SE517733C2 - Bränslepatron och rörformigt element för en nukleär kokarvattenreaktor - Google Patents

Description

517 733 . . o ~ - n . . . > .- att de ej blir överhettade. Dels tjänstgör vattnet som neu- tronmoderator, dvs vattnet bromsar ned neutronerna till en lägre hastighet. Därmed ökar reaktorns reaktivitet. Vattnet strömmar vanligtvis genom bränslepatronen nedifrån och upp.

Upptill i bränslepatronen har vattnet därför uppvärmts i högre utsträckning. Detta medför att andelen ånga är större upptill i bränslepatronen än nedtill. Det föràngade vattnet används vanligen till att driva en turbin. Eftersom ånga har en relativt låg densitet är ångan i bränslepatronens övre del en sämre moderator än vattnet nedtill i bränslepatronen.

För att uppnå en god effektivitet och en hög säkerhet finns många olika krav på en nukleär reaktor. Ett krav är att re- aktiviteten inte får vara för hög då reaktorn är avställd.

Ett annat mål är att reaktiviteten är så hög som möjligt när reaktorn är i drift. Ett ytterligare krav är att kylningen av bränslestavarna är tillräcklig så att inte s.k. torrkok- ning uppstår. Torrkokning innebär att den 'vattenfilm som finns på bränslestavarnas yta försvinner eller bryts sönder.

Detta leder till lokalt bränslestaven och det genom bränslepatronen strömmande vatt- försämrad värmeövergång mellan net. Detta leder i sin tur till förhöjd väggtemperatur hos bränslestavarna. Den förhöjda väggtemperaturen kan leda till att allvarliga skador uppträder pá bränslestaven. Ett ytter- ligare krav är att tryckfallet inte är för stort i bränsle- patronen, dvs att det inte råder för stor skillnad mellan trycket hos kylmedlet nedtill i bränslepatronen jämfört med högre upp i bränslepatronen. Ett sådan tryckfall leder näm- ligen till effektförluster.

För att uppfylla de olika säkerhetskraven, för att uppnå tillräcklig kylning av bränslestavarna och för att samtidigt erhålla en. hög reaktivitet vid, drift har ett stort antal olika tekniska lösningar föreslagits. Det är till exempel vanligt att en bränslepatron har en eller flera vattenkana- ler genom vilka icke kokande vatten strömmar uppåt genom lO 517 733 o a - n . en bränslepatronen. Därmed ökas mängden icke kokande vatten i bränslepatronen. Detta medför att en god moderering uppnås.

Vidare finns olika förslag beträffande användandet av bräns- lestavar av olika längd. Dvs ett antal kortare bränslestavar anordnas i bränslepatronen på sådant sätt att dessa bränsle- stavar ej når lika högt upp i .bränslepatronen son! andra längre bränslestavar. Därmed ökas andelen vatten i övre de- len av bränslepatronen som samtidigt kärn- bränslematerial är lägre upptill. mängden EP-Bl-O 514 117 beskriver olika utföringsformer av bränsle- patroner med s.k. dellánga bränslestavar. Ovanför sådana dellánga bränslestavar bildas ett utrymme där en blandning av flytande vatten och vattenånga flödar uppåt genom bräns- lepatronen. Detta dokument behandlar främst problemet med att vatten kan tränga in i ångan som strömmar uppåt i nämnda utrymme. För att komma till rätta med detta problem föreslås i detta dokument att olika typer av flödespåverkande element placeras i nämnda utrymme. Dessa element kan antingen utgå från och vara förbundna med de dellánga bränslestavarna el- ler också vara anordnade på annat sätt ovanför dessa del- lánga bränslestavar. Dokumentet anger även möjligheten att sådana flödespáverkande element hålls på plats i bränslepa- tronen med hjälp av spridare. Gemensamt för de flödespáver- detta dokument är att vattnet påverkas att lämna nämnda utrymme i alla olika riktningar vid sidan om nämnda utrymme. kande element som beskrivs i Dvs kylmedelsflödet avleds inte i någon speciell förutbestämd riktning. Vidare har det visat sig att den typ av flödespåverkande element som beskrivs i nämnda dokument leder till ett relativt stort tryckfall i bränslepatronen.

US 5 859 888 beskriver ett förlängningsrör som är inrättat att anordnas ovanför en dellàng bränslestav i en bränslepa- tron. Förlängningsröret innefattar ett stort antal hål ut- ~ ~ - - .- oo 517 733 » ~ - - . . . . - . .- spridda utefter sin perifera yta och en invändig anordnad skruvlinjeformad flödesbana. En blandning av vätska och ånga sugs in förlängningsröret genom hål anordnade vid ett nedre parti av förlängningsröret. Under vätske- och àngblandning- ens flöde uppåt inuti förlängningsröret passeras den invän- digt skruvlinjeformade banan. Vätske- och ångblandningen er- håller här en virvelrörelse och de tyngre Vätskedropparna separeras radiellt utåt från ångan. Vätskedropparna leds ra- diellt utåt genom hålen i förlängningsröret och mot närbe- lägna hellånga bränslestavar. Inte heller här leds Vätske- dropparna i någon speciell riktning utan de träffar väsent- ligen slumpmässigt de närmast belägna hellånga bränslesta- Varna .

SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en bränslepatron av den inledningsvis angivna typen som säker- ställer en förbättrad kylning av de hellånga bränslesta- varna. att åstadkomma en sådan Ett ytterligare ändamål år god kylning av bränslestavarna utan att orsaka ett större Ännu ett ändamål är att uppnå dessa fördelar på ett relativt enkelt och inte så kostsamt tryckfall i bränslepatronen. sätt. Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att tillhan- dahålla ett rörformigt element som är anpassat att anordnas i en bränslepatron, vilket rörformigt element möjliggör er- nàendet av de nämnda syftena med uppfinningen.

De ovan angivna syftena uppnås med bränslepatronen av det inledningsvis nämnda slaget, vilken kännetecknas av att det rörformiga elementet innefattar i närheten av utloppsöpp- ningen en invändigt anordnad kropp som har en yta som är in- rättad att avleda åtminstone en del av det uppåt flödande kylmedlet i det rörformiga elementet ut genom utloppsöpp- ningen och i en riktning mot en hellång bränslestav. Efter- som det rörformiga elementet är utformat att avleda en del 517 733 av kylmedelsflödet i en förutbestämd riktning mot en hellàng bränslestav ernås en väl kontrollerad flödesriktning av kyl- medel mot en hellàng bränslestav. Innefattar det rörformiga elementet flera utloppsöppningar kan de leda kylmedelsflödet mot olika hellånga bränslestavar. Det mot de hellånga bräns- lestavarna riktade flödet av kylmedel innehåller med fördel en relativt hög halt av vätska. Därmed minskar risken för torrkokning av de hellånga bränslestavarnas övre partier och kylningen förbättras. Det är även relativt enkelt att anord- na det rörformiga elementet i bränslepatronen eftersom det i området ovanför en dellång bränslestav finns ledigt utrymme.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfin- ning innefattar nämnda yta en lutande bana som har en sträckning från ett nedre kantparti till ett övre kantparti i riktning mot utloppsöppningen. Det uppåt flödande mediet erhåller när det träffar nämnda yta en radiell avlänkning mot utloppsöppningen. Eftersom ytan lutar uppåt mot utlopps- öppningen erhålls en relativt mjuk avlänkning av kylmedel- flödet mot utloppsöppningen. Med fördel innefattar' nämnda lutande bana, i riktning mot utloppsöppningen, en tilltagan- de lutning i förhållande till det uppåt riktade kylmedelflö- det i det rörformiga elementet. Därmed erhåller kylmedelflö- det en successiv tvärgående avlänkning mot utloppsöppningen vilket ger låga strömningsförluster och en väsentligen för- sumbar reducering av hastigheten.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning är det övre kantpartiet förbundet med ett vägg- parti hos det rörformiga elementet, vilket väggparti defini- erar en övre kant av utloppsöppningen. Härmed erhålls en lu- tande bana som leder kylmedelflödet från det nedre kantpar- tiet hela vägen fram till utloppsöppningen. Med fördel är det nedre kantpartiet förbundet med ett väggparti som är be- läget på en motsatt sida om utloppsöppningen i det rörformi- ga elementet. Härigenom erhålls en kontinuerlig lutande bana lO 517 733 » - n 4 . > . . - . .- över hela det rörformiga elementets bredd. Huvuddelen av kylmedlet som strömmar uppåt i det rörformiga elementet av- länkas därmed ut genom utloppsöppningen. En sådan kropp kan innefatta ett delvis utskuret första materialparti som har böjts inåt i det rörformiga elementet så att det utskurna första materialpartiets ursprungliga inre yta bildar nämnda yta och att det utskurna området i det rörformiga elementets vägg bildar en inloppsöppning. En sådan kropp av ett utsku- ret materialparti kan erhållas på ett relativt enkelt sätt och kräver således inte tillförsel av kompletterande materi- al. Samtidigt erhålls i det utskurna materialområdet en in- loppsöppning för kylmedlet. Med fördel är det första materi- alpartiets ursprungliga övre kantparti, medelst ett fästme- del, förbunden med nämnda väggparti som definierar en övre kant hos utloppsöppningen. Den kylmedelflödet avlänkande ytan erhåller härmed en sträckning tvärs över det rörformiga elementets inre väggytor. Kroppen erhåller genom nämnda fästmedel även en stabil förankring så att ett relativt kraftigt kylmedelflöde kan motstås. lämplig fästmetod.

Svetsning är här en Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning sträcker sig nämnda yta över hela det rörformiga Därmed erhåller hela det uppåt strömmande kylmedelflödet i. det rörformiga elementet elementets inre tvärsnittsarea. en avlänkning i sidled mot en närbelägen hellång bränsle- stav. Med fördel innefattar nämnda kropp en plugg som vid ett nedre parti innefattar nämnda yta. Att forma en plugg med en lämplig yta för att avlänka kylmedelflödet är rela- tivt okomplicerat. Med fördel är även nämnda plugg inrättad att medge skarvning av det rörformiga elementet med den del- långa bränslestaven och/eller andra rörformiga element. En sådan plugg tillhandahåller således två funktioner hos det rörformiga elementet. 517 733 - . . . en Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar nämnda inloppsöppningar ett flertal delvis utskurna och inåt böjda materialpartier i det rörfor- miga elementets väggyta. Sådana relativt små öppningar an- ordnas med fördel i ett relativt stort antal runt det rör- formiga elementets periferi på ett flertal höjdnivåer. Genom sådana inåt böjda materialpartier leds den befintliga vat- tenfilmen på ytan hos det rörformiga elementet in i det rör- formiga elementet. Sådana öppningar kan uteslutande eller i kombination med ett fåtal större öppningar utgöra kylmedlets inloppsöppningar i det rörformiga elementet.

Enligt en föredragen utföringsform av bränslepatronen är det rörformiga elementet anordnat i en position intill höljes- väggen. Med fördel är inloppsöppningarna riktade mot höljes- väggen hos bränslepatronen så att det kylmedel som flödar uppåt mellan höljusväggen och det rörformiga elementet åt- minstone delvis leds in genom inloppsöppningarna. Detta kyl- medel innehåller vanligtvis en högre andel vätska än det kylmedel som flödar mer centralt genom bränslepatronen. Det är därför lämpligt att leda detta kylmedel inåt mot centralt placerade hellànga bränslestavar för att kyla dessa. Alter- nativt är det rörformiga elementet anordnat i en position intill en central kylmedelskanal i bränslepatronen. Även i detta område innehåller kylmedelet vanligtvis en högre andel vätska än det kylmedel som flödar genom bränslepatronen i övrigt. Det är därför lämpligt att även leda detta kylmedium mot närbelägna hellànga bränslestavar för att kyla dessa.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs såsom exempel föredragna utförings- former av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritning- ar, på vilka: Fig 1 visar schematiskt en snittvy av en bränslepatron, - Q ø - u» nnn nnn n n nn nn n n n nn n n n n n n n n n n nn nn n n n n n n n n n n n n n n n n n n nnn nnn n n n n n n n n n n n n n . n n n n n n n n n n n n n n n n n nn nn n n n n n n n n n n nn Fig 2 visar schematiskt en snittvy av ett rörformigt element enligt en första utföringsform, Fig 3a visar en utloppsöppning hos det rörformiga elemen- :en i Fig 2, Fig 3b visar en snittvy av en inlopps- och en utloppsöpp- ning hos det rörformiga elementet i Fig 2, Fig 3c visar en inloppsöppning hos det rörformiga elemen- tet i Fig 2, Fig 4 visar ett rörformigt element enligt en andra utfö- ringsform, Fig 5 visar ett rörformigt element enligt en tredje ut- föringsform och Fig 6 visar ett rörformigt element enligt en fjärde ut- föringsform.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig 1 “visar ett 'vertikalsnitt genom en bränslepatron 10.

Bränslepatronen 10 innefattar en yttre höljesvägg 12 som in- nesluter ett antal bränslestavar 14, 15 som är anordnade i bränslepatronen 10. Bränslestavarna 14, 15 är vanligtvis an- ordnade parallellt med varandra och sträcker sig i vertikal riktning. Det bör dock påpekas att bränslestavarna 14, 15 inte nödvändigtvis måste vara anordnade vertikalt och paral- lellt med varandra. Det förekommer bränslepatroner 10 med bränslestavar 14, 15 som har en viss lutning. Bränslestavar- na 14, 15 innehåller kutsar 22 av kärnbränslematerial, exem- pelvis i form av urandioxid. Bränslestavarna 14, 15 hålls på plats i knippen bränslepatronen 10 med hjälp av en botten- platta 16 och en topplatta 18. I bränslepatronen finns ett antal spridare 20a, 20b anordnade. Spridarna 20a, 20b har bl.a. funktionen att hålla bränslestavarna 14, 15 på bestäm- da avstånd från varandra.

En del av bränslestavarna 14, 15 utgörs av hellånga bränsle- stavar 14, vilka sträcker sig från 'väsentligen en första nu nu n o p n; p n o» nu .n n. o n. ~- ø n. n e n... v. n.. n. o . a n n o f.. un. u. u. ~~ Q n v. a a . - n nu u .. n . a a a n u 0 n u o» en » - q - . n - . . . »a nivå 24 belägen i en nedre del av bränslepatronen 10 till väsentligen en andra nivå 26 belägen i en övre del av bräns- lepatronen 10. Bränslepatronen. 10 innefattar också åtmin- stone en s.k. dellång bränslestav 15. En dellång bränslestav 15 sträcker sig väsentligen från nämnda första nivå 24 och uppåt men når ej lika högt upp i bränslepatronen 10 som de hellånga bränslestavarna 14. Företrädesvis innefattar bräns- lepatronen 10 ett flertal dellånga bränslestavar 15. De del- långa bränslestavarna 15 slutar företrädesvis, men ej nöd- vändigtvis, i området kring en spridare 20a. I det visade utföringsexemplet sträcker sig de dellånga bränslestavarna upp till ungefär den nivå där den övre av spridarna mar- kerade med 20a är anordnad. Åtminstone en spridare 20b är anordnad på en nivå som ligger över den nivå till vilken de dellånga bränslestavarna 15 når.

Bränslepatronen 10 är utformad att tillåta ett kylmedel, som vanligtvis är vatten, att flöda uppåt i bränslepatronen 10 mellan bränslestavarna 14, 15. Vattnet värms upp av bränsle- stavarna 14, 15 och andelen ånga i vätskan ökar successivt.

I den visade utföringsformen innefattar bränslepatronen 10 också en kylmedelskanal 28 genom vilken vatten i vätskeform är inrättad att strömma nedifràn och upp. De dellånga bräns- lestavarna 15 är med fördel anordnade intill höljesväggen 12 zfi- 25 och/eller nämnda kylmedelskanal 28. Vanligtvis innefattar bränslepatronen ett flertal spridare 20b anordnade på olika nivåer som ligger ovanför den nivå till vilken de dellånga 'i bränslestavarna 15 når. I Fig 1 visas för tydlighets skull Tv' endast en sådan högre belägen spridare 20b. Det bör också :~f 30 påpekas att en spridare 20a, 20b inte behöver sträcka sig nå' över hela bränslepatronens 10 tvärsnitt. Det är också möj- ligt att anordna ett flertal spridare vid sidan av varandra un; f": på samma nivå i bränslepatronen 10. Exempelvis innefattar en välkänd typ av bränslepatron 10 en vattenkanal 28 samt fyra con ytterligare mindre vattenkanaler som sträcker sig i radiell riktning ut från en centralt anordnad vattenkanal 28. I en Olli vi i I I o cool II: a n u u u i o 517 733 | . n . -n -10 sådan typ av bränslepatron är bränslestavarna 14, 15 exem- pelvis anordnade i fyra delknippen. Därvid är med fördel på varje nivå för spridare 20a, 20b fyra stycken spridare, ett för varje delknippe, anordnade vid sidan av varandra.

Ovanför' de dellànga. bränslestavarna 15 bildas ett utrymme där vatten både i gasform och i vätskeform strömmar uppåt.

Den del vatten i vätskeform som strömmar uppåt i detta ut- rymme har en väsentligen vertikal strömningsriktning och bi- drar därför inte i nämnvärt i konventionella bränslepatroner till kylning av de omkringliggande hellånga bränslestavarna 14. Enligt föreliggande uppfinning har därför här rörformiga element 32 anordnats koaxiellt ovanför de dellànga bränsle- stavarna 15. Det rörformiga elementets 32 uppgift är att av- leda åtminstone en del av kylmedelsflödet i en förutbestämd riktning mot en eller flera av de hellånga bränslestavarna 14. Härigenom erhålls en ökad kylning av de hellånga bräns- lestavarnas 14 övre partier samtidigt som torrkokning av dessa förhindras.

Fig 2 visar en första utföringsform av det rörformiga ele- mentet 32. Det rörformiga elementet 32 innefattar här på den sida som är vänd mot höljesväggen 12 ett flertal inloppsöpp- ningar 34 som är anordnade med relativt konstanta mellanrum på olika höjdnivåer' i bränslepatronen 10. Det rörformiga elementet 32 innefattar på en motsatt sida, som är vänd mot en hellång bränslestav 14, ett flertal utloppsöppningar 36 som även är anordnade med relativt konstanta mellanrum på olika höjdnivåer i bränslepatronen 10. Åtminstone en del av det kylmedel, som under drift av kokarvattenreaktorn, ström- mar uppåt i bränslepatronen 10 i utrymmet mellan höljesvägg 12 och det rörformiga elementet 32 leds in genom någon av inloppsöppningarna 34. Det kylmedlet leds väsentligen verti- kalt uppåt inuti det rörformiga elementet 32 tills kylmedlet stöter mot en yta 38. Ytan 38 innefattar en lutande bana som har en sträckning från ett nedre kantparti 40 till ett övre « . - ~ »- lO 517 735 ll kantparti 42 i riktning mot utloppsöppningen 36. Den lutande banan innefattar i riktning mot utloppsöppningen 36 en till- tagande lutning i förhållande till det uppåt strömmande kyl- medlet. Det uppåt strömmande kylmedlet i det rörformiga ele- mentet 32 leds av den lutande ytan 38 ut genom utloppsöpp- ningen 36 i en riktning mot den närbelägna bränslestaven 14.

Den lutande ytan 38 är väl avrundad och gör att kylmedlets strömningsförluster vid avlänkningen kan hållas på en låg nivå. Kylmedlet erhåller därmed en relativt liten hastig- hetsminskning då det avlänkas mot bränslestaven 14. Det är nödvändigt att det tvärgående kylmedelsflödet har en rela- tivt hög utgångshastighet för att det ska kunna passera ge- nom det befintliga kylmedelflödet, som strömmar uppåt mellan det rörformiga elementet 32 och bränslestaven 14, och nå den närbelägna bränslestaven 14. Det kylmedel som flödar uppåt mellan höljesväggen 12 och det rörformiga elementet 32 inne- håller vanligtvis en högre andel vätska än det kylmedel som flödar uppåt mer centralt i bränslepatronen 10. Det är där- för lämpligt att anordna det rörformiga elementet 32 invid för att leda detta kylmedel, relativt hög andel vätska, en höljesvägg 12 som har en mot en närbelägen hellång bräns- lestavs 14 övre parti.

Fig 3b visar mer i detalj ett parti av det rörformiga ele- ment 32, i Fig 2. Detta parti innefattar en inloppsöppning 34 och utloppsöppning 36. För att tillverka ett sådant rör- formigt element 32 har inledningsvis utloppsöppningar 36 skurits ut ur ett ursprungligt rörformigt elements 32 vägg- yta på den eller de sidor som är inrättade att vara vända mot hellånga bränslestavar 14. Därefter har inloppsöppningar 34 skapats genom att ett första materialparti 44 delvis sku- rits ut ur det rörformigt elements 32 väggyta på en motsatt sida. Det första materialpartiet 44 innefattar dock ett ned- re kantparti 40 som är förbundet med det rörformiga elemen- tet 32. inåt i. det rörformiga elementet 32 hålrum tills ett övre Det första materialpartiet 44 har därefter' böjts 517 733 v ~ u . »u 12 kantparti 42 hos det första materialpartiet 44 nått det rör- formiga elementets 32 sida som innefattar utloppsöppningarna 36. Inloppsöppningarna 34 är här anordnade ett kort stycke ovanför utloppsöppningarna 36 så att det övre kantpartiet 42 hos det första materialpartiet 44 är möjligt att svetsas samman med ett väggparti 45 hos det rörformiga elementet 32, Det nedre kantpartiet 40 definierar pà ett motsvarande sätt en som definierar en övre kant hos utloppsöppningen 36. nedre kant hos en inloppsöppning 34. Det första materialpar- tiets 44 ursprungligen invändiga yta 38 bildar nu en väsent- ligen lutande krökt flödesbana mellan det nedre kantpartiet 40 och det övre kantpartiet 42. Med ett sådan delvis utsku- ret och inåt böjt första materialparti 44 erhålls på ett en- kelt sätt både en inloppsöppning 34 och en yta 38 med en lämplig form för att avlänka kylmedelflödet ut genom en ut- loppsöppning 36 och mot den närbelägna hellànga bränslesta- ven 14. I Fig 3a visas en utloppsöppning 36 sedd framifrån.

Utloppsöppningen. 36 har' här en. väsentligen. oval forn1 men även andra funktionella former är tänkbara. I Fig 3c visas en inloppsöppning 34 sedd framifrån. Inloppsöppning 34 har även en väsentligen oval form frånsett vid det nedre kant- partiet 40 som har en väsentligen rak sträckning. Även in- loppsöppningens 34 form kan varieras.

Fig 4 visar ett rörformigt element 32 som består av två ko- axiellt förbundna rörformiga delelement 32'. En plugg 46 är här införd ett stycke i respektive rörformigt delelements 32' hålls samman. Med användning av sådana mellanliggande pluggar 46 koaxiellt anslutna ändar så att delelementen 32' kan ett rörformigt element 32 konstrueras av ett väsentligen godtycklig antal koaxiellt förbundna rörformiga delelement 32'. Det övre visade rörformiga delelementet 32' har vid ett nedre parti försetts med en inloppsöppning 34 och det nedre visade rörformiga delelementet 32' har vid ett övre parti försetts med en utloppsöppning 36. Pluggen 46 innefattar vid ett nedre parti en yta 38 som, från ett nedre kantparti 40 517 733 ~ u . . n» 13 till ett övre kantparti 42, uppvisar en tilltagande lutning i förhållande till ett uppåt i det rörformiga elementet 32 riktad kylmedelflöde efter en krökt bana. Med en sådan form avlänkar ytan 38 det uppåt i det rörformiga delelementets 32' strömmande kylmedlet i riktning mot ett övre parti hos en hellång bränslestav 14 med en relativt liten hastighets- förlust.

Fig 5 visar ett rörformigt element 32 som innefattar två rörformiga delelement 32'. De rörformiga delelementen 32' har förbundits koaxiellt med varandra medelst en plugg 46 som beskrivs i Fig 4. Den dellànga bränslestaven 15 innehål- ler ett flertal kutsar 22 som hålls på plats i bränslestaven medelst en fjäder 48 och en upptill anordnad plugg 50.

Ett utskjutande övre parti hos pluggen 50 har här skjutits in i ett nedre parti hos det längst ned belägna rörformiga delelementet 32' så att en koaxiell förbindning åstadkom- mits. De rörformiga delelementen 32'innefattar här ett fler- tal inloppsöppningar 34' som är anordnade på olika höjdnivå- er utefter det rörformiga delelementet 32' sträckning. In- loppsöppningarna 34' är här anordnade runt väsentligen hela det rörformiga delelementets 32' omkrets. Inloppsöppningarna 34' är bildade genom att andra materialpartier 52 delvis har skurits ut ur det rörformiga delelementets 32' vägg och böjts inåt. De inåt böjda andra materialpartierna 52 inne- -I fattar en uppåt avslutande kant 54. Med sådana inåt böjda É andra materialparti 52 leds den befintliga vätskefilmen på ïff en utvändig yta hos de rörformiga delelementens 32, under ""f strömning uppåt, längs de andra materialpartiernas 52 yta 2_l: 30 och in i det rörformiga delelementet 34. Då vätskefilmen når -§ de andra materialpartiernas 52 avslutande kanter 54 förs ;':¿ vätskan med av kylmedelflödet uppåt i det rörformiga delele- mentet 32'. Kylmedlet i det rörformiga delelementet 32' er- ¿~_ håller därmed en relativt hög andel vätska, vilket är önsk- värt för att kunna kyla en närbelägen hellång bränslestav 14. 517 733 - ~ n . . . . . ~ . -fl 14 Fig 6 visar ett rörformigt element 32 som är relativt kort.

Det har en avslutande övre ände belägen på en nivå under den andra nivå 26. En plugg 56 har här anordnats vid den övre änden. Pluggen 56 innefattar vid ett nedre beläget parti på motsvarande sätt som pluggen 46 i Fig 5 en yta 38 som är in- rättad att avlänka det uppåt i det rörformiga elementet 32 strömmande kylmedlet ut genom utloppsöppningen 36. Det rör- formiga elementets 32 konstruktion överensstämmer i övrigt med de rörformiga delelementens 32' utformning i Fig 5.

Föreliggande uppfinning är på intet sätt begränsad till den på ritningarna framställda utföringsformen utan kan modifie- ras fritt inom patentkravens ramar. Exempelvis så kan rör- formiga element 32, 32' enligt uppfinningen uppvisa både in- loppsöppningar 34 av den typ som visas i Fig 2 och inlopps- öppningar 34' som visas i Fig 5. Ett och samma rörformigt element32, 32' kan även innefatta inloppsöppningar 34 och utloppsöppningar 36 i olika riktningar. usa non

Claims (26)

10 15 20 25 30 35 , n oann o a 517 733 15

1. Bränslepatron (10) för en nukleär kokarvattenreaktor, varvid bränslepatronen (10) innefattar ett flertal hellånga bränslestavar (14) som sträcker sig från väsentligen en för- sta nivå (24) belägen i en nedre del av bränslepatronen (10) till väsentligen en andra nivå (26) belägen i en övre del av bränslepatronen (10), åtminstone en dellång bränslestav (15) som sträcker sig väsentligen från nämnda första nivå (24) (26) och åtminstone ett rörformigt element (32) som är anordnat i ett och uppåt men inte ända upp till den andra nivån område som är beläget ovanför den dellånga bränslestavens (15) position i bränslepatronen (10), varvid ett kylmedel är inrättat att under drift av kokarvattenreaktorn flöda uppåt genom bränslepatronen (10) för att kyla bränslestavarna (14, 15) och att åtminstone en del av det kylmedelflöde som pas- serar' genonx nämnda. område är inrättat att ledas in i. det rörformiga elementet (32, 32') genom åtminstone en inlopps- öppning (34, 34') och ut genom åtminstone en utloppsöppning (36), kännetegknad_ay att det rörformiga elementet (32, 32') innefattar i närheten av utloppsöppningen en invändigt an- (44, 46) (38) att avleda åtminstone en huvuddel av det uppåt riktade kyl- (32, 32') en riktning mot en hellång ordnad kropp som har en yta som är inrättad medelflödet i. det rörformiga elementet (36) och i ut genom utloppsöppningen bränslestav (14).

2. Bränslepatron enligt krav 1, kännetegknad_ay att nämnda yta (38) innefattar en lutande bana som har en sträckning från ett nedre kantparti (40) till ett övre kantparti (42) i riktning mot utloppsöppningen (36). att nämnda riktning mot utloppsöppningen

3. Bränslepatron enligt krav 2, lutande bana innefattar, i (36), en tilltagande lutning i förhållande till det uppåt riktade kylmedelflödet i det rörformiga elementet (32). 10 15 20 30 35 517 733 n ann no 16

4. Bränslepatron enligt krav 2 eller 3, känn§tegknad_ay att det övre kantpartiet (42) (45) hos det rörformiga elementet (32, 32') vilket väggparti är förbundet med ett väggparti (45) definierar en övre kant hos utloppsöppningen (36).

5. Bränslepatron enligt något av kraven 2 till 4, känngtggk; nad_ay att det nedre kantpartiet (40) väggparti som är beläget på en motsatt sida om utloppsöpp- ningen (36) i det rörformiga elementet (32). är förbundet med ett

6. Bränslepatron enligt krav 5, kännetegknad_ay att nämnda kropp innefattar ett delvis utskuret första materialparti (44) som har böjts inåt i det rörformiga elementet (32, 32') så att det utskurna första materialpartiets (44) ursprungli- ga inre yta bildar nämnda yta (38) och att det utskurna om- (32, 32') rådet i det rörformiga elementets vägg bildar en inloppsöppning (34).

7. Bränslepatron enligt krav 6, kännetegknad_ay att det för- sta materialpartiets (44) (42) är, medelst ett fästmedel, förbunden. med. nämnda 'väggparti ursprungliga övre kantparti (45) som definierar en övre kant hos utloppsöppningen (36).

8. Bränslepatron enligt något av föregående krav, kännetegk; nad_ay att nämnda yta (38) (32, 32') sträcker sig över hela det rör- formiga elementets inre tvärsnittsarea. kännetenknad_ay att nämnda kropp innefattar en plugg (46, 50, 56) som innefattar nämnda

9. Bränslepatron enligt krav 8, yta (38) vid ett nedre parti.

10. Bränslepatron enligt krav 9, känn§tegknad_ay att nämnda plugg (46, 50) även är inrättad att medge skarvning av det (32, 32') ven (15) och/eller andra rörformiga element. rörformiga elementet med den dellånga bränslesta- 10 15 20 25 30 35 a »nu 517 733 o a a Q u n . u ø I ~ 0 II 17

11. Bränslepatron enligt något av föregående krav, känne; tegknad_gy att nämnda inloppsöppningar (34') innefattar ett flertal delvis utskurna och inåt böjda andra materialpartier (52) i det rörformiga elementets (32, 32') väggyta.

12. Bränslepatron enligt något av föregående krav, känng; tegknad_ay att det rörformiga elementet (32, 32') nat i en position intill höljesväggen (12) hos bränslepatro- (10). är anord- nen

13. Bränslepatron enligt något av de föregående kraven 1-11, känneQgflygL_§y att det rörformiga elementet (32, 32') är anordnat i en position intill en central kylmedelskanal (28) hos bränslepatronen (10).

14. Rörformigt element inrättat att anordnas i en bränslepa- tronen (10) för en nukleär kokarvattenreaktor, varvid bräns- (10) stavar (14) som sträcker sig från väsentligen en första nivå lepatronen innefattar ett flertal hellånga bränsle- (24) belägen i en nedre del av bränslepatronen (10) till vä- sentligen en andra nivå (26) belägen i en övre del av bräns- lepatronen (10) och åtminstone en dellång bränslestav (15) (24) och uppåt men inte ända upp till den andra nivån (26), var- (32) i ett område som är beläget ovanför den dellånga bränslesta- som sträcker sig väsentligen från nämnda första nivå vid nämnda rörformiga element är inrättat att anordnas vens (15) position i bränslepatronen (10), varvid ett kylme- del är inrättat att under drift av kokarvattenreaktorn flöda uppåt genom bränslepatronen (10) för att kyla bränslestavar- na (14, 15) och att åtminstone en del av det kylmedelflöde som passerar genom nämnda område är inrättat att ledas in i det rörformiga elementet (32, 32') loppsöppning (34, 34') och ut genom åtminstone en utlopps- öppning (36), känneLegknat_ay att det rörformiga elementet (32, 32') innefattar i närheten av utloppsöppningen (36) en genom åtminstone en in- 10 15 20 25 30 35 a ueuv o 517 733 Üïšï* " . n-a »n 18 invändigt anordnad kropp (44, 46) som har en yta (38) som är inrättad att avleda åtminstone en huvuddel av det uppát rik- tade kylmedelflödet i det rörformiga elementet (32, 32') ut genom utloppsöppningen (36) och i en riktning mot en helláng bränslestav (14).

15. Rörformigt element enligt krav 14, kännetegknat_3y att nämnda yta (38) innefattar en lutande bana sträckning frán ett nedre kantparti (40) till ett övre kant- som har en parti (42) i riktning mot utloppsöppningen (36).

16. Rörformigt element enligt krav 15, kännetegknat_ay att nämnda lutande bana innefattar, i riktning mot utloppsöpp- ningen (36), en tilltagande lutning i förhållande till det uppåt riktade kylmedelflödet i det (32). rörformiga elementet

17. Rörformigt element enligt krav 15 eller 16, kännetegknat ay att det övre kantpartiet (42) är förbundet med ett vägg- (45) (32, 32') vilket väggparti (45) definierar en övre kant hos utloppsöppningen (36). parti hos det rörformiga elementet

18. Rörformigt element enligt något av kraven 15 till 17, känne;egknaL_ay det nedre kantpartiet (40) är förbundet med ett väggparti som är beläget på en motsatt sida om utlopps- öppningen (36) i det rörformiga elementet (32).

19. Rörformigt element enligt krav 18, kännetegkna;_ay att nämnda kropp innefattar ett första delvis utskuret material- (44) (32, 32') så att det utskurna första materialpartiets (44) parti som har böjts inåt i. det rörformiga elementet ursprungliga inre yta bildar nämnda yta (38) och att det ut- skurna området i det rörformiga elementets (32, 32') vägg bildar en inloppsöppning (34). 10 15 20 25 30 35 u . ø o ~ u u o - - .o 517 733 19

20. Rörformigt element enligt kraven 19, kännetecknaL_ay att det första materialpartiets (44) ursprungliga övre kantparti (42) är, medelst ett fästmedel, förbunden med nämnda vägg- parti (45) som definierar en övre kant hos utloppsöppningen (36).

21. Rörformigt element enligt något av de föregående kraven 14 till 20, känneLegknat_ay att nämnda yta (38) sträcker sig över' hela det rörformiga. elementets (32, 32') inre tvär- snittsarea.

22. Rörformigt element enligt krav 21, kännetegknat_ay att nämnda kropp innefattar en plugg (46, 50, 56) som innefattar nämnda yta (38) vid ett nedre parti.

23. Rörformigt element enligt krav 22, kännetegknaL_ay att nämnda plugg (46, 50) även är inrättad att medge skarvning (32, 32') med den dellånga bränslestaven (15) och/eller andra rörformiga element. av det rörformiga elementet

24. Rörformigt element enligt något av de föregående kraven 14 till 23, att nämnda (34') innefattar ett flertal delvis utskurna och inåt böjda (52) (32, inloppsöppningar andra materialpartier i det rörformiga elementets 32') väggyta.

25. Rörformigt element enligt något av de föregående kraven 14 till 24, kännetegkna§__ay att det rörformiga elementet (32, 32') är anordnat i en position intill höljesväggen (12) hos bränslepatronen (10).

26. Rörformigt element enligt något av de föregående kraven 14 till 24, kännetegß:§fi;_ay att det rörformiga elementet (32, 32') är anordnat i en position intill en central kylme- delskanal (28) hos bränslepatronen (10).