FI71440C - Braenslepatron med en ovanfoer braenslestavarnas aendytor anordnad topplatta - Google Patents

Description

1 71440

Polttoainepatruuna, jossa on polttoainesauvojen yläpintojen ylle sijoitettu päällyslaatta

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista kiehutusreaktoriin sijoitettua polttoainepatruunaa, joka sisältää vaipan, useita pystysuoria polttoainesauvoja, useita levittimiä, päällyslaatan ja vähintään yhden pohjalaa-tan, jolloin polttoainesauvat on sijoitettu vaippaan pohja-laatan tai -laattojen sekä levittimien varaan. Tämän tapainen polttoainepatruuna tunnetaan esimerkiksi hakemusjulkaisusta DE-1 439 426.

Keksinnön tarkoituksena on lisäksi saada aikaan polttoainepatruuna, jonka päällyslaatta läpäisee helposti polttoainepatruu-nan läpi virtaavaa jäähdytysvettä. Lisäksi tarkoituksena on sijoittaa päällyslaatta tavalla, joka sallii suhteellisen suurten toleranssien käytön päällyslaattaa valmistettaessa.

Keksinnölle on tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Seuraavassa keksintöä kuvataan oheisilla piirustuksilla, joissa kuva 1 esittää keksinnön mukaista polttoainepatruunaa pitkin kuvan 2 ja 3 viivaa I-I otetussa pystyleikkauksessa, kuva 2 esittää pitkin kuvan 1 viivaa II-II otettua vaakaleik-kausta ja kuva 3 vastaavasti kuvan 1 viivaa III-III pitkin otettua vaakaleikkausta. Kuva 4 esittää polttoainepatruunan pöhjalaatasta pitkin kuvan 2 ja 3 viivaa I-I otettua osittaista leikkausta.

Piirustuksissa esitetyssä polttoainepatruunassa on kuusikym-mentäneljä polttoainesauvaa 1, jotka on sijoitettu pystyasentoon ja jotka on suljettu poikkileikkaukseltaan pääasiassa neliönmuotoiseen vaippaputkeen 2. Tämä on koottu hitsaamalla yhteen pystyasennossa neljä pitkänomaista, poikkileikkaukseltaan L-muotoista peltielementtiä 2', jotka on yhdistetty neljällä pystysuoralla tukilistalla 2". Vaippaputken 2 ympäröimä tila on polttoainesauvojen aktiivisen osan pituudelta 2 71440 jaettu neljään yhtäsuureen osaan käyttäen neljää kaksoisväli-seinää, joista kukin on sijoitettu tukilistan 2" ja keskeisen vesiputken 3 väliin. Kukin väliseinä on koottu kahdesta yhdensuuntaisesta seinäelementistä 4. Polttoainepatruuna on siten jaettu neljään osapatruunaan, joissa on kussakin kuusitoista polttoainesauvaa, minkä lisäksi kukin osapatruu-na on varustettu levittimillä, joista jokainen on tarkoitettu 16 polttoainesauvalle. Levittimien aksiaalista liikettä viereisiin vaippaosiin nähden on voimakkaasti rajoitettu, esimerkiksi useitten sisäänpäin suunnattujen, vaippaan meistettyjen kiinnikkeitten avulla, jotka on muodostettu vaippaan siten, että liikkumavapaus pystysuoraan ylöspäin on huoneen lämpötilassa vähemmän kuin 5 %, sopivimmin vähemmän kuin 1 % sauvan pituudesta. Tällaista levitintä on kuvassa 1 merkitty lävistäjällä varustetulla suorakulmiolla 6. Jokaisen osa-patruunan polttoainesauvojen 1 alapäät lepäävät vastaavan pöhjalaattansa 7 päällä ja tätä pohjalaattaa samoin kuin muitten osapatruunoiden pöhjalaattoja kannattaa välikappale 8 ja siihen keskeisesti sijoitettu elin 9. Polttoainepat-ruunan pystyakselia on merkitty viitenumerolla 10.

Jokaisessa pöhjalaatassa 7 on yhdeksän reikää 11, joista tuodaan vesi osapatruunaan. Vaippaputkessa 2 on seinäelement-tien 4 yläpuolella sijaitseva, pääasiassa neliönmuotoinen osa, jossa on kaikille polttoainesauvoille 1 yhteinen pääl-lyslaatta 12, joka sijaitsee polttoainesauvojen 1 yläpäitten yläpuolella. Päällyslaatan 12 kaikki polttoainesauvoihin päin olevat pinnat sijaitsevat vaakatasossa H-H, jonka pystysuora etäisyys polttoainesauvoista on merkitty kuvassa 1 kirjaimella a. Etäisyys a kuvaa tilannetta huoneen lämpötilassa. Reaktorin normaalissa käynnissä on vastaava etäisyys paljon pienempi, mutta kuitenkin suurempi kuin nolla. Pääl-lyslaatta 12 on rakenteeltaan sellainen, että jokaisen polt-toainesauvan 1 aksiaalisesti ylöspäin tapahtuva siirtyminen estyy lopulta siten, että polttoainesauva joutuu mekaanisesti kosketuksiin päällyslaatan kanssa. Samalla kun esitetty konstruktio pysäyttää tehokkaasti polttoainesauvojen liikkeen, on siitä se etu, että polttoainepatruunan virtausvastus kasvaa vähemmässä määrässä kuin tavanomaisissa paällyslaatoissa.

3 71440 Päällyslaatassa 12 on pääasiassa neliönmuotoinen kehys 13, joka ympäröi vaippaputken yläosaa suhteellisen tiiviisti ja jonka ulkosivut ovat yllä mainitun vaippaputkiosan sivuja vasten. Päällyslaatassa on lisäksi kaksi vaakasuoraa, samalla lävistäjälinjalla olevaa lävistäjäkiskoa 14 sekä kaksi, edellisiä kaksi kertaa korkeampaa ja niitä vastaan kohtisuoraan olevaa vaakasuoraa lävistäjäkiskoa 14’. Kukin lävis-täjäkisko 14, 14' on jäykästi kiinnitetty toisesta päästään omaan kulmaansa kehyksessä 13, kun taas toinen pää on kiinnitetty hitsaamalla keskiholkkiin 15. Lävistäjäkiskojen 14' ulkopäät on mekaanisesti yhdistetty nostosinkilään 16. Kunkin lävistäjäkiskon 14, 14' keskiosa on jäykästi yhdistetty poikittaiskiskon 17 keskiosaan, mikä johtuu siitä, että kukin poikittaiskisko 17 on molemmista päistään jäykästi kiinnitetty kehykseen 13. Kukin lävistäjäkisko 14, 14' on varustettu useilla, vaakatasossa H-H sijaitsevilla ulokkeilla 18 ja kukin poikittaiskisko vastaavasti ulokkeilla 18', jotka sijaitsevat kukin oman polttoainesauvansa 1 yläpuolella. Ne polttoainesauvat, jotka eivät ole jonkin ulokkeen 18, 18' alapuolella, on sijoitettu kehyksen 13 tai lävistäjäkiskon 14, 14' jonkin osan alapuolelle.

Kehys 13 on pääasiassa muodostettu U-muotoiseksi poikkileikkaukseltaan, so. suurin osa sen ympäryksestä on varustettu radiaalisesti ulommalla pystyseinämällä 19 sekä sisemmällä pystyseinämällä 20, joitten väliin muodostuu suihkuveden keruukanava 21, jolloin päällyslaatta päätehtävänsä lisäksi toimii hätätilanteessa tarvittavan jäähdytysveden jakelu-laitteena.

Päällyslaatta 12 lepää kehyksen 13 ylöspäin suunnatuilla kannatinpinnoilla 22, jotka on muodostettu neljän pystysuoran tukilistan 2" yläpäihin. Keskeinen vesiputki 3 on ylä-päästään kiinnitetty hitsaamalla koaksiaalisesti sijoitettuun tankoon 23, jonka yläpäätä ympäröi holkki 15 sekä kierukka-mainen jousi 24, jota voidaan painaa enemmän tai vähemmän kasaan kiertämällä mutteria 25 tangon 23 kierteillä varustetussa yläosassa, jolloin kannatinpinnoille 22 on saavutet 4 71440 tavissa tarkoin määriteltävissä oleva kuormitus. Mutterin 25 ja jousen 24 välissä on lukituslaatta 26, jossa on useita aksiaalisesta vähintään yhtä lävistäjäkiskoa 14, 14' vasten olevia ulokkeita 27, joiden avulla lukituslaattaa 26 estetään kiertymästä akselin 10 ympäri. Lukituslaatan 26 yläpinnalla on radiaalisesti suunnattuja hampaita 28, jotka jousen 24 vaikutuksesta painuvat kosketuksiin mutterin 25 alapinnalla olevien vastaavanlaisten hampaitten kanssa. Mutterin 25 kiristämiseen ja löysentämiseen käytetään holkki-avainta, jonka avulla lukituslaattaa 26 painetaan alaspäin, niin että hampaat 28 irtoavat mutterin 25 hampaitten tartunnasta .

Kun päällyslaatta 12 on poistettu paikoiltaan, voidaan poltto-ainesauvat 1 vetää ulos yksi kerrallaan ilman muita esitoi-menpiteitä.

Piirustusten yhteydessä esitetty polttoainepatruuna muodostaa vain yhden suoritusmuodon keksinnön monista mahdollisista suoritusmuodoista. Näin ollen voi päällyslaatta olla sijoitettu ja muodostettu patenttivaatimuksissa 1 ja 2 esitetyllä tavalla, vaikkei polttoainepatruuna olekaan jaettu useisiin osapatruunoihin tai jos se on jaettu osapatruunoihin toisella tavalla, esimerkiksi sillä tavalla kuin on esitetty ruotsalaisessa patenttihakemuksessa 8002080-3. Päällyslaattaa voi kannattaa tukilistojen 2" sijasta tangon 23 päällä oleva kannatinpinta. Useitten pohjalaattojen 7 sijasta voi polttoainepa truunassa olla vain yksi ainoa kaikille polttoaine-sauvoille tarkoitettu pohjalaatta.

Claims (6)

71440

1. Kiehutusreaktoriin tarkoitettu polttoainepatruuna, joka käsittää vaippaosan (2), jolla on pystysuora keskiakseli (10), joukon pystysuoria polttoainesauvoja (1), joukon levittimiä (6), päällyslaatan (12), joka on sovitettu kokonaisuudessaan mainittujen polttoainesauvojen (1) ylle sekä on rakennettu niin, että jokainen polttoainesauva (1) liikkuessaan riittävän pitkälle aksiaalisessa suunnassa ylöspäin estyy liikkumasta eteenpäin samaan suuntaan mekaanisen kosketuksen johdosta mainitun päällyslaatan (12) kanssa, sekä käsittäen edelleen ainakin yhden nohjalaatan (7), jolloin mainitut polttoainesauvat ovat pidettyinä vaippao-sassa (2) mainitun alemman pohjalaatan laattojen (7) ja mainittujen levittimien (6) avulla, ja jolloin mainitun vaippaosan yläosalla on olennaisesti neliömäinen poikkileikkaus, jonka pystysuora projektio ympäröi kaikkia polttoainesauvoja (1), tunnettu siitä, että levittimillä (6) on rajoitettu liikkumismahdollisuus aksiaalisessa suunnassa ylöspäin vaippaosaan (2) nähden, että päällyslaatal la (.12) on olennaisesti neliömäinen kehys (13), jonka jokainen sivu nojaa mainitun vaippaosan yhteen sivuun, ja että on neljä lävistä jän suuntaan ja olennaisesti vaakasuoraan suunnattua lävistäjäkiskoa (14, 14'), jotka ovat jäykästi kiinnitetyt mainittuun kehykseen (13) kukin omaan kulmaansa sekä ovat jäykästi kiinnitetyt toisiinsa mainitun päällyslaatan (12) keskiosan (15) kautta, että kukin lävistäjäkiskoista on keskiosaltaan mekaanisesti jäykästi kiinnitetty sellaisen poikittaiskiskon (17) keskiosaan, jonka päät ovat jäykästi kiinnitetyt mainittuun kehykseen (13), ja että lävistäjäkiskot (14, 14') sekä poikit-taiskiskot (17) ovat varustetut useilla vaakasuoraan ulottuvilla ulokkeilla (10, 18').

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pol. ttoainepatruuna, tunnettu siitä, että polttoainepatruunan kukin neljännes sisältää 16 polttoainesauvaa (1), jotka ovat järjestetyt, neliömäisen hilan muotoon, ja mainitut ulokkeet (18, 18') ovat jaetut siten, että kussakin lävistäjäkiskossa (14, 14') on kaksi uloketta (18) ja kussakin poikittaisessa kiskossa (17) neljä uloketta. β 71440

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen polttoai-nepatruuna, tunnettu siitä, että pää 11yslaatan mainittu keskiosa muodostuu hoikista (15), "joka irrotettavasta ympäröi pitkänomaisen, keskeisesti sovitetun vetovoimaa siirtävän laitteen (23) yläosaa, joka laite on järjestetty vetovoimaa siirtävään mekaaniseen yhteyteen mainitun vaippaosan kanssa (21, 2", 4, 3) päällyslaatan (12) alapuolella, ja että mainittu vetovoimaa siirtävä laite (23) on varustettu elimillä hoikin liikkumisvapauden rajoittamiseksi mainittuun vetovoimaa siirtävään laitteeseen nähden ainakin suunnassa ylöspäin.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen polttoaine-patruuna, tunnettu siitä, että suurin osa kehyksestä (13) on poikkileikkaukseltaan U-muotoinen siten, että neliönmuotoisen vaippaputkiosan useampia sivuja pitkin muodostuu kanava (21).

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen polttoai-nepatruuna, tunnettu siitä, että vaippaosa sisältää kaikkia polttoainesauvoja ympäröivän, poikkileikkaukseltaan olennaisesti neliönmuotoisen vaippaputken (2), että vaippaputken (2) kullakin sivulla on pystysuora lista (2"), ja että holkki (15) on varustettu jousella (24) siten, että päällyslaatta puristuu vaakasuoria, ylöspäin suunnattuja kannatinpintoja (22) vasten, jotka on tehty pystysuorassa olevien listojen (2") yläpäihin.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen polttoainepatruuna, tunnettu siitä, että vetovoimaa siirtävä laite (23) on yläpäästään varustettu kierteillä sekä mutterilla (25), jossa on epätasainen vastepinta, joka on aksiaalisesti liikkuvan lukitusosan (26), ylöspäin suunnattua epätasaista vastepintaa vasten, joka lukitus-osa on estetty kiertymästä pystyakselinsa ympäri, jolloin ainakin toinen vastepinnoista on varustettu ainakin yhdellä kohoutumalla (28), joka on kiinnitettävissä toisen vastepinnan vastaavaan syvennykseen jousen (24) vaikuttaessa lukitusosaan (26) ylöspäin suunnatulla jousivoimalla. 71440