DE2054337B2

DE2054337B2 - BRACKET FOR A CONTROL ROD GUIDE TUBE

Info

Publication number: DE2054337B2
Application number: DE19702054337
Authority: DE
Inventors: Felix S. Lynchburg Va. Jabsen (V.StA.)
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1969-11-26
Filing date: 1970-11-05
Publication date: 1972-10-19
Also published as: BE759403A; JPS5512556B1; NL7016179A; NL166353B; DE2054337A1; CA927023A; FR2070194B1; ES385390A1; NL166353C; GB1327630A; FR2070194A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für ein Regelstab-Führungsrohr in einem Kernreaktor-Brennelement, dessen parallel angeordnete Brennstäbe und Regelstab-Führungsrohre an ihren Enden durch je einen Rost gehalten werden, wobei die Roste Ausnehmungen für den Durchtritt und die Befestigung der Führungsrohre aufweisen.The invention relates to a holder for a control rod guide tube in a nuclear reactor fuel assembly, its parallel arranged fuel rods and control rod guide tubes at their ends are held by a grate each, the grids having recesses for the passage and the attachment of the guide tubes.

Es ist bereits bekannt, bei bestimmten Konstruktionen zusammen mit den Brennstäben Führungsrohre vorzusehen, die als Kanäle für das Einsetzen und Herausziehen der Regelstäbe benutzt werden. Bisher sind die Führungsrohre so an den Endrosten der Brennelemente befestigt worden, daß ihr durch Rohrverschleiß notwendig gewordener Austausch dadurch erschwert wurde, daß die für die Verbindung der Rohre mit den Rosten verwendeten Teile beim Ausbau der Rohre häufig unbrauchbar wurden.It is already known to provide guide tubes together with the fuel rods in certain constructions, which serve as channels for insertion and pulling out the control rods. So far, the guide tubes are at the end grids of the fuel elements have been attached so that their replacement, which has become necessary due to tube wear, is thereby necessary It was made more difficult that the parts used for connecting the pipes to the grates when Removal of the pipes were often unusable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, leichter als bisher einen Austausch der Führungsrohre ohne Beschädigung irgendwelcher Reaktorteile durchzuführen. The invention is based on the task of replacing the guide tubes without being easier than before Damage any reactor parts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch bei einem Kernreaktor-Brennelement gelöst, daß das Regelstab-Führungsrohr an beiden Enden mit je einem Bauteil verbunden ist und daß jedes Bauteil in den Ausnehmungen lösbar mit dem entsprechenden Rest verbunden wird.According to the invention, this object is achieved in a nuclear reactor fuel assembly in that the Control rod guide tube is connected to a component at both ends and that each component is in the recesses is releasably connected to the corresponding remainder.

in einer praktischen Ausführungsform wird eine der Ausnehmungen mit einem solchen Durchmesser versehen, daß das Führungsrohr zusammen mit den beiden Bauteilen in Längsrichtung durchgesteckt werden kann. Dabei ist es zweckmäßig, daß das Bauteil ein an das Rohrende angeschweißter Schraubschaft ist und daß eine Mutter in das Gewinde des Schraubschaftes eingreift.in a practical embodiment, one of the recesses will have such a diameter provided that the guide tube together with the two components are pushed through in the longitudinal direction can. It is useful that the component is a screw shaft welded to the pipe end and that a nut engages in the thread of the screw shaft.

Vorteilhafterweise wird auf dem Schraubschaft eine Gewindebuchse angeordnet, die mit einem in der Ausnehmung des Rostes enthaltenen Innengewinde und der Mutter zusammenwirkt, um eine axiale Einsiellbarkeit des Führungsrohres relativ zum Rost zu gewährleisten.Advantageously, a threaded bushing is arranged on the screw shaft, which is connected to one in the Recess of the grate contained internal thread and the nut cooperates to an axial Einiellbarkeit of the guide tube relative to the grate.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigtThe invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment and in more detail below described. It shows

F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Brennelementes,F i g. 1 is a side view, partly in section, of a fuel assembly;

F i g. 2 eine Querschnittsansicht des in F i g. 1 dargestellten Brennelementes, entlang der Linie 2-2,F i g. FIG. 2 is a cross-sectional view of the FIG. 1, along the line 2-2,

F i g. 3 eine Vergrößerung der Ecke A nach F ig. 2,F i g. 3 an enlargement of corner A according to FIG. 2,

F i g. 4 eine Einzelansicht des Einbaus eines typischen Regelstab-Führungsrohres in das Brennelement nach Fig. 1,F i g. Figure 4 is a detailed view of the installation of a typical control rod guide tube in the fuel assembly according to Fig. 1,

F: g. 5 eine Einzelansicht ähnlich derjenigen nach Fig.4, jedoch mit der modifizierten Führungsrohr-Einbauanordnung. Q: g. 5 is a detailed view similar to that of FIG. 4, but with the modified guide tube installation arrangement.

Die Fig. 1,2 und 3 zeigen im allgemeinen die Brennelementart 10, bei der die verbesserte Regelstab-Führungsrohr-Halterung nach dem Erfindungsgedanken vorteilhaft verwendet werden kann. Figures 1, 2 and 3 generally show the fuel assembly 10 which utilizes the improved control rod and tube mount can be used advantageously according to the concept of the invention.

In dem Brennelement 10 befinden sich eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Brennstäben 11 und Führungsrohren 12, die in einem bestimmten parallelen Abstand zueinander durch ein Paar Endroste 13 und 14 gehalten werden. Um die Stäbe 11 und die Rohre 12 zu stabilisieren, werden Zwischenroste IS in zweckmäßiger Weise angeordnet. Die Rohre 12 dienen dazu, Regelstäbe (nicht dargestellt) aufzunehmen, die während des Reaktorbetriebes tätig werden, um das Reaktivitätsniveau der vielen Brennelemente 10 zu regeln, welche das Core bilden.A plurality of fuel rods extending in the longitudinal direction are located in the fuel assembly 10 11 and guide tubes 12, which are at a certain parallel distance from each other by a pair of end grids 13 and 14 are held. In order to stabilize the rods 11 and the tubes 12, intermediate gratings are used IS arranged in an expedient manner. The tubes 12 are used to accommodate control rods (not shown), which are active during the reactor operation to the reactivity level of the many fuel elements 10, which form the core.

Zur Aufnahme der Führungsrohre 12 ist für jedes Rohr 12 ein Paar konzentrischer Durchtritte durch den Rost 13 bzw. 14 vorgesehen. Diese Durchtritte können durch verschiedene Möglichkeiten ausgebildet werden, wie man besser den F i g. 4 und 5 entnehmen kann.To accommodate the guide tubes 12, a pair of concentric passages is provided for each tube 12 the grate 13 or 14 is provided. These passages can be formed in various ways be how better to get the fi g. 4 and 5 can be seen.

In der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform der Halterung nach der Erfindung ist der Rohrdurchtritt 16 in dem linken Rost 13 ein glatt gebohrtes Loch, während bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform der Durchtritt 16/1 durch den Rost 13 innen mit einem Gewinde versehen ist.In the in F i g. 4 illustrated embodiment the holder according to the invention, the pipe passage 16 in the left grate 13 is a smoothly drilled one Hole, while in the case of FIG. The embodiment shown in FIG. 5 of the passage 16/1 through the grate 13 is threaded on the inside.

Sowohl in F i g. 4 als auch in F i g. 5 ist der Rohrdurchtritt in dem rechten Rost 14 durch die Kombination aus einem offenen Teil 18 des Rosts 14, einem mit Innengewinde versehenen und am Rost 14 befestigten Ring 19 sowie einem glatt gebohrten Ring 20 gekennzeichnet, der ebenfalls am Rost 14 befestigt ist; die Ringe 19 und 20 sind dabei konzentrisch angeordnet.Both in FIG. 4 as well as in FIG. 5 is the pipe passage in the right grate 14 through the combination from an open part 18 of the grate 14, one provided with an internal thread and attached to the grate 14 Ring 19 and a smoothly drilled ring 20, which is also attached to the grate 14; the Rings 19 and 20 are arranged concentrically.

Die lösbare Verbindung des Rohrs 12 mit Rost 14 wird durch Teile bewirkt, die einen an das zugehörige Ende des Rohrs 12 geschweißten Schraubschaft 21, eine Gewindebuchse 22 und eine Mutter 23 umfassen.The releasable connection of the pipe 12 with grate 14 is effected by parts that are attached to the associated End of the tube 12 welded screw shaft 21, a threaded bushing 22 and a nut 23 comprise.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 wird die lösbare Verbindung des Rohrs 12 mit Rost 13 durch Teile bewirkt, die einen an das zugehörige Ende desIn the embodiment according to FIG. 4 the releasable connection of the pipe 12 with the grate 13 is carried out Parts causes one to be attached to the associated end of the

Rohrs 12 geschweißten Schraubschaft 24 und eine Mutter 25 umfassen.Tube 12 welded screw shaft 24 and a nut 25 comprise.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.5 wird die lösbare Verbindung des Rohrs 12 mit Rost 13 durch die Kombination aus einem an das Ende des Rohrs 12 geschweißten Schraubschaft 26, einer Gewindebuchse 27 und einer Mutter 28 bewirkt.In the embodiment according to FIG releasable connection of the pipe 12 to the grate 13 by the combination of one on the end of the pipe 12 welded screw shaft 26, a threaded bushing 27 and a nut 28 causes.

In der Praxis werden Schraubschäfte 21, 24, 26 an die Rohre 12 geschweißt, bevor dieselben in das Brennelement 10 eingebaut werden. Dementsprechend ist der Durchtritt durch mindestens einen der Roste 13, 14 groß genug um zu erlauben, daß das Führungsrohr 12 zusammen mit dem Schaft 21 bzw. 24 oder 26 in Längsrichtung hindurchgeführt werden kann.In practice, screw shafts 21, 24, 26 are welded to the tubes 12 before they are inserted into the Fuel assembly 10 are installed. Correspondingly, the passage through at least one of the Grids 13, 14 large enough to allow the guide tube 12 together with the shaft 21 or 24 or 26 can be passed in the longitudinal direction.

So wird z. B. bei der Ausführungsform nach F i g. 4 die aus Rohr 12 und den angeschweißten Schraubschäften 21 und 24 bestehende Kombination in Längsrichtung durch den Durchtritt 16 in dem Rost 16 hindurchgeführt, bis der Schaft 21 durch den Ring 19 und den Ring 20 in den Rost 14 aufgenommen wird und der Schraubschaft 24 von dem Durchtritt 16 aufgenommen wird. Der Außendurchmesser des Schraubschaftes 24 ist etwa gleich dem Innendurchmesser des Durchtritts 16 und gleich dem oder größer als der Außendurchmesser des durch Rost 14 geführten Teils des Schraubschaftes 21. Die Gewindebuchse 22 wird über den Schraubschaft 21 gestreift und durch Ring 19 verschraubt, bis sie an der Schulter 30 des Schafts 21 anliegt. Die axiale Lage des Rohrs 12 in bezug auf Rost 14 kann nach Belieben innerhalb der Grenzen der Gewindelänge der Gewindebuchse 22 verstellt werden, indem man einfach die Buchse im Schraubring 19 dreht. Wenn die gewünschte Lage erreicht ist, wird die Mutter 23 angezogen, bis sie durch die Buchse 22 arretiert wird, wodurch das Rohr 12 in seiner Lage verriegelt wird. Die Verbindung des Rohres 12 mit dem Rost 13 wird dadurch abgeschlossen, daß man die Mutter 25 anzieht, bis sie an dem Rost 13 anliegt. Somit sind die Verbindungen mit beiden Rosten lösbar, während die Verbindung mit Rost 14 auch verstellbar ist, um eine Längsverschiebung des Rohrs 12 zwischen den Rosten 13 und 14 zu erlauben. Der Einbau des vorgefertigten Rohrs 12 mit der aus dem Schraubschaft 26 und Schraubschaft 21 bestehenden Kombination in der Anordnung nach F i g. 5 erfolgt, was die Verbindung des Rohrs 12 mit dem Rost 14 angeht, in der gleichen Weise, wie sie bereits im Zusammenhang mit Fig.4 beschrieben wurde. Der Unterschied zwischen der Anordnung nach Fig.4 und 5 liegt in dem Merkmal, daß in F i g. 5 verstellbare Verbindungen sowohl zum Rost 13 als auch zum Rost 14 vorgesehen sind. Um eine verstellbare Verbindung zum Rost 13 zu erhalten, ist der Innendurchmesser des mit mem Gewinde versehenen Durchgangs 16 A etwas größer ausgebildet als der Außendurchmesser der Schulter 31 des Schraubschaftes 26. Dies erlaubt den Einsatz der Versteilbuch-.e 27, die dazu dient, die axiale Lage des Rohrs 12 in bezug auf den Rost 13 einzustellen. Nachdem die Verbindung zwischen Rohr 12 und Rost 14 fertiggestellt ist, wird dementsprechend die GewindebuchseSo z. B. in the embodiment according to FIG. 4, the combination consisting of tube 12 and the welded-on screw shafts 21 and 24 passed in the longitudinal direction through the passage 16 in the grate 16 until the shaft 21 is received by the ring 19 and the ring 20 in the grate 14 and the screw shaft 24 from the Passage 16 is added. The outside diameter of the screw shaft 24 is approximately equal to the inside diameter of the passage 16 and equal to or greater than the outside diameter of the part of the screw shaft 21 guided through the grate 14 Shoulder 30 of the shaft 21 rests. The axial position of the tube 12 in relation to the grate 14 can be adjusted as desired within the limits of the thread length of the threaded bushing 22 by simply turning the bushing in the screw ring 19. When the desired position is reached, the nut 23 is tightened until it is locked by the socket 22, whereby the tube 12 is locked in place. The connection of the pipe 12 to the grate 13 is completed by tightening the nut 25 until it rests against the grate 13. Thus, the connections to both grids can be released, while the connection to the grate 14 is also adjustable in order to allow a longitudinal displacement of the tube 12 between the grids 13 and 14. The installation of the prefabricated pipe 12 with the combination consisting of the screw shaft 26 and screw shaft 21 in the arrangement according to FIG. 5 takes place, as far as the connection of the pipe 12 with the grate 14 is concerned, in the same way as has already been described in connection with FIG. The difference between the arrangement according to FIG. 4 and 5 lies in the feature that in FIG. 5 adjustable connections both to the grate 13 and to the grate 14 are provided. In order to obtain an adjustable connection to the grate 13, the inner diameter of the threaded passage 16 A is made somewhat larger than the outer diameter of the shoulder 31 of the screw shaft 26. This allows the use of the adjustment book .e 27, which is used to to adjust the axial position of the tube 12 in relation to the grate 13. After the connection between pipe 12 and grate 14 has been completed, the threaded bushing is made accordingly

27 über den Schraubschaft 26 geschoben und durch den Durchtritt 16 A geschraubt, während die Mutter27 pushed over the screw shaft 26 and screwed through the passage 16 A , while the nut

28 angezogen wird, bis sie an der Außenkante 32 der Gewindebuchse 27 anliegt und die Schulter 31 zieht, um an der Innenkante 33 der Buchse 27 anzuliegen und die axiale Lage des Rohrs 12 in bezug auf den Rost 13 festzulegen.28 is tightened until it rests against the outer edge 32 of the threaded bushing 27 and pulls the shoulder 31, to rest against the inner edge 33 of the socket 27 and the axial position of the tube 12 with respect to the Grate 13 to set.

Heftschweißverbindungen W werden zweckmäßigerweise vorgesehen, um die Muttern 23, 25 und 28 zu sichern. Wenn ein Rohr 12 zu ersetzen ist, können diese Heftschweißverbindungen W leicht durch Schleifen oder Meißeln entfernt werden, um das Lösen der Verbindungen zwischen den Rosten 13, 14 und dem Rohr 12 zu erleichtern.Tack weld connections W are expediently provided in order to secure the nuts 23, 25 and 28. When a pipe 12 is to be replaced, these tack welds W can easily be removed by grinding or chiselling in order to facilitate the loosening of the connections between the grids 13, 14 and the pipe 12.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Bracket for a control rod guide tube

in a nuclear reactor fuel assembly, its parallel arranged fuel rods and control rod guide tubes held at their ends by a grate The grids have recesses for the passage and the attachment of the guide tubes have, characterized in that the control rod guide tube (12) at both ends with a component (21,24, 26) is connected and that each component in the recesses (16, 18) is detachable with the corresponding Grate (13,14) is connected.

2. Holder according to claim 1, characterized in that that one of the recesses (16) has such a diameter that the guide tube (12) together with the two Components (21, 24) can be pushed through in the longitudinal direction.

3. Holder according to claim 'or 2, characterized in that the component is attached to the pipe end welded screw shaft (21, 24, 26) and that a nut (23, 25, 28) in the thread of the screw shaft engages.

4. Holder according to claim 3, characterized in that on the Sch.aubschaft (21,26) a threaded bushing (22, 27) is arranged, which is contained in the recess de grate with a Internal thread and the nut (23, 28) cooperates to an axial adjustability of the To ensure guide tube (12) relative to the grate.

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