DE1295712B - Abstandshalterung fuer Kernreaktor-Brennstoffstaebe - Google Patents

Description

Eine bekannte Abstandshalterung verwendet in einem Kastenrahmen sich senkrecht überkreuzende Metallbänder. An den Stellen, an denen diese Metallsind über die Metallbänder Metallclips gesetzt. Diese stellen den mechanischen Kontakt zu den Brennstoffstäben her. Ein Nachteil dieser bekannten Vor

Brennstoff stäbe eines Kernreaktors, die meist zu ω angeschweißt. Im linken unteren Teil der F i g. 1 a ist mehreren in einem Bündel zusammengefaßt sind, an der Fall dargestellt, daß der obere Draht eine Ausmehreren über die Länge verteilten Stellen zu haltern, buchtung nach links besitzt, während der ihm entden Abstand der Brennstoff stäbe untereinander zu ' -sprechende untere Draht an der gleichen Stelle eine wahren und Schwingungen, zu denen die Brennstoff- Ausbuchtung nach rechts besitzt und umgekehrt. Aus stäbe im Bereich durch das vorbeiströmende Kühl- 15 der Seitenansicht der Fig. Ib ist ersichtlich, daß die medium angeregt werden können, zu dämpfen. . Ausbuchtungen 4 der Drähte mit der Quersehnitts-

ebene des Brennstabbündels einen von Null abweichenden Winkel einschließen, und zwar iät hier bei 4 der Fall dargestellt, daß die parallelen schräg bänder den in einem quadratischen Gitter ange- 20 zur Haupterstreckungsrichtung der Drähte verlaufenordneten Brennstoffstäben am nächsten kommen, den Drahtstücke alle um den gleichen Winkel, beispielsweise + 30 Grad, gegen die Querschnittsebene des Brennstabbündels geneigt sind. Es ist auch der Fall denkbar, daß der Winkel, den zwei aufeinanderrichtung besteht darin, daß die Abstandshalterung 25 folgende, in der Erstreckungsrichtung des Drahtes mit engen Toleranzen gefertigt werden muß, damit ^gesehen, auf gleicher Seite des Drahtes befindliche weder die Spannungen in den Metallclips zu groß, Ausbuchtungen mit· der QuerschnittsebeQe des noch die Hüllen im Betrieb eingedrückt werden. Brennstabbündels bilden, abwechselnd positiv oder Wählt man andererseits die auf die Brennstoffstäbe negativ ist. Dieser Fall ist im oberen Teil der Fig. 1 a ausgeübten Haltekräfte zu gering, so entsteht im 30 dargestellt. Und zwar bezeichnen die an den BeBetrieb wegen der dabei auftretenden auslenkenden rührungsstellen zwischen Brennstoffstäben und AusKräfte die Gefahr einer Reibkorrosion, buchtungen innerhalb der Brennstoff stäbe an-Es ist aus den deutschen Auslegeschriften gebrachten Kreuze eine Ausbuchtung, die sich 1087 285 und 1085 977 bekannt, die einzelnen unterhalb der durch die parallelen Drähte aufge-Brennelemente mit wellenförmigen oder Zickzack- 35 spannten Ebene befindet. Die an diesen Stellen förmigen Stegen aus federndem Material abzu- angebrachten Kreise bezeichnen die Ausbuchstützen. Es werden bei den bekannten Anordnungen tungen 4, die über diese Ebene gebogen worden jedoch nur Kräfte, die längs und/oder quer zur Er- sind. Wie ersichtlich, ist durch diese Anordnung Streckungsrichtung der Stege wirken, zum Abstützen erreicht, daß an jeden einzelnen Brennstoffstab nur verwendet. Die elastischen Verformungen der Stege, 40 entweder unterhalb der durch die parallelen Drähte die durch die Abstützkräfte für jedes Brennelement aufgespannten Ebene befindliche Ausbuchtungen 4 entstehen, müssen wegen den Längenänderungen, die oder oberhalb dieser Ebene befindliche Ausbuchsie bewirken, klein gehalten werden. Die Abstützung tungen angrenzen. Die Brennstoffstäbe 1 sind dembekommt eine harte Federcharakteristik. entsprechend auch nur entweder mit Kreuzen oder Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nach- 45 mit Kreisen versehen. Diese Vorrichtung hat den teile. Sie besteht darin, daß die durch die Zickzack- Vorteil, daß das gesamte Tofsionsmoment nicht

mehr wie im zuvor geschilderten Fall allein von den Befestigungsstellen des Drahtes im Rahmen, sondern jetzt auch innerhalb des Drahtes, und zwar jeweils go zwischen dea einzelnen Ausbuchtungen, aufgenommen wird. Daraus ergibt sich die weitere vorteilhafte Möglichkeit, daß die Toleranzen der Drähte weiter gefaßt werden dürfen, und zwar können die Ausbuchtungen ήη ungespannten Zustand

Drahtes mit der Qaersehnitfsebene des Brennstab- 55 weiter im den Bereich der Brennstoffstäbe hineinbündels bilden, abwechselnd positiv oder negativ. ragen. Beim Einführen der Brennstoffstäbe werden

die Ausbuchtungen nunmehr in der vorgegebenen Richtimg tordiert und unter umständen plastisch verformt. Die zurückbleibende Kraft reicht immer noch aus, um die Brennstoffstäbe mit einer optimalen Kraft anzupressen. Diese Kraft ist weder so klein,

förmigen Ausbuchtungen des Drahtes gebildeten Ebenen mit der Querschnittsebene des Brennstabbündels einen von Null abweichenden Winkel einsehließen.

In einer vorteilhaften Ausführungsforra ist der Winkel, den zwei aufeinanderfolgende, in der Erstreckungsrichtung des Drahtes gesehen, auf gleicher Seite des Drahtes befindliche Ausbuchtungen des

Die weitere Ausgestaltung der oben beschriebenen Abstandshalterung wird an Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 a eine Aufsicht auf die oben beschriebene Abstandshalterung,

F i g. 1 b eine Seitenansicht.

Die Brennstoffstäbe 1 sind in einem quadratischen Gitter mittels des Rahmens 2 zu einem Brennelementbündel zusammengefaßt, das von den sich überkreuzenden zickzackförmig gebogenen Drähten 3 durchzogen ist. Im Iniken oberen Teil der F i g. 1 a

daß sich Reibkorrosion ergeben könnte, noch ist sie so groß, daß die Ummantelung der Brennstoffstäbe Schaden leiden könnte.

Es ist auch denkbar, die Drähte an einigen oder allen ihrer Kreuzungspunkte miteinander zu verschweißen, um eine steifere Lagerung zu erhalten. Daher empfiehlt sich dieses Verfahren vor allem bei

der zuerst geschilderten Art der Tordierung der Ausbuchtungen, bei denen sonst das gesamte Torsionsmoment vom Kasten 2 aufgenommen werden muß.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Zickzackform der Drähte wie in der F i g. 1 a dargestellt auszuführen, also dergestalt, daß der Draht von der Mittellinie aus zuerst ein Stück geradlinig in Richtung der Mittellinie verläuft, dann zum Endpunkt der einen Seite ausbiegt, darauf zum Endpunkt der anderen Seite umknickt, danach zur Mittellinie zurückkehrt, darauf ein Stück geradlinig fortläuft und so fort. Auf diese Weise ist es leicht zu erreichen, daß jedes Brennelement in der Ebene jeder Abstandshalterung an vier Punkten gehalten wird.

Für einen ungeteilten Brennstoffstab von etwa 3 m Länge dürfte es von Vorteil sein, jeweils im Abstand von etwa 50 cm eine der erfindungsgemäßen Abstandshalterungen anzubringen.

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Abstandshalterung für Kernreaktor-Brennstoffstäbe, bei der mehrere Brennstoffstäbe, die unter Verwendung von im wesentlichen geradlinig verlaufenden, sich kreuzenden, Zickzackförmig gebogenen, federnden Drähten auf Distanz gehalten werden, zu einem Bauelement zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die zickzackförmigen Ausbuchtungen (4) des Drahtes (3) gebildeten Ebenen mit der Querschnittsebene des Brennstabbündels einen von Null abweichenden Winkel einschließen.

2. Abstandshalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, den zwei aufeinanderfolgende, in der Erstreckungsrichtung des Drahtes gesehen, auf gleicher Seite des Drahtes befindliche Ausbuchtungen des Drahtes mit der Querschnittsebene des Brennstabbündels bilden, abwechselnd positiv oder negativ ist.

3. Abstandshalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte an einigen oder allen ihrer Kreuzungspunkte miteinander verschweißt sind.

4. Abstandshalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zickzackform der Drähte dergestallt ausgebildet ist, daß der Draht von der Mittellinie aus zuerst ein Stück geradlinig in Richtung der Mittellinie verläuft, dann zum Endpunkt der einen Seite ausbiegt, darauf zum Endpunkt der anderen Seite umknickt, danach zur Mittellinie zurückkehrt, darauf ein Stück geradlinig in Richtung der Mittellinie fortläuft und so fort.

5. Abstandshalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Brennstoffstab durch die Distanzdrähte an vier Punkten gehalten wird, die in der gleichen Querschnittsebene des Brennstabbündels liegen.

6. Abstandshalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei parallele zwischen denselben Brennstoffstäben verlaufende Distanzdrähte mit geringem Abstand voneinander baulich vereinigt sind.

7. Abstandshalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stellen, an denen der eine Draht eine Ausbuchtung nach links besitzt, der andere Draht nach rechts ausgebuchtet ist und umgekehrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen