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KR810000037B1 - Peripheral pin alignment system for fuel assemblies - Google Patents

Peripheral pin alignment system for fuel assemblies Download PDF

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KR810000037B1
KR810000037B1 KR7703055A KR770003055A KR810000037B1 KR 810000037 B1 KR810000037 B1 KR 810000037B1 KR 7703055 A KR7703055 A KR 7703055A KR 770003055 A KR770003055 A KR 770003055A KR 810000037 B1 KR810000037 B1 KR 810000037B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
core
fuel
assembly
alignment
fuel assemblies
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
KR7703055A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
제임스 앤소니 앤드류
Original Assignee
엘돈 에이취. 루터
컴버스천 엔지니어링 인코오퍼레이티드
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 엘돈 에이취. 루터, 컴버스천 엔지니어링 인코오퍼레이티드 filed Critical 엘돈 에이취. 루터
Priority to KR7703055A priority Critical patent/KR810000037B1/en
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Abstract

내용 없음.No content.

Description

핵연료 집합체 둘레의 핀정열 장치Pin alignment device around fuel assembly

제1도는 본 발명에 따른 원자로의 부분 정면도.1 is a partial front view of a reactor according to the present invention.

제2도는 본 발명의 양호한 실시예에서의 하부노심지지 구조물의 사시도.2 is a perspective view of a lower core support structure in a preferred embodiment of the present invention.

제3도는 노심과, 노심의 핵연료 집합체를 지지, 정열시키는 지지구조물의 부분 측면도.3 is a partial side view of the core and supporting structures for supporting and aligning the core fuel assemblies.

제3a도는 다른 실시예로서의 핵연료 집합체 상단부의 부분 측면도.3A is a partial side view of an upper end of a nuclear fuel assembly as another embodiment.

제4, 4a, 4b, 4c도들은 제1도의 4-4선을 따라 절취한 다른 실시예들의 평면도 및 개략평면도들.4, 4a, 4b, 4c are plan and schematic plan views of other embodiments taken along line 4-4 of FIG.

제5, 6도는 두개의 하단부 조립체들의 구석지지 구조물과 정열핀이 물리는 것을 보여주는 각각의 선 5-5, 선 6-6을 따라 절취한 제4도의 단면도.5 and 6 are cross-sectional views of FIG. 4 taken along lines 5-5 and 6-6, respectively, showing the corner support structure and the alignment pins of the two lower end assemblies being snapped.

본 발명은 원자로의 노심내에 핵 연료 집합체의 하단부 및 상단부를 측방향으로 정열시키기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for laterally aligning the lower end and the upper end of a nuclear fuel assembly within the core of a nuclear reactor.

원자로의 핵노심을 형성하는 핵연료 집합체들은 직사각형의 연로집합체들로 함께 결합되어 그룹으로 형성되는 핵연료 또는 핵 분열 물질을 포함하는 신장된 다수의 연료봉들로 구성된다.Nuclear fuel assemblies that form the nuclear core of a reactor consist of a plurality of elongated fuel rods containing fuel or fissile material that are joined together into rectangular fuel assemblies to form a group.

각각의 이들 직사각형 연료 집합체들은 예정된 허용오차 내로 정확히 노심내에 정열되어야만 한다.Each of these rectangular fuel assemblies must be aligned exactly within the core within a predetermined tolerance.

따라서, 원자로심과 노심을 형성하는 각개의 핵연료 집합체들을 지지하고, 각각의 이들 핵연료 집합체들을 제위치에 정열시키기 위한 장치가 원자로 내에 제공되어야만 한다. 최근에, 원자로의 핵연료 집합체들의 구조적 지지가 연료봉들 다발의 내부에 수직으로 연장된 중공튜브들에 의해 제공되게끔 만들어져 왔다.Therefore, a device must be provided within the reactor to support the respective fuel assemblies forming the reactor core and core and to align each of these fuel assemblies in place. Recently, structural support of nuclear fuel assemblies in nuclear reactors has been made to be provided by hollow tubes extending vertically inside the fuel rod bundles.

이들 중공 튜브들은 조정로드성분들에 대한 유도장치로서 작용하며, 상단부 및 하단부 판들 또는 조립체에 부착된다. 연료봉들은 유도 튜브들에 부착되어 연료봉들에 대해 측방향 억제 및 다소의 축방향 억제를 제공하는 스페이서 그릿들에 의해, 유도 튜브들과 상하단부판들에 의해 형성된 구조골재내에 정열, 지지 된다.These hollow tubes act as guides for the adjusting rod components and are attached to the top and bottom plates or assemblies. The fuel rods are aligned and supported in the structural aggregate formed by the induction tubes and the top and bottom plates by spacer grit attached to the induction tubes to provide lateral inhibition and some axial inhibition with respect to the fuel rods.

노심내에 핵연료 집합체들을 지지, 정열 시키기 위해 이미 개발된 장치들중 하나는 하향된 조정로드 유도 튜브들의 연장부내로 미끄러져 끼어지고 위쪽으로 면한 핀들을 갖는 하부노심비지판을 제공하는 것이었다.One of the devices already developed to support and align nuclear fuel assemblies in the core was to provide a lower core scaffold with pins slid into the extension of the downward adjustment rod guide tubes and facing upwards.

고체로, 이미 공지된 배치는 조정로드 유도 튜브들의 하단부에서, 하방으로 향해 있는 핀형연장부들을 수용하도록 하부 노심지지판내에 구멍들을 제공시키는 것이었다. 핵연료집합체들의 상단부 조립체와 상부 유도판 사이의 접촉면들은 통상적으로, 핵연료 집합체 상단부 조립들이나 조정로드 유도 튜브들와 위쪽으로 연장된 연장부들을 수용하도록 상부유도판 내에 다수의 구멍들을 포함한다.As a solid, the already known arrangement has been to provide holes in the lower core support plate to accommodate the downwardly directed fin-like extensions at the lower ends of the adjusting rod guide tubes. The contact surfaces between the top assembly of the fuel assemblies and the top guide plate typically include a plurality of holes in the top guide plate to accommodate the fuel assembly top assemblies or the adjustment rod guide tubes and the upwardly extending extensions.

상하부 지지 판들에 형성되는 구멍 들이나 상하부 지지판들에 의해 지탱되는 핀들 외에 부가로, 이들 판들은 또한 판을 통해 냉각제의 흐름통로를 이루도록 한 유출 구멍을 가짐으로써 냉각제가 하부에서 코어로 들어가 상부에서 코어로 부터 나가게 할수 있다.In addition to the holes formed in the upper and lower support plates or the pins supported by the upper and lower support plates, these plates also have outlet holes through which the coolant flows to form a flow path for the coolant so that the coolant enters the core from the bottom to the core to the core. You can let go.

이러한 종래의 설계에 있어서의 난점중의 하나는 이들 상하노심 정열, 지지판들은 제작하기 어려우며 비용도 많이 든다는 것이다.One of the difficulties in this conventional design is that these top and bottom core alignments and support plates are difficult to manufacture and costly.

부가로, 핵연로 집합체의 단면 둘레내에 위쪽 또는 아래쪽으로 연장된 다수의 핀들을 설치하는 것은 냉각제가 노심지지판들과 핵연료 집합체를 통해 흐르는 것이 방해되는 국부지역을 형성시킨다.In addition, installing a plurality of fins extending upwards or downwards around the cross section of the nuclear fuel reactor assembly creates a local area where the coolant is prevented from flowing through the core support plates and the fuel assembly.

따라서, 이러한 난점들을 피하고, 제작이 쉽고 비용이 적게드는 노심 지지물 및 핵연료 집합체가 요구 된다.Therefore, there is a need for core supports and fuel assemblies that avoid these difficulties and are easy to manufacture and low in cost.

본 발명에 따라, 종래 기술에 비교할때 더욱 강해지고, 작아진 공차로 더욱 좋은 정열을 제공하며, 냉각제 흐름 방해가 더욱 낮게되고, 그럼으로써 압력강하가 더욱 낮아지고, 노심의 열적 여유를 개선시키고 재연료 장전중에 핵연료 집합체들의 유도 능력을 개선시키는 노심 지지구조 및 핵 연료집합체가 제공된다. 본 발명의 새로운 설계는 본질적으로 그릿 넷트워크(gridnetwork)를 형성하는 비임(beam)들로 구성되는 하부노심 지지 구조물을 제공한다.According to the present invention, stronger and smaller tolerances provide better alignment compared to the prior art, lower coolant flow disturbances, thereby lowering pressure drop, improving the thermal margin of the core and Core support structures and nuclear fuel assemblies are provided that improve the ability of the fuel assemblies to induce during fuel loading. The new design of the present invention provides a lower core support structure consisting essentially of beams forming a grid network.

핵연료 집합체들의 지지 및 전열을 제공 하도록 작은 패드(pad)들과 정열핀들이 비임들의 상부에 용접 되거나 다른 방법으로 고착된다.Small pads and alignment pins are welded or otherwise secured on top of the beams to provide support and heat transfer of the fuel assemblies.

연료 집합체들 자체에는, 위쪽으로 연장된 정열핀들의 부분을 수용하도록 하단부 조립체들에 둘레상 요부들이 제공된다.The fuel assemblies themselves are provided with circumferential recesses in the lower end assemblies to receive a portion of the upwardly aligned alignment pins.

양호한 실시예에서, 정열핀들은 정방형 행렬로 배열되며 핵연료 집합체들은 하단부 조립체들의 구석에 위치된 둘레에 요부들을 갖는다.In a preferred embodiment, the alignment pins are arranged in a square matrix and the fuel assemblies have recesses located around the corners of the bottom assemblies.

이 배치에서, 각각의 연료집합체들의 각각의 구석들은 한개의 정열핀의 1/4과 물린다.In this arrangement, the respective corners of each fuel assembly bite with one quarter of one alignment pin.

따라서, 노심의 내부에 위치된 각각의 핵연료집합체들에 대해 단지 한개의 정열핀이 요구된다.Thus, only one alignment pin is required for each fuel assembly located inside the core.

핵연료 집합체당 동일한 한개의 핀이라는 개념은 상단부 핵연료 집합체 조립체 및 상부노심 지지판에서 이용하도록 채택되어 왔다.The same one pin per fuel assembly has been adopted for use in the top fuel assembly assembly and the top core support plate.

따라서, 핵연료 집합체들의 상단부 조립체에는 상부노심 정열판으로 부터 아래쪽으로 돌출한 정열핀의 1/4과 물리도록 채택된 구석둘레상 요부가 제공될 것이다.Thus, the upper end assembly of the fuel assemblies will be provided with a perimeter recess adapted to bite with a quarter of the alignment pins protruding downward from the upper core alignment plate.

가능한 변경중 하나로서, 상부 노심정열판의 하방으로 면한 정열핀들에는 스프링이 제공될수도 있어 전 열핀들의 스프링의 압축이 핵연료 집합체 누름을 제공하게끔 이용될 수 있다.As one possible modification, springs may be provided on the alignment pins facing down the upper core alignment plate such that the compression of the springs of the heating fins may be used to provide fuel assembly pressing.

또다른 배치에서, 핵연료 집합체의 상단부 조립체의 일부분에 정열핀 보다는 스프링이 장치될 수도 있어 핵연료 집합체에 대한 누름력을 제공시키게 한다.In another arrangement, a portion of the top assembly of the fuel assembly may be provided with a spring rather than an alignment pin to provide a pressing force against the fuel assembly.

제1도는 내부에 활동 노심 또는 핵연료 지역 14를 갖는 노용기 12를 포함하는 원자로 10이 도시되어 있다. 노심 14는 유체냉각제를 노심 14까지 흐르게 하는 하부 지지 구조물 18에 의해 제위치에 지지되는 길이 방향으로 동일한 간격을 두고수직 핵연료 집합체 16을 포함한다. 노심지지 보호판20은 노심 14를 둘러싸며, 하부지지구조물 18로부터 위쪽으로 연장되어 있다. 하부지지 구조물 18과 전체 노심 핵연료 집합체 14는 지지다리 31과 노심 지지장벽 24에 의해 수직으로 지지된다. 그런데, 노심지지 장벽 24는 플렌지와 물리는 립(lip) 28에 의해 용기 플렌지 26에 매달리게 된다.FIG. 1 shows a reactor 10 including a furnace 12 having an active core or fuel zone 14 therein. The core 14 includes a vertical fuel assembly 16 at equal intervals in the longitudinal direction supported in place by the lower support structure 18 for flowing the fluid coolant to the core 14. The core support shroud 20 surrounds the core 14 and extends upwardly from the lower support structure 18. The lower support structure 18 and the entire core fuel assembly 14 are vertically supported by the support bridge 31 and the core support barrier 24. By the way, the core support barrier 24 is suspended from the container flange 26 by the lip 28 biting with the flange.

일반적으로, 제3도에서 잘볼수 있드시, 핵연로 집합체 16은 길이 방향으로 연장되어 있는 다수의 핵연료 성분 30들과, 핵연료 성분 30들의 배열내에서 성분 30들 사이에 산재된 다수의 중공된 유도 튜브 32, 34들을 포함한다.In general, as can be seen in FIG. 3, nuclear fuel assembly 16 includes a plurality of nuclear fuel components 30 extending in the longitudinal direction and a plurality of hollow induction tubes interspersed between components 30 in an array of fuel components 30. 32, 34.

도시된 배치상에서, 핵연료집합체 16은 수직으로 연장된 4개의 외부 유도 튜브 32들을 포함하는데, 상기 튜브들은 핵 연료 집합체 16의 네 구석에 인접되게 배치되며 상, 하단부 조립체 36, 38에 부착되어 있다. 제5유도 튜브 34는 각각의 핵연료 집합체 16내의 중앙에 위치하며, 상, 하단부 조립체 36, 38에 역시 부착되어 있다. 유도 튜브 32, 34의 상부는 모두 상단부 조립체 36위로 연장될 수 있으나 하부는 하단부조립체 38에서 끝나야 한다. 유도 튜브 32, 34와 상, 하단부 조립체 36, 38은 연료 장치 16을 위한 구조적 골조를 형성한다.In the arrangement shown, nuclear fuel assembly 16 includes four outer guide tubes 32 extending vertically, which are disposed adjacent to four corners of nuclear fuel assembly 16 and attached to upper and lower assembly 36, 38. Fifth guide tube 34 is centrally located within each fuel assembly 16 and is also attached to upper and lower assembly 36, 38. The top of the induction tubes 32, 34 may all extend above the top assembly 36 but the bottom should end at the bottom assembly 38. Induction tubes 32 and 34 and the upper and lower end assemblies 36 and 38 form a structural framework for fuel device 16.

보통 직사각형으로 배치된 다수의 스페이서 그릿(Spacer grid) 40들은 유도 튜브 32, 34를 따라 간격을 두고 유도 튜브들에 적절히 고착된다. 스페이서 그릿 40들은 수직위치상으로 평행한 사수의 핵연료 성분 30들을 지지하도록 작용한다. 그릿 40들은 종래의 설계로써 구성되며, 핵연료 성분 30이 연장되어 통하며, 상호정열된 직사각형 배치를 갖는 개구들의 배열로 구성된다.A plurality of spacer grids 40, usually arranged in a rectangular shape, are properly secured to the induction tubes at intervals along the induction tubes 32,34. The spacer grit 40 acts to support the shooter's nuclear fuel components 30 parallel in a vertical position. The grit 40 are constructed in a conventional design and consist of an array of openings with the fuel component 30 extending therethrough and having a mutually aligned rectangular arrangement.

노심지역 14위에는 유도 구조물 42가 위치되는데 상기 유도 구조물 42는 핵연로 집합체 16들의 상단부들을 정열시키고, 또한 노심지역 14로 부터 그리고 노심지역 14로 조정성분(도시되어 있지 않음)들을 유도 시키도록 작용한다.Located above core area 14 is an guiding structure 42, which aligns the upper ends of the nuclear fuel assembly assemblies 16 and also acts to guide adjustment components (not shown) from the core region 14 and into the core region 14. .

유도 구조물 장치 42는 일반적으로 1972년 6일 28일에 출원한 "조정성분용 유도 구조물"의 명칭을 갖는 미합중국 특허 제3,849,357호에 기술되어 있는데, 그에 관한 상세한 설명은 본출원에 그리 필요치 않다. 일반적으로 유도 구조물 장치 42는 중간 튜브 47들과 함께, 수직적으로 이격된 한쌍의 튜브판 46, 48을 포함한다. 판 48은 대체로 전 노심 14들 위에 위치되어 있으며, 상부 코어정열 및 지지판으로써 작용한다. 제2도에 가장 잘 도시된 바와같이, 하부 노심지지구조물 18은 한방향으로 뻗어 있든 다수의 지지부재 또는 비임 19들과, 상기 방향을 가로질러 뻗어있는 다수의 제2지지 부재또는 비임 21들을 포함한다.Induction structure device 42 is described in US Pat. No. 3,849,357, generally entitled “Induction Structure for Adjustment Components,” filed June 28, 1972, a detailed description of which is not necessary for this application. Inductive structure device 42 generally comprises a pair of tube plates 46, 48 spaced vertically, with intermediate tubes 47. Plate 48 is generally located above the entire cores 14 and serves as an upper core alignment and support plate. As best shown in FIG. 2, the lower core support structure 18 includes a plurality of support members or beams 19 extending in one direction and a plurality of second support members or beams 21 extending across the direction. .

비임 19, 21들을 도시된 바와 같이 교차된 지지부재들의 그릿넷트 워크로 조립될 수 있도록 홈이 파지되거나 노치(notch)된다.The grooves are gripped or notched so that the beams 19 and 21 can be assembled into the grit net work of the intersecting support members as shown.

비심 19, 21들은 띠(band) 29에 의해 지지되며, 띠29는 노심지지장벽 24와 상호접촉된다. 부가적으로, 서택된 수의 비임 19, 21들이 냉각제 흐름분배구멍 25들을 갖는 냉각제 흐름 분배판 27을 지지하도록 아래쪽으로 연장되어 있다.The cores 19 and 21 are supported by a band 29 which is in contact with the core support barrier 24. In addition, a selected number of beams 19, 21 extend downward to support the coolant flow distribution plate 27 having the coolant flow distribution holes 25.

비임 19, 21의 상부면에는, 용접되거나 다른 방법으로 고착된 금속 패드 22들과, 길이 방향으로 연잘되어 있는 정열핀 23들이 위치된다.On top surfaces of beams 19 and 21 are placed metal pads 22 welded or otherwise secured, and alignment pins 23 that are longitudinally aligned.

패드 22들과 핀 23들은 핵연료 집합체 16들의 폭과 동일한 이격거리 또는 기준칫수를 갖는 정방행렬로 배치된다. 이 배치를 가짐으로써, 노심 14내의 핵연료 집합체 16들은 인접한 네개의 핵연료 집합체 16들의 교차지점이 핀 23들중 한편 위에 위치되는 방식으로, 노심 지지구조물 18위에 배치되며 노심지지 구조물 18에 의해 지지될 것이다, 따라서, 핀 23들은 핵연료 집합체 16의 바닥부를 지지, 정열시키며, 패드 22들은 지지부재로서 작용하여 핵연료 집합체 16들을 안착시킨다.The pads 22 and the pins 23 are arranged in a square matrix with a spacing or reference dimension equal to the width of the fuel assemblies 16. With this arrangement, fuel assemblies 16 in core 14 will be placed on core support structure 18 and supported by core support structure 18 in such a way that the intersection of four adjacent fuel assemblies 16 is located on one of the pins 23. Thus, the pins 23 support and align the bottom of the fuel assembly 16 and the pads 22 act as a support member to seat the fuel assemblies 16.

원자로 10의 정상작동중에, 통상적으로 물인 유체 냉각제가 입구노즐 66을 통해 원자로 10으로 유입되어, 노심지지 장벽 24의 외측 주위를 통해 아래쪽으로 흐른다. 그 뒤에 냉각제는 안쪽으로 흘러, 냉각제 흐름분배판 27들의 구멍 25들을 통해 위쪽으로 흐른다. 비임 19, 21들에 의해 형성된 그릿의 개방구조 때문에, 아주 균일하게 분배된 냉각제흐름이 노심지지 구조물 18를 교차해 존재된다. 냉각제가 원자로 심 14를 통해 위쪽으로 흐를때, 냉각제는 핵연료 집합체 16의 핵분열에 의해 발생된열을 뺏는다.During normal operation of reactor 10, fluid coolant, typically water, enters reactor 10 through inlet nozzle 66 and flows downward around the outside of the core support barrier 24. The coolant then flows inwards and upwards through the holes 25 of the coolant flow distribution plates 27. Because of the open structure of the grit formed by the beams 19, 21, a very evenly distributed coolant flow is present across the core support structure 18. As the coolant flows upward through the reactor core 14, the coolant takes away the heat generated by the nuclear fission of the fuel assembly 16.

그뒤에 가열된 냉각제는 하부 튜브 관 48의 구멍 68들을 통해 두개의 튜브판 46, 48들 사이에 위치된 출구 지역 56으로 흐른다.The heated coolant then flows through the holes 68 of the lower tube tube 48 to an outlet region 56 located between the two tube plates 46, 48.

이 유체는 출구 지역 56으로부터, 출구 노즐 70을 통해 증기 발생기 또는 그와 유사한 장치로 운반되어, 그곳에 공급될 증발 유체를 가열시키기 위한 작업매체로서 작용한다.This fluid is conveyed from the outlet zone 56 through an outlet nozzle 70 to a steam generator or similar device, acting as a working medium for heating the evaporating fluid to be supplied thereto.

하단부 조립체 38은 본질적으로 하단부 판 54호 구성되는데, 상기 하단부 판 54는 판 54로부터 아래쪽으로 연장되어 있으며 상기판에 결속된 정열포스트(Post)을 갖는다.The bottom assembly 38 consists essentially of the bottom plate 54, which extends downward from the plate 54 and has an alignment post bound to the plate.

앙호한 실시예에서, 정열 포스트 60들은 정방형 핵연료 집합체의 하단부 조립체의 구석들에 위치되며 안쪽으로 향한 요부 62를 포함한다.In an exemplary embodiment, the alignment posts 60 are located in the corners of the bottom assembly of the square fuel assembly and include inwardly facing recesses 62.

안쪽으로 향한 요부 62들은 일반적으로 원통형 공간의 1/4크기를 갖는 원추형으로 구성된다. 원통형 요부 62들은 요부내에, 위쪽으로 연장된 원통형 정열핀 23의 적어도 일부분을 수용하도록 채택된다. 따라서, 각각의 정열 포스트 60들은 포스트 60내에 한개의 정열핀 23을 부분적으포 수용한뒤에 미끄러져 끼이도록 채택되어, 4개의 구석정열 포스트 60들은 각각 맞물려 4개의 구석 정열핀 23들중 한 정열핀에 대해 위치된다.The inwardly facing recesses 62 generally consist of a cone having a quarter size of cylindrical space. The cylindrical recesses 62 are adapted to receive at least a portion of the cylindrical alignment pin 23 extending upwardly in the recess. Thus, each of the alignment posts 60 is adapted to slide into place after partially accommodating one alignment pin 23 in the post 60, so that the four corner alignment posts 60 interlock with each other for one of the four corner alignment pins 23. Is located.

4개의 구석정열 포스트 60들은 또한 각각 패드 22들중 한 패드위에 안착된다.Four corner alignment posts 60 are also seated on one of the pads 22, respectively.

하각부판 54는 여러크기와 형태를 갖는 다수의 개구(제4도에 도시)들을 포함하는데, 상기 개구는 원자로의 정상작동중에, 핵연료에 의해 발생된 열을 냉각, 제거시키도록 개구를 통한 냉각제의 자유로운 흐름을 허락한다.Lower plate 54 includes a plurality of openings (shown in FIG. 4) of various sizes and shapes, which coolants through the openings to cool and remove heat generated by the nuclear fuel during normal operation of the reactor. Allow free flow of

정열핀 23들은 위쪽으그 면한 원추부 23'를 갖는 원통형으로 구성되도록 도시되어 있다.Alignment pins 23 are shown to be constructed in a cylindrical shape with a conical portion 23 'facing upwards.

그렇지만, 도면들은 단지 양호한 실시에만 도시한다는 것을 인식해야하며, 정열핀 23들은 원통형이 아닌 다른형태를 가질수도 있다는 것을 생각할수 있다. 게다가, 아래쪽으로 향한 정열포스트 60들은 정방형 공간의 구석과 같이, 평면들 및 각들을 포함하는 공간 62들을 구성하는 여러 형태를 가질수도 있다.However, it should be recognized that the figures show only good practice, and it is conceivable that the alignment pins 23 may have other shapes than cylindrical ones. In addition, the downwardly aligned postposts 60 may have various forms that make up spaces 62 including planes and angles, such as the corner of a square space.

그러므르, 정열포스트 62들이 단지 두개의 접촉선들을 따라 원통형핀과 물리는 작형 철제의 형으로 구성될수도 있다는 것을 생각할수 있다.Therefore, it is conceivable that the alignment posts 62 may consist of a cylindrical pin that snaps together with a cylindrical pin along only two contact lines.

인지되어야할 또 다른 특징은 핀 23의 위쪽으로 향한 원추부 23'가 재연료 장전과정 중에 연료 집합체를 적합한 위치에 유도시키기 위한 원추부들러서 작용한다는 것이다.Another feature to be appreciated is that the upwardly facing cone 23 'of pin 23 acts as a cone to guide the fuel assembly to a suitable position during the refuel loading process.

이점에서, 본 발명의 설계는 정열핀 23들이 핵연료 집합체들의 둘레상에 위치되며, 핵연료 집합체당 정열핀들의 개수가 더 적게 사용되며, 종래에 공지된 설계에서보다 원추부 23'가 측방향으로 더욱 접근될수 있도록 더큰 정열핀 23들이 병합될수 있다는 점에서 종래 기술보다 이롭다. 이 원추부 23'는 노심 이 큰 지진력에 지탱될 수 있게끔 설계되어 있는 곳에서는 상당한 중요성을 내포한다. 이러한 노심에서, 스페이서 그릿은 더욱 중요하며, 노심내의 인접 핵연료 집합체들 사이의 이격을 감소 시키도록 연료집합체의 외벽으로부터 크게 바깥쪽으로 돌출되어있다. 이러한 배치에서, 재연료 장전과정중에, 스페이서 그릿은 인접한 핵연료 집합체의 스페이서 그릿에서 걸리게 되기 쉽다.In this regard, the design of the present invention allows the alignment pins 23 to be positioned on the periphery of the fuel assemblies, with fewer alignment pins per fuel assembly, and more conical 23 'laterally than in conventionally known designs. It is advantageous over the prior art in that larger alignment pins 23 can be merged so that they can be accessed. This cone 23 'is of considerable importance where the core is designed to withstand large seismic forces. In this core, the spacer grit is more important and protrudes outward from the outer wall of the fuel assembly to reduce the separation between adjacent fuel assemblies in the core. In this arrangement, during the refuel loading process, the spacer grit is likely to be caught in the spacer grit of the adjacent fuel assembly.

따라서, 증가된 칫수를 갖는 원추부 23'는 핵연료집합체사이의 간격을 종래에 가능했던것보다 더 크게 유지시킴으로서 핵연료 집합체가 제 위치로 하강되게 한다.Thus, the cone 23 'with increased dimensions keeps the fuel assemblies in place by keeping the spacing between the fuel assemblies larger than previously possible.

제4도는 본 발명에 의해 가능하게 만들어지며, 본 발명의 양호한 실시예인 노심배치를 도시한다. 이 양호한 실시예에서, 정열핀 23들은 직사각형 또는 정방형의 핵연료 집합체 16들의 측방향 칫수들과 동일한 간격 또는 기준칫수 들을 갖는 직사각형 배열 또는 정방형 배열을 갖도록 정열된다.4 shows a core arrangement made possible by the present invention and which is a preferred embodiment of the present invention. In this preferred embodiment, the alignment pins 23 are arranged to have a rectangular or square arrangement with the same spacing or reference dimensions as the lateral dimensions of the rectangular or square fuel assemblies 16.

이미 상술한 바와 같이, 핵연료 집합체 16들의 하단부 조립체 38들은 구석에서 정열 포스트 60들을 가지며, 원통형 공간의 1/4 크기를 갖도록 형을 취하는 측요부 62를 포함한다.As already mentioned above, the lower end assemblies 38 of the fuel assemblies 16 have alignment posts 60 in the corners and comprise side recesses 62 shaped to have a quarter size of the cylindrical space.

이 배치에서, 핵연료 집합체 16은 핵연료 집합체 16들의 구석들과 아래쪽으로 연장된 정열포스트 60들이 각각 정열핀 23들 위에 그리고 정열핀 23들에 인접되게 위치되는 방식으로 코어 내에 배치될 것이다.In this arrangement, the fuel assembly 16 will be disposed in the core in such a way that the corners of the fuel assembly 16 and the downwardly aligned alignment posts 60 are located above the alignment pins 23 and adjacent the alignment pins 23, respectively.

각각의 정열 포스트들이 정열핀 23의 1/4만 수용하기 때문에, 코어 내부에 위치된 연료 집합체들은 연료집합체당 한개의 핀만이 필요하게 된다는 것을 알수 있다.Since each of the alignment posts receives only one quarter of the alignment pins 23, it can be seen that the fuel assemblies located inside the core need only one fin per fuel assembly.

연료집합체당 한개의 핀이 요구된다는 것은 종래 기술상에서 요구 되는 핀의수보다 상당히 감소된 것으로서, 재료와 생산비를 상당히 감소시킴을 나타낸다.The need for one fin per fuel assembly represents a significant reduction in the number of fins required in the prior art, which significantly reduces material and production costs.

제4b도는 핀들이 연료집합체들의 구석들에 위치되지 않고 연료집합체들의 측부들을 따라 위치되는 교체 실시예를 도시한다.4B shows an alternative embodiment in which the pins are located along the sides of the fuel assemblies rather than in the corners of the fuel assemblies.

이러한 배치에서, 정열코스트들은 연료집합체들의 구석이 아닌 측부들에 위치될 것이며 핀의 1/4이 아닌 1/2을 수용하도록 채택될 것이다.In this arrangement, the alignment coasts will be located on the sides, not the corners, of the fuel assemblies and will be adapted to accommodate 1/2 but not 1/4 of the fin.

제4c도는 핵연료 집합체 16C들이 정방형이 아닌 육각형을 갖는 수정된 양호한 실시예를 도시한다. 16C로 도시된 핵연료 집합체들을 갖는 이러한 배치에서, 핀들을 연료집합체들의 구석들에 위치될 것이다. 제4c도에 도시된 배치에서는, 육각형 핵연료 집합체들의 각각의 구석들이 핀의 1/3을 수용하기 때문에, 각각의 핵연료집합체에 대해 한개의 핀이 제공된다.4C shows a modified preferred embodiment where the fuel assemblies 16C have hexagons rather than squares. In this arrangement with the fuel assemblies shown at 16C, the pins will be located in the corners of the fuel assemblies. In the arrangement shown in FIG. 4C, one fin is provided for each fuel assembly because each corner of the hexagonal fuel assemblies receives one third of the fin.

이러한 형에 대한 많은 다른 수정이 발명의 범위내에서 가능하다.Many other modifications to this form are possible within the scope of the invention.

일예로, 두 마주보는 대각선 구석에 정열 핀들을 위치시킬수도 있다.For example, alignment pins may be placed in two opposite corners.

그리하여, 각각의 정열핀들은 4개의 핵연료 집합체들은 핵연료 집합체당 1/2개의 핀이 사용되도록 단지 두개의 정열핀들과 물릴것이다.Thus, each of the alignment pins will bite with only two alignment pins so that four fuel assemblies are used with half pins per fuel assembly.

제3도에서 핵연료 집합체의 상단부를 보면, 본질적으로 상단부 조립체 36은 수직적으로 연장된 유도튜브 32, 34들의 가로 방향으로 연장된 상단부판 44와, 유도튜브들의 가로방향으로 연장되어 있으며 상단부 판 44로부터 간격을 두고 상단부판 44와 평행하게 위치되는 누름판 50과, 누름판 50과 상단부판 44 사이에서 활동하며 압축지탱되는 코일스프링 52과 같은 코일 스프링장치를 포함한다.Looking at the top of the nuclear fuel assembly in FIG. 3, essentially the top assembly 36 is a transversely extending top plate 44 of guide tubes 32, 34 extending vertically, and transversely extending the guide tubes from the top plate 44. A press spring 50, spaced parallel to the upper plate 44 at intervals, and a coil spring device, such as a coil spring 52, which is compressed and supported between the press plate 50 and the upper plate 44.

원자로의 노심이 조립될때, 스프링 52가 압축되어 상단부판 44에 대한 하향력이 제공될수 있도록 누름 판 50에 대해 대항하도록 한 형치가 제공된다.When the core of the reactor is assembled, a form is provided in which the spring 52 is pressed against the pressing plate 50 so that a downward force on the top plate 44 can be provided.

이 하향력은 핵연료 집합체 16을 통과하는 냉각제의 유출에 의해 지지패드 22가 들어올려지지 않게한다.This downward force prevents the support pad 22 from being lifted by the outflow of coolant through the fuel assembly 16.

제3도에 도시된 실시예에서, 상부 누름판 50에 대해 대항하도록 제공된 장치는 상부노심 정열 지지판 45과 상부정열핀 58들을 포함한다.In the embodiment shown in FIG. 3, the device provided against the upper press plate 50 comprises an upper core alignment support plate 45 and an upper alignment pin 58.

상부정열핀 58들은 길이 방향으로 아래쪽으로 향해있는 원통형 부분과 원추형 부분 58'로 구성된다.The upper alignment pins 58 consist of a cylindrical portion and a conical portion 58 'facing downward in the longitudinal direction.

핵연로 집합체의 누름관 50에는 아래쪽 및 바깥쪽으로 테이퍼된 원추형을 갖는 측요부가 제공된다. 하단부 조립체와 유사한 방식으로, 상단부 조립체의 이들 측요부들은 구석이나 측부에 위치 될 것이다.Press tube 50 of the nuclear fuel assembly is provided with a recess having a conical tapered downward and outward. In a similar manner to the bottom assembly, these side portions of the top assembly will be located at the corners or sides.

또다른 실시예가 제3a도에 도시되는데, 상기 실시예에서, 상단부 조립체 36a는 노심누름판 및 연료 집합체 16의 상단부 관으로서 작용하는 판50a를 포함 함으로써 단순하게 된다.Another embodiment is shown in FIG. 3A, in which the top assembly 36a is simplified by including a core presser plate and a plate 50a that acts as the top tube of the fuel assembly 16.

이 실시예에 있어서, 정열핀 58a는 상부 노심 정열판 48a에 달려 있으며, 노심 누름력을 제공하고 연료집합체 163에 대해 대항할수 있도록 스프링을 갖는다.In this embodiment, the alignment pin 58a depends on the upper core alignment plate 48a and has a spring to provide the core pressing force and to counter fuel assembly 163.

Claims (1)

길이 방향축을 갖는 용기와, 용기내에 위치되는 노심지지 구조물과, 상기 길이 방향축에 대해 평행한 방향을 따라 상기 노심지지 구조물로부터 돌출한 정열핀을 갖는 원자로용으로서, 핵연료부와 핵연료부를 지지, 위치시키기 위한 적어도 한개 이상의 단부 조립체를 갖는 개선된 핵연료 집합체에 있어서, 상기 핵연료 집합체가 정열핀의 최소한 일부분을 수용하도록 측 둘래 요부를 제공하기 위한 장치를 포함함으로써 특징되는 핵연료 집합체 둘래의 핀정열 장치.A reactor having a longitudinal axis, a core support structure positioned within the container, and an alignment pin protruding from the core support structure along a direction parallel to the longitudinal axis, the nuclear fuel part and the fuel part being supported and positioned. 10. An improved fuel assembly having at least one end assembly for the purpose of claim 1, wherein the fuel assembly comprises a device for providing side recesses to receive at least a portion of the alignment pins.
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