode je známy zo spisu US-AA nuclear reactor fuel element with all the features mentioned in the introduction is known from US-A

-3 719 559, pričom tri steny jedného otvoru každého základného elementu sú tvorené buď z troch jednotlivých hviezdicovito na sebe navzájom upevnených vnútorných rebier, alebo z jediného vnútorného rebra. V tomto druhom prípade je toto vnútorné rebro rozdelené z jednej strany zárezom na dva navzájom protiľahlé pásy, ktoré predstavujú dve z troch stien, prechádzajú do pásu tvoriaceho tretiu stenu a sú zahnuté smerom na hviezdicový základný element. V obidvoch prípadoch sú vždy voľné konce týchto pásov profilované tak, že v niektorých vrcholoch pravidelného šesťuholníka tvoria dosadacie pružiny alebo dosadacie výstupky na dosadnutie palivových tyčí. V týchto vrcholoch je však odstup palivových tyči od vnútorných stien maximálny. Dosadacie pružiny alebo dosadacie výstupky musia preto vyčnievať dostatočne ďaleko do prúdu chladiacej vody palivového elementu a spôsobujú primerane vysokú tlakovú stratu.-3,719,559, wherein the three walls of one aperture of each base element are formed from either three individual star-shaped inner ribs, or a single inner rib. In the latter case, the inner rib is divided from one side by a notch into two opposing strips, which represent two of the three walls, pass into the strip forming the third wall and are bent towards the star base element. In both cases, the free ends of these strips are always profiled such that at some apexes of a regular hexagon they form abutment springs or abutments for abutting the fuel rods. However, at these peaks, the distance between the fuel rods and the inner walls is maximum. The locating springs or locating protrusions must therefore protrude sufficiently far into the cooling water stream of the fuel element and cause a reasonably high pressure drop.

Okrem toho sú v prvom prípade potrebné vysoké náklady na vzájomné zvarenie profilovaných koncov jednotlivých stien otvorov, aby dištančný držiak bol jednak mechanicky dostatočne stabilný, a jednak aby vytvoril prakticky presne pravidelný šesťuholník. V druhom prípade je síce počet zvarových švíkov menší, ale vždy tri základné elementy sa navzájom dotýkajú profilmi, ktoré sú v pozdĺžnom smere palivových tyči proti sebe presadené, a preto môžu byť navzájom spojené ešte namáhavejšie.In addition, in the first case, high costs are required for welding the profiled ends of the individual wall of the apertures so that the spacer is mechanically sufficiently stable on the one hand and, on the other hand, forms an almost exactly regular hexagon. In the latter case, although the number of weld seams is smaller, the three basic elements always contact each other with profiles which are offset against each other in the longitudinal direction of the fuel rods and can therefore be connected even more strenuously to each other.

Úlohou vynálezu je ďalej vylepšiť známy palivový element jadrového reaktora tak, aby bolo umožnené uskutočňovanie menších výrobných tolerancii pri otvoroch dištančného držiaka vo forme mreže.It is an object of the present invention to further improve the known fuel element of a nuclear reactor so as to allow smaller manufacturing tolerances to be made at the holes of the spacer in the form of a lattice.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Túto úlohu spĺňa palivový element jadrového reaktora s tyčami umiestnenými vedľa seba a navzájom rovnobežne, s odstupom od seba, z ktorých aspoň jedna je palivová tyč, obsahujúca jadrové palivo, ktoré sú vedené vždy jedným otvorom dištančného držiaka vo forme mreže, pričom dištančný držiak vo forme mreže má zalomené vonkajšie diely z plechu, ktoré v rovine kolmej na tyče tvoria obrys pravidelného šesťuholníka, dištančný držiak vo forme mreže má vnútorné otvory, ktorých steny sú tvorené zalomenými vnútornými rebrami z plechu, umiestnenými vnútri tohto obrysu, vrcholy obrysu všetkých vnútorných otvorov dištančného držiaka vo forme mreže tvoria v rovine kolmej na tyče vrcholy pravidelných šesťuholníkov, ktoré majú rovnakú dĺžku strán, dištančný držiak vo forme mreže má vonkajšie otvory, ktoré majú aspoň jednu stenu tvorenú zalomeným vonkajším dielom a dve ďalšie steny tvorené vždy jedným vnútorným rebrom, dotýkajúce sa zalomeného vonkajšieho dielu na jeho vnútornej strane, dištančný držiak vo forme mreže obsahuje základné elementy zostavené vždy z viacerých vnútorných rebier s prvou stenou medzi prvým otvorom a druhým otvorom, s druhou stenou medzi druhým otvorom a tretím otvorom a s treťou stenou medzi tretím otvorom a prvým otvorom, pričom tieto steny vychádzajú vždy z jedného vrcholu pravidelného šesťuholníka a zasahujú až na bočnú hranu rovnobežnú s palivovými tyčami, pričom dve z troch stien každého základného elementu sú na vrchole pravidelného šesťuholníka upevnené bočnými hranami rovnobežnými s palivovými tyčami na bočných hranách dvoch ďalších vnútorných rebier a tretia stena je buď tiež na vrchole pravidelného šesťuholníka upevnená svojou bočnou hranou rovnobežnou s palivovými tyčami na bočných hranách dvoch ďalších vnútorných re bier, alebo je svojou bočnou hranou rovnobežnou s palivovou tyčou upevnená na vnútornej strane vonkajšieho dielu podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že prvá stena je tvorená prvým vnútorným rebrom základného elementu s vnútornou hranou rovnobežnou s palivovými tyčami a druhá a tretia stena sú tvorené súvislým druhým vnútorným rebrom základného elementu, zahnutým pod uhlom 120 ° v ohybovej hrane rovnobežnej s palivovými tyčami, pričom na ohybovej hrane druhého vnútorného rebra je upevnená vnútorná hrana prvého vnútorného rebra, a pričom aspoň jedna stena každého základného elementu nesie v odstupe od bočnej hrany umiestnenú dosadaciu pružinu alebo dosadací výstupok na dosadnutie palivovej tyče.This is accomplished by a fuel element of a nuclear reactor with parallel and spaced rods, at least one of which is a fuel rod containing nuclear fuel, which is guided through one orifice of the spacer in the form of a lattice, the spacer in the form of the lattice has cranked outer sheet metal parts that form a regular hexagon in a plane perpendicular to the bars; in the form of a lattice, in the plane perpendicular to the bars, the apexes of regular hexagons having the same length of sides, the spacer in the form of a lattice has external openings having at least one wall formed by a bent outer panel and two other walls each With the arable rib contacting the cranked outer member on the inside thereof, the spacer in the form of a lattice comprises basic elements composed of a plurality of internal ribs each having a first wall between the first opening and the second opening, a second wall between the second opening and the third opening and a third wall between the third orifice and the first orifice, each wall extending from one apex of a regular hexagon and extending to a lateral edge parallel to the fuel rods, two of the three walls of each base element being fixed at the apex of the regular hexagon by lateral edges parallel to the fuel rods on the lateral edges the two other internal ribs and the third wall is either fixed at the top of the regular hexagon by its lateral edge parallel to the fuel rods on the lateral edges of the two other internal ribs, or by its lateral parallel edge with a fuel rod mounted on the inner side of the outer member of the invention, said first wall being formed by a first inner rib of the base element with an inner edge parallel to the fuel rods, and second and third walls formed by a continuous second inner rib of the base element angled 120 ° at a bending edge parallel to the fuel rods, wherein an inner edge of the first inner rib is fastened to the bending edge of the second inner rib, and wherein at least one wall of each base element carries a locating spring or abutment projection for the fuel rod.

Dištančný držiak palivového elementu je teda vytvorený tak, že prvé vnútorné rebro, tvoriace stenu medzi prvým a druhým otvorom, je svojou prvou bočnou hranou, rovnobežnou s tyčami, upevnené na ohybovej hrane rovnobežnej s tyčami, ktorá sa nachádza na vrchole pravidelného šesťuholníka medzi dvomi ďalšími stenami otvorov, tvorenými druhým vnútorným rebrom, z ktorých jedna stena patrí prvému otvoru a druhá stena druhému otvoru, že druhá bočná hrana prvého vnútorného rebra, rovnobežná s tyčami, a obidve bočné hrany druhého vnútorného rebra, rovnobežné s tyčami, tvoria skupinu troch bočným hrán, že dve z troch bočných hrán z tejto skupiny sú pripevnené vždy na bočné hrany dvoch ďalších vnútorných rebier, rovnobežným s tyčami a nachádzajúcim sa v jednom vrchole pravidelného šesťuholníka, a tretia bočná hrana z tejto skupiny je buď tiež pripevnená na bočné hrany dvoch ďalších vnútorných rebier, rovnobežným s tyčami a nachádzajúcim sa v jednom vrchole pravidelného šesťuholníka, alebo na vnútornú stranu jedného zalomeného vonkajšieho dielu.Thus, the fuel element spacer is formed such that the first inner rib forming the wall between the first and second apertures, with its first side edge parallel to the bars, is mounted on a bending edge parallel to the bars located at the apex of a regular hexagon between two other the walls of the apertures formed by the second inner rib, one wall belonging to the first aperture and the other wall to the second aperture, that the second lateral edge of the first inner rib parallel to the bars and the two lateral edges of the second inner rib parallel to the bars form a group of three lateral edges that two of the three lateral edges of this group are always attached to the lateral edges of two other internal ribs, parallel to the bars and located at one apex of the regular hexagon, and the third lateral of this group is also attached to the lateral edges of the two other internal ribs, parallel common with the bars and located at one apex of a regular hexagon, or on the inside of one angled outer panel.

Druhé vnútorné rebro s prvým vnútorným rebrom upevneným na jeho ohybovej hrane tvoria pomerne malý základný element konštrukcie dištančného držiaka vo forme mreže. Tento základný element môže byť vyrobený vopred pri veľmi presnom dodržaní požadovaných rozmerov. Rad týchto vopred vyrobených základných elementov sa potom zloží do dištančného držiaka vo forme mreže. Pritom odchýlky základného elementu od jeho požadovaných rozmerov pôsobia len lokálne v malej oblasti dištančného držiaka vo forme mreže a nepokračujú v celej konštrukcii dištančného držiaka. To znamená, že v takomto dištančnom držiaku vo forme mreže môže byť veľmi presne dodržaná vopred stanovená požadovaná vzdialenosť tyčí palivového elementu jadrového reaktora od seba.The second inner rib, with the first inner rib mounted on its bending edge, constitutes a relatively small basic element of the spacer holder structure in the form of a lattice. This base element can be manufactured in advance with very precise adherence to the required dimensions. A series of these preformed base elements are then folded into a spacer in the form of a grid. The deviations of the base element from its desired dimensions only act locally in the small area of the spacer in the form of a grid and do not continue in the entire construction of the spacer. That is, in such a spacer in the form of a lattice, the predetermined required spacing of the fuel element of the nuclear reactor can be very precisely maintained.

Podľa výhodného uskutočnenia vynálezu obidve strany vonkajšieho otvoru, ktoré dosadajú na vonkajší diel na jeho vnútornej strane a ktoré sú vždy tvorené jedným vnútorným rebrom, dosadajú na vnútornú stranu vonkajšieho dielu pod uhlom 90°.According to a preferred embodiment of the invention, both sides of the outer opening which abut the outer part on its inner side and which are each formed by one inner rib, engage the inner side of the outer part at an angle of 90 °.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia vynálezu je stena otvoru vybavená zakrivením s plášťovými priamkami rovnobežnými s tyčami a presadeným v smere rovnobežnom s tyčami v smere tuhého dosadacieho výstupku, vystupujúceho na zakrivenie, na tyč. Tým sa zmenši tlaková strata v chladiacom prostriedku prúdiacom palivovým elementom jadrového reaktora v pozdĺžnom smere tyčí.According to a further preferred embodiment of the invention, the wall of the aperture is provided with a curvature with sheath lines parallel to the rods and offset in a direction parallel to the rods in the direction of the rigid abutment protruding projecting for the curvature onto the rod. This reduces the pressure loss in the coolant flowing through the fuel element of the nuclear reactor in the longitudinal direction of the rods.

Ďalšie výhodné uskutočnenie vynálezu, ktoré vedie k zníženiu tlakovej straty v chladiacom prostriedku prúdiacom palivovým elementom jadrového reaktora v pozdĺžnom smere tyčí, spočíva v tom, že stena otvoru je vybavená zakrivením s plášťovými priamkami rovnobežnými s tyčami a presadeným v smere rovnobežnom s tyčami a že na zakrivenie vystupuje dosadacia pružina na tyč.A further advantageous embodiment of the invention, which leads to a reduction in the pressure loss in the coolant flowing through the fuel element of the nuclear reactor in the longitudinal direction of the rods, is that the wall of the opening is provided with curvature with sheath lines parallel to the rods and offset in a direction parallel to the rods and the curvature protrudes the bearing spring onto the rod.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude ďalej bližšie objasnený na príkladoch uskutočnenia podľa priložených výkresov, na ktorých obr. 1 znázorňuje v pôdoryse obrys dištančného držiaku vo forme mreže v rovine kolmej na palivové tyče palivového elementu jadrového reaktora podľa vynálezu, obr. la vo zväčšenej mierke detail z obr. 1, obr. 2 a 2a v pôdoryse a zväčšenej mierke základný element dištančného držiaka z obr. 1, obr. 2b bokorys základného elementu z obr. 2 a 2a pri pohľade v smere šípky b na obr. 2a, obr. 2c bokorys tohto základného elementu pri pohľade v smere šípky c na obr. 2a, obr. 3 až 11 v pôdoryse a zväčšenej mierke ďalšie základné elementy III až XI dištančného držiaka vo forme mreže podľa obr. 1 a obr. 12 v pôdoryse ďalšie vyhotovenie základného elementu dištančného držiaka vo forme mreže.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a plan view of a spacer in the form of a lattice in a plane perpendicular to the fuel rods of the nuclear reactor fuel element according to the invention, FIG. 1a is an enlarged detail of FIG. 1, FIG. 2 and 2a, in a plan view and on an enlarged scale, the basic element of the spacer holder of FIG. 1, FIG. 2b is a side view of the base element of FIG. 2 and 2a when viewed in the direction of the arrow b in FIG. 2a; FIG. 2c is a side view of this base element seen in the direction of the arrow c in FIG. 2a; FIG. 3 to 11 show, in plan view and on an enlarged scale, the other basic elements III to XI of the spacer in the form of a grid according to FIG. 1 and FIG. 12 is a plan view of a further embodiment of a spacer element in the form of a lattice.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Palivový element jadrového reaktora s dištančným držiakom vo forme mreže, ktorého obrys je znázornený na obr. 1, pozostáva z dvoch nosných dosiek, medzi ktorými je upravený aspoň jeden taký dištančný držiak. Na každom konci vždy jednej z oboch nosných dosiek je upevnená pridržala tyč 2, ktorej pozdĺžna os prechádza oboma navzájom rovnobežnými nosnými doskami pod uhlom 90°. Táto prídržná tyč 2 spravidla vo forme kovovej rúrky otvorenej na oboch koncoch - prechádza jedným otvorom dištančného držiaka vo forme mreže, ktorý má obrys podľa obr. 1. Dištančný držiak je upevnený napríklad medzi dvoma objímkami, pevne nasadenými zvonku na prídržnej tyči 2. Palivový element ďalej obsahuje palivové tyče 3, obsahujúce jadrové palivo, usporiadané vedľa seba a rovnobežné tak navzájom, ako aj s prídržnou tyčou 2, usporiadané s odstupom od seba navzájom. Každá palivová tyč 3 je vedená jedným otvorom dištančného držiaka, ktorý má obrys podľa obr. 1, a v tomto otvore je silovo pridržovaná pomocou dosadacej pružiny, ktorá príslušnú palivovú tyč 3 pritlačuje radiálne proti dvom tuhým dosadacím výstupkom, upravenom vždy na dvoch stenách tohto otvoru.The fuel element of a nuclear reactor with a spacer in the form of a grid, the outline of which is shown in FIG. 1, comprises two support plates between which at least one such spacer is provided. At each end of each of the two support plates, a retaining rod 2 is fixed, the longitudinal axis of which extends through the two parallel support plates at an angle of 90 °. This holding rod 2 is generally in the form of a metal tube open at both ends - it passes through one opening of a spacer in the form of a lattice having the contour of FIG. The fuel element further comprises fuel rods 3 comprising nuclear fuel arranged side-by-side and parallel to each other and to the retainer rod 2 spaced apart from each other. each other. Each fuel rod 3 is guided through one opening of the spacer having the contour of FIG. 1, and is held in this bore by a locating spring, which presses the respective fuel rod 3 radially against two rigid locating bosses provided on each of the two walls of the bore.

Palivové tyče 3, z ktorých každá je v podstate vyhotovená z plášťovej rúrky zo zliatiny zirkónia, vyplnenej jadrovým palivom a uzatvorenej na oboch koncoch plynotesné, nemusia preto byť upevnené na žiadnej z oboch nosných dosiek, ale majú vo svojom pozdĺžnom smere vôľu medzi oboma nosnými doskami, takže sa môžu voľne predlžovať v axiálnom smere, to znamená v pozdĺžnom smere palivového elementu jadrového reaktora.The fuel rods 3, each of which is essentially made of a zirconium alloy shell filled with nuclear fuel and sealed at both ends by a gas-tight seal, need not be fixed to either of the two support plates, but have clearance in their longitudinal direction between the two support plates. so that they can extend freely in the axial direction, i.e. in the longitudinal direction of the fuel element of the nuclear reactor.

Dištančný držiak vo forme mreže, ktorý má v rovine (zobrazovacej rovine) kolmej na prídržnú tyč 2 a na palivové tyče 3 obrys znázornený na obr. 1, má zalomené vonkajšie diely z plechu vo forme strechy. Tieto vonkajšie diely tvoria v obryse v zobrazovacej rovine rovnako dlhé strany 4 pravidelného šesťuholníka.A spacer in the form of a lattice having in the plane (display plane) perpendicular to the holding rod 2 and the fuel rods 3 the outline shown in FIG. 1, the sheet metal outer parts are angled in the form of a roof. These outer parts form the longitudinal sides 4 of the regular hexagon in the outline in the display plane.

Steny vnútorných otvorov 9 dištančného držiaka vo forme mreže tieto vonkajšie diely netvoria, ale steny týchto vnútorných otvorov 9 sú výlučne tvorené vnútornými rebrami 6, 7 z plechu.The walls of the inner openings 9 of the spacer in the form of a lattice do not form these outer parts, but the walls of the inner openings 9 are exclusively formed by the internal ribs 6, 7 of sheet metal.

Tieto vnútorné rebrá 6, 7 z plechu tvoria základné elementy, ktorých pôdorysy sú znázornené na obr. 2 až 7 a 11. Ako je znázornené na obr. 2a až 2c, znázorňujúcich zá kladný element II podľa obr. 2, pozostáva tento základný element II z prvého rebra 6 a z druhého rebra 7, ktoré má ohybovú hranu o rovnobežnú s prídržnou tyčou 2 a s palivovými tyčami 3.These inner ribs 6, 7 of sheet metal form the basic elements, the plan views of which are shown in FIG. 2 to 7 and 11. As shown in FIG. 2a to 2c showing the basic element II of FIG. 2, this basic element II consists of a first rib 6 and a second rib 7 having a bending edge parallel to the holding rod 2 and the fuel rods 3.

Táto ohybová hrana o sa nachádza v prostriedku medzi oboma bočnými hranami 7a, 7b druhého vnútorného rebra 7, taktiež rovnobežnými s prídržnou tyčou 2 a s palivovými tyčami 3. V tejto ohybovej hrane o tvorí druhé vnútorné rebro 7 na jednej strane uhol 120° a na druhej strane uhol 240°. Na strane, na ktorej vnútorné rebro 7 tvorí uhol 240°, je upravené ploché prvé vnútorné rebro 6, ktoré prechádza druhým vnútorným rebrom 7 v ohybovej hrane 8 dvoma jazýčkami, ktoré sú upravené s odstupom od seba a ktoré sú vytvorené na prvej bočnej hrane 6a prvého vnútorného rebra 6, rovnobežné s tyčami 2 a 3. Na strane druhého vnútorného rebra 7, na ktorej druhé vnútorné rebro 7 tvorí uhol 120°, sú oba jazýčky, ktoré sa nachádzajú na prvej bočnej hrane 6a prvého vnútorného rebra 6, privarené zvarovými švíkmi 8 k druhému vnútornému rebru 7.This bending edge o is located in the middle between the two lateral edges 7a, 7b of the second inner rib 7, also parallel to the holding rod 2 and the fuel rods 3. In this bending edge o the second inner rib 7 forms an angle of 120 ° on one side and side angle 240 °. On the side on which the inner rib 7 forms an angle of 240 °, there is provided a flat first inner rib 6 which extends through the second inner rib 7 in the bending edge 8 by two tabs which are spaced apart and formed on the first side edge 6a On the side of the second inner rib 7, on which the second inner rib 7 forms an angle of 120 °, the two tongues located on the first side edge 6a of the first inner rib 6 are welded with weld seams 8 to the second internal rib 7.

Na strane, na ktorej druhé vnútorné rebro 7 tvorí uhol 120°, je na hornom konci a na dolnom konci druhého vnútorného rebra 7 v prostriedku medzi jeho prvou bočnou hranou 7a, rovnobežnou s tyčami 2 a 3, a ohybovou hranou o vylisovaný vždy jeden tuhý dosadací výstupok 7c, určený na dosadnutie palivovej tyče 3. Na druhej strane druhého vnútorného rebra 7, na ktorej toto druhé vnútorné rebro 7 tvorí uhol 240°, sú v prostriedku medzi druhou bočnou hranou 7b, rovnobežnou s tyčami 2 a 3, a ohybovou hranou o vylisované dva tuhé dosadacie výstupky 7d. Vždy jeden z týchto oboch tuhých dosadacích výstupkov 7c, 7d je upravený na hornom konci a na dolnom konci druhého vnútorného rebra 7.On the side on which the second inner rib 7 forms an angle of 120 °, at the upper end and at the lower end of the second inner rib 7 there is in the middle between its first lateral edge 7a parallel to the bars 2 and 3 and an abutment 7c intended to abut the fuel rod 3. On the other side of the second inner rib 7, on which the second inner rib 7 forms an angle of 240 °, they are in the middle between the second lateral edge 7b parallel to the rods 2 and 3 and the bending edge o molded two rigid abutments 7d. Each of the two rigid abutments 7c, 7d is provided at the upper end and at the lower end of the second inner rib 7.

A konečne je na jednej strane prvého vnútorného rebra 6 v prostriedku medzi horným a dolným koncom tohto prvého vnútorného rebra 6 vylisovaný pružný jazýček 6c, slúžiaci ako pružná opierka na dosadnutie palivovej tyče 3 a nachádzajúci sa v uhlovom priestore medzi prvým vnútorným rebrom 6 a časťou druhého vnútorného rebra 7 medzi ohybovou hranou o a bočnou hranou 7a.Finally, on one side of the first inner rib 6 in the means between the upper and lower ends of the first inner rib 6, a resilient tongue 6c is pressed, serving as a resilient support for engaging the fuel rod 3 and located in the angular space between the first inner rib 6 and a an inner rib 7 between the bending edge o and the side edge 7a.

Základné elementy III až VII podľa obr. 3 až 7 a základný element XI podľa obr. 11 pozostávajú taktiež z dvoch vnútorných rebier 6 a 7, z ktorých vnútorné rebro 7 má ohybovú hranu o rovnobežnú s tyčami 2 a 3. V tejto ohybovej hrane o tvorí tiež toto vnútorné rebro 7 na jednej strane uhol 120° a na druhej strane uhol 240°. Ináč sú obe tieto vnútorné rebrá 6, 7 usporiadané rovnako a na sebe upevnené rovnakým spôsobom ako vnútorné rebrá 6 a 7 základného elementu II podľa obr. 2. Od tohto základného elementu II podľa obr. 2 sa však základné elementy III až VII a XI líšia iným rozmiestnením pružných jazýčkov líšiacich sa od jazýčkov 6c a tuhých dosadacích výstupkov líšiacich sa od tuhých dosadacích výstupkov 7a, 7d na oboch vnútorných rebrách 6 a 7.The base elements III to VII of FIG. 3 to 7 and the base element XI of FIG. 11 also consist of two inner ribs 6 and 7, of which the inner rib 7 has a bending edge o parallel to the bars 2 and 3. At this bending edge o this inner rib 7 also forms an angle of 120 ° on one side and an angle of 240 on the other side. °. Otherwise, the two inner ribs 6, 7 are arranged in the same way and fixed to each other in the same manner as the inner ribs 6 and 7 of the base element II of FIG. 2. From this basic element II according to FIG. 2, however, the basic elements III to VII and XI differ in the different arrangement of the flexible tongues different from the tongues 6c and the rigid abutments differing from the rigid abutments 7a, 7d on both the internal ribs 6 and 7.

Ak tvorí v základnom elemente II podľa obr. 2, v základnom elemente VI podľa obr. 6, v základnom elemente VII podľa obr. 7a v základnom elemente XI podľa obr. 11 jedno z oboch vnútorných rebier 6 a 7 stenu medzi dvoma vonkajšími otvormi 10, je vzdialenosť bočnej hrany, rovnobežnej s tyčami 2 a 3, s ktorou má byť toto vnútorné rebro na vnútornej strane vonkajšieho dielu zvarené, od ohybovej hrany o, vytvorenej na druhom vnútornom rebre 7 príslušného základného elementu, väčšia ako vzdialenosť oboch ďalších bočných hrán tohto základného elementu, rovnobežných s tyčami 2 a 3, ktoré sa musia privariť vždy v jednom vrchole pravidelného šesťuholníka, nachádzajúce ho sa na dvoch bočných hranách vnútorných rebier dvoch ďalších základných elementov.If it forms in the base element II according to FIG. 2, in the base element VI of FIG. 6, in the base element VII of FIG. 7a in the base element XI of FIG. 11, one of the two inner ribs 6 and 7 of the wall between the two outer openings 10 is the distance of the lateral edge parallel to the bars 2 and 3 with which the inner rib is to be welded on the inner side of the outer part from the bending edge o formed on the other an inner rib 7 of the respective base element, greater than the distance of the two lateral edges of the base element, parallel to the bars 2 and 3, which must always be welded at one apex of the regular hexagon located at the two lateral edges of the inner ribs of the two other base elements.

Ďalej nie je prvé vnútorné rebro 6 základných elementov VI a XI vybavené tuhými dosadacími výstupkami ani pružným jazýčkom, ale je po oboch stranách hladké a ploché, zatiaľčo prvé vnútorné rebro 6 privarené na inom druhom vnútornom rebre 7 v základnom elemente VII podľa obr. 7 je opatrené medzí horným koncom a dolným koncom vylisovaným pružným jazýčkom ako dosadacia pružina na palivovú tyč 3. Druhé vnútorné rebro 7 základných elementov VI a XI s ohybovou hranou o je medzi touto ohybovou hranou o a jednou bočnou hranou rovnobežnou s oboma tyčami 2 a 3 vybavená nielen dvoma tuhými dosadacími výstupkami, vylisovanými v rovnakom smere, ale medzi týmito oboma tuhými dosadacími výstupkami je vybavené ešte pružným jazýčkom ako dosadacia pružina na palivovú tyč 3, ktorý je vylisovaný v opačnom smere.Furthermore, the first inner rib 6 of the base elements VI and XI is not provided with rigid abutments or a flexible tongue, but is smooth and flat on both sides, while the first inner rib 6 is welded to another second inner rib 7 in the base element VII of FIG. 7 is provided with an upper end and a lower end molded by a resilient tongue as a seating spring on the fuel rod 3. The second inner rib 7 of the base elements VI and XI with a bending edge o is between this bending edge o and one side edge parallel to both bars 2 and 3 not only two rigid bearing projections molded in the same direction, but between the two rigid bearing projections, it is also provided with a resilient tongue as a bearing spring for the fuel rod 3, which is pressed in the opposite direction.

Základné elementy III, IV podľa obr. 3 a 4 majú vnútorné rebrá 6, 7, z ktorých jedno, ako zvlášť zreteľne znázorňuje obr. la, je vybavená zakrivením v smere rovnobežnom s tyčami 2 a 3, s plášťovými priamkami rovnobežnými s týmito tyčami 2 a 3 vždy v smere vylisovania dvoch tuhých dosadacích výstupkov, z ktorých je vždy jeden upravený na hornom konci a jeden na dolnom konci základného elementu na tomto zakrivení. Oba tieto tuhé dosadacie výstupky majú preto menšiu výšku ako tuhé dosadacie výstupky napríklad v základnom elemente II podľa obr. 2 a kladú preto menší odpor aj chladiacemu médiu, ktoré preteká dištančným držiakom vo forme mreže podľa obr. 1 kolmo na zobrazovaciu rovinu. V základnom elemente III podľa obr. 3 a v základnom elemente IV podľa obr. 4 je upravené zakrivenie s oboma tuhými dosadacími výstupkami vždy medzi ohybovou hranou o a jednou z oboch bočných hrán druhého vnútorného rebra 7, rovnobežných s tyčami 2 a 3, na tomto druhom vnútornom rebre 7.The basic elements III, IV according to FIG. 3 and 4 have internal ribs 6, 7, one of which, as particularly clearly shown in FIG. 1a, is provided with a curvature in a direction parallel to the bars 2 and 3, with sheath lines parallel to the bars 2 and 3 in each case in the direction of pressing two rigid bearing lugs, one of which is each provided at the upper end and one at the lower end this curvature. Both of these rigid abutments have therefore a lower height than the rigid abutments, for example, in the base element II of FIG. 2 and therefore impart less resistance to the coolant flowing through the spacer in the form of the grid of FIG. 1 perpendicular to the display plane. In the base element III of FIG. 3 and in the base element IV of FIG. 4, a curvature with both rigid abutments is provided between the bending edge o and one of the two lateral edges of the second inner rib 7, parallel to the bars 2 and 3, on the second inner rib 7.

Základné elementy VIII až X podľa obr. 8 až 10 sú jednoduchými jednotlivými rebrami čiže pásmi, ktoré sú buď vybavené jedným pružným jazýčkom, ktorý zodpovedá pružnému jazýčku 6c v základnom elemente II, alebo vždy dvoma tuhými dosadacími výstupkami, zodpovedajúcimi tuhým dosadacím výstupkom 7c alebo 7d základného elementu II, alebo nie sú opatrené ani pružnými jazýčkami, ani dosadacími výstupkami. Vzdialenosť oboch bočných hrán, rovnobežných s tyčami 2 a 3, týchto jednotlivých rebier od seba je trochu väčšia ako vzdialenosť oboch bočných hrán prvého vnútorného rebra 6 základného elementu II podľa obr. 2, pretože tieto jednotlivé rebrá musia byť taktiež privarené k vnútornej strane jedného zalomeného vonkajšieho dielu.The basic elements VIII to X of FIG. 8 to 10 are single individual ribs or strips which are either provided with or not provided with one spring tongue corresponding to spring tongue 6c in the base element II or two stiff abutments, corresponding to the rigid abutment projections 7c or 7d of the base element. neither by the flexible tongues nor by the abutments. The distance of the two lateral edges parallel to the bars 2 and 3 of these individual ribs is slightly larger than the distance of the two lateral edges of the first inner rib 6 of the base element II according to FIG. 2, since these individual ribs must also be welded to the inner side of one kinked outer member.

Na vytvorenie dištančného držiaku vo forme mreže podľa obr. 1 sa najskôr vyrobia základné elementy II až XI podľa obr. 2 až 11, a potom sa, ako je znázornené na obr. 1, usporiadajú vnútri obrysu pravidelného šesťuholníka zo zalomených vonkajších dielov so stranami 4, pričom sa vytvoria jednak vnútorné otvory 9 s obrysom pravidelných šesťuholníkov s rovnakou dĺžkou strán, a jednak vonkajšie otvory 10. Na vnútornú stranu zalomených vonkajších dielov dosadajú vnútorné rebrá 6, 7 pod uhlom 90°. Po zvarení bočných hrán vnútorných rebier 6, 7 základných elementov vo vrcholoch šesťuholníkov a po privarení k vnútornej strane zalomených vonkajších dielov vznikne dištančný držiak vo forme mreže, v ktorom je prvé vnútorné rebro 6, tvoriace stenu medzi prvým a druhým vnútorným otvorom 9, jednou zo svojich bočných hrán, rovnobežných s tyčami 2 a 3, upevnené v ohybovej hrane o, rov4 nobežnej s tyčami 2 a 3, nachádzajúcu sa vždy vo vrchole pravidelného šesťuholníka medzi dvoma ďalšími stenami, tvorenými druhým vnútorným rebrom 7, z ktorých jedna stena je priradená prvému vnútornému otvoru 9 a druhá stena druhému vnútornému otvoru 9. V ostatných vrcholoch šesťuholníkov sú navzájom zvarené vždy tri vnútorné rebrá svojou príslušnou bočnou hranou, rovnobežnou s tyčami 2 a 3.To form the spacer in the form of a grid according to FIG. 1, the basic elements II to XI according to FIG. 2 to 11, and then, as shown in FIG. 1, they are arranged inside the contour of the regular hexagon of the cranked outer portions with sides 4, forming both the inner holes 9 with the contour of the regular hexagons of equal length and the outer openings 10. The inner ribs 6, 7 below the inner side. 90 °. After welding the side edges of the inner ribs 6, 7 of the base elements at the apexes of hexagons and welding to the inner side of the cranked outer parts, a spacer in the form of a lattice is formed in which the first inner rib 6 forming the wall between the first and second inner holes 9 is one of their lateral edges parallel to the bars 2 and 3, fixed at the bending edge o, parallel to the bars 2 and 3, each located at the apex of a regular hexagon between two other walls formed by the second inner rib 7, one wall assigned to the first In the other vertices of the hexagons, the three inner ribs are each welded to each other by their respective side edge, parallel to the bars 2 and 3.

Na zalomených vonkajších dieloch sú vylisované tuhé dosadacic výstupky 4a na dosadnutie palivových tyčí 3 z vnútornej strany vonkajších dielov. Tieto tuhé dosadacie výstupky 4a vystupujú do vonkajších otvorov 10 dištančného držiaka vo forme mreže, ktorých aspoň jedna stena je tvorená jedným vonkajším dielom. Vnútorné rebrá, ktoré dosadajú na vnútorné strany zalomených vonkajších dielov, tvoria ďalšie steny vonkajších otvorov 10, ktoré dosadajú na vnútornú stranu príslušného vonkajšieho dielu pod uhlom 90°.Rigid seating protrusions 4a are pressed on the cranked outer parts to engage the fuel rods 3 from the inside of the outer parts. These rigid abutments 4a extend into the outer openings 10 of the spacer in the form of a grid, at least one wall of which is formed by one outer part. The inner ribs that abut the inner sides of the cranked outer portions form additional walls of the outer apertures 10 that abut the inner side of the respective outer pan at an angle of 90 °.

Základný element podľa obr. 12, v ktorom sú rovnaké súčiastky vybavené rovnakými vzťahovými značkami ako na obr. 2, 2a až 2c, sú upravené nielen zakrivenia 7e s plášťovými priamkami rovnobežnými s tyčami 2 a 3 a vylisované v smere vylisovania tuhých dosadacích výstupkov 7c a 7d, ktoré vystupujú z príslušného zakrivenia 7e, ale na takom zakrivení 6e prvého vnútorného rebra 6 môže byť upravený aj pružný jazýček 6c, slúžiaci ako dosadacia pružina na palivovú tyč 3. Týmto spôsobom kladú nielen tuhé dosadacie výstupky 7c a 7d, ale aj pružný jazýček 6c, malý odpor prúdiacemu chladiacemu médiu, ktoré prúdi kolmo na zobrazovaciu rovinu.The base element of FIG. 12, in which the same components are provided with the same reference numerals as in FIG. 2, 2a to 2c, not only are the curves 7e with the sheath lines parallel to the bars 2 and 3 and are pressed in the direction of the pressing of the rigid abutments 7c and 7d that project from the respective curvature 7e, In this way, not only the rigid bearing protrusions 7c and 7d, but also the flexible tongue 6c, impart a low resistance to the flowing coolant flowing perpendicular to the display plane.

Claims

PATENT CLAIMS

A nuclear reactor fuel element having parallel and spaced rods spaced apart from each other, at least one of which is a nuclear fuel rod, which is guided through one orifice of the spacer holder in the form of a grid,

(a) the spacer in the form of a lattice has angled outer sheet-metal parts which, in a plane perpendicular to the bars, form the contour of a regular hexagon,

(b) the spacer in the form of a lattice has internal openings, the walls of which are formed by angled internal ribs of sheet metal, located inside the contour;

(c) the apexes of all the internal openings of the spacer, in the form of a lattice, shall form in the plane perpendicular to the bars the apexes of regular hexagons having the same length of sides;

d) the spacer in the form of a lattice has external openings having at least one wall formed by a cranked outer part and two other walls each formed by one inner rib, touching the cranked outer part on its inner side,

(e) the spacer in the form of a lattice comprises basic elements (II-VII) each consisting of a plurality of internal ribs with a first wall between the first opening and the second opening, a second wall between the second opening and the third opening and a third wall between the third opening and the first opening; these walls always emanating from one apex of a regular hexagon and extending to the side edge parallel to the fuel rods,

f) two of the three walls of each base element (II-VTI) are fixed at the top of the regular hexagon by side edges (7a, 7b) parallel to the fuel rods at the side edges of two other internal ribs and the third wall is either fixed at the top of the regular hexagon a side edge parallel to the fuel rods on the side edges of two further internal ribs, or attached to its inner side parallel to the fuel rod on the inner side of the outer member, characterized in that the first wall is formed by the first inner rib (6) (6a) parallel to the fuel rods and the second and third walls are formed by a continuous second inner rib (7) of the base element, bent at an angle of 120 ° at a bending edge (o) parallel to the fuel rods; (7) the inner edge is attached and (6a) of the first inner rib (6), and wherein at least one wall of each base element carries a spaced abutment spring (6c) or a abutment projection (7c, 7d) spaced from the side edge (7a, 7b) for abutting the fuel rod.

Fuel element according to claim 1, characterized in that the two walls of the outer opening (10) which abut on the outer part on its inner side and which are each formed by one inner rib, engage the inner side of the outer part at an angle of 90 °.

Fuel element according to claim 1, characterized in that the opening wall is provided with a curvature (7e) with sheath lines parallel to the rods (2, 3) and offset in a direction parallel to the rods (2, 3) in the direction of the rigid bearing projection ( 7c, 7d) extending on the curvature (7e) to the rod (3).

Fuel element according to claim 1, characterized in that the opening wall is provided with a curvature (6e) with sheath lines parallel to the rods (2, 3) and offset in a direction parallel to the rods (2, 3) and that on the curvature (6e) 1) the bearing spring (6c) protrudes onto the rod (3).