DE9218744U1 - Unteres Ansatzstück einer Brennelementkassette für wassergekühlte Kernreaktoren - Google Patents
Unteres Ansatzstück einer Brennelementkassette für wassergekühlte KernreaktorenInfo
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BEETZ & PARTNER .' .* * : : .*Pcfl-entänwälte
steinsdorfstr. &iacgr;&ogr; · D-8OOO München 22 " "European Patent Attorneys
Telefon (O89) 2959IO -Tetefac(O89) 293963 ^^ R ^ ^ (1897_1991)
: ....... Dr.-Ing. R. BEETZ jun,
Dr.-Ing. W, TIMPE
Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED
Prof. Dr.rer.nat. W. SCHMITT-FUMIAN
Dipl.-Phys. Dr. rer.nat. C-M. MAYR
62-49.041G
UNTERES ANSATZSTUCK EINER BRENNELEMENTKASSETTE FUR WASSERGEKÜHLTE KERNREAKTOREN
Die Erfindung betrifft ein unteres Filteransatzstück einer Brennelementkassette eines leichtwassergekühlten Kernreaktors
und insbesondere eines druckwassergekühlten Kernreaktors .
Druckwassergekühlte Kernreaktoren weisen einen Reaktorkern auf, der aus prismatischen Brennelementkassetten besteht,
die nebeneinander vertikal angeordnet sind. Die Brennelementkassetten weisen ein Gerüst auf, welches aus den längs
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angeordneten Führungsrohren und Beabstandungsgittern besteht
und welches durch Ansatzstücke abgeschlossen ist, in denen die Brennstäbe angeordnet sind.
Eines der Ansatzstücke, unteres Ansatzstück genannt, ruht auf der unteren Platte des Reaktorkerns, die am Ort einer
jeden Brennelementkassette mit Durchgangslöchern versehen ist, um den Durchgang von Kühlwasser des Reaktors durch den
Kern in senkrechter Richtung von unten nach oben zu erlauben.
Ein solches Ansatzstück weist Stützfüße auf, die auf der unteren Platte des Reaktorkerns ruhen und ein Element, welches
quer zur Richtung der Brennstäbe des Brennstabbündels an den Stützfüßen befestigt ist. Dieses Querelement besteht
aus einer Adapterplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite, die parallel zueinander sind, in denen die unteren
Enden der Führungsrohre der Brennelementkassette befestigt sind und die mit Öffnungen durchsetzt ist, die den
Durchgang und die Verteilung von Kühlwasser des Reaktors ermöglichen, welches in Vertikalrichtung und in Kontakt mit
der äußeren Oberfläche der Brennstäbe der Brennelementkassette zirkuliert, nachdem es das untere Ansatzstück durchquert
hat.
Die Adapterplatte des unteren Ansatzstücks trägt zur Steifheit des Gerüsts der Brennelementkassette bei und gewährleistet
die Rückstellung der auf das untere Ansatzstück ausgeübten Kräfte und die Halterung der Brennstäbe und muß
den Durchgang und die Verteilung von Kühlwasser der Brennelementkassette erlauben.
Im Primärkreislauf des Kernreaktors können Materialsplitter bzw. Späne oder Abrieb vorhanden sein, die von dem zirku-
lierenden^ unter Druck stehenden Kühlwasser mitgenommen werden
können. Wenn deren Größe gering ist {beispielsweise
kleiner als 10 mm), können die Späne durch die Adapterplatte des unteren Ansatzstücks passieren, deren Wasserdurchgangsöffnung einen Durchmesser hat, der im allgemeinen größer als 10 mm ist. Die Späne können sich zwischen den
Brennstäben und den Halteelementen der Stäbe am ersten Gitter verklemmen, d.h. dem Haltegitter, welches die Brennstäbe in gleichmäßiger Gitteranordnung haltert und welches als unterstes in der Brennelementkassette angeordnet ist. Diese Späne, die hydraulischen axialen und transversalen Kraftbeaufschlagungen ausgesetzt sind, die in diesem Bereich sehr groß sind, können die Schutzhülle der Brennstäbe abnutzen.
Daraus kann ein Dichtigkeitsverlust dieser Schutzhüllen sowie eine Steigerung der Radioaktivität des Primärkreislaufs des Reaktors resultieren.
kleiner als 10 mm), können die Späne durch die Adapterplatte des unteren Ansatzstücks passieren, deren Wasserdurchgangsöffnung einen Durchmesser hat, der im allgemeinen größer als 10 mm ist. Die Späne können sich zwischen den
Brennstäben und den Halteelementen der Stäbe am ersten Gitter verklemmen, d.h. dem Haltegitter, welches die Brennstäbe in gleichmäßiger Gitteranordnung haltert und welches als unterstes in der Brennelementkassette angeordnet ist. Diese Späne, die hydraulischen axialen und transversalen Kraftbeaufschlagungen ausgesetzt sind, die in diesem Bereich sehr groß sind, können die Schutzhülle der Brennstäbe abnutzen.
Daraus kann ein Dichtigkeitsverlust dieser Schutzhüllen sowie eine Steigerung der Radioaktivität des Primärkreislaufs des Reaktors resultieren.
Um die Mitnahme dieser Späne ins Innere der Brennelementkassette
zu verhindern, wurde vorgeschlagen, das Kühlfluid zu filtern und zwar an der Adapterplatte des unteren Ansatzstücks,
indem dort Durchgangsöffnungen vorgesehen sind, deren Durchmesser ausreichend gering ist, um die Späne zu
stoppen, die sich im ersten Gitter der Brennelementkassette verklemmen können.
stoppen, die sich im ersten Gitter der Brennelementkassette verklemmen können.
Löcher mit geringem Durchmesser und kreisrunder Querschnittsfläche
sind auf einem Gitter mit quadratischen Maschen über die gesamte Oberfläche der Adapterplatte verteilt
angeordnet. Ein solches Gitter aus Löchern mit geringem Durchmesser erzeugt einen großen Druckabfall bei der
Kühlmxttelfluidzirkulation, beim Durchgang durch die Adapterplatte .
Kühlmxttelfluidzirkulation, beim Durchgang durch die Adapterplatte .
In der Brennelementkassette wird aufgrund der Zirkulation des Kühlfluids eine aufsteigende Kraft erzeugt. Haltefedern,
die auf der oberen Platte des Kerns angebracht sind, sind dazu da die Bilanz der Kräfte in Richtung auf die untere
Platte des Kerns positiv zu halten, um ein Abheben der Brennelementkassette zu verhindern.
Um dieses Ziel zu erreichen und um die Kraftbeaufschlagungen
zu vermindern, denen die Haltefedern ausgesetzt sind, ist es wünschenswert die hydraulische Kraft zu vermindern,
welche auf die Brennelementkassette einwirkt. Das Mittel besteht darin die Transparenz des unteren Ansatzstücks der
Brennelementkassette gegenüber dem Kühlfluid zu erhöhen.
Außerdem muß die Adapterplatte ausreichend steif sein, um die oben erwähnten Aufgaben einer mechanischen Widerstandskraft
erfüllen zu können. Es ist daher nicht möglich die Dichte der Durchgangslöcher in der Adapterplatte über eine
bestimmte Grenze hinweg zu erhöhen, es sei denn man erhöht die Dicke der Adapterplatte, was jedoch wiederum eine Erhöhung
des Druckverlustes und eine Verringerung des Platzes für die Brennstabvibrationen mit sich bringt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein unteres Ansatzstück mit verringertem Druckverlust für eine Brennelementkassette
eines wassergekühlten Kernreaktors anzugeben, mit einer Adapterplatte, die quer angeordnet ist und
eine obere Seite und eine untere Seite aufweist, die parallel zueinander sind und so mit Löchern versehen sind, daß
der Durchfluß von Kühlwasser für die Brennelementkassette ermöglicht wird und vom Kühlwasser mitgenommene Splitter
bzw. Späne aufgehalten werden, wobei dieses Ansatzstück es ermöglicht den Druckverlust bei der Kühlfluidzirkulation
beim Durchgang durch das Ansatzstück auf ein extrem niedri-
ges Niveau zu begrenzen und somit die auf die Haltefedern ausgeübten Kräfte zu begrenzen, wobei das Ansatzstück eine
große Steifigkeit aufweist.
Zu diesem Zweck weist die Adapterplatte Rippen auf, die ungefähr senkrecht zu seinen Oberflächen ihre mechanische
Haltbarkeit gewährleisten und auf ihrer Unterseite vorstehen und zwischen sich Zellen und Bereiche der Unterseite
der Adapterplatte eingrenzen, in denen jeweils eine Gruppe von durchgehenden Öffnungen münden, die einen im wesentlichen
quadratischen Querschnitt aufweisen und gitterförmig angeordnet sind.
Um die Erfindung besser zu erläutern, wird im folgenden als nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die
Zeichnung eine Ausführungsform eines filternden Ansatzstücks einer Brennelementkassette für einen Druckwasserkernreaktor
erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Brennelementkassette eines Druckwasserkernreaktors.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes
unteres filterndes Ansatzstück.
Fig. 2A zeigt eine Teildraufsicht auf das Ansatzstück,
die die Form der Durchgangsöffnungen der Adapterplatte in der Nähe eines Führungsrohres als
bevorzugte Ausführungsform zeigt.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang 3-3 aus Fig. 2.
Fig. 31 ist eine Detailansicht größeren Maßstabs der in
Fig. 3 gezeigten Platte.
Fig. 3&Agr; ist ein Schnitt mit größerem Maßstab als der
von Fig. 3, der den Längsschnitt der Öffnungen der Adapterplatte in einer weiteren Ausführungsform
des Ansatzstücks zeigt.
Fig. 31A ist eine Detailansicht größeren Maßstabs der in
Fig. 3A gezeigten Platte.
In Fig. 1 erkennt man eine allgemein mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Brennelementkassette, die aus einem Bündel
paralleler Brennstäbe 2 besteht, die von einem Gerüst gehalten werden, das aus Führungsrohren 4 in Längsrichtung,
quer verlaufenden Zwischengittern 3 und Endansatzstücken 5 und 6 besteht. Die Zwischengitter 3 bestehen aus Gittern,
deren Zellen jeweils einen Brennstab aufnehmen. Bestimmte Positionen des Gitternetzes der Gitter werden von Führungsrohren
4 eingenommen, deren Länge größer ist als die der Brennstäbe 2. Jedes der Führungsrohre 4 ist an der Gruppe
der Zwischengitter befestigt, die gleichmäßig beabstandet entlang der Brennelementkassette angeordnet sind.
Außerdem sind die Führungsrohre an einem ihrer Enden an einem Ansatzstück 5 befestigt, welches das obere Ansatzstück
der Brennelementkassette darstellt und an ihrem anderen Ende an einem zweiten Ansatzstück 6, welches das untere Ansatzstück
darstellt.
In seiner Betriebsstellung ist die Brennelementkassette senkrecht, wie in Fig. 1 dargestellt, angeordnet und das
untere Ansatzstück ruht mit Füßen 7 auf der oberen Oberfläche der unteren Platte des Reaktorkerns 8 des Kernreaktors.
Die Platte 8 ist mit vier Durchgangsöffnungen für Wasser
versehen, die unter dem entsprechenden unteren Ansatzstück 6 bei jeder Brennelementkassette mündet, die zusammen den
Reaktorkern bilden.
Die Trägerfüße 7 sind mit ihrem oberen Bereich an einem querverlaufenden Trägerelement 9 befestigt, auf dem die unteren
Enden der Führungsrohre 4 befestigt sind.
Das Kühlwasser des Kernreaktors, welches die untere Platte des Kerns durch die Öffnungen durchquert, welche unter dem
Ansatzstück münden, durchquert das querverlaufende Element 9, welches mit einem Gitter von Öffnungen über seine gesamte
Dicke versehen ist.
Auf diese Weise wird das Kühlwasser veranlaßt in Vertikalrichtung
und von unten nach oben in Kontakt mit den Brennstäben 2, deren Kühlung es übernimmt, zu zirkulieren und
den thermischen Wärmetausch durchzuführen.
Nach dem Stand der Technik besteht das querverlaufende Element
9 aus einer einfachen ebenen, auf seiner ganzen Dicke durchbohrten Adapterplatte, wobei das Gitter von Öffnungen
den Durchgang des Kühlwassers ermöglicht und gleichzeitig die Filtration und das Rückhalten von Splittern und Spänen
ausführt, deren Größe größer als ein bestimmter Grenzwert ist, der durch die vorgesehenen Öffnungen bestimmt ist.
Das untere Ansatzstück nach der Erfindung weist eine Adapterplatte
auf, die mit Rippen versehen ist und deren Durchgangslöcher für das Wasser und zur Filtrierung der Splitter
bzw. Späne in einer besonderen Anordnung plaziert sind, wie mit Bezug auf die Fig. 2, 3 und 3' erläutert wird.
Die Adapterplatte 11 des unteren Ansatzstücks 10 nach der Erfindung weist eine obere Fläche 11a und eine unteren Fläche
11b auf, die eben und parallel zueinander sind und den ebenen Bereich der Adapterplatte 11 eingrenzen und eine
Gruppe von Verstärkungsrippen 12, die senkrecht zu den Seiten 11a und 11b der Adapterplatte 11 sind und bezüglich der
unteren Fläche 11b der Adapterplatte vorstehen.
Die Gesamtheit der Adapterplatte 11, bestehend aus dem ebenen
Teil, begrenzt durch die Flächen 11a und 11b und die Rippen 12, ist aus einem einzigen Stück hergestellt, beispielsweise
durch Gießen und spanender Bearbeitung eines Stücks aus nichtrostendem Stahl.
Der Stahl oder die Legierung, der gegossen wird, hat vorzugsweise eine der folgenden Zusammensetzungen:
- Stahl A286 (Z3CNDTV25-15): C < 0,08, Ni 24 bis 27,
Cr 13,5 bis 16, Mo 1,00 bis 1,50, Ti 1,90 bis 2,35, Al
< 0,35, U 0,10 bis 0,5, Mn < 2,00, Si < 1,00, wobei der Rest aus Eisen besteht.
- Stahl A151-304 (Z2CN18-10): C < 0,03, Si < 1,20,
Mo < 1,50, Cr 17 bis 20, Ni 8 bis 12.
- Inconel 718 (NC19FeNb).
Die Adapterplatte könnte ebenfalls ausgehend von zwei zusammengeschweißten
Teilen gefertigt werden, wie weiter unten mit Bezug auf die Fig. 3A beschrieben wird, die eine
besondere Ausführungsform zeigt.
Die Rippen 12 sind nach einem Gitter verteilt, dessen meiste Maschen quadratisch oder rechtwinklig sind und zwischen
sich und mit den Seitenwänden 14 des Ansatzstücks nach unten offene Zellen 13 eingrenzen, d.h. in Richtung des Kühlwassers,
welches in die Brennelementkassette eindringt.
Die Rippen 12 grenzen ebenfalls Bereiche 15 des ebenen Teils der Adapterplatte 11 ein, die im allgemeinen eine
quadratische oder rechtwinklige Form haben und den größten Teil der Oberfläche der Adapterplatte einnehmen. In den Zonen
15 des ebenen Teils der Adapterplatte ist ein Gitter von Durchgangsöffnungen 16 durchstoßen, die auf der inneren
Fläche 11b der Adapterplatte zwischen den Rippen 12 münden und die gesamte Oberfläche der Bereiche 15 zwischen den
Rippen 12 einnehmen.
Die Öffnungen 16 werden durch Bohren des ebenen Teils der Platte 11 zwischen den Flächen 11a und 11b hergestellt. Die
Öffnungen 16 sind alle im wesentlichen identisch und von quadratischer Form und weisen eine Größe auf derart, daß
die Diagonale der Quadrate im wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner ist als die minimale Größe der vom Kühlfluid
mitgerissenen Partikel, deren Rückhaltung man durch das Ansatzstück 10 sicherstellen möchte, um zu verhindern,
daß diese Partikel sich in den Räumen zwischen den Brennstäben und den Halteelementen des ersten Beabstandungsgitters
verklemmen.
Die minimale Größe dieser Späne bzw. Splitter und somit die Größe der Öffnungen 16 ist durch die Größe der Zwischenräume,
die zwischen den Brennstäben und den Führungselementen des ersten Zwischengitters bestehen, vorgegeben.
Die Öffnungen 16 der Adapterplatte sind ebenfalls dergestalt, daß die Adapterplatte das Rückhalten der Brennstäbe
in dem Fall gewährleisten kann, daß ein Brennstab abrutscht oder unter Bestrahlung größer wird. Die Brennstäbe ruhen
somit auf der Adapterplatte des Ansatzstücks derart, daß
das Kühlfluid noch zirkulieren kann, um die Abkühlung der
Brennstäbe zu gewährleisten.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, kann vorzugsweise in der Nähe eines Führungsrohrs 18a ein Teil der Öffnungen 16 unterschiedliche
Formen im Querschnitt annehmen derart, daß sie sich an die Form der Zellen 13 in der Nähe der Führungsrohre
anpassen und maximal den Druckverlust während der Kühlfluidzirkulation
der Brennelementkassette verringern.
Diese Öffnungen können insbesondere quadratischer Form 16a,
rechteckiger Form 16b, dreieckiger Form 16c oder trapezförmig 16d sein. Somit wird die "Transparenz" der Adapterplatte,
die von Kühlwasser durchquert wird, gesteigert.
Im Inneren der Zellen weisen die Öffnungen 16 im allgemeinen eine quadratische Form auf, derart, daß der größte Teil
der Öffnungen 16, der die Adapterplatte durchquert, aus quadratischen Öffnungen besteht, die in einem Gitter mit
quadratischen Maschen angeordnet sind.
Bei Brennelementkassetten für klassische Druckwasserkernreaktoren weist das erfindungsgemäße untere Ansatzstück einen
ebenen Teil auf mit einer Dicke von einigen Millimetern, beispielsweise der Größenordnung 5 mm. Die Rippen 12 weisen
eine Breite auf, die ebenfalls größenordnungsmäßig einige Millimeter, beispielsweise 5 mm betragen kann, eine Länge
von einigen Zentimetern und eine Höhe in Richtung senkrecht zu den ebenen Flächen der Adapterplatte zwischen 15 und
3 0 mm.
Die Öffnungen 16, die den ebenen Bereich der Adapterplatte durchqueren, haben in der Mehrzahl einen quadratischen
Querschnitt, wobei die Seitenlänge einige Millimeter be-
trägt. Die Öffnungen, die in der Nähe von Führungsrohren
{siehe Fig. 2A) und entlang der Ränder der Zellen 13 angeordnet sind, können von der quadratischen Form unterschiedliche
Formen aufweisen, um am besten die Form der Zellen einzunehmen.
Die Öffnungen 16 sind, wie in Fig. 2 zu sehen, in Gruppen zusammengefaßt, deren Gesamtform die Bereiche 15 der Adapterplatte
belegen, wobei die Bereiche quadratische, rechtwinklige oder leichte Abweichungen dieser einfachen Formen
haben.
Die in das Material der Adapterplatte eingearbeiteten Öffnungen 16 sind voneinander durch schmale Wandungen getrennt
.
Die Öffnungen 16 werden im allgemeinen hergestellt durch Bohren der Platte, indem beispielsweise ein schneidender
Wasserstrahl mit sehr hohem Druck (einige Tausend bar) verwendet wird. Dieses Wasser ist mit abrasiven Partikeln
{z.B. aus Korund) versetzt. Ein solches Bohrverfahren und
Vorrichtungen zu deren Ausführung sind bekannt. Mit einer numerisch gesteuerten Bohrmaschine kann man die Bohrung einer
Platte einer Gitteranordnung wie in Fig. 2 gezeigt durchführen, welche mehrere Tausend Löcher aufweist. Eine
solche automatisierte Bohrung kann in einigen Stunden realisiert werden.
Es ist klar, daß Gitter verschiedener Formen durch das gleiche Verfahren realisiert werden können und daß andere
bekannte Bohrverfahren z.B. mittels Laserstrahlen ebenfalls angewandt werden können ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu sprengen.
Die Rippen 12 sind so angeordnet, daß die Lage der Knoten der Lage der Führungsrohre 18 der Brennelementkassette entspricht,
welche in Löchern befestigt sind, die in die Adapterplatte an der Stelle der Knoten 17 des Gitters der Rippen
12 gebohrt sind, d.h. in den Kreuzungsbereichen der Rippen, wo die Metallstärke relativ groß ist. Die Steifigkeit
und die Widerstandsfähigkeit der Adapterplatte sind somit auf einem vollkommen ausreichenden Wert gehalten
trotz der notwendigen Bohrung für die Befestigung der Führungsrohre .
Die Rippen 12 haben als wesentliche Rolle eine ausreichende Steifigkeit der Adapterplatte zu sichern, obwohl der ebene
Teil dieser Adapterplatte relativ dünn und über einen sehr großen Teil seiner Oberfläche durchbohrt ist.
Die Rippen gewährleisten ebenfalls die Führung des Kühlmittels der Brennelementkassette zu den Bereichen 15 in denen
die Filtration des Fluids erfolgt.
Die Trägerfüße des Ansatzstücks, mit denen die Brennelementkassette
auf der unteren Platte des Reaktorkerns ruht, sind in den Ecken der Adapterplatte angeordnet, wie im Fall
der Ansatzstücke nach dem Stand der Technik. Diese Trägerfüße sind in den Fig. 2 und 3 nicht dargestellt.
Die quadratische Form der Öffnungen 16 und ihre Gitteranordnung in Form von Gruppen, die die Oberfläche der Bereiche
15 einnehmen, erlauben es die Transparenz der Adapterplatte zu erhöhen, d.h. das Verhältnis zwischen der Gesamtfläche
der Öffnungen 16 und der Gesamtoberfläche der Adapterplatte.
Geeignete Formen für die Öffnungen in der Nähe der Ränder der Zellen 13 erlauben es die Transparenz weiter zu steigern.
Mit einer Anordnung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, kann eine Transparenz der Größenordnung 50 % erzielt werden und
somit ein Druckverlustkoeffizient, der sehr viel kleiner ist als nach dem Stand der Technik.
Es ist daher klar, daß das Ansatzstück nach der Erfindung einen beträchtlichen Vorteil gegenüber einem Ansatzstück
nach dem Stand der Technik aufweist, in denen kreisrunde Öffnungen gebohrt sind, die in einer Gitteranordnung verteilt
angeordnet sind.
Das Ansatzstück nach der Erfindung weist somit gleichzeitig eine sehr gute Steifigkeit, eine sehr große mechanische Widerstandsfähigkeit
und eine große Transparenz gegenüber Kühlfluiden auf. Die große Transparenz des unteren Ansatzstücks
erlaubt es den Wärmeaustausch an den Brennstäben durch eine bessere Zirkulation des Kühlwassers zu erhöhen
und folglich den Wirkungsgrad des Reaktors zu erhöhen.
Wie in den Fig. 3A und 3 &Aacgr; gezeigt ist, kann das Ansatzstück
nach der Erfindung nicht nur einstückig durch Bearbeitung eines gegossenen Teils oder einer dicken bearbeiteten
Platte (wie im Fall der Fig. 2 und 3) hergestellt werden, sondern auch indem eine ebene Adapterplatte 21 auf einem
Aufbau 20 angebracht wird, die aus Wänden 22 besteht, die ein Gitter von Zellen 23 eingrenzen und wobei die ebene
Platte durch Verschweißen (beispielsweise Laserschweißen) nach den Schweißlinien 24 befestigt wird. Die Wandung 22
besteht somit aus Verstärkungsrippen der Adapterplatte.
Die ebene Adapterplatte 21 und der mit Rippen 20 versehene Aufbau können aus unterschiedlichen Materialien bestehen,
je nach den gewünschten Eigenschaften.
In diesem Fall wird das Bohren der hinzugefügten Platte 21 erleichtert und die Öffnungen 26 mit im wesentlichen quadratischem
Querschnitt, die in jeder der Zellen 25 angefertigt sind, können so bearbeitet werden, daß sie einen erweiterten
Querschnitt im unteren Bereich der Platte aufweisen, der in Richtung auf die obere Oberfläche der Adapterplatte
geringer wird, um die Größen der geraden Öffnungen, wie sie in Fig. 3 und 3' gezeigt sind, zu erreichen.
Diese Öffnungen mit vergrößertem Querschnitt auf der unteren
Seite der Adapterplatte ermöglichen es den Durchsatz durch das Ansatzstück zu vergrößern und den Wärmetausch zu
steigern, ohne die Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit des Ansatzstücks zu verringern bei gleichzeitiger Gewährleistung
eines effektiven Zurückhaltens der Brennstäbe, wenn diese abrutschen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform
beschränkt.
Somit können Bereiche 15 vorgesehen werden, in denen die Adapterplatte mit einem Gitter von quadratischen Öffnungen
durchbohrt ist, wobei der Bereich eine andere Form hat als die Formen, die in Fig. 2 gezeigt sind. Die Form dieser Bereiche
hängt insbesondere von der Anordnung der Führungsrohre der Brennelementkassette ab. Die in Fig. 2 gezeigte
Anordnung entspricht einer Brennelementkassette für Druckwasserkernreaktoren, die vierundzwanzig Führungsrohre und
ein Instrumentierungsrohr aufweist. Die Versteifungsrippen
S t · f * »9
können unterschiedliche Formen und Abmessungen wie die angezeigten
haben.
Schließlich findet die Erfindung nicht nur eine Anwendung bei Brennelementkassetten für Druckwasserkernreaktoren,
sondern ebenfalls bei anderen mit leichtem Wasser gekühlten Reaktoren.
Claims (9)
1. Unteres Ansatzstück mit reduziertem Druckverlust einer Brennelementkassette für wassergekühlte Kernreaktoren
mit einer quer angeordneten Adapterplatte (11), die eine Oberseite (Ha) und eine Unterseite (lib) aufweist,
die parallel zueinander und durchlöchert sind, derart, daß sie den Durchgang des Kühlwassers der Kassette ermöglichen
und Splitter bzw. Späne auffangen, die von dem Kühlwasser transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß
die Adapterplatte (11) Rippen (12) aufweist, die deren mechanische Halterung ungefähr senkrecht zu ihren Oberflächen
(11a, Hb) gewährleisten, wobei die Rippen auf ihrer Unterseite (lib) vorstehen und untereinander Zellen
(13) und Bereiche (15) der Unterseite (lib) der Adapterplatte eingrenzen, in denen jeweils eine Gruppe
von Durchgangsöffnungen (16) mündet, mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, die auf einem Gitter angeordnet
sind.
2. Unteres Ansatzstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rippen (12) auf einem quadratischen oder rechtwinkligen Gitter angeordnet sind, derart, daß die Zellen
(13) und die Bereiche (15), in denen die Öffnungen (16) angeordnet sind, eine quadratische oder rechtwinklige
Form aufweisen.
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3. Endstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gitter der Verstärkungsrippen (12) Kreuzungspunkte (17) aufweist, an deren Ort Öffnungen zur Befestigung
von Führungsrohren (18) der Brennelementkassette vorgesehen sind.
4. Ansatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Adapterplatte (11) durchquerenden Durchgangsöffnungen (16a, 16b, 16c, 16d) in der Nähe der Rippen
(12), die die Bereichsgrenzen (15) darstellen, mindestens eine der folgenden geometrischen Formen aufweisen:
rechtwinklig, dreieckig, trapezförmig.
5. Ansatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
es aus einem einzigen Stück Edelstahl oder einer Nikkeilegierung gegossen und bearbeitet ist.
6. Ansatzstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem der nachfolgenden Materialien hergestellt
ist: Stahl A286 (Z3CNDTV25-15), Stahl A151-304 (Z2CN18-10), Nickellegierung (NC19FeNb).
7. Ansatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
es aus einer ebenen Platte (21) besteht, die mit Durchgangsöffnungen
(26) versehen ist und durch Verschweißen auf einer Struktur (20) befestigt ist, die Wandungen
(22) aufweist, die die Zellen (23) begrenzen und die dazu bestimmt sind, die Rippen der Adapterplatte zu
bilden.
· S
»18
8. Ansatzstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (26) der ebenen Platte (21) einen vergrößerten
Querschnitt auf der Unterseite (21b) der Adapterplatte (21) haben, der in Richtung auf die obere
Oberfläche (21a) abnimmt.
9. Ansatzstück nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die ebene Platte (21) und die Struktur (20) aus verschiedenen Materialien bestehen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9112242A FR2682213B1 (fr) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | Embout inferieur d'un assemblage combustible pour reacteur nucleaire refroidi a l'eau. |
EP92402589A EP0537044B1 (de) | 1991-10-04 | 1992-09-21 | Brennstabbündelfusstück für wassergekühlten Kernreaktor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9218744U1 true DE9218744U1 (de) | 1995-06-08 |
Family
ID=26132422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9218744U Expired - Lifetime DE9218744U1 (de) | 1991-10-04 | 1992-09-21 | Unteres Ansatzstück einer Brennelementkassette für wassergekühlte Kernreaktoren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9218744U1 (de) |
-
1992
- 1992-09-21 DE DE9218744U patent/DE9218744U1/de not_active Expired - Lifetime
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