SE440289B - Brenslepatron for en kokvattenreaktor - Google Patents

Description

8306272-9 denna kända konstruktion är att bladfjädern genom sitt tryck mot höljerörs- väggen bidrar till dennas deformation.

Vid en bränslepatron enligt uppfinningen undvikes denna olägenhet.

Vad som kännetecknar uppfinningen framgår av nedanstående patentkrav.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas under hänvisning till bifogade schematiska ritningar, där Fig 1 i vertikalsnitt visar en första utföringsform av en bränslepatron enligt uppfinningen; Fig 2 visar en detalj av fig 1 i förstorad skala; Fig 3 visar ett partiellt horisontalsnitt längs III-III på fig 1 och fig 2; Fig Å, 5 och 6 visar detaljer hos en andra respektive tredje och fjärde utföringsform av uppfinningen i partiella vertikalsnitt, vilka är lagda genom bränslepatronen på sådant sätt, att alla övriga detaljer får samma tvärsnittsform som på fig 1.

På ritningarna betecknar 1 en topplatta och 2 en bottendel. Ett flertal bränslestavar (av vilka endast två är visade) är anordnade mellan topplattan 1 och bottendelen 2. Bottendelen 2 innehåller en hylsformig inloppsdel Ä och en perforerad, i huvudsak kvadratisk bottenplatta 5, som i likhet med in- loppsdelen U utgör en integrerad del av bottendelen 2. Bottendelen har en nedåtvettande inloppsöppning 6 för reaktorkylmedel. Några av bränslestavarna är bärstavar, som är fästade med var sin övre ände vid topplattan 1 och med var sin nedre ände vid bottenplattan 5. Ett med kvadratiskt tvärsnitt utfor- mat höljerör 7 omsluter med ett nedre ändparti bottendelen 2. Demontering av höljeröret 7 kan utföras genom att detta avlyftes från bottendelen - utan någon föregående lossningsoperation.

Vid den på fig 1, 2 och 3 visade utföringsformen uppbäres en i huvudsak kvadratisk ram 8 av bottenplattan 5. Ramen är företrädesvis utförd i Zirkaloy-plåt, och med en plåttjocklek som företrädesvis är mindre än väggtjockleken hos höljeröret 7. Ramen 8 är dubbelsymmetrisk och har fyra sidor, vilka - när bränslepatronen är ny - till största delen ligger i 8306272-9 var sitt vertikalplan på ett medelavstånd av 0,5-2 mm från var sin vertikala vägg hos höljeröret 1. Ramens B fyra sidor är var och en uppslitsad längs en större del av ramhöjden, men inte helt ned till bottenplattan 5, medelst ett flertal vertikala slitsar 9 och 9', varvid ett flertal individuellt utböjbara tungor 10 bildas. Hörnslitsarna 9' är företrädesvis betydligt bredare än de övriga. Varje hörnslits kan med fördel ha en bredd som motsvarar en större del av längden av ett krökt periferiparti hos ramen 8. I stället för att låta slitsarna 9 och 9' gå helt upp till ramens 8 överkant kan de med fördel av- slutas på något avstånd, t ex 5-20 mm, från denna. Ramen 3 är i nederkanten försedd med ett flertal horisontella utsprång 11 med var sitt genomgående hål 12. Hålen 12 genomlöpes av de nedre ändpluggarna 13 hos ett flertal nära höljerörsväggarna befintliga bränslestavar.

Hos den nytillverkade bränslepatronen är spelet mellan höljeröret 7 och bottendelen 2 praktiskt taget lika med noll. Medelavståndet mellan varje höljerörsvägg och motsvarande sida hos ramen 8 är litet, t ex mindre än 2 mm. Någon mekanisk kontakt mellan denna och höljerörsväggen behövs inte.

Alternativt kan mekanisk kontakt förefinnas, men utan att nämnvärd kraft överföres mellan någon sida hos ramen 8 och en motsvarande vägg hos hölje- röret 7. Efter någon tids reaktordrift tenderar spelet att få ett värde större än noll - i synnerhet i ett mittparti hos varje höljerörssida - vilket medför att ett läckflöde 1ü strömmar mellan varje höljerörssida och en mot- svarande sida hos ramen 8 med en hastighet som är tillräckligt stor för att medföra en betydlig trycksänkning längs denna del av läckflödesvägen. Genom att vätsketrycket på ramens 8 insida är större än vätsketrycket på dess ut- sida, utsättes ramsidan för en utåtriktad kraftverkan och böjes därigenom utåt, varvid läckflödet och därmed differensen mellan de båda trycken minskar, och en jämvikt inställer sig. När, efter relativt lång reaktor- drift, maximal utböjning av en höljerörssida har ägt rum, har motsvarande ramsidas mittparti fått en nästan lika stor utböjning. Denna utböjning kan med fördel till största delen vara en oelastisk deformation.

Vid den på fig i! visade utföringsformen används en ram 8' i stället för den ovan beskrivna ramen 8. Den förra skiljer sig från den senare huvudsakligen genom att den i stället för utsprången 11 har ett kvadratiskt nedre parti som omsluter bottendelen 2 utan nämnvärt spel, och som alternativt kan vara fastsvetsat vid denna. Dessutom är varje ramsida försedd med ett flertal mot cr motsvarande höljerörssida vettande, i ändarna tillslutna horisontella spår 15. Spåren 15 medför att man vid i övrigt lika förhållanden får större tryokskillnad mellan innersida och yttersida hos ramen 8'. ošw* X 8306272-9 Vid den på fig 5 visade utföringsformen används en i huvudsak kvadratisk plåt- ring 17 som är utförd i Zirkaloy eller rostfritt stål och med en tjocklek som är mindre än 50 % - företrädesvis mindre än 25 % - av höljerörets 1 vägg- tjocklek.

Bränslepatronen har en bottendel 2' som skiljer sig från den på fig 2 visade genom att dess inre via fyra horisontella kanaler 16 står i förbindelse med ramens 17 innersida. Kanalerna 16 är riktade mot bottendelens 2' vertikala måttlinje och bildar 900 med varandra. Plåtringen 17 kan med fördel utgöras av en plåtstrimla, vars ändar överlappar varandra utan inbördes fixering.

Plåtringen 17 har längs hela sin omkrets ett övre invikt kantparti 18 och ett nedre invikt kantparti 19, vilka med spel är införda i var sitt i botten- delen 2 utformat, ringformigt spår 20 respektive 21.

Hos en ny bränslepatron har spalten mellan höljeröret 7 och bottendelen 2' en bredd som praktiskt taget är lika med väggtjockleken hos plåtringen 17.

Efter som vattentrycket i spalten är något lägre än i bottendelen 2', kommer utsidan hos plåtringen 17 att pressas mot de fyra höljerörsväggarna även om dessa genom åldring kommer att böjas utåt. När spalten mellan bottendelen 2' och höljeröret ökar, kommer de i spåren 20 och 21 anordnade kantpartierna att förflytta sig utåt. Plåtringen 17 är tunn och flexibel och anpassar sig lätt efter höljerörssidornas krökning.

Den på fig 6 visade utföringsformen av uppfinningen skiljer sig från den på fig 5 visade endast genom att bottendelen 2" har ett vertikalt uppåt vettande ringspår 22 i stället för det på fig 5 visade spåret 21, under det att det nedre kantpartiet hos plåtringen 17' är utformat att kunna införas i spåret 22 med spel.

Claims (5)

8306272-9 PATENTKRAV

1. Bränslepatron för en kokvattenreaktor innefattande en topplatta (1) och en bottendel (2), ett flertal mellan dessa anordnade vertikala bränsle- stavar (3) samt ett höljerör (7) som har fyra parvis parallella höljerörs- väggar och som omsluter nämnda bränslestavar, under det att nämnda topp- platta (1) är anordnad i dragkraftöverförande förbindelse med nämnda botten- del, medan nämnda bottendel är utförd med en nedåt vettande inloppsöppning (6) för reaktorkylmedel och innefattar en perforerad bottenplatta (5) på vilken nämnda bränslestavar (3) vilar, under det att ett nedre parti hos nämnda höljerör är anordnat att i odeformerat skick omsluta nämnda botten- del (2) utan nämnvärd mellanliggande läckagespalt ochpå sådant sätt, att höljeröret (7) utan föregående lossningsoperation kan avlyftas från nämnda bottendel, under det att minst ett på nämnda bottendel monterat, innanför nämnda höljerör och i närheten av en av nämnda höljerörsväggar anordnat tätningsorgan innehåller ett parallellt med väggen anordnat plåtparti som är anordnat att vid en eventuell utböjning av höljerörsväggen kunna följa denna med en rörelse som i större eller mindre grad medför en blockering av en vid nämnda utböjning bildad läokflödesväg, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda plåtparti (8; 8'; 17; 17') är anordnat att på sin inåt vettande sida belastas med ett högre, i nämnda bottendel (2; 2'; 2") verk- ande vattentryck, under det att nämnda plâtpartis utåtvettande sida be- lastas med ett lägre, i nämnda läckflödesväg (1U) verkande tryck, varvid åtminstone en större del av nämnda blockerande rörelse endast åstadkommas medelst hydrauliska krafter.

2. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda plåtparti (8) åtminstone till största delen är anordnat ovanför nämnda underdel och på sådant sätt, att nämnda vid en eventuell utböjning bildade läckflödesväg (lä) längs en större del av väglängden kommer att av- gränsas inåt medelst nämnda plåtparti (8).

3. Bränslepatron enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda plåtparti (8') är försett med ett flertal horisontella, med inbördes vertikalt avstånd utformade och mot nämnda höljerörsvägg vettande spår (15).

4. H. Bränslepafrnn sa1igf patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda plåtparti (8; 8') är försett med ett flertal med inbördes hori- sontellt avstånd utformade vertikala slitsar (9). 8306272-9

5. Bränslepatron enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda tätningsorgan (17; 17') i sin helhet är anordnat nedanför den högsta punkten hos nämnda bottendel, under det att nämnda plåtparti har en övre och en nedre kant och att åtminstone nämnda övre kant är utformad med ett längs hela kanten förlöpande, horisontellt riktat utsprång (18) som är infört i ett horisontellt förlöpande, utåt vettande, i nämnda bottendel utformat spår (20), medan plattans inåt vettande sida står i hydraulisk förbindelse med bottendelens (2', 2") inre via en i botten- delens sidoyta utmynnande kanal (16).