HU214852B

HU214852B - Nuclear heating element

Info

Publication number: HU214852B
Application number: HU9201933A
Authority: HU
Inventors: Alain Brosset; Pascal Burfin; Francois Dujet
Original assignee: Compagnie Générale des Matiéres Nucléaires S.A.; Framatome S.A.
Priority date: 1991-06-13
Filing date: 1992-06-10
Publication date: 1998-06-29
Also published as: HUT62724A; FR2677797B1; CZ282003B6; HU9201933D0; FR2677797A1; FI922724L; FI922724A0; CZ174592A3; SK279738B6; SK174592A3

Abstract

A találmány tárgya nűkleáris fűtőelem, amelynek egy alsó és egy felsővégdarabja van, és ezek egy bűrkőlattal vannak összekötve, amelydűgóval zárt fűtőpatrőnőkból álló nyalábőt tartalmaz, é ezt szabályőshárőmszög alakú háló csőmópőntjaiban a bűrkőlat hőssza menténelősztőtt rácsők és két perfőrált lap tartja, amely egy-egyvégdarabhőz van erősítve, és a végdarabőknak és a bűrkőlatnak zőnőshatszögletű külső keresztmetszete van. A találmány lényege, hőgy afelső végdarab (12) egy felső perfőrált lappal (22) együttleszerelhető rögzítőeszközzel van ellátva, és hőgy a fűtőpatrőnők (18)dűgói (25) kizárólag a felső perfőrált la hőz (22) vannak rögzítveleszerelhető elemekkel, a fűtőpatrőnők (18) kihúzhatók a felsőperfőrált lapban (22) lévő fűratőkőn (19) keresztül, amelyeken a dűgók(25) áthatőlnak. ŕThe present invention relates to a nuclear heating element having a lower and an upper end piece, which are connected to a bellows comprising a bundle of heating rods closed by a dowel, and which are held in reinforced, and the end pieces and skin stone have a zonal hexagonal outer cross section. SUMMARY OF THE INVENTION The upper end piece (12) is provided with a fastening means which can be mounted together with an upper perforated plate (22), and ) can be pulled out through the turntable (19) in the top perforated plate (22) through which the dowels (25) pass. ŕ

Description

A találmány tárgya nukleáris fűtőelem, amelynek egy alsó és egy felső végdarabja van, és ezek egy burkolattal vannak összekötve, amely dugóval zárt futőpatronokból álló nyalábot tartalmaz, és ezt szabályos háromszög alakú háló csomópontjaiban a burkolat hossza mentén elosztott rácsok és két perforált lap tartja, amely egy-egy végdarabhoz van erősítve, és a végdaraboknak és a burkolatnak azonos hatszögletű külső keresztmetszete van.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a nuclear fuel element having a lower and an upper end piece and connected to a casing comprising a bundle of cartridges closed by a plug and held at regular nodes of triangular mesh by gratings and two perforated sheets distributed over the length of the casing. it is attached to each end piece and the end pieces and the casing have the same hexagonal outer cross-section.

Az EP-A 0 108907 számú szabadalmi leírás olyan fűtőelemeket ismertet, amelyeknél a rácsok és az alsó perforált lap, amely a fűtőpatronokat hordozza, egy központi szerelőlapra vannak rögzítve, amely a felső perforált laphoz van erősítve. A rozsdamentes acélból készült végdarabok véglegesen a burkolatra vannak rögzítve amely cirkónium alapú ötvözetből készül -, méghozzá leszerelhetetlen módon, ráhúzással és rászorítással. A perforált felső lap ugyancsak véglegesen van a burkolathoz erősítve rászorítással.EP-A-0 108907 discloses heating elements in which the grilles and the lower perforated plate carrying the heating cartridges are fixed to a central mounting plate which is attached to the upper perforated plate. The stainless steel end pieces are permanently fixed to the casing, which is made of zirconium-based alloy - in an irremovable way, by tightening and clamping. The perforated top sheet is also permanently secured to the cover by clamping.

Ennek a megoldásnak különböző hiányosságai vannak. Elsősorban is a fűtőpatronokat nem lehet eltávolítani anélkül, hogy az egész fűtőelemet szét ne kelljen szedni, ha szükség van arra, hogy a fűtőpatronokat kiemeljék az egységből, akár egyenként azért, hogy a tömítetlen fűtőpatronokat kicseréljék, akár egészében, azért, hogy a besugárzott fűtőanyagot visszahúzzák.This solution has various drawbacks. In particular, the heater cartridges cannot be removed without disassembling the entire fuel element if it is necessary to remove the heater cartridges from the unit, either individually to replace the sealed fuel cartridges or to completely re-heat the irradiated fuel. .

A találmány feladata olyan fűtőelem létrehozása, amely lehetővé teszi a fütőpatronok kihúzását és kicserélését, és esetleg a fűtőelem újrafelhasználását, a tömítetlen fütőpatronok kicserélése után.It is an object of the present invention to provide a heater element that allows the heater cartridges to be pulled out and replaced, and possibly reused, after the leaking heater cartridges have been replaced.

Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal valósítjuk meg, hogy a felső végdarab egy felső perforált lappal együtt leszerelhető rögzítőeszközzel van ellátva, és hogy a fűtőpatronok dugói kizárólag a felső perforált laphoz vannak rögzítve leszerelhető elemekkel, a fűtőpatronok kihúzhatok a felső perforált lapban lévő túrátokon keresztül, amelyeken a dugók áthatolnak.This object is accomplished in accordance with the present invention by providing the upper end piece with a removable fastening device with an upper perforated plate and the plugs of the heating cartridges being secured only to the upper perforated plate by means of removable elements, the heating cartridges being pulled through through which the plugs penetrate.

Előnyösen a felső végdarab tartósan egy laphoz van rögzítve, amely oldható kötőelemmel van a felső perforált laphoz kötve.Preferably, the upper end piece is permanently fixed to a sheet which is secured to the upper perforated sheet by a releasable fastener.

Célszerűen az egyes fűtőpatronok leszerelhető rögzítőeszközei keresztirányú felfüggesztő csapok, amelyek áthaladnak a fűtőpatron dugóján, és hosszuk nagyobb a fütőpatron átmérőjénél, és amelyek a perforált felső lap és a lap közé vannak befogva. A csapok a perforált lap felső felületében kialakított hornyokba fekszenek és a lap által vannak befogva, és hosszuk olyan, hogy az ugyanazon horonyban fekvő, egy vonalba eső csapok kölcsönösen egymásnak ütköznek.Preferably, the detachable fastening means of each heater cartridge is a transverse suspension pin which passes through the heater cartridge plug and has a length greater than the diameter of the heater cartridge and is clamped between the perforated top plate and the plate. The pins are located in the grooves formed in the upper surface of the perforated plate and are clamped by the plate and their length is such that the aligned pins in the same groove collide with each other.

Előnyösen a dugóknak kisebb átmérőjű meghosszabbításuk van, amelyek a felső perforált lap furatain hatolnak át, és a csapok a meghosszabbításokon vannak átdugva, és gyűrű alakú teret hagynak szabadon a hűtőközegnek, önmaguk és a furatok fala között.Preferably, the plugs have smaller diameter extensions that penetrate through the holes in the upper perforated plate, and the pins are inserted through the extensions and leave an annular space between the refrigerant itself and the wall of the holes.

Célszerűen a lap a felső perforált laphoz van rögzítve csavarok segítségével, amelyeknek támaszkodó válla van, amellyel a lapra támaszkodnak és menetes szára, amely a felső perforált lapban kialakított menetes furatba csavarodik be, és a szár abszorbeáló anyagot tartalmazó ellenőrző patronnal esik egy vonalba, és rögzíti az ellenőrző patront.Preferably, the sheet is secured to the upper perforated sheet by means of screws having a supporting shoulder to support the sheet and a threaded mandrel threaded into a threaded bore in the upper perforated sheet and aligned with a control cartridge containing absorbent material and secured thereto. the control cartridge.

Előnyösen az eltávolítható rögzítőeszközök csavarja a lapot egy tartószerkezethez kapcsolja, amelyben a felső perforált lap, rácsok és szerkezeti csövek vannak összekötve.Preferably, the removable fastening means screws the sheet into a support structure in which the upper perforated sheet, grids and structural pipes are connected.

Célszerűen az egyes fűtőpatronok leszerelhető rögzítőeszközei dugót tartalmaznak, amelynek válla van, és ezzel a perforált felső lapra támaszkodik, amely vállat a lap axiális irányban rögzíti.Preferably, the detachable fastening means of each heating cartridge comprises a plug having a shoulder and thereby resting on a perforated top sheet which secures the shoulder in the axial direction of the sheet.

Előnyösen a burkolat tartósan a felső perforált lapra van rögzítve, és a leszerelhető összekötőelemek, előnyösen ütközők és csavarok, a burkolatban kialakított nyílás és a felső végdarabban kialakított furatok között vannak elhelyezve.Preferably, the housing is permanently fixed to the upper perforated plate and is disposed between the removable fasteners, preferably stops and screws, the opening formed in the housing and the holes formed in the upper end piece.

A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti fűtőelem példakénti kiviteli alakját tüntetik fel.DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the drawings, which show an exemplary embodiment of a heating element according to the invention.

Az 1. ábrán az fűtőelem látható elölnézetben a burkolat egy részének kitörésével.Figure 1 is a front view of the heater with a portion of the housing bursting.

A 2. ábrán a fűtőelem felső részének egy darabja látható, nagyobb léptékben, a tengelyen átmenő metszetben.Figure 2 shows a larger section of the upper part of the heater, in a section through the shaft.

A 3. ábrán perspektivikusan három fűtőpatron felfüggesztése látható a 2. ábra szerinti fűtőelem felső perforált lapjára.Figure 3 is a perspective view of the suspension of three heating cartridges on the upper perforated sheet of the heater of Figure 2.

A 4. ábrán az 1. és 2. ábrákon ábrázolt fűtőelem látható felülnézetben, ahol csak néhány fütőpatront ábrázoltunk.Figure 4 is a top view of the heater shown in Figures 1 and 2, with only a few heating cartridges shown.

Az 5. ábra a 4. ábrához hasonló nézet más kivitel esetén.Figure 5 is a view similar to Figure 4 in other embodiments.

A 6. ábrán vázlatosan az 1. és 2. ábrákon látható fűtőelemben alkalmazható rács lapjai láthatók.Fig. 6 schematically shows the grid plates for use in the heater shown in Figures 1 and 2.

A 7. ábra az 1. ábra szerinti változatnak a fűtőelem tengelyén átmenő síkban vett metszete, amelyben egyetlen fűtőpatron van.Figure 7 is a sectional view of the variant of Figure 1 in a plane passing through the axis of the heater, with a single heater cartridge.

A 8. ábra a 7. ábrához hasonló nézet, egy más változat esetén.Fig. 8 is a view similar to Fig. 7 in another embodiment.

A 9. ábra a 10. ábra IX-IX vonala mentén vett metszet, amelyen a burkolat és a felső végdarab közötti összekötő ütköző látható nagyobb léptékben.Figure 9 is a sectional view taken along line IX-IX of Figure 10, showing a larger scale connecting buffer between the cover and the upper end piece.

A 10. ábrán perspektivikusan a 9. ábra szerinti ütköző látható.Figure 10 is a perspective view of the stop of Figure 9.

All. ábrán a 8. ábra szerinti fűtőelem felső perforált lapjának egy részlete látható felülnézetben.All. FIG. 6A is a plan view of a portion of the upper perforated panel of FIG. 8.

Az 1. és 3. ábrákon vázlatosan ábrázolt 10 fűtőelem felső 12 végdarabból és alsó 14 végdarabból áll, amelyeket a hatszögletű 16 burkolat köt össze. A 12 és 14 végdarabok általában rozsdamentes acélból készülnek, míg aló burkolat olyan ötvözetből készül, amelynek gyenge a neutron abszorpciója, általában cirkónium alapú ötvözetből. A 16 burkolat vastagsága kicsi, kb. 2 mm.The heating element 10 schematically illustrated in Figures 1 and 3 consists of an upper end piece 12 and a lower end piece 14 connected by a hexagonal cover 16. The end pieces 12 and 14 are generally made of stainless steel, while the underside is made of an alloy with poor neutron absorption, usually of zirconium based alloy. The casing 16 has a small thickness of approx. 2 mm.

Az alsó 14 végdarab aló burkolathoz tartósan van rögzítve, például illesztéssel és rászorítással, amelyet úgy valósítunk meg, hogy a 16 burkolatot helyileg a 14 végdarabban kimunkált hengeres ágyakba süllyesztjük be. A 14 végdarabnak hengeres lába van, amely a mag tartólapjába illeszkedik.The lower end piece 14 is permanently secured to the underside shell, for example by fitting and clamping, which is achieved by locating the cover 16 locally in the cylindrical beds machined in the end piece 14. The end piece 14 has a cylindrical foot which fits into the support plate of the core.

A 18 fűtőpatronok, amelyek a fűtőanyagot tartalmazzák, szabályos háromszög alakú hálók csomópontjaiban vannak tartva két perforált 20 és 22 lap és aThe heating cartridges 18, which contain the fuel, are held at the nodes of regular triangular nets by two perforated sheets 20 and 22 and

HU 214 852 Β fűtőpatronnyalábok mentén szabályosan elosztott 24 rácsok segítségével.EN 214 852 Β with grids 24 evenly spaced along the heating cartridge beams.

Az alsó perforált 20 lap egyrészt át van fúrva furatokkal, amelyeknek kisebb átmérője van, és amelyek a 18 fűtőpatronok alsó dugóinak meghosszabbításait fogadják be, másrészt nyílásokkal a vízjáratok számára, amelyek a dugókat befogadó furatok között vannak kialakítva.The lower perforated plate 20 is drilled with holes having a smaller diameter and receiving extensions of the lower plugs of the heating cartridges 18 and with openings for water passages formed between the holes receiving the plugs.

Az alsó perforált 20 lapot, amely például rozsdamentes acélból készül, becsúsztatjuk a 16 burkolatba úgy, hogy az alsó 14 végdarabon feküdjön fel. A 16 burkolathoz rászorítással rögzíthető és/vagy az alsó 14 végdarabhoz hegeszlhető.The lower perforated plate 20, which is made of, for example, stainless steel, is slipped into the housing 16 so that it rests on the lower end piece 14. It can be clamped to the housing 16 and / or welded to the lower end piece 14.

A 2. és 3. ábrákon ábrázolt kivitelnél a perforált felső 22 lap tartósan van aló burkolathoz rögzítve mechanikai eszközök segítségével. A 22 lap például beilleszthető a 16 burkolatba, és egy váll lehet rajta kialakítva, és ez a 16 burkolat végszakaszára támaszkodik, és ez utóbbihoz hegeszthető a váll mentén.2 and 3, the perforated top sheet 22 is permanently secured to the underside by mechanical means. For example, the panel 22 may be inserted into the housing 16 and may have a shoulder formed thereon supported on the end portion of the housing 16 and welded to the latter along the shoulder.

A felső perforált 22 lap arra való, hogy a 18 fűtőpatronokat hordozza, és lehetővé tegye azok kivételét azáltal, hogy a 22 lapot felfelé kihúzzuk. E célból a 22 lap 19 furatokkal van kifúrva, amelyek ugyanolyan háló mentén vannak elosztva, mint a 18 fütőpatronok és a 19 furatok átmérője elegendő ahhoz, hogy járatot biztosítson a 18 fűtőpatronok számára, általában kis súrlódással.The upper perforated plate 22 is intended to carry the heating cartridges 18 and allow removal thereof by pulling the plate 22 upwards. To this end, the plate 22 is drilled with holes 19 distributed along the same mesh as the heater cartridges 18 and the diameter of the holes 19 is sufficient to provide passage to the heater cartridges 18, generally with low friction.

Valamennyi 18 fűtőpatron felső 25 dugójának 26 meghosszabbítása van, amelynek átmérője kisebb, mint a 18 fűtőpatroné. Ez a 26 meghosszabbítás hatol át a felső 22 lapon és elegendő gyűrűs teret hagy szabadon, hogy a hűtővizet képező víz azon át tudjon haladni nagyobb veszteség nélkül, mint ahogyan azt az f₀ nyilakkal jelöltük a 2. ábrán. Gyakorlatban a 26 meghosszabbítás átmérője általában a 18 fütőpatron átmérőjének a fele.Each heater cartridge 18 has an upper stopper 25 having an extension 26 that is smaller in diameter than the heater cartridge 18. This extension 26 passes through the top panel 22 and leaves sufficient annular space to allow the water forming the cooling water to pass therethrough without greater loss, as indicated by the arrows f _{0 in} Figure 2. In practice, the diameter of the extension 26 is generally half that of the heating cartridge 18.

Mindegyik 26 meghosszabbítás túlnyúlik a perforált 22 lap felső felületén és áthalad rajtuk egy felfüggesztő 28 csap. A 28 csapok egymással párhuzamos 30 hornyokban fekszenek, amely 30 hornyok a perforált 22 lap felső felületében vannak kialakítva, és mélységük nagyjából a 28 csapok átmérőjével egyenlő. A 28 csapok szoros illesztéssel illeszkedhetnek a 26 meghosszabbításokba és a hosszuk olyan, hogy az ugyanabban a 30 horonyban fekvő, egy vonalba eső 28 csapok egymásnak támaszkodjanak, amint az a 2. ésEach of the extensions 26 extends beyond the upper surface of the perforated plate 22 and passes through a suspension pin 28. The pins 28 lie in parallel grooves 30 which are formed on the upper surface of the perforated plate 22 and have a depth approximately equal to the diameter of the pins 28. The pins 28 may fit tightly into the extensions 26 and their lengths will be such that the pins 28 in the same groove 30 are in line with one another as shown in Figs.

3. ábrákon látható, ami által a 18 fűtőpatronokat központosított helyzetben tartják.3, by which the heating cartridges 18 are kept in a centralized position.

A felső 12 végdarab rugós 29 csapokkal van ellátva. Leszerelhető eszközök segítségével a felső perforált 22 laphoz van kapcsolva. Az 1—3. ábrákon látható kivitelnél ezek a leszerelhető eszközök 32 lapból állnak, amely például acélból lehet, és állandó jelleggel a felső 12 végdarabhoz van erősítve, például hegesztve. A 32 lap alsó felülete úgy van kialakítva, hogy a perforált felső 22 lapra tudjon felfeküdni és 33 furatokkal van átfúrva, amelyeknek átmérője előnyösen azonos a perforált felső 22 lapban kifúrt 19 furatok átmérőjével, és azokkal egy vonalba esnek. A 32 lap a 28 csapokat 30 hornyaikban rögzítve tartja.The upper end piece 12 is provided with spring pins 29. It is connected to the upper perforated plate 22 by means of detachable devices. 1-3. In the embodiment shown in Figures 1 to 4, these detachable devices consist of a plate 32, for example made of steel, which is permanently attached to the upper end piece 12, for example welded. The lower surface of the sheet 32 is formed so that it can lie on the perforated top sheet 22 and is drilled with holes 33 having a diameter which is preferably the same as the diameter of the holes 19 drilled in the perforated top sheet 22. The plate 32 holds the pins 28 in their grooves 30.

A 32 lap a perforált felső 22 laphoz a rajzon nem ábrázolt, leszerelhető eszközökkel van rögzítve, amelyek különböző kialakításúak lehetnek.The panel 32 is secured to the perforated top panel 22 by means of detachable devices (not shown), which may be of various designs.

A 2. ábrán példaképpen bemutatott fűtőelem 34 ellenőrző patronokat tartalmaz, amelyek a szabályosan elosztott 18 fűtőpatronok hálójában a szabad tereket foglalják el. A 34 ellenőrző patronoknak nincs szüksége hűtőjáratra a perforált 22 lapban. A 22 lapban kialakított furatot ekkor menettel lehet ellátni és abba 36 csavart lehet behelyezni, amelyen 38 váll van, és ezzel a 32 lapban kialakított kamra fenekére támaszkodik A 36 csavar felső részét egy vékony kötény képezheti, amely deformálódni tud, amikor becsavarodik a 32 lap hornyaiba. A 34 ellenőrző patronok száma hat lehet, és ezek a hatszög csúcsainál helyezhetők el. Tartalmazhatnak például cirkónium-oxidot és egy fogyasztható mérget.The heating element, exemplified in Figure 2, includes control cartridges 34 which occupy the open spaces in a network of regularly distributed heating cartridges 18. The control cartridges 34 do not require a cooling passage in the perforated 22 sheets. The hole 22 in the plate 22 can then be threaded and a screw 36 having a shoulder 38 inserted therein, thereby supporting the bottom of the chamber 32 formed in the plate 32 may form a thin apron which may deform when screwed into the grooves of the plate 32. . The number of control cartridges 34 may be six and may be disposed at the ends of the hexagon. They may contain, for example, zirconium oxide and a consumable poison.

A 36 csavarban lehet egy vakfurat a 34 ellenőrző patron dugója meghosszabbításának vezetésére. 40 rugó lehet elhelyezve a vakfurat feneke és a meghosszabbítás között. A 34 ellenőrző patron esetleges dilatációja annak megnyúlását hozza létre felfelé, ezáltal összenyomja a 40 rugót, míg a 18 fűtőpatronok dilatációja azok megnyúlását hozza létre lefelé. A 18 fűtőpatronok alsó dugóinak meghosszabbításai az alsó 20 lapban csúsznak, hogy lehetővé tegyék ezt a dilatációt.The screw 36 may have a blind hole for guiding the extension of the control cartridge 34. 40 springs may be disposed between the bottom of the blind hole and the extension. Any dilatation of the control cartridge 34 causes its elongation to be upward, thereby compressing the spring 40, while the dilatation of the heating cartridges 18 produces their elongation downward. The extensions of the lower plugs of the heating cartridges 18 slide in the lower panel 20 to allow for this dilation.

Általában a felső 12 végdarabnak összetartó alakja van, ezáltal csökkenti helyileg a belső keresztmetszetet. A 34 ellenőrző patronokat úgy kell elhelyezni, hogy a megfelelő 36 csavarok megközelíthetők legyenek. Ebből a célból a 34 ellenőrző patronok a 16 burkolattól távol vannak elhelyezve, amint ez a 4. ábrán látható, vagy félkör alakú 41 hornyok vannak kialakítva a 12 végdarab belső falában, amint az az 5. ábrán látható.Generally, the upper end piece 12 has a cohesive shape, thereby locally reducing the internal cross-section. The test cartridges 34 should be positioned so that the corresponding screws 36 are accessible. For this purpose, the control cartridges 34 are disposed away from the housing 16 as shown in Figure 4 or semi-circular grooves 41 are formed in the inner wall of the end piece 12 as shown in Figure 5.

A közbenső távolságtartó 24 rácsok különböző kialakításúak lehetnek. Alkalmazhatunk például olyan 24 rácsokat, mint amilyeneket a 6. ábrán ábrázoltunk, ahol lapok vannak összeillesztve és összehegesztve nyeregtető alakban.The intermediate spacer grids 24 may be of different designs. For example, gratings 24 such as those shown in Fig. 6 may be used, where sheets are joined and welded in a saddle shape.

A 6. ábrán szétszedetten ábrázolt 24 rács úgy tekinthető, mint amely egy övét tartalmaz és lapokat, amelyek cellákat képeznek, és ezek mindegyike egy fűtőpatront fogad be. Az öv cirkóniumötvözetből készült lemezszalagból képezhető, amelyet szalagdarabokból hajtogatunk, amelyeknek azonos hossza van, hogy hatszög alakot kapjunk, és a darabokat hegesztéssel, például elektronnyaláb- vagy lézernyaláb-hegesztéssel kötjük össze. Annak érdekében, hogy a lapok típusának számát csökkentsük, célszerű, ha az övét három 42 lapból képezzük, amelyeknek ugyanolyan alakja van, mint a belső lapoké, és amelyekhez a belső lapokat hozzáhegesztjük vagy forrasztjuk.The grid 24, disassembled in FIG. 6, is considered to contain a belt and sheets that form cells, each of which receives a heating cartridge. The belt can be formed of a strip of zirconium alloy, which is folded from strip pieces having the same length to form a hexagon, and welded together by welding, such as electron beam or laser beam welding. In order to reduce the number of types of sheets, it is desirable to form a belt of three 42 sheets which have the same shape as the inner sheets and to which the inner sheets are welded or soldered.

A belső 44,46 és 48 lapok három csoporthoz tartoznak, amelyek egymással 120°-ot bezárva keresztezik egymást. Valamennyi 44, 46 és 48 lap az öv két szemben fekvő felülete között helyezkedik el és közepükön 120°-os szöget zárnak be. Az ábrázolt kivitelnél egyetlen ágyat képeznek és a lapok szélességének felével egyenlő hosszúságú 50a rések vannak a 44, 46, 48 lapokban kialakítva. A 44, 46, 48 lapok azonban elhe3The inner sheets 44,46 and 48 belong to three groups, which intersect at 120 ° to each other. Each of the sheets 44, 46 and 48 is located between two opposing surfaces of the belt and has an angle of 120 ° in the center. In the illustrated embodiment, they form a single bed and have slots 50a of equal length to half the width of the sheets in the sheets 44, 46, 48. However, sheets 44, 46, 48 are elephant3

HU 214 852 Β lyezhetők több ágyban is, amelyeket az öv köt össze. Végül a rések lehetnek ferdék is, nem pedig párhuzamosak az öv gerincével, hogy megkönnyítsük a lapok egymáshoz való hegesztését.EN 214 852 hetők can be fitted in several beds, which are connected by a belt. Finally, the slits may be slanted rather than parallel to the webbing of the belt to facilitate welding of the blades to each other.

A 42 lapokban kialakíthatunk 52 kidudorodásokat egy vagy több különböző szinten, hogy ily módon négy vagy nyolc támaszkodópontot létesítsünk az egyes fűtőpatronok számára. Ezek a kidudorodások kialakíthatók töredékekből levágott és deformált szalag alakjában, amelyek hosszirányban vagy keresztirányban vannak elhelyezve. A rácsok közül legalább néhány, amelyek az egység alsó részénél helyezkednek el, felszerelhetők keverőszámyakkal a hűtőközeg számára, amely felfelé áramlik a fűtőelemben.The sheets 42 may have protrusions 52 at one or more different levels so as to provide four or eight support points for each heating cartridge. These protrusions may be formed in the form of strips cut and deformed from fragments which are disposed longitudinally or transversely. At least some of the grids located at the bottom of the unit may be provided with agitators for the refrigerant flowing upwards in the heater.

Általában elegendő nyolc vagy kilenc rács, ha a fűtőpatronok magassága 2,40 m, amelyek a hasadóanyagot tartalmazzák.Eight or nine grids are usually sufficient if the height of the fuel cartridges is 2.40 m, which contains fissile material.

A 7. ábrán ábrázolt kivitel, ahol az 1-6. ábrákon ábrázolt részekkel azonos részeket azonos hivatkozási számmal jelöltük, csak abban különbözik az előzőtől, hogy egy vázat tartalmaz, amelyben cirkónium alapú ötvözetből készült szerkezeti csövek vannak, és az első kivitel ellenőrző patronjait helyettesíthetik, amelyek a rácsokhoz és a végdarabokhoz vannak rögzítve. A burkolat ekkor nem játszik többé mechanikai merevítőszerepet.7 is an embodiment of FIGS. The same reference numerals as the parts shown in Figures 1 to 4 are different from the previous one, except that they contain a frame having structural tubes made of zirconium alloy and can replace the control cartridges of the first embodiment which are fixed to the lattice and end pieces. The casing no longer plays a mechanical stiffening role.

Az 50 szerkezeti csövek, amelyekből például hatot alkalmazhatunk, leszerelhető módon vannak a 32 lapra erősítve, például 36 csavarok segítségével, amelyeknek felépítése hasonló a 2. ábrán bemutatott 36 csavarokéhoz. A perforált alsó 20 laphoz olyan eszközök útján vannak rögzítve, amelyek ugyancsak leszerelhető 54 csavarok lehetnek.The structural tubes 50, for example six of which can be used, are removably attached to the plate 32, for example by means of screws 36 having a structure similar to that of the screws 36 shown in FIG. They are secured to the perforated bottom plate 20 by means of means which may also be removable screws 54.

A perforált felső 22 lap az 50 szerkezeti csövekhez van rögzítve. A 22 lapon például 56 talpak lehetnek, amelyeket az 50 szerkezeti csövekhez lehet hegeszteni. A 22 lap hordozza a 18 fütőpatronokat, amelyek például 57 dugóval vannak ellátva, és ennek egy vállal határolt kidudorodása van, amely váll a 22 lapra támaszkodik. A 32 lap akadályozza meg a 18 fűtőpatronok felemelkedését a hűtőközeg hatására.The perforated top sheet 22 is secured to the structural tubes 50. The plate 22 may, for example, have soles 56 which may be welded to the structural tubes 50. The plate 22 carries the heating cartridges 18, which are provided, for example, with a stopper 57, and have a shoulder-bulging protrusion, which shoulder rests on the plate 22. The plate 32 prevents the heating cartridges 18 from rising due to the refrigerant.

A 24 rácsok az 50 szerkezeti csövekhez vannak rögzítve. Elláthatók övvel és 58 talpakkal, amelyeket az 50 szerkezeti csövekre lehet hegeszteni. A 24 rácsok azonkívül el lehetnek látva kidudorodásokkal, amelyek a 18 fűtőpatronokat keresztirányban rögzítik vagy ellenkezőleg egyszerűen, hogy korlátozzák azok mozgását.The grids 24 are secured to the structural tubes 50. They are provided with a belt and soles 58 which can be welded to the structural tubes 50. In addition, the grids 24 may be provided with protrusions which fix the heating cartridges 18 transversely or, on the contrary, simply to limit their movement.

Az 50 szerkezeti csövek olyan ellenőrzőpatronokat tartalmazhatnak, amelyek a neutronokat abszorbeáló anyagot tartalmaznak. Az ellenőrző patronokat az üreges 54 csavarok ellenében egy rugóval lehet tartani, amely az üreges 36 csavarokra támaszkodik. 0,5 mm nagyságrendű sugárirányú játék az ellenőrzőpatron és a szerkezeti cső között elegendő ahhoz, hogy kielégítő hűtőmennyiséget biztosítson.The structural tubes 50 may contain control cartridges containing a material that absorbs neutrons. The inspection cartridges may be held against the hollow screws 54 by a spring which rests on the hollow screws 36. A 0.5 mm radial play between the inspection cartridge and the structural tube is sufficient to provide sufficient cooling.

A fűtőelem azonkívül még tartalmazhat egy központi 60 szerelőcsövet, amely a 24 rácsokhoz és a 22 laphoz van rögzítve ugyanúgy, mint az 50 szerkezeti csövek.The heating element may further comprise a central mounting tube 60 fixed to the grids 24 and the panel 22 in the same manner as the structural tubes 50.

Egy ilyen fűtőelemnek az az előnye, hogy könnyen szétszerelhető a visszahúzás céljából, mivel aló burkolat sem a 18 fűtőpatronokhoz, sem a 12,14 végdarabokhoz nincsen hozzáerősítve, csak egyszerűen rá van azokra húzva, amint az a 7. ábrából látható.The advantage of such a heating element is that it can be easily disassembled for retraction, since the bottom cover is not attached to either the heating cartridges 18 or the end pieces 12,14, but simply pulled onto them as shown in Figure 7.

A 8-11. ábrákon bemutatott változatnál szétszerelhető kapcsolat van aló burkolat és a felső 12 végdarab között. A 22 lap a 16 burkolathoz van rögzítve, például hegesztéssel. A 18 fűtőpatronok, amelyekből csak egyet ábrázoltunk, ugyanolyan felépítésűek lehetnek, mint a 2. ábrán ábrázoltak, de felső dugójuk 26 meghosszabbítása 62 kereszttartóhoz van rögzítve, amelyen támaszkodó és központosító váll van, amellyel a 22 lapra támaszkodik.8-11. 1 to 4, there is a detachable connection between the bottom housing and the upper end piece 12. The plate 22 is fixed to the cover 16, for example by welding. The heating cartridges 18, of which only one is illustrated, may be of the same construction as that shown in Figure 2, but the extension 26 of their top plug is secured to a cross member 62 on which a support and centering shoulder resting on the panel 22 is provided.

Egy 32a lap van leszerelhető módon a felső 22 laphoz erősítve, például 64 csavar segítségével. Úgy mint a 7. ábra 32 lapja, ez tartja a 18 fütőpatronokat azáltal, hogy a 62 kereszttartót a perforált felső 22 lapra illeszti. A fűtőelem tartalmazhat ellenőrzőpatronokat is, amelyek ugyanúgy vannak felszerelve, mint a fűtőpatronok. A rácsok a rajzon nem ábrázolt központi szerelőcsőhöz lehetnek rögzítve.A plate 32a is removably attached to the upper plate 22, for example by means of a screw 64. Like sheet 32 of Figure 7, it holds the heating cartridges 18 by fitting the cross member 62 to the perforated top sheet 22. The heater may also include control cartridges which are mounted in the same manner as the heater cartridges. The grilles may be attached to a central mounting tube (not shown).

A leszerelhető összekötő eszközök a felső 12 végdarab és a 16 burkolat között olyan jellegűek lehetnek, mint amilyet a 9. és 10. ábrán ábrázoltunk. A 12 végdarabnak gyűrű alakú támaszkodóválla van, amely a 16 burkolat végszakaszára támaszkodik. A 12 végdarabba két 66 ágy van bemunkálva, amelyek lehetővé teszik a 68 ütközők bevezetését és azok felemelését a 70 csavar hatása alatt a pontvonallal jelölt helyzetből a 9. ábrán teljes vonallal jelölt helyzetbe. Ez utóbbi helyzetben a 68 ütközők aló burkolatban kivágott 72 nyílás falára támaszkodnak. A 12 végdarabban ferdén kimunkált 74 és 76 furatok vezetik a 70 csavart, amelynek feje a 12 végdarabra támaszkodik.The detachable connecting means between the upper end piece 12 and the cover 16 may be of the type shown in Figures 9 and 10. The end piece 12 has an annular support shoulder which rests on the end portion of the cover 16. The end piece 12 is provided with two beds 66 which allow the stops 68 to be inserted and raised under the action of the screw 70 from the dotted position to the full line in Fig. 9. In the latter position, the stops 68 rest on the wall of the opening 72 cut out in the bottom casing. The bores 74 and 76 in the end piece 12 are provided with obliquely machined holes 70, the head of which is supported by the end piece 12.

Látható, hogy amikor a 68 ütköző alsó helyzetben van, akkor szabaddá teszi a 16 burkolatot és lehetővé teszi, hogy az leváljon a 12 végdarabról.It can be seen that when the stop 68 is in the lower position, it releases the cover 16 and allows it to detach from the end piece 12.

Claims

A nuclear fuel element having a lower and an upper end piece connected by a housing comprising a bundle of heat-sealed cartridge cartridges, which are held in regular triangular mesh nodes by a grid and two perforated plates distributed along the housing length. attached to one end piece and having the same hexagonal outer cross-section of the end pieces and the casing, characterized in that the upper end piece (12) is provided with detachable fastening means for detaching with an upper perforated plate (22) and the plugs of the heating cartridges (18) (25) secured only to the upper perforated plate (22) by means of removable elements, the heating cartridges (18) can be pulled through the holes (19) in the upper perforated plate (22) through which the plugs (25) penetrate.

Nuclear fuel element according to Claim 1, characterized in that the upper end piece (12) is permanently fixed to a plate (32) which is connected to the upper perforated plate (22) by means of a releasable fastener.

HU 214,852 Β

Nuclear heater according to claim 2, characterized in that the detachable fastening means of each heater cartridge (18) are transverse suspension pins (28) which extend over the heater cartridge plug (25) and are longer than the diameter of the heater cartridge and which are perforated. (22) and plate (32).

Nuclear heating element according to Claim 3, characterized in that the pins (28) lie in the grooves (30) formed in the upper surface of the perforated plate (22) and are secured by the plate (32).

Nuclear fuel element according to Claim 4, characterized in that the pins (28) have a length such that the aligned pins (28) in the same groove (30) collide with each other.

Nuclear heating element according to claim 5, characterized in that the plugs (25) have a smaller diameter extension (26) which penetrates the holes (19) of the upper perforated plate (22) and the pins (28) on the extensions. (26) are inserted and leave an annular space between the refrigerant itself and the bore wall.

7. Nuclear fuel element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the plate (32) is fixed to the upper perforated plate (22) by means of screws (36) having a supporting shoulder (38) with which the plate (32) is supported and a threaded stem, screwed into a threaded bore in the upper perforated plate (22) and aligned with the control cartridge (34) containing absorbent material and secures the control cartridge (34).

Nuclear fuel element according to claim 2, characterized in that the screw (36) of the removable fastening means engages the plate (32) with a support structure comprising the upper perforated plate (22), grids (24) and structural tubes (50). connected.

Nuclear heating element according to Claim 8, characterized in that the detachable fastening means of each heating cartridge (18) comprises a stopper (57) having a shoulder and thereby resting on a perforated top plate (22) which is disposed on the plate (32). fixes axially.

Nuclear fuel element according to claim 1, characterized in that the housing (16) is permanently fixed to the upper perforated plate (22) and the detachable fasteners, preferably stops (68) and screws (70), in the housing (16). ) are formed between the opening (72) and the holes (74, 76) formed in the upper end piece (12).