Haltevorrichtung für stabförmige Spaltzonenelemente Die Erfindung
bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für stabförmige Spaltzonenelemente in Kernspaltzonen
mit einer Verriegelung zum Festhalten der Spaltzonenelemente in ihrem Traggerüst.Holding device for rod-shaped gap zone elements The invention
relates to a holding device for rod-shaped gap zone elements in core gap zones
with a lock to hold the crevice zone elements in their supporting structure.
Kernreaktoren weisen häufig senkrecht stehende stabförmige Brennelemente
auf, die in der Spaltzone in einem Traggeräst gelagert sind und von einem aufwärts
gerichteten Kühlmittelstrom durchströmt werden. Da in den meisten Fällen der Strömungswiderstand
der Brennelemente ihr Gewicht übertrifft, ist es erforderlich, das Brennelement
in der Spaltzone festzuhalten. Hierzu werden die Brennelemente bei einigen bekanntgewordenen
Kernreaktoren mit Platten beschwert, oder die Brennelemente werden in der Spaltzone
gemeinsam festgespannt. Man erwartet jedoch gerade bei modernen Leistungsreaktoren,
daß die Brennelemente auch unter Last, d. h. beim Betrieb des Reaktors ausgewechselt
werden können, weil Leistungsausfälle weitgehend vermieden werden sollten. Dies
ist aber bei den beschriebenen Halteeinrichtungen nicht möglich, da beim Lösen der
Halteeinrichtung die Brennelemente vom Kühlmittel fortgetragen werden könnten.Nuclear reactors often have vertical rod-shaped fuel elements
on, which are stored in a support frame in the cleavage zone and from one upwards
directed coolant flow are flowed through. As in most cases the flow resistance
If the fuel assemblies exceed their weight, it is necessary to remove the fuel assembly
to be held in the cleavage zone. For this purpose, the fuel elements are known to some
Nuclear reactors are weighted down with plates, or the fuel assemblies are in the fission zone
clamped together. However, especially with modern power reactors, one expects
that the fuel assemblies also under load, d. H. exchanged during the operation of the reactor
because power failures should be largely avoided. this
but is not possible with the holding devices described, because when loosening the
Holding device, the fuel elements could be carried away by the coolant.
Es sind auch schon sogenannte hydraulische Niederhalter bekanntgeworden,
bei denen der Strömungswiderstand der Brennelemente durch den Kühlmitteldruck auf
den Boden der Brennelemente wieder ausgeglichen wird. Diese Einrichtungen haben
aber den Nachteil, daß die Brennelementfüße und die Kühlmittelzuführungen zu dem
Brennelement relativ kompliziert ausgebildet werden müssen. Außerdem benötigen solche
Reaktorkonstruktionen sicherheitshalber meist doch noch zusätzlich eine Niederhalteplatte,
damit eventuell vom Kühlmittel mitgespülte Brennelementbruchstücke aufgefangen werden
können.So-called hydraulic hold-down devices have also become known,
where the flow resistance of the fuel assemblies is caused by the coolant pressure
the bottom of the fuel assemblies is balanced again. These facilities have
but the disadvantage that the fuel assembly feet and the coolant supplies to the
Fuel assembly must be designed relatively complicated. Also need such
Reactor constructions usually also have a hold-down plate to be on the safe side,
so that any fuel element fragments that may have been flushed with the coolant are collected
can.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache Haltevorrichtung
für Brennelemente in Spaltzonen von Kernreaktoren zu schaffen, bei der jedes Brennelement
allein mit der Lademaschine lösbar und aus der Spaltzone auch beim Betrieb des Reaktors
herausnehmbar im Brennelementtraggerüst gelagert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Haltevorrichtung mit einem in Achsrichtung der Spaltzonenelemente
begrenzt verschiebbar im Spaltzonenelementhaltekopf gelagerten, mit einer Lademaschine
koppelbaren Einsatz als Betätigungseinrichtung für die Spaltzonenelementverriegelung
ausgestattet ist.The object of the present invention is to provide a simple holding device
for fuel assemblies in fissure zones of nuclear reactors, with each fuel assembly
Can be released only with the loading machine and from the cleavage zone even when the reactor is in operation
is removably stored in the fuel assembly support frame. This object is achieved according to the invention
solved in that the holding device with one in the axial direction of the gap zone elements
Can be moved to a limited extent in the split zone element holding head, with a loading machine
connectable insert as an actuating device for the split zone element locking
Is provided.
Dabei muß die Lademaschine zum Verriegeln oder Lösen der Brennelemente
lediglich in Achsrichtung der Brennelemente verfahren werden, d. h. also, es ist
keine andere als die ohnehin von der Lademaschine auszuführende Bewegung zum Betätigen
der Verriegelung nötig. Die Verriegelung selbst kann beispielsweise über Greifhaken
erfolgen, die durch Bewegen des Einsatzes in Achsrichtung der Brennelemente steuerbar
sind. Bei einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung sind im Haltekopf
der Brennelemente in radialer Richtung in ihm verschiebbare Kugeln gelagert, die
durch eine Verdickung am Schiebeeinsatz in eine Erweiterung im Brennelementaufnahmerohr
teilweise hineinführbar sind. Diese im folgenden an Hand einer Zeichnung näher erläuterte
Ausführungsform besitzt nämlich den Vorteil eines einfachen, funktionssicheren Aufbaues
und benötigt außerdem nur eine großzügig auslegbare Herstellungsgenauigkeit.The loading machine must be used to lock or release the fuel assemblies
are only moved in the axial direction of the fuel assemblies, d. H. so it is
no other than the movement to be actuated by the loading machine anyway
the locking is necessary. The lock itself can, for example, use gripping hooks
which can be controlled by moving the insert in the axial direction of the fuel assemblies
are. In a particularly favorable embodiment of the invention are in the holding head
the fuel elements in the radial direction in it displaceable balls stored, the
through a thickening on the sliding insert into an extension in the fuel assembly receiving tube
are partially insertable. This is explained in more detail below with reference to a drawing
Specifically, embodiment has the advantage of a simple, functionally reliable structure
and moreover only requires a generous manufacturing accuracy.
Die Zeichnung zeigt ein in einem Traggerüst 5 in der Spaltzone eines
Kernreaktors befestigtes Aufnahmerohr 1, in dem das Brennelement 12 mit den Spaltstoffstäben
2 angeordnet ist. Am oberen Ende der Brennelementhülle ist ein Haltekopf 3 angebracht,
der Öffnungen 13 aufweist, in denen Kugeln 4 angeordnet sind. Im Haltekopf 3 ist
in Achsrichtung der Brennelemente verschiebbar ein Einsatz 7 gelagert, mit dem über
ein Zwischenstück 14 mit Austrittsöffnungen 17 für das Kühlmittel der Brennelementgreifkopf
15 verbunden ist.The drawing shows one in a supporting frame 5 in the gap zone
Nuclear reactor attached receiving tube 1, in which the fuel assembly 12 with the fissile material rods
2 is arranged. A holding head 3 is attached to the upper end of the fuel element cladding,
which has openings 13 in which balls 4 are arranged. In the holding head 3 is
In the axial direction of the fuel assemblies slidably mounted an insert 7, with the over
an intermediate piece 14 with outlet openings 17 for the coolant of the fuel assembly gripping head
15 is connected.
Soll nun das Brennelement aus der Spaltzone herausgehoben werden,
so wird durch die Lademaschine über das Zwischenstück 14 der Einsatz
7 so weit angehoben, bis sein Bund 8 am unteren Rand des Haltekopfes 3 anliegt.
Die Aussparung 10 des Einsatzes 7 befindet sich dann im Bereich der Kugeln
4, die beim nun folgenden Anheben des Brennelementes aus der Aussparung 16 im Halteteil
6 des Brennelementaufnahmerohres 1 heraus in die Aussparung 10 am Einsatz 7 hineintreten
und somit das Brennelement
freigeben. Umgekehrt wird beim Einführen
des Brennelementes in die Spaltzone zuletzt noch der Einsatz 7 bis zur Anschlagfläche
9 hinabgeschoben, wobei er die Kugeln 4 zum Verriegeln des Brennelementes in die
Aussparungen 16 hineindrängt. Um die Brennelementverriegelung auch dann noch lösen
zu können, wenn der Einsatz 7 in seiner Führung festsitzt, ist die Wand des Einsatzes
7 im Bereich 11 der Kugeln 4 relativ schwach, d. h. nachgiebig ausgebildet, damit
durch überhöhte Zugkraft die Kugeln notfalls in die Wand 11 des Einsatzes 7 hineingepreßt
werden können.If the fuel assembly is now to be lifted out of the gap zone, the insert 7 is raised by the loading machine via the intermediate piece 14 until its collar 8 rests on the lower edge of the holding head 3. The recess 10 of the insert 7 is then located in the area of the balls 4, which enter the recess 10 on the insert 7 when the fuel assembly is lifted from the recess 16 in the holding part 6 of the fuel assembly receiving tube 1 and thus release the fuel assembly. Conversely, when the fuel assembly is inserted into the gap zone, the insert 7 is finally pushed down to the stop surface 9, forcing the balls 4 into the recesses 16 to lock the fuel assembly. In order to be able to release the fuel element lock even when the insert 7 is stuck in its guide, the wall of the insert 7 in the area 11 of the balls 4 is relatively weak, ie flexible, so that the balls can be pushed into the wall 11 of the Insert 7 can be pressed into it.
Der Einsatz 7 weist einen so großen Durchfiußquerschnitt für das Kühlmittel
auf, daß er vom Kühlmittelstrom nicht angehoben werden kann. Selbsttätig kann sich
die Brennelementverriegelung also nicht lösen.The insert 7 has such a large flow cross section for the coolant
on that it cannot be lifted by the coolant flow. Can be self-acting
so do not release the fuel assembly.
Mit der Vorrichtung nach der Erfindung, insbesondere mit der an Hand
des Ausführungsbeispiels beschriebenen Verriegelung über Kugeln, kann man auf einfache
Weise die Brennelemente einzeln im Reaktor festhalten. Dabei kann man die Verriegelung
durch die Lademaschine mit der ohnehin nötigen Hub- und Senkbewegung lösen oder
festlegen.With the device according to the invention, in particular with the hand
of the embodiment described locking via balls, you can easily
Way, hold the fuel elements individually in the reactor. You can use the lock
through the loading machine with the lifting and lowering movement that is necessary anyway or
determine.