[go: up one dir, main page]

CZ281979B6 - Detachable nuclear fuel element - Google Patents

Detachable nuclear fuel element Download PDF

Info

Publication number
CZ281979B6
CZ281979B6 CS922088A CS208892A CZ281979B6 CZ 281979 B6 CZ281979 B6 CZ 281979B6 CS 922088 A CS922088 A CS 922088A CS 208892 A CS208892 A CS 208892A CZ 281979 B6 CZ281979 B6 CZ 281979B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
plates
guide tubes
fuel cell
rods
adapter plate
Prior art date
Application number
CS922088A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Alain Brosset
Pascal Burfin
Original Assignee
Framatome
Compagnie Generale Des Matieres Nucleaires
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 Framatome, Compagnie Generale Des Matieres Nucleaires filed Critical Framatome
Publication of CZ208892A3 publication Critical patent/CZ208892A3/en
Publication of CZ281979B6 publication Critical patent/CZ281979B6/en

Links

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
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/3305Lower nozzle
    • 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
    • G21C3/334Assembling, maintenance or repair of the bundles
    • 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
    • G21C3/34Spacer grids
    • G21C3/352Spacer grids formed of assembled intersecting strips
    • 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
    • G21C3/33Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
    • G21C3/331Comprising hold-down means, e.g. springs
    • 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)

Abstract

Jaderný palivový článek reaktoru, chlazeného a tlumeného lehkou vodou, obsahuje nosnou kostru se dvěma nástavci (12, 14), spojenými vodicími trubkami (16) a s mřížemi (20, 22). Každá mříž má tři sady destiček navzájem se křížících, které vymezují buňky. Destičky jsou opatřeny prostředky pro sevření tyčí, které udržují tyto tyče v okách pravidelné trojúhelníkové sítě. Horní nástavec (12) obsahuje spodní část s přechodovým zvonem (34) z šestiúhelníkového průřezu na válcovitý kus, opatřený demontovatelnou adaptační deskou (32) a horní část, která má válcovou objímku (40) posuvně uloženou na válcovém kusu a udržovací desku (42). Trubkovité rozpěry (44) omezují vzájemnou vzdálenost adaptační desky (32) a udržovací desky (42). Pružiny (46) uplatňují na desky sílu, která se snaží je od sebe vzdálit.ŕThe reactor fuel-cooled, light-water-cooled nuclear fuel cell comprises a support frame with two extensions (12, 14) connected by guide tubes (16) and bars (20, 22). Each lattice has three sets of plates that cross each other to define cells. The plates are provided with means for clamping the rods that hold the rods in the meshes of a regular triangular mesh. The top extension (12) includes a bottom portion with a transition bell (34) of hexagonal cross section per cylindrical piece provided with a removable adapter plate (32) and an upper portion having a cylindrical sleeve (40) slidably mounted on the cylindrical piece and retaining plate (42) . The tubular spacers (44) limit the distance between the adapter plate (32) and the retaining plate (42). The springs (46) exert a force on the plates that tries to move them apart

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká jaderného palivového článku reaktoru, chlazeného a tlumeného lehkou vodou. Článek sestává z nosné kostry se dvěma nástavci, spojenými vodícími trubkami, a z mříží, rozdělených podél sestavy. Každá mříž má tři sady destiček navzájem se křížících, které vymezují příčné buňky, přičemž jedněmi buňkami procházejí vodicí trubky a druhými palivové 10 tyče. Destičky jsou opatřeny prostředky pro sevření tyčí, které udržují tyto tyče v okách pravidelné trojúhelníkové sítě a jsou připevněny alespoň k některým vodicím trubkám.The present invention relates to a nuclear fuel cell reactor cooled and attenuated by light water. The cell consists of a carcass with two attachments connected by guide tubes and lattices distributed along the assembly. Each lattice has three sets of plates intersecting each other defining transverse cells, with one cell passing through the guide tubes and the other through the fuel rods. The plates are provided with means for clamping the bars which hold the bars in the eyes of a regular triangular grid and are attached to at least some guide tubes.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Doposud jsou známé takové palivové články, které mají alespoň jednu koncovou mříž z materiálu, udržujícího své mechanické vlastnosti při ozáření a tato mříž přispívá k vertikálnímu držení tyčí, zatímco středové mříže jsou ze slitiny na bázi zirkonia (jehož neutronová absorpce je mnohem menší než u mříží koncových) a jsou vybaveny takovými prostředky, jako jsou 20 výstupky a pružiny, vyříznuté v destičkách, vyvíjející na tyče sílu příčného držení a podpory, která se může snižovat v průběhu záření.To date, fuel cells are known which have at least one end grating of a material retaining its mechanical irradiation properties and this grating contributes to the vertical holding of the rods, while the central grids are of a zirconium-based alloy (whose neutron absorption is much less than grids and are provided with such means as protrusions and springs, cut in the plates, exerting on the rods a transverse holding and support force which can be reduced during radiation.

Vynález si zejména klade za cíl řešení palivového článku, jehož horní nástavec je konstruován způsobem, že přenáší sílu, působící proti otočení, kterou vyvíjí horní deska jádra, a že umožňuje 25 různou dilataci mezi sestavami, sadami a mezi článkem a konstrukcí reaktoru, a umožňuje výstup vody směrem k průchodům, vytvořeným v horní desce jádra mezi operami horních nástavců.In particular, it is an object of the present invention to provide a fuel cell in which the upper adapter is constructed in such a way that it transmits the anti-rotation force exerted by the upper core plate and allows different dilatations between assemblies, kits and between the cell and reactor structure. outlet of water towards the passages formed in the upper core plate between the abutments of the upper extensions.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tomuto požadavku vyhovuje zejména palivový článek podle vynálezu, jehož podstatou je, že horní nástavec obsahuje spodní část s přechodovým zvonem z šestiúhelníkového průřezu do válcovitého kusu, opatřený příčnou adaptační deskou, která je rozebíratelně spojená s některými z vodicích trubek; a horní část s válcovou objímkou, posuvně uloženou na válcovém kusu spodní 35 části, a udržovací desku, trubkovité rozpěry, omezující vzájemnou vzdálenost adaptační desky a udržovací desky, určené ke spojení s dalšími vodícími trubkami, a pružiny, uložené mezi deskami pro vyvíjení síly, která se snaží tyto desky od sebe vzdálit.In particular, the fuel cell according to the invention satisfies this requirement in that the upper extension comprises a lower part with a hexagonal-to-cylindrical transitional bell having a transverse adapter plate which is detachably connected to some of the guide tubes; and an upper portion with a cylindrical sleeve slidably mounted on the cylindrical piece of the lower portion 35, and a retaining plate, tubular spacers limiting the distance between the adapter plate and the retaining plate to be coupled to other guide tubes, and springs mounted between the force plates, trying to move these plates apart.

Vodicí trubky, umístěné naproti rozpěrám, mohou být jednoduše o tyto rozpěry opřeny, zatímco 40 ostatní vodicí trubky, daleko početnější, jsou rozebíratelně spojené s adaptační deskou. Otvory ve zvonu mohou mít tvar přibližně polokruhový a každý z nich se může otevírat na větší části šestiúhelníkové plochy. Vodicí trubky jsou například připevněny ke spodnímu nástavci pomocí šroubu, zablokovaného proti otáčení po sevření na koncových objímkách vodicích trubek. Šrouby a zátky mohou být opatřeny středovým otvorem pro umožnění chlazení tyčí ovládacího 45 svazku, nebo změny spektra, když jsou tyto tyče vloženy do článku. Vynález bude lépe pochopen z popisu příkladu provedení podle vynálezu, k němuž se také vztahují připojené výkresy.The guide tubes located opposite the spacers can simply be supported against these spacers, while the other, more numerous, guide tubes are detachably connected to the adapter plate. The apertures in the bell may be approximately semicircular in shape and each may open on a larger portion of the hexagonal surface. For example, the guide tubes are secured to the lower extension by means of a screw locked against rotation upon clamping on the end sleeves of the guide tubes. The bolts and plugs may be provided with a central opening to allow cooling of the bars of the control beam 45, or to alter the spectrum when the bars are inserted into the cell. The invention will be better understood from the description of an exemplary embodiment of the invention, to which the accompanying drawings also refer.

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Na obr. 1 je schematicky znázorněn princip zvedání článku, zobrazující jedinou palivovou tyč a jedinou vodicí trubku, na obr. 2 je detailní pohled ve velkém měřítku, zobrazující horní část článku. Jedná se o řez osovou rovinou. Obr. 3 je detailní pohled ve vyzdvižené poloze, ukazující způsob upevnění větší části vodicích trubek k hornímu a spodnímu nástavci, jakož i část spodníFigure 1 schematically illustrates the principle of cell lift showing a single fuel rod and a single guide tube; Figure 2 is a detailed large-scale view showing the top of the cell. This is a section through the axial plane. Giant. 3 is a detailed view in the raised position showing a method of securing a major portion of the guide tubes to the upper and lower extension as well as a portion of the lower

- 1 CZ 281979 B6 koncové mříže. Obr. 4 je pohled odspodu na část jedné z mříží článku z obr. I, obr. 5 A, 5B a 5C schematicky ukazují několik možných způsobů spojení mezi vnitřními destičkami mříže. Obr. 6 je pohled odspodu na část z obr. 4, ukazující způsob provedení mříží, který umožňuje připustit vodicí trubky o průměru o něco větším, než je průměr palivových tyčí. Obr. 7 je pohled odspodu a obr. 8 řez podle linie VIII-VIII z obr. 7, a ukazují možnou konstrukci elastických prostředků příčného držení a podpory v koncové mříži, obr. 9 je podobný obr. 8 a je to řez podle linie IX-IX z obr. 6. Obr. 10 je detailní pohled, ukazující část destičky, ke které přiléhá fixační jazýček na vodicí trubce. Obr. 11 je pohled odspodu ve velkém měřítku na část mříže, ukazuje zakřivení vnitřních destiček při jejich spojení s pásem.End grilles. Giant. Fig. 4 is a bottom view of a portion of one of the cell bars of Fig. 1; Figs. 5A, 5B and 5C schematically show several possible connections between the inner plates of the lattice. Giant. 6 is a bottom view of the portion of FIG. 4 showing a method of making grilles that allows guide tubes of a diameter slightly greater than the diameter of the fuel rods to be admitted. Giant. Fig. 7 is a bottom view and Fig. 8 is a section along line VIII-VIII of Fig. 7, showing a possible construction of elastic means of transverse grip and support in the end grille; Fig. 9 is similar to Fig. 8; 6. FIG. 10 is a close-up view showing a portion of the plate adjoined by the fixing tab on the guide tube. Giant. 11 is a bottom view on a large scale of a portion of the lattice showing the curvature of the inner pads when they are joined to the belt.

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Palivový článek 10, nakreslený na obr. 1, sestává z kostry, která má horní nástavec 12 a spodní nástavec 14 spojené vodícími trubkami 16, a mající mříže 20 a 22 pravidelně rozmístěné podél vodicích trubek 16. Mříže 20, 22 vymezují buňky, rozvržené do ok pravidelné sítě, z nichž některými procházejí vodicí trubky 16 nebo pomocná středová trubka (nezobrazena), a ostatními procházejí palivové tyče 24. Tyto tyče mohou spočívat na spodním nástavci 14. Jsou axiálně drženy a udržovány v okách sítě mřížemi 20. 22, jak bude ukázáno dále. Mříže 20, 22 jsou samy připevněny alespoň k některým vodicím trubkám J6.The fuel cell 10 shown in FIG. 1 consists of a skeleton having an upper extension 12 and a lower extension 14 connected by guide tubes 16, and having lattices 20 and 22 regularly spaced along the guide tubes 16. The lattices 20, 22 define cells distributed into meshes of the regular mesh, some of which run through the guide tubes 16 or the auxiliary center tube (not shown), and the others pass through the fuel rods 24. These rods may rest on the lower extension 14. They are axially held and held in the mesh by the grids 20. 22 as shown below. The grids 20, 22 are themselves attached to at least some guide tubes 16.

Při funkci reaktoru je spodní nástavec 14 položen na nosnou desku 26 jádra, perforovanou vstupními průchody chladivá do článků. Horní nástavec 12 přijímá tlak horní desky 28 jádra, perforované výstupními otvory 30 chladivá mezi nástavci.In operation of the reactor, the lower extension 14 is placed on the core support plate 26, perforated by the coolant inlet passages into the cells. The upper extension 12 receives the pressure of the core core plate 28, perforated by the refrigerant outlet openings 30 between the extensions.

Nejdříve bude popsán příklad provedení, nakreslený na obr. 2 a 3, jedna vhodná konstrukce horního nástavce 12 a vhodný způsob rozebíratelného spojení tohoto nástavce, umožňující jej vyzvednout a znovu dát na místo, například pro výměnu tyčí 24.2 and 3, one suitable construction of the top extension 12 and a suitable method of detachably connecting the top extension 12, allowing it to be picked up and put back in place, for example, to replace the bars 24.

Nástavec 12 obsahuje dvě části, které se mohou vertikálně posouvat jedna vzhledem ke druhé, a udržovací prostředky, určené k omezení vzájemného rozestupu těchto dvou součástí a k přenášení tlaku horní desky 28 jádra z jedné části na druhou.The extension 12 comprises two portions which can be vertically displaced relative to one another and retaining means designed to limit the spacing of the two components and to transfer the pressure of the core core plate 28 from one part to the other.

Spodní část je ta, která je připevněna k vodicím trubkám 16. Je tvořena první adaptační deskou 32 ve tvaru kotouče, připevněného k horní válcovité části přechodového zvonu 34. Spodní část zvonu 34 je připevněna k opěrné desce 36 šestiúhelníkového průřezu, opatřené průchodními otvory vodicích trubek 16 a otvory pro průchod chladivá. Opěmá deska 36 je na vzdálenost palivových tyčí 24 dostačující pro umožnění prodloužení těchto konců (obr. 1) a tvoří doraz, omezující zdvih tyčí 24.The lower portion is that which is attached to the guide tubes 16. It comprises a first disc-shaped adapter plate 32 attached to the upper cylindrical portion of the transition bell 34. The lower portion of the bell 34 is attached to a hexagonal cross-section support plate 36 provided with guide tube through holes. 16 and coolant passage openings. The abutment plate 36 is sufficient over the spacing of the fuel rods 24 to allow for extension of these ends (FIG. 1) and forms a stop limiting the stroke of the rods 24.

Zvon 34 je například z plechu z nerezové oceli, přivařeného k deskám 32 a 36. Široké výřezy 38 v každé přední straně umožňují výstup chladivá do mezery, nacházející se mezi horními nástavci 12.For example, the bell 34 is made of stainless steel sheet welded to plates 32 and 36. The wide slots 38 in each front side allow the refrigerant to exit into the gap located between the upper extensions 12.

Horní část je uložena posuvně na válcové stěně, tvořené obvodem první adaptační desky 32 a horní částí zvonu 34. Obsahuje válcový plášť 40, v němž je příčně přivařena udržovací deska 42, opatřená ve svém středu nátrubkem pro průchod chladivá.The upper portion is displaceably mounted on a cylindrical wall formed by the periphery of the first adapter plate 32 and the upper portion of the bell 34. It comprises a cylindrical shell 40 in which a holding plate 42 is welded laterally and provided with a coolant passage in its center.

Udržovací prostředky sestávají z několika souborů rozpěmých pružin, například v počtu tří. Každý soubor obsahuje trubkovitou rozpěru 44, spojenou.s vodicí trubkou 16, a alespoň jednu šroubovitou pružinu 46, obklopující rozpěru 44 a stlačenou mezi deskami 32 a 42. V příkladu provedení, nakresleném na obr. 2, obsahuje každý soubor dvě pružiny 46 odlišného poloměru, uložené navzájem soustředně.The retaining means consist of several sets of span springs, for example three. Each assembly comprises a tubular spacer 44 connected to a guide tube 16 and at least one helical spring 46 surrounding the spacer 44 and compressed between plates 32 and 42. In the embodiment shown in Fig. 2, each set comprises two springs 46 of different radius placed concentrically to each other.

Každá trubkovitá rozpěra 44 je ukončena přírubou, připevněnou k adaptační desce 32. V horní části rozpěry 44 je vyřezán závit pro matici 48. kterou se nastaví maximální rozpětí mezi deskami 32 a 42 a tedy i předepnutí pružin 46. Středový otvor rozpěry 44 má tentýž průměr jako vodicí trubky 16 pro umožnění vsunutí tyčí 24 ovládacího hroznu nebo změny spektra do vodicích trubek 16, spojených s trubkovitou rozpěrou 44.Each tubular strut 44 is terminated by a flange attached to the adapter plate 32. At the top of the strut 44 a thread for a nut 48 is cut to adjust the maximum spacing between the plates 32 and 42 and hence the biasing of the springs 46. as guide tubes 16 to allow the insertion of control grape rods 24 or spectrum change into guide tubes 16 associated with the tubular spacer 44.

Vodicí trubky 16, uložené ve spojení s rozpěrami 44, jsou prostě opřeny o přírubu těchto rozpěr. Ostatní vodicí trubky 16 jsou každá připevněna na první adaptační desku 32 rozebíratelnými spojovacími prostředky. V příkladu provedení, nakresleném na obr. 3, tyto prostředky obsahují objímky 50 s vyřezaným závitem o takovém vnitřním průměru, který umožní průchod tyčí 24 povelového hroznu nebo změny spektra. Tyto objímky 50 se zašroubují do pouzder 52 se závitem, přivařených na konce vodicích trubek 16. Jakmile jsou objímky 50 se závitem zašroubovány, jsou blokovány proti pootočení deformací tenkého pláště, kterým jsou opatřeny. K této deformaci dochází v matricích, vytvořených v první adaptační desce 32.The guide tubes 16 mounted in connection with the spacers 44 are simply supported on the flange of the spacers. The other guide tubes 16 are each fixed to the first adapter plate 32 by detachable connection means. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3, these means comprise threaded sleeves 50 having an internal diameter such as to permit passage of the command grapes bars or spectrum changes. These sleeves 50 are screwed into threaded sleeves 52 welded to the ends of the guide tubes 16. Once the threaded sleeves 50 are screwed on, they are locked against rotation by deformation of the thin jacket they are provided with. This deformation occurs in the matrices formed in the first adapter plate 32.

Všechny vodicí trubky 16 jsou připevněny stejným způsobem ke spodnímu nástavci ,14. Tento spodní nástavec 14, vyrobený zpravidla z nerezové oceli, obsahuje druhou adaptační desku 54, připevněnou k tělesu o šestiúhelníkovém průřezu a opatřenou otvory pro průchod chladivá.All guide tubes 16 are fixed in the same way to the lower extension 14. This lower attachment 14, generally made of stainless steel, comprises a second adapter plate 54, attached to a body of hexagonal cross-section and provided with openings for the passage of coolant.

Tato deska slouží jako opora palivových tyčí 24. Je opatřena pomocnými otvory pro průchod závitem opatřených táhel 56, určených k zašroubování do koncových zátek 58 vodicích trubek 16. Táhla jsou opatřena kalibrovaným otvorem 56a pro zásobování chladicí vodou vodicích trubek 16, řídicích tyčí 24 nebo tyčí změny spektra, které se vloží do vodicích trubek 16.This plate serves as support for the fuel rods 24. It is provided with auxiliary holes for the passage of threaded rods 56 to be screwed into the end plugs 58 of the guide tubes 16. The rods are provided with a calibrated hole 56a for supplying cooling water of the guide tubes 16, control rods 24 or rods. the spectrum changes that are inserted into the guide tubes 16.

Mříže 20, 22 mohou být takové konstrukce, jaká je nakreslena na obr. 4 a mohou být tvořeny třemi sadami destiček 64, 66, které jsou opatřeny spojovacími drážkami, přičemž mříže jedné ze sad jsou navzájem rovnoběžné a s destičkami druhých dvou sad svírají úhel 120°. Jak je vidět z obr. 4, destičky 64, 66 mohou být dvě a dvě překříženy a spojeny, jako nůžky.The grids 20, 22 may be of the construction shown in FIG. 4 and may consist of three sets of plates 64, 66 provided with connecting grooves, the grids of one set being parallel to each other and forming an angle of 120 ° with the other two sets . As can be seen from FIG. 4, the plates 64, 66 can be crossed two and two like scissors.

V příkladu provedení podle vynálezu, nakresleném na obr. 4, se každá mříž 20, 22 skládá ze šedesáti vnitřních destiček a šesti vnějších destiček. Vnější destičky mohou být prodlouženy zahnutými vodícími jazýčky 60 (viz obr. 3), čímž se vyloučí nebezpečí zaháknutí mezi sestavou při manipulaci.In the embodiment of the invention shown in FIG. 4, each grid 20, 22 consists of sixty inner plates and six outer plates. The outer plates may be extended by curved guide tabs 60 (see FIG. 3), thereby eliminating the risk of hooking between the assembly during handling.

Alespoň dvě koncové mříže 20 jsou tvořeny destičkami ze slitiny, která si uchovává mechanické vlastnosti při ozáření, například z Inconelu 718. Destičky mohou tedy být spájeny dvě a dvě k sobě. Lze rovněž použít jiné materiály, například martenzitickou ocel.The at least two end gratings 20 are formed by alloy plates that retain mechanical irradiation properties, for example, from Inconel 718. Thus, the plates may be soldered two and two together. Other materials such as martensitic steel may also be used.

V příkladu provedení na obr. 3 jsou na destičky spodních koncových mříží přivařeny ochranné kryty 62 z nerezové oceli. Do těchto ochranných krytů se zasunou spodní konce vodicích trubek 16, připevněných na druhou adaptační desku 54 spodního nástavce 14 pomocí závitem opatřeného táhla 56. Horní mříž 20 může podobným způsobem nést přivařené objímky, z nichž každá je určena k tomu, aby obepínala vodicí trubku 16. Horní koncová mříž 20 takto vyzbrojená, může být buď volná, jakmile je vložena na vodicí trubky 16, anebo může být osově držena prstenci ze slitiny na bázi zirkonia, přivařenými alespoň na některé vodicí trubky 16, z obou stran objímek. Jedna sada může být upravena pro zabránění namáhání.In the embodiment of FIG. 3, stainless steel protective covers 62 are welded to the lower end grille plates. The lower ends of the guide tubes 16 attached to the second adapter plate 54 of the lower extension 14 by means of a threaded rod 56 are inserted into these guards. The upper grille 20 can similarly carry welded sleeves, each intended to enclose the guide tube 16. The upper end grille 20 so armed may either be loose once inserted on the guide tubes 16 or may be axially held by zirconium-alloy alloy rings welded to at least some guide tubes 16 from both sides of the sleeves. One set can be modified to prevent stress.

Prostřední mříže 22 mohou být provedeny tak, že jsou buď ze slitiny na bázi zirkonia, anebo mohou být (jestliže se sleduje udržení mechanických vlastností při ozáření) z nerezové slitiny, takové, jakou je Inconel 718. Vnější destičky mohou ještě být opatřeny deflektorem (vodicím plechem) pro zabránění zachycení mezi přilehlými články při manipulaci.The intermediate lattices 22 may be made of either a zirconium-based alloy, or may be (if maintained mechanical irradiation properties) stainless steel, such as Inconel 718. The outer plates may still be provided with a deflector (guiding). plate) to prevent trapping between adjacent members during handling.

Destičky 64, 66 mohou byl smontovány různými způsoby, záleží na tom, zda se sleduje zejména snadnost výroby destiček, nebo spolehlivost svarů v místech překřížení.The inserts 64, 66 may be assembled in various ways, depending on whether the ease of manufacture of the inserts or the reliability of the welds at the crossing points is monitored.

- j CZ 281979 B6- j GB 281979 B6

V příkladu provedení, nakresleném na obr. 5A, jsou spojovací drážky destičky 64 s destičkou 66 pod úhlem 120° uspořádány šikmo se střídavým sklonem. Výhodou tohoto řešení je, že vyříznutí je sice složité, ale usnadňuje svařování.In the exemplary embodiment illustrated in Fig. 5A, the joining grooves of the plate 64 to the plate 66 are arranged at an angle of 120 ° at an angle with alternating inclination. The advantage of this solution is that while cutting is complex, it facilitates welding.

V obdobném řešení, nakresleném na obr. 5B, jsou drážky kolmé, což usnadňuje výrobu destiček, ale zaseje méně výhodné z hlediska svařování.In a similar solution illustrated in FIG. 5B, the grooves are perpendicular, which facilitates the production of the inserts, but sows less advantageously in terms of welding.

Na obr. 5 je kompromis těchto dvou předchozích řešení: drážky jedné destičky jsou rovné, ale opatřeny opěrným úkosem destiček ostatních sad.Fig. 5 is a compromise of the two previous solutions: the grooves of one plate are straight but provided with a supporting bevel of the plates of the other sets.

Destičky mříže jsou opatřeny prostředky pro sevření tyčí, které obsahují opěrné výstupky, uspořádané na vnějších destičkách, a pružinové výstupky na vnitrních destičkách. V konkrétním příkladu provedení, nakresleném na obr. 6, kde vodicí trubky 16 mají větší průměr jako tyče 24, opěrné výstupky musí být zrušeny v blízkosti buněk, obsahujících vodicí tyče, jak bude objasněno dále.The bars of the lattice are provided with means for clamping the bars, which comprise support lugs arranged on the outer plates and spring lugs on the inner plates. In the particular embodiment shown in Fig. 6, where the guide tubes 16 have a larger diameter than the bars 24, the support lugs must be removed near the cells containing the guide bars, as will be explained below.

V běžných buňkách mohou být tyče 24 podepřeny v pěti bodech, rozdělených podle tří směrů po 120°. Dvě z destiček 64 a 66 (viz obr. 5 až 7), které vymezují buňku, jsou opatřeny výstupky 68, umístěnými ve dvou různých úrovních. Jedna z destiček 70 třetí sady obsahuje rozříznutou a deformovanou pružinu 72. Výstupky 68 blízké drážkám je často výhodné vytvořit vyříznutými částmi ve tvaru mostu malé šířky, přičemž otvory pod tímto mostem jsou v podélném smyslu destiček. Výstupky 68 a pružiny 72 mohou mít stejnou šířku. Avšak mohou být využity další typy výstupků 68, například ve tvaru poloknoflíku, jak je popsáno ve francouzské přihlášce vynálezu č. 90 09446.In conventional cells, the bars 24 may be supported at five points, divided by three directions of 120 °. Two of the plates 64 and 66 (see Figures 5-7) that define the cell are provided with protrusions 68 located at two different levels. One of the plates 70 of the third set comprises a slotted and deformed spring 72. The grooves 68 close to the grooves are often advantageously formed by slotted portions in the form of a bridge of small width, the openings below the bridge being in the longitudinal sense of the plates. The projections 68 and springs 72 may have the same width. However, other types of protrusions 68 may be utilized, for example in the shape of a semicircle, as described in French Patent Application No. 90 09446.

Jak už bylo naznačeno dříve, destičky 64, 66 musí být místně deformovány pro vymezení buněk postačujícího rozměru pro uložení vodicích trubek 16 (viz obr. 6). Když je rozdíl průměru mezi vodícími trubkami 16 a palivovými tyčemi 24 významný, tato deformace se musí rozšířit na ty sousední buňky, do který ch se zasunou vodicí trubky 16. V tomto případě se deformace destičky nahradí v jedné sadě dvěma výstupky 68, spojenými v podélném smyslu tyčí 24, jak je nakresleno na obr. 6 a 9, a tyč 24 je udržována ve čtyřech bodech, dva jsou vytvořeny prohnutím destiček 74 a dva další pružinami 72.As indicated earlier, the plates 64, 66 must be locally deformed to define cells of sufficient size to accommodate the guide tubes 16 (see FIG. 6). When the diameter difference between the guide tubes 16 and the fuel rods 24 is significant, this deformation must extend to those adjacent cells into which the guide tubes 16 are inserted. In this case, the plate deformation is replaced in one set by two projections 68 connected in the longitudinal 6 and 9, and the rod 24 is held at four points, two being formed by bending the plates 74 and two further by springs 72.

Když vnitřní mříže jsou ze slitiny na bázi zirkonia jako vodicí trubky 16, mohou být k těmto trubkám připevněny svařováním. Za tímto účelem mohou být destičky 64, 66 protaženy kolem vodicích trubek pomocí prohnutých jazýčků 76 (viz obr. 10), které jsou odporově přivařeny k vodicím trubkám ]_6.When the inner grilles are made of a zirconium-based alloy as guide tubes 16, they can be fixed to the tubes by welding. To this end, the plates 64, 66 can be drawn around the guide tubes by bending tabs 76 (see FIG. 10) which are resistively welded to the guide tubes 16.

Pro usnadnění montáže mezi vnitřními destičkami a vnějšími destičkami, tvořícími pás, je výhodné ohnout koncové části 79 vnitřních destiček takovým způsobem, aby křížily pod úhlem 90° vnější destičky, tvořící pás 78 (viz obr. 11). Toto uspořádání umožní opatřit vnitřní destičky čepy, které zapadnou do drážek, připravených v pásu před svařováním.To facilitate assembly between the inner plates and the outer plates forming the belt, it is preferable to bend the end portions 79 of the inner plates in such a way as to cross at 90 ° the outer plates forming the belt 78 (see Fig. 11). This arrangement makes it possible to provide the inner plates with pins which fit into the grooves prepared in the strip before welding.

Vnější destičky mohou být připojeny v rozích pásu, jak je naznačeno na obr. 11, nebo na čelních plochách. Toto připevnění může být provedeno jako spojení vnitřních destiček mezi sebou, svařením svazkem elektronových paprsků nebo laserem.The outer plates may be attached at the corners of the strip as indicated in Fig. 11 or at the front faces. This attachment can be done by joining the inner plates to each other, by electron beam welding or laser welding.

Jak bylo poukázáno výše, je rovněž možné použít středních mříží 22, vytvořených z destiček ze slitiny, která si uchovává své vlastnosti při ozáření, například ze slitiny Inconel. V tom případě destičky 64, 66 mohou mít poněkud menší tloušťku než v případě použití slitiny Zircaloy. Destičky 64, 66 mohou tedy být spájeny mezi sebou v místech, kde do sebe zapadají.As pointed out above, it is also possible to use intermediate grids 22 formed from plates of an alloy that retains its irradiation properties, such as Inconel alloy. In this case, the plates 64, 66 may have a somewhat smaller thickness than when using a Zircaloy alloy. Thus, the plates 64, 66 may be brazed to each other at the locations where they fit together.

Ve výhodném provedení byl článek 10 určen pro třistadvanáct tyčí 24. umístěných v okách sítě o kroku 12,75 mm. Nosná konstrukce sestávala z patnácti vodicích trubek 16. připevněnýchIn a preferred embodiment, the cell 10 was designed for thirteen twelve bars 24 located in the mesh meshes of a 12.75 mm step. The supporting structure consisted of fifteen guide tubes 16 mounted

-4CZ 281979 B6 rozebíratelným způsobem k nástavcům 16, 14, a tří vodicích trubek 16, umístěných ve spojení s rozpěrami 44. Koncové mříže 20 byly ze slitiny Inconel 718 a prostřední mříže 22 ze slitiny Zircaloy. Tyto parametry vedly k použití společné šířky 108 mm pro výstupky 68 a lisované pružiny 72. Výška destiček 64, 66 byla stejná pro prostřední mříže 22 a koncové mříže 20. Tloušťka destiček vnitřních řádově 0,4 mm se ukázala být vyhovující, tloušťka poněkud vyšší je výhodná pro vnější destičky v případě, že mříže jsou ze slitiny Zircaloy.Detachable to extensions 16, 14, and three guide tubes 16 positioned in connection with spacers 44. End bars 20 were of Inconel 718 and middle bars 22 of Zircaloy. These parameters led to the use of a common width of 108 mm for the protrusions 68 and the compression spring 72. The height of the inserts 64, 66 was the same for the intermediate grilles 22 and the end grilles 20. The thickness of the inner inserts of the order of 0.4 mm proved to be satisfactory; advantageous for external inserts when the bars are made of Zircaloy alloy.

Claims (10)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Rozebíratelný jaderný palivový článek reaktoru, chlazeného a tlumeného lehkou vodou, obsahující nosnou kostru se dvěma nástavci (12, 14), spojenými vodícími trubkami (16) a mající mříže (20, 22) rozdělené podél sestavy, přičemž každá mříž má tři sady destiček (64, 66, 70) navzájem se křížících, které vymezují buňky, z nichž jedněmi procházejí vodicí trubky (16) a druhými palivové tyče (24), přičemž destičky (64, 66) jsou opatřeny prostředky (68, 72) pro sevření tyčí (24), které udržují tyto tyče (24) v okách pravidelné trojúhelníkové sítě a přičemž destičky (64, 66 70) jsou připevněny alespoň k některým vodicím trubkám (16) vyznačující se tím, že horní nástavec (12) sestává ze spodní části, obsahující přechodový zvon (34) z šestiúhelníkového průřezu do válcovitého kusu, opatřeného první adaptační deskou (32), rozebíratelně spojenou s prvními vodícími trubkami (16); a z horní části, obsahující válcový plášť (40), posuvně uložený na válcovém kusu spodní části, a na udržovací desce (42) trubkovité rozpěry (44) pro vymezení vzdálenosti mezi první adaptační deskou (32) a udržovací deskou (42), která je spojena s druhými vodícími trubkami (16) a pružinami (46), uloženými mezi těmito deskami (32, 42).A removable, light water cooled and attenuated nuclear fuel cell reactor comprising a support frame with two extensions (12, 14) connected by guide tubes (16) and having grids (20, 22) distributed along the assembly, each lattice having three sets plates (64, 66, 70) intersecting each other defining cells, one of which is guided by the guide tubes (16) and the other by the fuel rods (24), the plates (64, 66) having clamping means (68, 72) rods (24) that hold the rods (24) in the eyes of a regular triangular grid, and wherein the plates (64, 66 70) are attached to at least some guide tubes (16) characterized in that the upper extension (12) consists of a lower part comprising a hexagonal cross-sectional transition bell (34) into a cylindrical piece provided with a first adapter plate (32) releasably connected to the first guide tubes (16); and a top portion comprising a cylindrical housing (40) slidably mounted on a cylindrical piece of the bottom portion and a retaining plate (42) of tubular spacers (44) to define a distance between the first adapter plate (32) and the retaining plate (42) that is connected to second guide tubes (16) and springs (46) disposed between these plates (32, 42). 2. Jaderný palivový článek reaktoru podle nároku 1, vyznačující se tím, že pružiny (46) jsou umístěny kolem rozpěr (44).2. The reactor nuclear fuel cell of claim 1, wherein the springs (46) are disposed around the spacers (44). 3. Jaderný palivový článek reaktoru podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že druhé vodicí trubky (16) jsou rovněž ty. které jsou umístěné ve spojení s trubkovými rozpěrami (44) a tím, že rozpěry (44) mají tutéž vnitřní světlost jako vodicí trubky (16) pro umožnění zavedení tyčí (24), náležejících ke svazku povelu nebo změny spektra.3. The nuclear reactor fuel cell of claim 1 or 2, wherein the second guide tubes (16) are also those. which are located in connection with the tubular spacers (44) and in that the spacers (44) have the same inner diameter as the guide tubes (16) to allow the introduction of the bars (24) belonging to the command beam or spectrum change. 4. Jaderný palivový článek reaktoru podle nároku 3, vyznačující se tím, že druhé vodicí trubky (16) jsou opřeny o rozpěry (44) a tím, že rozpěry tvoří opěrný most na první adaptační desce (32) a koncová část je opatřena závitem pro matici (48) regulace maximální vzdálenosti mezi první adaptační deskou (32) a udržovací deskou (42).4. The nuclear reactor fuel cell of claim 3, wherein the second guide tubes (16) are supported on spacers (44) and in that the spacers form a support bridge on the first adapter plate (32) and the end portion is threaded for. a maximum distance regulating nut (48) between the first adapter plate (32) and the holding plate (42). 5. Jaderný palivový článek reaktoru podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že upevňovací prostředky první adaptační desky (32) s alespoň některými vodícími trubkami (16) obsahují objímky (50), zablokované proti otáčení po sevření na koncových pouzdrech (52) vodicích trubek (16).A nuclear fuel cell according to any one of the preceding claims, characterized in that the fastening means of the first adapter plate (32) with at least some guide tubes (16) comprise sleeves (50) locked against rotation upon clamping on the end sleeves (52). guide tubes (16). 6. Jaderný palivový článek reaktoru podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že destičky (64. 66.) jsou vždy dvě a dvě překřížené a spojené a tím, že prostředky pro sevření tyčí (24) obsahují výstupky (68), umístěné na přepážkách buněk, svírajících 120° s pružinou (72), uspořádanou na další příčce.6. The reactor nuclear fuel cell according to any one of the preceding claims, characterized in that the plates (64, 66) are each two and two crossed and joined and in that the means for clamping the rods (24) comprise protrusions (68) disposed. at the cell partitions gripping 120 ° with a spring (72) arranged on another partition. 7. Jaderný palivový článek reaktoru podle nároku 6, vyznačující se tím, že pružiny (72) a výstupky (68) jsou vyříznuté v přepážce destiček (64, 66) a poskytují tyčím (24)A reactor nuclear fuel cell according to claim 6, characterized in that the springs (72) and the projections (68) are cut in the plate partition (64, 66) and provide to the rods (24). - 5 CZ 281979 B6 oporu v pěti bodech.Five points of support. 8. Jaderný palivový článek reaktoru podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že mají-li vodicí trubky (16) větší průměr než palivové tyče (24), jsouA nuclear reactor fuel cell according to any one of the preceding claims, characterized in that if the guide tubes (16) have a larger diameter than the fuel rods (24), they are: 5 destičky (64, 66) kolem buněk pro zasunutí trubek (16) deformovány a tato deformace se rozšiřuje na sousední buňky.5, the plates (64, 66) around the insertion cells (16) are deformed and this deformation extends to adjacent cells. 9. Jaderný palivový článek reaktoru podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tí m , že vnitřní destičky (64, 66) každé mříže (20, 22) mají na svých koncích vykrojení9. A nuclear fuel cell according to any one of claims 1 to 8, wherein the inner plates (64, 66) of each lattice (20, 22) have cut-outs at their ends. 10 (79) pro docílení jejich průsečíku s vnějšími destičkami pod úhlem 90°.10 (79) to achieve their intersection with the outer plates at 90 °. 10. Jaderný palivový článek reaktoru podle kteréhokoliv z nároků lažlO, vyznačující se t í m , že destičky (64, 66) jsou opatřeny v místech překřížení rovnými zkosenými drážkami.A nuclear reactor fuel cell according to any one of claims 1 to 10, wherein the plates (64, 66) are provided with straight bevelled grooves at the crossing points. 3 výkresy3 drawings
CS922088A 1991-07-09 1992-07-03 Detachable nuclear fuel element CZ281979B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9108595A FR2679061B1 (en) 1991-07-09 1991-07-09 REMOVABLE NUCLEAR FUEL ASSEMBLY.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ208892A3 CZ208892A3 (en) 1993-02-17
CZ281979B6 true CZ281979B6 (en) 1997-04-16

Family

ID=9414867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS922088A CZ281979B6 (en) 1991-07-09 1992-07-03 Detachable nuclear fuel element

Country Status (6)

Country Link
CZ (1) CZ281979B6 (en)
FI (1) FI923069A (en)
FR (1) FR2679061B1 (en)
HU (1) HU214071B (en)
RU (1) RU2102799C1 (en)
SK (1) SK279650B6 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4325062A1 (en) * 1993-07-26 1995-02-02 Siemens Ag Nuclear reactor fuel element
RU2458414C1 (en) * 2010-12-23 2012-08-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") Operating method of fuel assembly in inlet section, and device for its implementation
RU2510538C1 (en) * 2012-12-11 2014-03-27 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Fuel assembly of nuclear reactor
CN109935360B (en) * 2017-12-19 2024-10-18 中国原子能科学研究院 Fuel assembly guide pipe and upper pipe seat connecting structure and fuel assembly framework

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU409597A1 (en) * 1971-04-07 1982-02-28 Shiryaev V I Pack of fuel cells for nuclear reactor
SU708830A1 (en) * 1978-06-15 1983-04-07 Предприятие П/Я Г-4285 Fuel assembly of nuclear reactor
US4534933A (en) * 1983-10-17 1985-08-13 Westinghouse Electric Corp. Nuclear reactor fuel assembly with improved top nozzle and hold-down means
FR2589614B1 (en) * 1985-08-09 1988-01-08 Fragema Framatome & Cogema NUCLEAR FUEL ASSEMBLY WITH HOLDING STRUCTURE AND ANTI-FLIGHT DEVICE
US4818479A (en) * 1985-10-04 1989-04-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Nuclear reactor spacer grid and ductless core component

Also Published As

Publication number Publication date
SK208892A3 (en) 1994-04-06
SK279650B6 (en) 1999-01-11
FI923069A (en) 1993-01-10
HU9202263D0 (en) 1992-10-28
HU214071B (en) 1997-12-29
HUT63011A (en) 1993-06-28
CZ208892A3 (en) 1993-02-17
FI923069A0 (en) 1992-07-02
FR2679061A1 (en) 1993-01-15
FR2679061B1 (en) 1994-01-28
RU2102799C1 (en) 1998-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4844861A (en) Fuel assembly for nuclear reactors
EP0436116B1 (en) Nuclear fuel assembly spacer and loop spring with enhanced flexibility
US4804516A (en) Fuel assembly having anti-corrosion grids
JPH0335640B2 (en)
US4740350A (en) BWR fuel assembly having fuel rod spacers axially positioned by exterior springs
EP0410171B1 (en) Protective device for lower end portion of a nuclear fuel rod cladding
JPH02196997A (en) Exchange of defective fuel rod for fuel assembly of light water reactor
US5085827A (en) Nuclear fuel assembly spacer and loop spring with enhanced flexibility
JP3328364B2 (en) Low pressure drop spacer for nuclear fuel assemblies
JPH0573194B2 (en)
US4762676A (en) Top nozzle adapter plate with fuel rod capture grid having pressure drop adjusting means
KR20190121858A (en) Nuclear Fuel Debris Filtration Lower Nozzle
US4522782A (en) Fuel assembly for a nuclear reactor
RU2340019C1 (en) Nuclear reactor fuel assembly
KR102268275B1 (en) A bottom Fixture of Nuclear Fuel Assembly formed flow hole by a Aircraft Airfoil Structure forming a flow hole
CZ281979B6 (en) Detachable nuclear fuel element
US4759912A (en) BWR fuel assembly having hybrid fuel design
EP0467093B1 (en) Guide tube insert assembly for use in a nuclear reactor
KR102413698B1 (en) A bottom Fixture of Nuclear Fuel Assembly formed flow hole by a Aircraft Airfoil Structure forming a flow hole
JPH0631750B2 (en) Fuel assembly upper nozzle mounting structure
US5473649A (en) Fuel element for a light-water nuclear reactor
EP0319744A2 (en) Fuel-rod mini-bundle for use in a BWR fuel assembly
JPH09504863A (en) Control rod for nuclear reactor
KR102162012B1 (en) A bottom nozzle of Nuclear Fuel Assembly formed flow hole by utilizing a layered Aircraft Airfoil Structure
US4792428A (en) Nuclear fuel assembly with a free end grid