DE1085975B

DE1085975B - Nuclear reactor fuel element with a spacer coil, consisting of a large number of fuel rods

Info

Publication number: DE1085975B
Application number: DES63106A
Authority: DE
Inventors: Hans Kroepfl
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-05-23
Filing date: 1959-05-23
Publication date: 1960-07-28

Description

Brennelemente für heterogene Kernreaktoren weisen meist eine Vielzahl von Brennstoffstäben auf, die zu einem oder mehreren Bündeln zusammengefaßt sind und an einer oder an beiden Stirnseiten im Element gehaltert werden. Zur Halterung dienen vielfach Lochplatten, die den Durchtritt des Kühlmittels gestatten und zugleich so gestaltet sind, daß ferngesteuerte Greifwerkzeuge das Element fassen und manipulieren können.Fuel elements for heterogeneous nuclear reactors usually have a large number of fuel rods that are assigned to one or more bundles are combined and on one or both end faces in the element be held. Perforated plates, which allow the passage of the coolant, are often used for mounting and at the same time are designed in such a way that remote-controlled gripping tools grasp and manipulate the element can.

Wegen der relativ großen Länge der Brennstoffstäbe gegen den Stabdurchmesser (Meter gegen Millimeter) neigen diese, wenn Versteifungsmittel fehlen, im Betrieb leicht zum Durchbiegen und Schwingen. Es ist daher üblich, mehrere über die Stablänge verteilte Abstandshalterungen, z. B. rasterartig ineinandergefügte Stababstandsstege aus Blech, vorzusehen, welche jeweils in gemeinsamen Querschnittszonen der Brennstoffstäbe liegen und diese gegeneinander rüttelfest lagern. Bei Brennelementen, bei denen die ßrennstoffstäbe in ihrer Gesamtheit nicht von einem besonderen Schutzrohr umgeben sind, wird das Stegraster an einzelnen oder an allen Brennstoffstäben befestigt, vorzugsweise verschweißt, und versteift so das Stabpaket. Im anderen Falle wird es am Schutzrohr befestigt.Because of the relatively large length of the fuel rods versus the rod diameter (meters versus millimeters) If there is no stiffening means, they tend to sag and swing easily during operation. It is therefore common to use several spacers distributed over the length of the rod, e.g. B. grid-like nested To provide rod spacer bars made of sheet metal, which are each in common cross-sectional zones of the fuel rods and these against each other store vibration-proof. In the case of fuel assemblies in which the fuel rods in their entirety are not of are surrounded by a special protective tube, the bar grid on individual or on all fuel rods attached, preferably welded, and so stiffened the rod package. Otherwise it will be on the protective tube attached.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus eine Abstandshalterung auf der Grundlage der bekannten Abstandswendeln zu schaffen, bei der jedoch nicht jeder Brennstoffstab eine Wendel für sich, sondern alle Brennstoff stäbe eine gemeinsame W^rendel besitzen. Diese faßt dann beim Aufbringen der Wendel eine Mehrzahl von Brennstoffstäben zu einem Stabbündel zusammen. Die Stabbündel bilden gegebenenfalls die Grundeinheit für mehrbündelige Brennelemente.The invention proceeds from the task of a spacer holder on the basis of the known distance coils to create, in which, however, not every fuel rod a coil itself, but all the fuel rods have a common W ^r endel. When the coil is applied, this then combines a plurality of fuel rods to form a rod bundle. The rod bundles may form the basic unit for multi-bundled fuel assemblies.

Das neue Brennelement ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jeweils sieben in einem regelmäßigen Sechseckgitter angeordnete Brennstoffstäbe durch eine gemeinsame, über die Stablänge laufende Halte- und Abstandswendel zu einem Bündel zusammengefaßt und auf Zwischenabstand gebracht sind, derart, daß in der Draufsicht jede Diagonal-Dreierstabreihe von der Wendel mindestens einmal umschlungen ist. Die Schlingen können jeweils vom Mittelstab aus in Richtung der jeweiligen Diagonale umgelenkt sein.The new fuel assembly is characterized according to the invention in that seven in a regular Hexagonal lattice arranged fuel rods by a common one running over the length of the rod Holding and spacer helix are combined into a bundle and spaced apart, in such a way that the helix wraps around each diagonal row of three rods at least once in plan view is. The loops can each go from the center bar in the direction of the respective diagonal be diverted.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel, es zeigtThe drawing schematically illustrates an embodiment, it shows

Fig. 1 im Waagerechtschnitt ein Brennstabbündel mit einer erfindungsgemäßen neuen Abstands wendel, Fig. 2 die zur Fig. 1 gehörige Seitenansicht und1 shows a fuel rod bundle in horizontal section with a new spacer coil according to the invention, Fig. 2 is the side view associated with FIG. 1 and

Fig. 3 ein Stabbündel mit gegenüber der Fig. 1 und 2 abgewandelter Wendelführung.3 shows a bundle of rods with a helical guide that is modified from that of FIGS. 1 and 2. FIG.

Gemäß den Fig. 1 und 2 sind erfindungsgemäß sieben in einem regelmäßigen Sechskantgitter angeordneteAccording to FIGS. 1 and 2, according to the invention, seven are arranged in a regular hexagonal grid

mit Abstandswendel,with spacer coil,

bestehend aus einer Vielzahlconsisting of a multitude

von Brennstoffstäbenof fuel rods

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Hans Kröpfl, Erlangen,
ist als Erfinder genannt wordenHans Kröpfl, Erlangen,
has been named as the inventor

Brennstoff stäbe 1 durch die Halte- und Abstandswendel 2 zu einem Bündel zusammengefaßt und auf Zwischenabstand gebracht. Wie Fig. 1 besonders deutlich zeigt, ist in der Draufsicht jede auf einer der drei Diagonalen liegende Dreierstabreihe von der Wendel einmal umschlungen. Die Umlenkungsstelle der Schlingen in Richtung der jeweiligen Stabdiagonale liegt am Mittelstab. Demgegenüber dienen bei der Stabanordnung nach Fig.3 die Außenstäbe als Umlenkstäbe.Fuel rods 1 through the holding and spacer coil 2 combined into a bundle and spaced apart. As Fig. 1 particularly clearly shows, in plan view, each row of three bars lying on one of the three diagonals is from the helix embraced once. The point of deflection of the loops in the direction of the respective rod diagonal lies on Central rod. In contrast, in the rod arrangement according to FIG. 3, the outer rods serve as deflection rods.

An Stelle der dargestellten Flachwendel kann auch eine Drahtwendel verwendet werden. Sowohl das einzelne wie mehrere Stabbündel können in ein Schutzrohr eingebaut und in dieser Form als Brennelement benutzt werden.Instead of the flat helix shown, a wire helix can also be used. Both the individual how several bundles of rods can be built into a protective tube and in this form as a fuel assembly to be used.

Claims

Patent claims:

1. Nuclear reactor fuel element with spacer coil, consisting of a large number of fuel rods, characterized in that seven arranged in a regular hexagonal grid Fuel rods (1) through a common holding and spacer helix running over the length of the rod (2) are combined into a bundle and spaced apart,

009 568/268009 568/268

such that in plan view each diagonal row of three rods from the helix at least once is entwined.

2. Fuel element according to claim 1, characterized in that the loops from the central rod are deflected in the direction of the respective diagonal.

3. Fuel element according to claim 1, characterized in that the outer rods as deflection points serve for the snares.

1 sheet of drawings