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DE4327002A1 - Brennelement eines Siedewasserreaktors mit einem rationell gefertigten Kopfteil - Google Patents

Brennelement eines Siedewasserreaktors mit einem rationell gefertigten Kopfteil

Info

Publication number
DE4327002A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
handle
fuel
cover plate
box
water channel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4327002A
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Dipl Ing Meier
Lothar Dipl Ing Koerner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE4327002A priority Critical patent/DE4327002A1/de
Priority to TW083106190A priority patent/TW260796B/zh
Priority to PCT/DE1994/000891 priority patent/WO1995004992A1/de
Publication of DE4327002A1 publication Critical patent/DE4327002A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennelement mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 an­ gegebenen Merkmalen.
Brennelemente von Siedewasserreaktoren, deren Kühlmittel (Wasser) gleichzeitig als Moderator dient und im oberen Teil des Brennelementes weitgehend als Wasser­ dampf vorliegt, enthalten meist mindestens einen Wasserkanal, der auch dem obe­ ren Teil des Brennelementes genügend flüssiges Wasser zuführt. Als Wasserkanal kann ein Hohlkreuz vorgesehen sein, das das Brennelement in 4 Quadranten teilt, so daß das Bündel der Brennstäbe eines Brennelementes in 4 Teilbündel zerfällt. Dieses "Wasserkreuz" kann mit einem das Brennelement seitlich umgebenden Ka­ sten fest verbunden sein, um ein Ausbeulen des Kastens durch den Druck des das Brennelement durchströmenden Kühlmittels zu vermeiden. Zusammen mit einem am unteren Ende des Wasserkanals befestigen Brennelement-Fuß entsteht dadurch ein Köcher, in den die Brennstäbe eingesetzt werden. Der den Kasten und die Teil­ bündel der Brennstäbe oben abdeckende Kopf weist für jedes Teilbündel eine Deckplatte sowie einen Griff zum Anheben des ganzen Brennelementes auf. Die Fertigung der verschiedenen Einzelteile und deren Montage zum fertigen Brenn­ element ist verhältnismäßig aufwendig.
Die Erfindung betrifft den häufigeren Fall, daß eine Unterteilung der Brennstäbe in Brennstab-Bündel vermieden wird und als Wasserkanal ein oder mehrere oben und unten offene Rohre verwendet werden, die im Inneren des Brennelementes liegen, also allseitig von Brennstäben umgeben sind. Bevorzugt nimmt dabei der Wasserka­ nal mehrere Brennstabspositionen ein und besitzt einen quadratischen Querschnitt, er kann aber auch von einem runden Rohr, zwei aneinander anliegenden Rohren mit D-förmigem Querschnitt oder von anderen rohrartigen Strukturen gebildet werden. Insbesondere sitzt der Wasserkanal etwa in der Mitte des Brennelementes, d. h. die von ihm eingenommenen Brennstabspositionen sind in der Mitte des Brennelemen­ tes verteilt.
Ein derartiges Brennelement weist also ein Bündel von Brennstäben und einen das Bündel seitlich umgebenden Kasten auf. Im Inneren des Bündels liegt ein Wasser­ kanal, an dessen unterem Ende ein unterhalb der Brennstäbe liegendes Fußteil be­ festigt ist. Überhalb der Brennstäbe ist ein Kopfteil angeordnet, das einen Griff, der über eine tragende Verbindung mit dem Wasserkanal verbunden ist, eine Deckplatte mit Durchtrittsöffnungen und eventuell einen Rahmen enthält.
Derartige Brennelemente sind z. B. in den internationalen Patentanmeldungen WO 91/13441 und WO 92/05565 und der deutschen Anmeldung 42 72 645 be­ schrieben. Dabei bilden der Kopf mit Griff und Deckplatte, der Wasserkanal und eine im Brennelementfuß angeordnete Bodenplatte ein Skelett, das in den Brennele­ mentkasten und das restliche Fußteil eingesetzt werden kann. Die Brennstäbe sind nicht mit dem Kopf verschraubt, so daß sie bei abgenommenem Kopf leicht einge­ setzt oder entnommen werden können. Diese "Skelettbauweise" ermöglicht eine problemlose Montage, Inspektion und Wartung des Brennelementes.
Um auch bei einem Bruch des Wasserkanals das Brennelement am Griff anheben und tragen zu können, kann dabei vorgesehen sein, zusätzlich zu dem tragenden Wasserkanal eine zweite ("redundante") Tragstruktur zu bilden, indem der Brenn­ elementkopf über den Brennelementkasten mit dem Brennelement-Fuß lösbar ver­ bunden wird.
Für den Kopf sieht der Stand der Technik üblicherweise ein Gußteil vor, das Griff, Rahmen und Deckplatte bildet. Diese einstückige Fertigung soll dem Kopf eine me­ chanische Stabilität geben, die bei einer mehrstückigen Bauweise nur durch groß­ flächige Verschweißungen, massive Verschraubungen oder ähnliche Verbindungen, die viel Platz erfordern, erreichbar ist.
Andererseits erfordert diese einstückige Herstellung ein aufwendiges Gießverfahren und wegen der komplizierten Geometrie teure Gußformen, wobei auch häufige Gußfehler, die nur durch eine aufwendige Nacharbeitung beseitigt werden können, unvermeidlich sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Brennelement anzugeben, das rationell zu fertigen und leicht zu montieren und inspizieren ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Brennelement mit den Merkmalen des An­ spruchs 1.
Die Erfindung geht dabei davon aus, daß der Grund für die einstückige Fertigung ursprünglich darin lag, daß zur tragenden Struktur herkömmlicher Brennelemente bisher einige der Brennstäbe (sogenannte "Tragstäbe") verwendet wurden, die an ihrem oberen Ende mit der Deckplatte im Brennelement-Kopf und an ihrem unte­ rem Ende mit der Bodenplatte im Brennelement-Fuß verschraubt wurden. Daher muß die Deckplatte das ganze Gewicht des Brennelementes tragen können, sobald das Brennelement am Griff angehoben wird. Die mechanische Stabilität der Deck­ platte muß also dem ganzen Gewicht des Brennelementes angepaßt sein und eine entsprechende Dicke aufweisen. Da andererseits die Deckplatte möglichst große Durchtrittsöffnungen für das Kühlmittel enthalten soll, um einen unnötigen Druck­ verlust zu vermeiden und die Zweiphasen-Strömung mit flüssigem Kühlmittel im unteren Teil des Brennelements und einem Flüssigkeits/Dampf-Gemisch im oberen Teil zu stabilisieren, scheinen aus Platzgründen Verschraubungen, Verschweißun­ gen oder andere Verbindungen, die auf die gleiche Stabilität auszulegen wären, aus­ zuscheiden.
Die eingangs erwähnte "Skelettbauweise" entlastet jedoch die Deckplatte weitge­ hend von tragenden Kräften. Daher kann die Deckplatte über verhältnismäßig schwach dimensionierte Verbindungen mit einem den Rahmen tragenden Griff im Kopfteil verbunden werden. Außerdem braucht die Deckplatte selbst nicht sehr massiv ausgebildet zu sein, vielmehr kann eine verhältnismäßig schwache Gußplat­ te verwendet werden oder auch ein Blech, in das die notwendigen Durchtrittsöff­ nungen für das Kühlmittel durch Bohren, Stanzen oder elektrochemisches Abtragen eingearbeitet sind. Ein Verfahren zum Herstellen von Platten mit Durchtrittsöffnun­ gen ist in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 42 40 537 be­ schrieben.
Die Erfindung sieht also ein Brennelement nach der eingangs erwähnten "Skelett­ bauweise" vor, wobei die Deckplatte als ein einstückiges, vom Rahmen unabhän­ giges Bauteil gefertigt ist. Dieses Bauteil ist an einem Anlageteil gehalten, das Teil des Griffs oder des Wasserrohrs sein oder auch teils vom Griff, teils vom Wasser­ rohr gebildet werden kann. Das Anlageteil kann aber auch ein eigenes Bauteil sein, das eine tragende Verbindung zwischen dem Wasserrohr und dem Griff oder dem Rahmen bildet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege­ ben.
Anhand von mehreren Ausführungsbeispielen und 13 Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Brennelementes nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Kopf eines Brennelementes nach der Erfin­ dung,
Fig. 3 einen Rahmen mit Griff und Befestigungshülse,
Fig. 4 eine Verriegelung des Brennelementkastens am Rahmen,
Fig. 5 eine Deckplatte nach der Erfindung mit dem darüber liegenden Rahmen,
Fig. 6-9 verschiedene andere Ausführungsformen der Befestigung der Deck­ platte am Rahmen,
Fig. 10 einen Längsschnitt durch den Fuß eines Brennelementes,
Fig. 11 und 12 zwei zueinander orthogonale Längsschnitte durch eine Ecke eines Brennelement-Kopfes nach der Erfindung, und
Fig. 13 eine andere gegen Verlieren gesicherte Schraube zur Befestigung des Brennelement-Kastens.
Das Brennelement nach Fig. 1 ist seitlich von einem Brennelement-Kasten 1 um­ geben, der an seinem unteren Ende mit Schrauben 3 an einem Fußteil 2, das einen vertikalen Einlaß 4 für Kühlmittel aufweist, verschraubt ist. Der Brennelement-Ka­ sten 1 weist an seinem oberen Ende Fenster 5 auf, durch die von der Innenseite des Kastens Klinken 6 ragen, die federnd am Unterteil eines Griffes 7 gelagert sind. Am Griff 7 ist ein Rahmen 8 angeschraubt, der den oberen Rand des Brennelement-Ka­ stens 1 teilweise umgreift und eine angeschraubte Stützfeder 9 trägt, mit der der Brennelement-Kasten an Strukturelementen des Reaktorkerns abgestützt ist.
Fig. 2 zeigt, daß der untere Teil des Griffs 7 in eine tragende Hülse 10 übergeht, in die ein Zwischenstück 11 eines rohrförmigen Wasserkanals 12 eingreift. Dieser Wasserkanal ist allseitig von Brennstäben 13 umgeben.
Das obere Ende des Wasserkanals, der vorteilhaft einen quadratischen Querschnitt aufweist, geht zunächst in einem angeschraubten und/oder angeschweißten Über­ gangsstück 14 in ein rundes Rohrstück mit einem Innengewinde 15 über. Das Zwi­ schenstück 11 mit einem Haltering 19 dient als Anlageteil für eine Deckplatte 20 und trägt an seinem unteren Ende einen Zapfen 16, auf den ein Auflagering 19, eine Druckfeder 18 und eine Kontermutter 17 aufgesteckt ist und der ein Außengewinde trägt. Dadurch kann das Anlageteil 11 zunächst in das Übergangsstück 14 einge­ schraubt werden, bis es eine für die Drehorientierung des Kopfes vorgegebene Winkellage bezüglich des Wasserkanals erreicht. Diese Drehorientierung wird so­ dann fixiert, indem die Kontermutter 17 bis zu einem festen Anschlag auf dem Übergangsstück 14 festgeschraubt wird und Übergangsstück 14, Kontermutter 17 und Zapfen 16 durch Schweißnähte miteinander verbunden werden. Statt durch eine Kontermutter kann das Anlageteil auch durch einen Stift gegen Verdrehen gesichert werden.
Das Zwischenstück bildet somit eine starre Verlängerung des Wasserkanals 12, auf die nunmehr eine Deckplatte 20 aufgesteckt werden kann. Diese Deckplatte 20 ist zunächst am Auflagering 19 und am Anlageteil 14 gehalten. Sie liegt oberhalb der Brennstäbe 13 und deckt das Brennstabbündel ab, wobei im Fall der Fig. 2 vorge­ sehen sein kann, daß zapfenförmige Endstücke der Brennstäbe 13 locker in Öff­ nungen der Deckplatte 20 geführt sind. Eine Verschraubung zwischen Brennstäben und Deckplatte ist dabei vermieden.
Das obere Ende des Anlageteils 11 greift bei dieser Konstruktion nicht nur durch die Deckplatte 20, sondern auch durch die Traghülse 10 mit dem Griff 7. Der Griff 7 kann daher an dem durch das Anlageteil 11 verlängerten Ende des Wasserkanals 12 tragend befestigt werden, indem ein Anschlag, z. B. eine angeschraubte End­ mutter 21, mit dem oberen Ende des Anlageteils 11 lösbar verbunden wird. Vorteil­ haft kann statt einer Verschraubung der Endmutter 21 mit dem Wasserkanal auch ein bajonettartiger Verschluß gewählt werden, wie er in der nicht vorveröffentlich­ ten europäischen Patentanmeldung 92 100 065.9 beschrieben ist. Die Befestigung dieser Endmutter 21 am Wasserkanal erfolgt, solange durch Druck auf den Griff 7 die Feder 18 zusammengedrückt ist. Bei einer Entlastung des Griffes wird die Traghülse 10 gegen eine Anschlagschulter der Hülse 21 gedrückt, bis (nicht dargestellte) Profilteile von Traghülse 10, Endmutter 21 und Anlageteil 11 inein­ andergreifen. Dadurch ist die Endmutter 21 gesichert und gleichzeitig eine dreh­ orientierte starre Verbindung des Griffes am Wasserkanal sichergestellt, der das Rückgrat des tragenden "Skeletts" im Brennelement bildet.
Der Brennelement-Kasten 1 ist nur über die Deckplatte 20 geschoben, ohne daß es zu einer kraftübertragenden Verbindung beider Teile kommt. Vielmehr ist der Brennelement-Kasten längs der Brennelementachse verschiebbar, bis die Klinke 6, die das im Kasten 1 angeordnete Fenster 5 durchgreift, am Rand dieses Fensters an­ schlägt. Die Klinke 6 selbst ist, wie die Fig. 3 und 4 zeigen, von der Seite her in einen Durchbruch 30 des Griffes eingesetzt und durch eine Feder 31 nach außen ge­ drückt, wobei in Fig. 4 die das Fenster 5 durchsetzenden Klinkenteile nicht er­ kennbar sind, da sie außerhalb der Schnittebene liegen. Durch Druck auf die Klin­ ken wird der in Fig. 4 dargestellte Klinkenkörper entgegen der Druckkraft der Fe­ der 31 gekippt so daß die Klinken aus dem Fenster zurückgezogen werden und den Kasten freigeben.
Fig. 3 zeigt außerdem, daß die Traghülse 10 an ihrem unteren Rand einen Kragen 35 aufweisen kann, um eine Anschlagschulter 36 zu bilden.
Fig. 4 zeigt, daß dieser Kragen 35 in einen entsprechenden Öffnungsring 37 der Deckplatte 20 eingreift, die daher an der Anlageschulter 36 anschlägt. Bei dieser Ausführungsform bildet also der Kragen 35, der ein Teil des Griffes 7 ist, das Anlageteil, an dem die Deckplatte gehalten ist.
Mit V-V ist in Fig. 4 die Blickrichtung gezeigt, in der die Deckplatte mit dem da­ rüber liegenden Griff in Fig. 5 dargestellt ist. Dabei wird erkennbar, daß am Öff­ nungsring 37 der Deckplatte 20 Nuten 38 angebracht sind, in die Laschen 39, die vom Kragen 36 gebildet werden, hineingebogen sind. Statt einzelne Laschen 39 in entsprechende Nuten der Deckplatte einzubiegen, kann natürlich auch der gesamte untere Rand 39a (Fig. 6) des Kragens 36 aufgeweitet werden, um in ein entsprech­ endes Profil der Deckplatte 20 einzugreifen.
Bei diesen Ausführungsbeispielen weist also das Anlageteil seitliche Vorsprünge auf, an denen die Deckplatte gehalten ist. Diese Vorsprünge sind dabei vorteilhaft durch Verformung des Anlageteils gebildet, sobald die Deckplatte eingesetzt ist.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß nach Lösen der Endmutter 21 die Deckplatte zusammen mit dem Griff abgehoben werden kann, um Zugang zu den Brennstäben zu gewinnen.
Die Deckplatte besteht gemäß Fig. 5 hauptsächlich aus Stegen 40, die Anschlag­ hülsen 41 verbinden, die über den Brennstäben angeordnet sind und als Anschlag für die Brennstäbe oder auch als lockere Führung dienen, in der die Enden der Brennstäbe verschiebbar gelagert sind. Da die Brennstäbe des gezeigten Bündels in 10 Reihen und 10 Spalten angeordnet sind, kann der Wasserkanal, der an der Stelle von 3 × 3 Brennstäben angeordnet ist, nicht exakt in der Mitte des Brennstabbündels liegen, sondern ist etwas exzentrisch angeordnet. Zwischen jeweils vier benachbar­ ten Brennstäben entsteht ein Zwischenraum, dem als Strömungskanal für das Kühl­ mittel eine entsprechende Durchtrittsöffnung 42 in der Deckplatte zugeordnet ist. Fig. 5 zeigt darüber hinaus, daß bei acht Brennstabspositionen, die jeweils in der zweit-äußersten Spalte oder Reihe des Bündels liegen, vergrößerte Durchtrittsöffnungen durch Weglassen einer Anschlaghülse entstehen. In diesen Positionen sind nämlich im Fuß des Brennelementes Brennstäbe verankert, die nur über einen Teil der Brennstablänge reichen ("teillange Brennstäbe").
Ferner trägt das Brennelement einige seitliche Rippen 43, mit denen die Deckpatte am Brennelementen-Kasten anliegt, ohne daß es dabei zu einer tragenden Verbindung zwischen Deckplatte und Kasten kommt.
Nach Fig. 7 kann die Deckplatte mit dem Anlageteil, bei dieser Ausführungsform dem Kragen 35 der Traghülse 10, durch eine oder mehrere Schrauben 44′, insbeson­ dere Schrauben, deren Köpfe in der Deckplatte 20 versenkt sind, lösbar verbunden sein.
Fig. 8 zeigt, daß an Stelle der Schrauben auch Stifte 44 verwendet sein können, die z. B. durch einen Schweißpunkt gesichert sein können, da ein Lösen der Deck­ platte von Griff oder Rahmen im allgemeinen nicht erforderlich ist.
Daher kann die Verbindung der Deckplatte mit dem Anlageteil auf eine einfache fertigungstechnische Weise durch eine oder zwei Schweißnähte 45 vorgenommen werden, wie Fig. 9 zeigt.
In Fig. 10 ist das untere Ende des Brennelementes mit dem Fußteil gezeigt, dessen kreisrunde Kühlmittel-Einlaßöffnung 4 in entsprechenden Öffnungen der unteren Tragstruktur des Reaktorkerns eingreift. Ein Übergangsstück 49 paßt diffusorartig die kreisrunde Einlaßöffnung 4 an den quadratischen Querschnitt des Brennelemen­ tes an und über die Einlaßöffnung 4 gewölbte, sternförmig angeordnete Stege 50 erleichtern das Einsetzen des Brennelementes in die Tragstruktur des Reaktorkerns. Auf diesem Übergangsstück ruht über Stellfüße 51 eine unter den Brennstäben 13 angeordnete Bodenplatte 52 mit Durchtrittsöffnungen 53 für das Kühlmittel. In diese Bodenplatte ist das untere Ende des Kühlmittelkanals 12 eingeschraubt oder auf andere Weise tragend befestigt. Der Griff 7, die Deckplatte 20, der Kühlmit­ telkanal 12, an dem zwischen Anschlägen 54 in mehreren axialen Positionen Ab­ standhalter 55 angeordnet sind, und die Bodenplatte 52 bilden somit ein tragendes Skelett.
In Fig. 11 und 12 ist dargestellt, daß der Rahmen über eine Schraube 60, die nach dem Einschrauben in den unteren Teil des Griffes 7 über Sicherungsstifte 61 gegen Verlieren gesichert ist, am Griff gehalten ist. Dieses Rahmenteil trägt auch eine Kammer 62, in die ein Riegel oder Bolzen 63 mit einer Druckfeder 64 eingesetzt und nach dem Einsetzen durch einen weiteren Sicherungsstift 65 gegen Verlieren gesichert ist.
Der Bolzen greift statt der Klinke 6 in Fig. 1, 2 und 4 durch das Fenster 5 des Brennelement-Kastens. Der Rahmen 8 wirkt dabei gleichzeitig als Anschlag für die Feder 64 und den Bolzen, der selbsttätig aus dem Fenster 5 herausgedrückt wird, sobald die Schraube 60 gelöst und der Rahmen abgenommen ist.
Fig. 13 zeigt eine andere Befestigung des Rahmens 8 am unteren Teil des Griffes, bei dem ebenfalls lose Kleinteile gegen ein Verlieren gesichert sind. In einer Ge­ winde-Bohrung 70 im Rahmen sitzt ein Gewinde 71 am unteren Ende eines Stiftes 72, dessen Kopf bajonettverschlußartig in eine Hülse 73 eingreift. Eine zwischen einem Druckring 74 und der Hülse 73 vorgespannte Tellerfeder 76 sichert den Ba­ jonettverschluß gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen. Der Bolzen 63 sitzt in einer Kammer 62, in der er durch einen Verschlußring 77 gehalten und gegen die Druck­ feder 64 in das Fenster 5 gedrückt wird.
Diese Ausführungsbeispiele zeigen, daß Griff und Deckplatte auf rationelle Weise in einzelnen Gußteilen gefertigt werden können, ohne daß dabei voluminöse Ver­ bindungselemente, die sich unbeabsichtigt lösen könnten oder die Funktion des Brennelementkopfes beeinträchtigen, benötigt werden. Die einzelnen Konstrukti­ onsmerkmale der Deckplatte, des Griffes und der Verbindungsteile können dabei im Rahmen der Erfindung weitgehend variiert werden.
Im Zusammenhang mit Fig. 2 wurde bereits darauf hingewiesen, daß die einzelnen Teile des Skelettes drehorientiert zueinander angeordnet und in dieser Orientierung gesichert sind. Die Ränder dieser Teile fluchten miteinander, so daß ein Einsatz entsteht, der in den Brennelement-Kasten und das Übergangsstück 49 eingesetzt werden kann. Die Brennstäbe brauchen, soweit sie sich praktisch über die ganze Länge zwischen Bodenplatte 52 und Deckplatte 20 erstrecken, nicht mit dem Ske­ lett fest verbunden zu sein, sondern können in Längsrichtung mit einem gewissen Spiel in den Maschen des Abstandhalters 55 verschiebbar sein. Lediglich für die er­ wähnten teillangen Brennstäbe ist eine Verankerung an der Bodenplatte 52 erfor­ derlich, wozu z. B. ein in die Bodenplatte 52 eingeschraubter Adapter 56 dienen kann, in den ein (nicht dargestellter) Bajonettverschluß am unteren Ende des teillan­ gen Brennstabs 57 eingreifen kann.
Um bei einem Brechen des Wasserkanals 12 oder dessen Verbindung mit der Bo­ denplatte oder Deckplatte das Brennelement am Griff 7 anheben und aus dem Reak­ torkern entfernen zu können, ist der Brennelement-Kasten 1 über die Schrauben 3 mit dem Übergangsstück 49 verbunden. Über die erwähnten, in Fenster 5 des Brennelement-Kastens eingreifende Klinken 6, den Brennelement-Kasten und die Schraube 3 entsteht dadurch eine redundante Tragstruktur, die aber bei intaktem Skelett nicht belastet ist.
Die Skelett-Struktur des erfindungsgemäßen Brennelementes ermöglicht somit eine einfache Montage und Demontage, ohne daß seine Stabilität auch bei mechanischen Beschädigungen gefährdet ist. Das bisher aufwendig gefertigte Kopfteil des Brenn­ elementes ist durch die rationelle Herstellung eines einstückigen, vom Griff und Rahmen des Kopfteils unabhängigen Bauteils wesentlich vereinfacht.

Claims (10)

1. Brennelement mit
  • a) einem Bündel von Brennstäben (13) und einem das Bündel seitlich umgebenden Kasten (1),
  • b) einem Wasserkanal (12) im Inneren des Bündels,
  • c) einem am unteren Ende des Wasserkanals befestigten Fußteil (2) am unteren Ende der Brennstäbe,
  • d) einem Kopfteil überhalb der Brennstäbe, mit einem Griff (7), der über ein Anla­ geteil (11) tragend mit dem Wasserkanal (12) verbunden ist, und
  • e) einer Deckplatte (20) mit Durchtrittsöffnungen für das Kühlmittel,
dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (20) als einstückiges, vom Griff unabhängiges Bauteil am Anlageteil (11) gehalten ist.
2. Brennelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserkanal an seinem oberen Ende in ein Zwischenstück (11) übergeht, das in eine Traghülse (10) am Griff (7) eingreift und über eine Endmutter (21) oder einen anderen, mit dem Ende des Zwischenstücks (11) lösbar verbundenen Anschlag in der Traghülse (10) gehalten ist, daß Traghülse (10), Zwischenstück (11) oder ein am Zwischenstück oder an der Traghülse befestigtes Teil (19) das Anlageteil für die Halterung der Deckplatte (20) bilden, und daß der Brennelement-Kasten lösbar an einem am Griff befestigten Rahmen (8) gehalten ist.
3. Brennelement von 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlageteil in eine Öffnung der Deckplatte (20) eingreift.
4. Brennelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Anlageteil seitliche Vorsprünge (39, 40, 43, 44) aufweist, an denen die Deckplatte (20) gehalten ist.
5. Brennelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge durch Verformung des Anlageteils gebildet sind.
6. Brennelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Deckplatte über eine oder mehrere Schweißnähte (45) mit dem Anlageteil verbunden ist.
7. Brennelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Brennelement-Kasten (1) lösbar am Griff (7) oder einem am Griff befestigten Rahmen (8) gehalten ist.
8. Brennelement mit
  • a) einem das Brennelement seitlich umgebenden, oben und unten offenen Kasten (1),
  • b) einem trichterförmigen Übergangsstück (14), das mit einem oberen Rand innen in das untere offene Ende des Kastens annähernd formschlüssig eingreift und dort am Kasten befestigt ist und das sich nach unten zu einer Einlaßöffnung (4) verjüngt,
  • c) einem in den Kasten von oben einsetzbaren Einsatz, enthaltend:
    • i) eine auf den oberen Rand des Übergangsstücks aufsetzbare Bodenplatte (52) mit Durchtrittsöffnungen für Wasser,
    • ii) einen im Inneren des Brennelementes angeordneten Wasserkanal (12), dessen unteres Ende mit der Bodenplatte (52) tragend verbunden ist,
    • iii) einen am oberen Ende des Wasserkanals tragend befestigten, vom Wasserkanal lösbaren Griff (7),
    • iv) eine mit dem Griff und dem oberen Ende des Wasserkanals verbundene, vom Griff unabhängig gefertigte Deckplatte (20) mit Auslaßöffnungen für Wasser und Wasserdampf und
    • v) einem zwischen der Bodenplatte (52) und der Deckplatte (20) gehaltenen, den Wasserkanal (12) allseitig umgebenden Bündel von Brennstäben (13), und
  • d) einer lösbaren Halterung (10, 11, 18, 21), die den oberen Rand des Kastens mit dem Griff verbindet.
9. Brennelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand des Kastens lösbar am Übergangsstück befestigt und der obere Rand des Kastens lösbar am Griff gehalten ist.
DE4327002A 1993-08-11 1993-08-11 Brennelement eines Siedewasserreaktors mit einem rationell gefertigten Kopfteil Withdrawn DE4327002A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0797216A1 (de) * 1996-03-19 1997-09-24 General Electric Company Verfahren und Vorrichtung zur Befestigung eines Tragarms an ein tragendes Wasserrohr in einem Kernbrennstabbündel
DE19641326B4 (de) * 1995-10-12 2010-01-07 General Electric Co. Brennelement ohne obere Gitterplatte für Siedewasserreaktor
US11087893B2 (en) * 2015-12-18 2021-08-10 Westinghouse Electric Sweden Ab Nuclear fuel assembly with balancing plate

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6035289A (ja) * 1983-08-08 1985-02-23 株式会社東芝 燃料集合体
DE59105988D1 (de) * 1990-02-28 1995-08-17 Siemens Ag Kernreaktorbrennelement mit einem tragenden kühlmittelrohr.
WO1992005564A1 (de) * 1990-09-18 1992-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Brennelement für einen siedewasser-reaktor mit einer dichtfeder zwischen fussteil und brennelementkasten
EP0549844B1 (de) * 1992-01-03 1996-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Kernreaktorbrennelement
EP0550868A1 (de) * 1992-01-09 1993-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Brennelement für einen Siedewasserreaktor mit einer redundanten Tragstruktur und einem verriegelten Brennelement-Kasten

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19641326B4 (de) * 1995-10-12 2010-01-07 General Electric Co. Brennelement ohne obere Gitterplatte für Siedewasserreaktor
EP0797216A1 (de) * 1996-03-19 1997-09-24 General Electric Company Verfahren und Vorrichtung zur Befestigung eines Tragarms an ein tragendes Wasserrohr in einem Kernbrennstabbündel
US11087893B2 (en) * 2015-12-18 2021-08-10 Westinghouse Electric Sweden Ab Nuclear fuel assembly with balancing plate

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