DE1764459C - Atomic nuclear reactor with a support arrangement for the fuel elements of the core - Google Patents
Atomic nuclear reactor with a support arrangement for the fuel elements of the coreInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Atomkernreaktor mit einer Traganordnung, einer Anzahl von in der Traganordnung auswechselbar angeordneten und von dieser getragenen Brennstoffelementen, die mit der Traganordnung zusammen einen Teil des Reaktorkerns bilden und mit Hilfe eines umlaufenden Kühlmittels gekühlt werden, wobei jedes Brenn-Stoffelement eine Anzahl von Brennstoffstäben aufweist, deren jeder einen mit einer einen engen Gasabführdurchgang aufweisenden Ummantelung umgebenen Kernbrennstoff enthält, wobei die Gasabführdurchgänge der zu einem Brennstoffelement gehörenden Brennstoffstäbe durch ein Rohrleitungssystem miteinander verbünden sind.The invention relates to an atomic nuclear reactor with a support arrangement, a number of exchangeably arranged in the support assembly and carried by this fuel elements, the with the support arrangement together form part of the reactor core and with the help of a circumferential Coolant are cooled, each fuel element a number of fuel rods each of which is provided with a jacket having a narrow gas discharge passage containing surrounded nuclear fuel, the gas evacuation passages leading to a fuel element belonging fuel rods are connected to one another by a pipeline system.
In einem festen Kernbrennstoff verwendenden Kernreaktoren besteht häufig der Wunsch, den Kernbrennstoff mit einem geeigneten Material, wie einem Metall, zu verkleiden, das den betreffenden Kernbrennstoff aus einem Flüssigkeitskühlstrom herauszuführen erlaubt, der durch den Reaktorkern zur Wärmeableitung zirkuliert. Mit Hilfe eines derartigen Überzugs soll erreicht werden, da9 Verunreinigungen des Kühlmittels durch den Kernbrennstoff vermieden werden. Da ein Kernbrennstoffelement während seiner Lebensdauer in dem Reaktorkern eines Atomkernreaktors während langer Perioden einer starken Strahlung und hohen Temperaturen ausgesetzt ist, sollte der betreffende Überzug seinen Zusammenhalt während der Lebensdauer des betreffenden Kernbrennstoffelements beibehalten, und zwar mit Rücksicht darauf, daß eine Vergrößerung oder Änderung des Volumens des festen Kernbrennstoffmaterials auftreten kann und daß durch dieses Kernbrennstoffmaterial Spaltproduktgase erzeugt werden.In nuclear reactors using solid nuclear fuel, there is often a desire to have the Nuclear fuel with a suitable material, such as a metal, to clad that of the subject Allowing nuclear fuel to be carried out from a liquid cooling stream passing through the reactor core circulates for heat dissipation. With the help of such a coating it should be achieved that impurities of the coolant can be avoided by the nuclear fuel. As a nuclear fuel element during its lifetime in the reactor core of an atomic nuclear reactor for long Periods of exposure to strong radiation and high temperatures should be the case Coating will maintain its cohesion throughout the life of the nuclear fuel element concerned, with a view to the fact that an increase or change in the volume of the solid nuclear fuel material can occur and that fission product gases through this nuclear fuel material be generated.
In sogenannten schnellen Atomkernreaktoren, in denen es im allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen erwünscht ist, einen starke« Abbrand bei angereicherten Kernbrennstoffen zu erzielen, wird während der zur Zeit zu erwartenden Lebensdauer eines derartigen Kernbrennstoffelements eine erhebliche Menge an Spaltproduktgasen erzeugt. Demgemäli müssen beim Entwurf eines Atomkernreaktors und insbesondere beim Entwurf eines gasgekühlten Hochtemperatur-Atomkernreaktors Vorkehrungen zur Ableitung dieser Spaltproduktgase getroffen werden.In so-called fast nuclear reactors, in which it is generally for economic reasons it is desirable to achieve a strong burn-up in the case of enriched nuclear fuel during the currently expected service life of such a nuclear fuel element a considerable Amount of fission product gases generated. Accordingly, when designing an atomic nuclear reactor, this must be done and particularly, take precautions when designing a high temperature, gas-cooled nuclear reactor to discharge these fission product gases.
Es ist bereits bekannt (USA.-Patentschrift 3 291 698), in einem gasgekühlten schnellen Hochtemperatur-Atomkernreaktor Kernbrennstoff elemente zu verwenden, die mit einer als Überzug dienenden abgedichteten Brennstoffumhüllung versehen sind. Bei diesen bekannten Kernbrennstoffelementen wird ein Material, wie Natrium, das bei der Betriebstemperatur flüssig ist, verwendet, um die Brennstoffumhüllung auszufüllen und ferner al? Wärmeübertragung vou dem spaltbaren Kernbrennstoff auf die Wandung der Kernbrennstoffumhüllung zu erleichtern. Mit Hilfe eines flexiblen Teils der Kernbrennstoffumhüllung, der sich auf den zwischen dem inneren und dem äußeren Teil der Kernbrennstoffumhüllung vorhandenen Druckunterschied ausdehnen oder zusammenziehen kann, wird der erwähnte Druckunterschied ausgeglichen. Bei diesen bekannten Kernbrennstoffelementen werden entstehende Spaltprodukte innerhalb der Kernbrennstoff umhüllung in dem in seinem Volumen veränderlichen Bereich gespeichert, der durch den genannten flexiblen Teil gebildet ist. Obwohl ein derartiges Kernbrennstoffelement verschiedene Vorteile in seiner Anwendung mit sich bringt und bei bestimmten Atomkernreaktoranwendungsfällen zufriedenstellend arbeitet, kann es vom Gefahrenstandpunkt aus betrachtet erwünscht sein, ein Material, wie flüssiges Natrium, bei gewissen Typen von Atomkernreaktoren nicht zu verwenden.It is already known (US Pat. No. 3,291,698) to use nuclear fuel elements in a gas-cooled, high-temperature, high-temperature atomic nuclear reactor which are provided with a sealed fuel cladding serving as a coating. In these known nuclear fuel elements, a material such as sodium, which is liquid at the operating temperature, is used to fill the fuel cladding and also as a ? To facilitate heat transfer from the fissile nuclear fuel to the wall of the nuclear fuel cladding. With the aid of a flexible part of the nuclear fuel cladding, which can expand or contract to the pressure difference existing between the inner and the outer part of the nuclear fuel cladding, the mentioned pressure difference is equalized. In these known nuclear fuel elements, the fission products formed are stored within the nuclear fuel cladding in the area which is variable in volume and which is formed by the said flexible part. Although such a nuclear fuel element has various advantages in its application and works satisfactorily in certain nuclear reactor applications, it may be desirable from a hazard point of view not to use a material such as liquid sodium in certain types of nuclear reactors.
Anstatt der Speicherung gasförmiger Spaltprodukte innerhalb einer abgedichteten Kernbrennstoffelementumhüllung kann es in einigen Fällen von Vorteil sein, die betreffenden Spaltprodukte aus der unmittelbaren Nähe des Reaktorkerns abzuführen und sie entweder außerhalb des Atomkernreaktors oder in irgendeinem anderen Atomkernreaktorteil zu speichern, in welchem sie eine wesentlich geringere Wirkung auf den Neutronenhaushalt entfalten. In diesem Zusammenhang ist bereits eine Vorrichtung bekanntgeworden (USA.-Patentschrift 3 201 320), die zur Abführung von Spaltprodukten von Kernbrenn-Instead of storing gaseous fission products within a sealed nuclear fuel element enclosure In some cases it can be advantageous to extract the relevant cleavage products from the immediate Close to the reactor core and remove them either outside of the nuclear reactor or in to store any other atomic nuclear reactor part, in which it is a much smaller one Have an effect on the neutron balance. In this context there is already a device became known (USA.-Patent 3 201 320), which is used for the removal of fission products from nuclear fuel
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Stoffelementen in einem Reaktorkern dient. Dabei gang enthält, der in einer in der jeweiligen zweiten wird ein Reinigungsgasstrom durch einen porösen Anlagefläche befindlichen Austrittsöffnung endet, Graphitabschnitt jedes der in dem dabei vorge- und daß in ebenfalls bekannter Weise Befestigungssehenen gasgekühlten Atomkernreaktor verwendeten einrichtungen vorgesehen sind, die die Brennstoff-Kernbrennstoffelemente abgegeben. 5 elemente an der Traganordnung lösbar befestigen,Material elements are used in a reactor core. It contains aisle that is in one in the respective second if a cleaning gas flow ends through an outlet opening located on a porous contact surface, Graphite section of each of the fixing points provided in this and that in a likewise known manner Gas-cooled atomic nuclear reactor facilities are provided that the fuel-nuclear fuel elements submitted. 5 elements can be detachably attached to the support structure,
Dieser Reinigungsgasstrom wird durch ein Durch- und daß die Befestigungseinrichtungen die Anlagegangsnetz zu einem abgetrennten Bereich des Atom- flächen bei zueinander ausgerichteten Austrittskeinreaktors hin geleitet. Zusätzlich zu einer gewissen öffnungen des ersten und zweiten Durchganges Steigerung der Neutronenausbeute in dem Reaktor- flüssigkeitsdicht zusammenhalten. Die Erfindung kern ist infolge der Abführung der Spaltprodukte aus io bringt gegenüber den oben betrachteten bekannten den sonst abgedichteten Kernbrenns'toffelementen Atomkernreaktoren den Vorteil mit sich, daß sie auf der Transport des jeweils verbrauchten Kernbrenn- relativ einfache Weise, d. h. mit Hilfe eines relativ Stoffelements zu einer fernen Wiederaufbereitungs- geringen konstruktiven Aufwands unter Ausnutzung stelle hin möglich, ohne daß ein individueller an sich vorhandener Einrichtungen gasförmige Spalt-Druckausgleich bei der jeweiligen Kernbrennstoff- 15 produkte von Brennstoffelementen abzuführen geumhüllung vorgenommen werden muß bzw. ohne die stattet.This cleaning gas flow is through a passage and that the fastening devices the plant access network to a separate area of the atomic surface with the exit reactor not aligned with one another directed there. In addition to a certain opening of the first and second passage Increase in the neutron yield in the reactor - hold together in a liquid-tight manner. The invention The core is as a result of the removal of the fission products from io compared to the known ones considered above the otherwise sealed nuclear fuel elements atomic nuclear reactors have the advantage that they on the transport of the spent nuclear fuel - relatively easy way, d. H. with the help of a relative Fabric element to a distant reprocessing using little construction effort make it possible without the need for an individual gaseous gap pressure equalization facility in the case of the respective nuclear fuel- 15 products to be discharged from fuel elements encased must be made or without the equips.
Gefahr des Transports von unter Druck stehenden Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausgestai-Danger of transporting pressurized Further advantages and appropriate configurations
Kernbrennstoffumhüllungen. tungen der Erfindung ergeben sich nachstehend ausNuclear fuel cladding. Services of the invention emerge from the following
Es ist ferner ein gasgekühlter Atomkernre- der Beschreibung von in den Zeichnungen dargeaktor
bekanntgeworden (schweizerische Patentschrift ao stellten Ausführungsbeispielen.
416 858), der eine Traganordnung und eine Anzahl Fig. 1 zeigt schematische Teile eines verschiedeneFurthermore, a gas-cooled atomic nucleus description of the reactor shown in the drawings has become known (Swiss patent ao presented exemplary embodiments.
416 858), a support arrangement and a number Fig. 1 shows schematic parts of a different
von in der Traganordnung auswechselbar ange- Merkmale der Erfindung enthaltenden Atomkernordneten und von dieser getragenen Brennstoff- reaktorsystems;of atomic nuclei containing interchangeable features of the invention in the support arrangement and fuel reactor system supported by this;
elementen enthält, die mit der Traganordnung Fig. 2 zeigt in auseinandergezogener Perspektiv-contains elements, which with the support arrangement Fig. 2 shows in exploded perspective
zusammen einen Teil des Reaktorkerns bilden und as darstellung ein Brennstoffelement des in F i g. 1 darmit Hilfe eines umlaufenden Kühlmittels gekühlt gestellten Atomkernreaktors zusammen mit einer werden. Dabei weist jedes Brennelement eine Anzahl dieses Brennstoffelement in dem Reaktorkern tragenvon Brennstäben auf, deren jeder einen mit einem den Traganordnung;together form part of the reactor core and represent a fuel element of the in FIG. 1 with it With the help of a circulating coolant, the atomic nuclear reactor is cooled together with a will. Each fuel element has a number of these fuel elements carried in the reactor core Fuel rods, each one with a support assembly;
einen engen Gasabführdurchgang aufweisenden F i g. 3 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt der inFIG. 1 having a narrow gas discharge passage. 3 shows a top view of a section of the FIG
Überzug überzogenen Kernbrennstoff enthält, wobei 30 F i g. 2 dargestellten Atomkernreaktor-Traganorddie Gasabführungsdurchgänge der zu einem Brenn- nung;Containing coated nuclear fuel, wherein 30 F i g. 2 nuclear reactor support assembly shown Gas discharge passages to a combustion;
Stoffelement gehörenden Brennstoffstäbe durch ein F i g. 4 zeigt ein Brennstoffelement entlang der inFuel rods belonging to the material element by a fig. 4 shows a fuel element along the line in FIG
Rohrleitungssystem miteinander verbunden sind. Von F i g. 5 eingetragenen Linie 4-4 in einem vergrö-Nachteil bei diesem bekannten gasgekühlten Kernre- Berten Horizontalschnitt;Piping system are interconnected. From F i g. 5 registered line 4-4 in an enlarged disadvantage in this known gas-cooled Kernre- Berten horizontal section;
aktor ist jedoch der relativ aufwendige Aufbau der 35 F i g. 5 zeigt einen vergrößerten Vertikalschnitt einzelnen Kernbrennstoffelemente, um die während entlang der in F i g. 4 eingetragenen Linie 5-5, wobei des Betriebs gebildeten Spaltprodukte mit Hilfe eines gezeigt ist, wie das Brennstoffelement im zusammen-Reinigungsstromes abführen zu können. gesetzten Zustand in einem Kernreaktorkern getragenThe actuator, however, is the relatively complex structure of FIG. 35 FIG. 5 shows an enlarged vertical section individual nuclear fuel elements, to which the during along the in F i g. 4 registered line 5-5, where Fission products formed during operation are shown with the aid of a how the fuel element is in the combined purification stream to be able to dissipate. worn state in a nuclear reactor core
Es ist schließlich auch schon bekannt (britische wird;After all, it is already known (being British;
Patentschrift 966 978), in gasgekühlten Atomkern- 40 F i g. 6 zeigt in einer ähnlichen Ansicht wie F i g. 5
reaktoren Brennstoffelemente vorzusehen, die jeweils einen vertikalen Teilschnitt durch eine andere Auseine
erste Anlagefläche aufweisen, welche jeweils an führungsform gemäß der Erfindung;
einer zweiten, an einer Traganordnuqg vorgesehenen F i g. 7 zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungs-Patent specification 966 978), in gas-cooled atomic nucleus 40 F i g. 6 shows in a view similar to FIG. 5 reactors to provide fuel elements, each of which has a vertical partial section through another Ausein first contact surface, which in each case to guide form according to the invention;
a second, provided on a Traganordnuqg F i g. 7 shows a top view of the embodiment
Aniagefiäche anliegen. Ferner sind dabei Befesti- form gemäß Fig. 6;Contact surface. Fastening form according to FIG. 6;
gungseinrichtungen vorgesehen, welche die Brenn- 45 F i g. 8 zeigt eine Schnittansicht entlang der in
Stoffelemente an der Traganordnung lösbar be- F i g. 6 eingetragenen Linie 8-8.
festigen. Auch dieser bekannten Anordnung haftet Bei der in F i g. 1 bis 5 dargestellten Ausfünrungs-supply devices provided, which the fuel 45 F i g. 8 shows a sectional view along the lines of fabric elements on the support arrangement that can be detached. 6 registered lines 8-8.
consolidate. This known arrangement is also liable in the case of the FIG. 1 to 5 shown execution
der Nachteil eines relativ hohen konstruktiven Auf- form gemäß der Erfindung wird ein Brennstoffwands an, um aus dem jeweiligen Brennstoffelement element 11 verwendet, das aus einem Bündel oder Spaltproduktgase abzuführen. 50 einer Vielzahl einzelner Brennstoffstäbe 13 besteht.the disadvantage of a relatively high structural shape according to the invention is a fuel wall to from the respective fuel element element 11 used, which consists of a bundle or Remove fission product gases. 50 consists of a plurality of individual fuel rods 13.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Jeder dieser Brennstoffstäbe 13 enthält eine längliche einen Weg zu zeigen, wie bei einem Atomkern- dünnwandige Brennstoffumhüllung 15, die an ihrer reaktor der eingangs genannten Art vorzugehen ist, Unterseite geeignet verschlossen ist und die an ihrer um auf relativ einfache und dennoch sichere Weise Oberseite mit einen Zapfen 17 in den Reaktor eingasförmige Spaltprodukte aus den engen Gasabfuhr- 55 gehängt ist. Eine durch den oberen Teil des Zapfens durchgängen abführen zu können. 17 hindurchverlaufende, einen Innenraum festlegendeThe invention is based on the object. Each of these fuel rods 13 contains an elongated one a way to show how with an atomic nucleus thin-walled fuel cladding 15, which at their Reactor of the type mentioned is to proceed, the underside is suitably closed and at its around in a relatively simple and yet safe way top with a pin 17 in the reactor gas-shaped Fission products from the narrow gas discharge 55 is hung. One through the top of the tenon to be able to discharge passages. 17 extending therethrough, defining an interior space
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe " Bohrung 19 dient als Entlüftungsdurchgang; ein am bei einem Atomkernreaktor der eingangs genannten oberen Ende jedes Brennstoffelements vorgesehenes Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Brennstoff- Rohrleitungssystem 21 verbindet die in jedem der elemente in an sich bekannter Weise jeweils eine 60 Brennstoffstäbe 13 des Brennstoffelements vorhanerste Anlagefläche aufweisen, die jeweils an einer denen Entlüftungsdurchgänge miteinander. Das Rohrzweiten, an der Traganordnung' vorgesehenen An- leitungssystem 21 besitzt im oberen Bereich des lagefläche anliegt, daß jedes Brennstoffelement einen Brennstoffelements 11 über den Brennstoffstäben 13 ersten, mit dem jeweiligen Rohrleitungssystem ver- eine zentrisch angeordnete, ziemlich große zylmderbundenen Durchgang enthält, der in einer in der 65 förmige Kammer 23. Diese Kammer 23 ist mit einem ersten Anlagefläche befindlichen Austrittsöffnung geeigneten Material 25, wie mit Aktivholzkohle geendet, daß die Traganordnung einen zweiten, zu füllt, das durch Absorption Schwermetall-Spaltproeincr Gasaufnahmeeinrichtung hinführenden Durch- dukte festhält, die sich sonst in den Durchgängen desThe above-mentioned problem "Bore 19 serves as a ventilation passage; an am in the case of an atomic nuclear reactor, the upper end of each fuel element mentioned at the outset is provided Art according to the invention in that the fuel piping system 21 connects the in each of the elements in a manner known per se in each case a 60 fuel rods 13 of the fuel element present Have contact surface, each at one of which ventilation passages with each other. The pipe second, instruction system 21 provided on the support arrangement 'has in the upper region of the bearing surface is applied so that each fuel element has a fuel element 11 above the fuel rods 13 first, fairly large, cylinder-bound, centrally arranged, with the respective pipeline system Contains passage, which is in a 65-shaped chamber 23. This chamber 23 is with a first contact surface located outlet opening suitable material 25, such as ended with activated charcoal, that the support arrangement fills a second, which by absorption heavy metal Faltproeincr The throughputs leading to the gas intake device, which would otherwise be in the passages of the
könnten. des Kühlmittelstromes übersteigt. Mit öffnen descould. of the coolant flow exceeds. With the opening of the
Wie besonders deutlich aus Fig. 5 hervorgeht, Ventils 41 wird die Leitung61 mit der zu den Beverbindet ein Durchgang 27 das Oberteil der Kam- haltern hinführenden Leitung 49 verbunden. Das mer 23 mit einer Stelle auf der Außenseite eines Teils 5 Ventil 51 auf dem Behälter 43 ist geöffnet, und die der Brennstoffelement-Trageinrichtung. Diese Trag- Ventile S3 und 55 auf den Übrigen Behältern 45 und einrichtung dient dazu, das dargestellte Brennstoff- 47 sind geschlossen. Wenn das Ventil 41 öffnet, element Il im zusammengesetzten Zustand in einen werden somit die in den Brennstoffelementen 11 Reaktorkern einzuhängen. Die Trageinrichtung stellt entstandenen Gase in den Behälter 43 eingeleitet, in hierbei die einzige lösbare Verbindung zwischen den m welchem zunächst nahezu atmosphärischer Druck Entlüftungsdurchgängen in den Brennstoffstäben 13 herrscht. Sobald jedoch der in den Brennstoffstäben eines Brennstoffelements 11 und eines Durchgang- 13 herrschende Druck auf einen unter dem benetzes 29 in einer horizontal verlaufenden Gitter- stimmten Druckunterschied liegenden Wert abgeplatte 31 dar, die als die Brennstoffelemente 11 in sunken ist, schließt das Ventil 41. Daraus ergibt sich, den Kernreaktor einhängende Traganordnung dient. 15 daß das Ventil 41 während des Reaktorbetriebs ab-Das Durchgangsnetz 29, das, worauf nachstehend wechselnd geöffnet und geschlossen ist und in entnoch näher eingegangen wird, durch die horizontal sprechender Weise die Spaltproduktgase aus den verlaufende Gitterplatte 31 verläuft, bewirkt eine re- Brennstoff stäben 13 ableitet, während andererseits dundante Flüssigkeitsverbindung des Rohrleitungs- der in den Brennstoffstäben herrschende Gasdruck systems 21 jedes Brennstoffelements mit den Rohr- 30 derart geregelt wird, daß er auf einem geringfügig leitungssystemen benachbarter Brennstoffelemente. unterhalb des Druckes des Druck-KühlmittelstromesAs can be seen particularly clearly from FIG. 5, the line 61 is connected to the valve 41 with the line 49 leading to the beconnects a passage 27 leading to the upper part of the chamber holders. The mer 23 with a point on the outside of a part 5 valve 51 on the container 43 is open, and the the fuel element support device. These support valves S3 and 55 on the remaining containers 45 and device is used, the fuel shown 47 are closed. When the valve 41 opens, element II in the assembled state are thus those in the fuel elements 11 Hang in the reactor core. The carrying device puts resulting gases into the container 43, introduced into here the only detachable connection between the m which initially almost atmospheric pressure There are vent passages in the fuel rods 13. However, as soon as the one in the fuel rods of a fuel element 11 and a passage pressure 13 to a value lying below the wetted 29 in a horizontally extending grid-specific pressure difference, which is lower than the fuel elements 11, the valve 41 closes. the nuclear reactor hanging support arrangement is used. 15 that the valve 41 is switched off during the reactor operation - The passage network 29, which is subsequently opened and closed alternately and is discussed in greater detail in the following, by means of the horizontally speaking manner the fission product gases from the extending grid plate 31 runs, causes a re fuel rods 13 dissipates, while on the other hand Dundant fluid connection of the pipeline - the gas pressure prevailing in the fuel rods systems 21 each fuel element with the tube 30 is regulated in such a way that it is on a slightly systems of adjacent fuel elements. below the pressure of the pressure coolant flow
Wie aus F i g. 1 ferner hervorgeht, führt eine Rohr- liegenden Wert gehalten wird. Auf· diese Weise ist leitung 35 von einer oder mehreren entlang der eine hinreichende Innenabstützung für den dünn-Kante der Gitterplatte 31 vorgesehenen Stellen zu wandigen Brennstoffmaterial-Überzug erreicht, einem Gasregelsystem 37. Das Gasregelsystem 37 as Durch das Gasregelsystem 37 wird der Gasdruck enthält im folgenden auch als Regelventile bzw. in den Brennstoff stäben 13 und in den übrigen BeVentile 39 und 41 bezeichnete Ventileinrichtungen reichen des gesamten Gasabführsystems stets auf und Aufnahmeeinrichtungen darstellende Behälter einen Wert unterhalb des Kühlmittelstromdruckes 43, 45 und 47, die parallel über Absperrventile 51, gehalten, so daß jeglicher, in dem System möglicher-53 und 55 an eine gemeinsame Speiseleitung 49 an- 30 weise auftretende Gasverlust in das System hineingegeschlossen sind. Die Regelventile 39 und 41 öffnen richtet ist und nicht nach außen in den Kühlmittel- und schließen in Abhängigkeit von einem über eine strom. Würden die radioaktiven Spaltproduktgase in in dem jeweiligen Ventil vorhandene Membrane den Kühlmittelstrom eindringen, so würde dieser herrschenden Druckunterschied. Beide Ventile 39 Kühlmittelstrom in unerwünschter Weise verun- und 41 reagieren auf den Druckunterschied zwischen 35 reinigt werden. Aber auch bei Absinken des Kühldem Kühlmittelstrom, der durch die Leitung 57 ge- . mitteldruckes, und zwar entweder unbeabsichtigt, leitet wird, und dem in den Brennstoffstäben 13 wie in einem Notfall, oder absichtlich, wie während herrschenden Druck. der Brennstofferneuerung, öffnet das Ventil 41,As shown in FIG. 1 also shows, leads a pipe lying value is held. That way is line 35 from one or more along which a sufficient internal support for the thin-edge of the grid plate 31 is provided to the walled fuel material coating, a gas control system 37. The gas control system 37 as The gas pressure is increased by the gas control system 37 contains in the following also as control valves or in the fuel rods 13 and in the other BeVentile 39 and 41 designated valve devices extend the entire gas evacuation system always and containers representing receptacles a value below the coolant flow pressure 43, 45 and 47, which are held in parallel via shut-off valves 51, so that any gas loss that may occur in the system is locked into the system. The control valves 39 and 41 are directed to open and not to the outside into the coolant and close depending on one over one current. If the radioactive fission product gases in the coolant flow would penetrate the membrane present in the respective valve, this would prevailing pressure difference. Both valves 39 adversely affect the coolant flow and 41 respond to the pressure difference between 35 cleans. But even when the coolant flow drops, which flows through the line 57. medium pressure, either unintentionally, and that in the fuel rods 13 as in an emergency, or on purpose, as during prevailing pressure. the fuel renewal, the valve 41 opens,
dem Reaktor und in den Brennstoffstäben 13 40 dann so lange geöffnet, bis der Spaltproduktgasdruckthe reactor and in the fuel rods 13 40 then open until the fission product gas pressure
atmosphärischer Druck. Wenn ein gasgekühlter um den bestimmten Druckunterschied auf einenatmospheric pressure. When a gas-cooled by the certain pressure difference on a
des umlaufenden Kühlmittelstromes auf einen ge- oder bis ein Punkt erreicht ist. an dem die Kapazitätof the circulating coolant flow to a point or until a point is reached. on which the capacity
wünschten Arbeitsdruck des Reaktors erhöht wird, des Behälters 43 eine weitere Druckabsenkung desdesired working pressure of the reactor is increased, the container 43 a further decrease in pressure
z. B. auf etwa 70 at, dann übersteigt der Druck des 45 Verbindungssystems aufhebt.z. B. to about 70 at, then the pressure exceeds the 45 connection system releases.
bei atmosphärischem Druck liegt. Das Ventil 39 ist druck auf einen bei atmosphärischem Druck oderis at atmospheric pressure. The valve 39 is pressure to one at atmospheric pressure or
jedoch so ausgelegt, daß es öffnet, wenn der Druck- auf einen etwas niedriger liegenden Druck abgesenkt,but designed so that it opens when the pressure drops to a slightly lower pressure,
unterschied eine bestimmte Schwelle überschreitet, 50 Dies erfolgt mit Hilfe des Behälters 45 und, soferndifference exceeds a certain threshold, 50 This is done with the help of the container 45 and, if
z. B. etwa 7 at. Wenn das Ventil 39 öffnet, wird das erforderlich, mit Hilfe des Behälters 47. Die Behälterz. B. about 7 at. When the valve 39 opens, this becomes necessary, with the aid of the container 47. The containers
eingeführt, bis der Druck in den Brennstoffstäben so daß in ihnen ein Druck von wenigen Millimeternintroduced until the pressure in the fuel rods so that in them a pressure of a few millimeters
einen Wert im Bereich von etwa 7 at des Kühlmittel- herrscht; im Unterschied hierzu kann auch eine (hiera value in the range of about 7 at of the coolant prevails; In contrast to this, a (here
Während des Betriebs des Reaktors entstehen verbunden sein, die diese Behälter periodisch evadurch die Zerspaltung des Kernbrennstoffmaterials kuiert. Vor der erwähnten Entleerung des Reaktors in den Brennstoffstäben 13 Spaltproduktgase, deren wird das Ventil 51 geschlossen, wodurch der Be-Enstehen zum Ansteigen des Innendruckes in den halter 43 abgedichtet ist Das mit dem evakuierten einzelnen Brennstoffstäben führt. Dieser Druckan- 60 Behälter 45 verbundene Ventil 53 wird geöffnet. Der stieg wirkt sich über die Leitungen 35 und 61 auf das Behälter 45 ist im allgemeinen so stark, daß der in Ventil 41 aus. Das Ventil 41 besitzt eine Membran, den Brennstoffstäben der Brennstoffelemente herrauf deren eine Seite der in den Brennstoffstäben 13 sehende Druck im Bereich oder Cebict des Reaktorherrschende Druck wirkt und auf deren andere Seite kerns, dem diese Elemente zugehörig sind, auf der Druck des durch die Leitung 57 zugeführten 65 Unteratmosphärendruck abgesenkt werden kann. Kühlmittelstromes wirkt. Das Ventil wird geöffnet, Wenn der Druck nicht unter den gewünschten Wert wenn der Druck in den Brennstoffstäben 13 über absinken soll, kann zusätzlich der Behälter 47 angeeinen innerhalb eines bestimmten Schwellwertbe- wandt werden. Somit verringert eine geeignete An-During the operation of the reactor are connected, which these containers evolve periodically due to the fission of the nuclear fuel material. Before the mentioned emptying of the reactor in the fuel rods 13 fission product gases, the valve 51 of which is closed, whereby the occurrence of the rise in the internal pressure in the holder 43 is sealed with the evacuated individual fuel rods leads. This valve 53 connected to pressure to 60 container 45 is opened. the rose affects the container 45 via the lines 35 and 61 is generally so strong that the in Valve 41 off. The valve 41 has a membrane, the fuel rods of the fuel elements on one side of which the pressure in the fuel rods 13 acts in the area or pressure prevailing in the reactor and on the other side of which these elements are associated with the core the pressure of the subatmospheric pressure supplied through the line 57 can be reduced. Coolant flow acts. The valve will open when the pressure is not below the desired value if the pressure in the fuel rods 13 is to drop below, the container 47 can additionally be operated within a certain threshold value. Thus, a suitable approach
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wendung des Gasregelsystems 37 in erheblichem Stellung wird der betreffende Zapfen festgehalten, Ausmaß die Gefahr einer Verunreinigung durch z. B. durch eine Schweißverbindung. In der Oberseite gasförmige Spaltprodukte während der Brennstoff- der Querträger 69 ist jeweils eine offene Rinne oder aufnahme. Das System 37 weist darüber hinaus den ein offener Kanal 75 vorgesehen, der sich nahezu zusätzlichen Vorteil auf, daß die Absenkung des 5 über die gesamte Länge des jeweiligen Querträgers Druckes der Spaltprodukte auf einen bei unter- erstreckt und der kurz vor dem jeweiligen Trägeratmosphärischem Druck liegenden Druck erfolgt, ende endet.turning the gas control system 37 in a considerable position, the relevant pin is held, Extent the risk of contamination by z. B. by a welded connection. In the top gaseous fission products during the fuel- the cross member 69 is in each case an open channel or admission. The system 37 also has an open channel 75 provided, which is almost additional advantage that the lowering of the 5 over the entire length of the respective cross member The pressure of the cleavage products at a pressure which is below and which occurs shortly before the respective carrier atmospheric pressure, ends.
ohne daß eine Vakuumpumpe mit radioaktiven Ein kleines, den Querträger 69 vertikal durch-without a vacuum pump with radioactive A small, the cross member 69 vertically through
hierfür liegt darin, daß die Behälter 45 und 47 in io Unterseite des Querträgers vorhandenen größerenthis is due to the fact that the containers 45 and 47 are larger in the underside of the cross member
gewünschtem Maße evakuiert sind, bevor eines der Löcher 73 mit der Rinne 75. Abgesetzte Abdeck-are evacuated to the desired extent before one of the holes 73 with the channel 75.
führsystem ist am besten aus F i g. 4 und S ersichtlich. 15 einem darüberliegenden Sammelbehälter 89 hinThe guide system is best shown in FIG. 4 and S. 15 to an overlying collecting container 89
11 einen Außenmantel bzw. einen an den Enden Gründen einer einfacheren Fertigung vorgesehen ist11 an outer jacket or one at the ends is provided for reasons of simpler manufacture
offenen Behälter 65 mit im wesentlichen quadra- und daß an ihrer Stelle auch eine Bohrung mitopen container 65 with essentially square and that in its place also with a bore
tischem Querschnitt. Dieser Außenmantel umgibt kreisförmigen Querschnitt in dem Querträger 69table cross-section. This outer jacket surrounds a circular cross section in the cross member 69
eine Gruppe von 49 Brennstoffstäben 13, die in to a group of 49 fuel rods 13, which in to vorgesehen werden könnte.could be provided.
sieben Reinen angeordnet sind, in deren jeder sieben Der eine Aufnahmeeinrichtung darstellende Brennstoffstäbe liegen. Die hier gewählte Anzahl an Sammelbehälter 81 verläuft quer zu den Querträgern Brennstoffstäben dient lediglich zum Zwecke der 69; er erstreckt sich in entsprechender Weise zwi-Erläuterung der Erfindung; sofern erwünscht, können sehen gegenüberliegenden Seitenwänden des Brennselbstverständlich mehr oder weniger Brennstoffstäbe 95 stoffelement-Behälters 65. Bei der dargestellten Ausin einem Brennstoffelement verwendet werden. In führungsform ist der Sammelbehälter 81 durch einen einem entwickelten schnellen gasgekühlten Reaktor, schmalen Hohlbehälter gebildet, der aus vier in welchem Brennstoffelemente dieser allgemeinen schmalen Längsplatten aus rostfreiem Stahl und zwei Art verwendet werden sollen, umfaßt jedes Brenn- kleinen Endstücken zusammengeschweißt sein kann, stoff element 15 Reihen mit jeweils 15 Brennstoff- 30 In dem Boden des Sammelbehälters sind sieben stäben 13. Es sei bemerkt, daß die Querschnittsform Löcher 83 vorgesehen, von denen eins in Flüssigkeitsdes Brennstoffbehälters von der obengenannten verbindung steht und direkt oberhalb der Mittelöff-Quadratform abweichen kann und daß die Brenn- nung der in dem jeweiligen Querträger vorgesehenen stoffstäbe irgendeinen zu dem Brennstoffbehälter Rinne 75 angeordnet ist. Der obenliegende Sammelpassenden Abstand besitzen können. 35 behälter 81 ist an den sieben Querträgern 79 derartseven purees are arranged, in each of which seven the one representing a receiving device Fuel rods. The number of collecting containers 81 selected here runs transversely to the cross members Fuel rods is used only for the purpose of 69; it extends in a corresponding manner between the explanation of the invention; If desired, more or less fuel rods 95 can of course be seen on opposing side walls of the fuel element container 65. In the illustrated embodiment, one fuel element can be used. In management form, the collecting container 81 is through a a developed fast gas-cooled reactor, narrow hollow container formed from four in which fuel elements of these general narrow longitudinal stainless steel plates and two Type to be used includes each focal- small end pieces can be welded together, fabric element 15 rows of 15 fuel 30 in the bottom of the sump are seven rods 13. It should be noted that the cross-sectional shape provides holes 83, one of which is in the liquid of the fuel container from the above-mentioned connection and can deviate directly above the central opening square shape and that the combustion of the provided in the respective cross member Fabric rods any to the fuel tank gutter 75 is arranged. May have overhead bulkhead spacing appropriate. 35 container 81 is on the seven cross members 79 in such a way
Jeder der Brennstoffstäbe 13 enthält eine dünn- befestigt, daß der Austritt von Gasen an dieser Verwandige Umhüllung 15, die im oberen Bereich ihres binduugsstelle verhindert ist. Zu diesem Zweck ist Umfangs zu dem Zapfen 17 hin in geeigneter Weise der Sammelbehälter an der Deckfläche der Querabgedichtet ist, z. B. durch eine Schweißung. Die träger angeschweißt. Auf diese Weise sind durch den Bohrung 19 in diesem Zapfen dient als Gasabfuhr- 40 Sammelbehälter 81 sämtliche Brennstoffstäbe 13 über durchgang für den betreffenden Brennstoffstab. Die die entsprechenden öffnungen in den Querträgern 69 oberen Zapfen 17 besitzen einen kreisförmigen Quer- miteinander verbunden.Each of the fuel rods 13 contains a thinly attached that prevents the escape of gases at this related sheath 15, which is prevented in the upper region of its binding site. To that end is The collecting container is sealed circumferentially to the pin 17 in a suitable manner on the top surface of the transverse, e.g. B. by welding. The girders are welded on. In this way are through the Hole 19 in this pin serves as a gas discharge 40 collecting container 81 over all fuel rods 13 passage for the relevant fuel rod. The corresponding openings in the cross members 69 upper pins 17 have a circular cross-connected to each other.
schnitt, wie ihn auch die Brennstoffumhüllungen 15 Der Brennstoffelement-Behälter 65 besitzt einen besitzen. Das obere Ende des oberen Zapfens 17 ist durch ein zylindcrfönniges Längsten gebildetes beim Durchmesser abgesetzt, so daß eine Schulter 67 45 hälterähniiches Ansatzteil 87 mit etwas geringeren gebildet ist Die Brennstoffstäbe 13 hängen von der Abmessungen. Dieser Ansatzteil erstreckt sich vom Unterseite von sieben Querträgern 69 herab und ver- oberen Ende des betreffenden Behälters aus nach laufen in den B-ennstoffelement-Behälter 65. Die oben; er ist oben offen. Die horizontal verlaufende Querträger 69 überspannen den Innenraum des Gitterplatte 31 besteht aus einer Vielzahl von im Brennstoffelement-Behälters, und zwar zwischen 50 wesentlichen vertikal angeordneten Metallplatten 89 durch Platten 71 gebildeten Anschlägen, die auf und 91, die rechtwinklig zueinander verlaufen und gegenüberliegenden Seiten der Innenwand des Brenn- die sich dabei derart unter rechten Winkern stoffelement-Behälters 65 befestigt sind Jeder der schneiden, daß eine Gitterstruktur mit einer Vielzahl dargestellten Querträger 69 besitzt auf seiner Unter- offener, vertikal ausgerichteter Fächer 93 mit im seite sieben, in gleichen Abständen voneinander an- 55 wesentlichen quadratischer Querschnittsfläche gegeordnete kreisförmige Löcher73. Wie in Fig.4 bildet ist Jedes dieser vertikal verlaufenden Fächer gezeigt, besitzen die Querträger 69 in den Bereichen 93 ist se ausgelegt, daß es den Ansatzteil 87 eines zwischen den Löchern 73 eine geringere Breite, so Brennstoffelement-Behälters aufzunehmen vermag, daß dem axial nach unten durch die an ihren Enden Um das Brennstoffelement 11 in einer gewünschten offenen Behälter gerichteten Kühlmittelstrom ein ge- 60 Stellung in einem Gitterplattenfach 93 zu tragen, ist ringerer Widerstand entgegengesetzt wird. ein über die Oberseite des Brennstoff elementen-Be-cut like the fuel cladding 15. The fuel element container 65 has a own. The upper end of the upper pin 17 is offset by a cylindrical longest formed in diameter, so that a shoulder 67 45 container-like extension part 87 with slightly smaller The fuel rods 13 depend on the dimensions. This approach part extends from The underside of seven cross members 69 down and the upper end of the container in question run into the fuel element container 65. The above; it is open at the top. The horizontal one Cross members 69 span the interior of the grid plate 31 consists of a plurality of im Fuel element container, between 50 substantially vertically arranged metal plates 89 stops formed by plates 71, which are on and 91, which run at right angles to each other and opposite sides of the inner wall of the focal point, which are at right angles Fabric element container 65 are attached to each of the cut that a lattice structure with a plurality The cross member 69 shown has on its lower open, vertically oriented compartments 93 with im page seven, circular holes73 arranged at equal distances from one another. As shown in Figure 4, each of these vertically extending compartments is shown, have the cross members 69 in the areas 93 is se designed that there is the extension part 87 of a a smaller width between the holes 73 so that the fuel element container can be accommodated, that the axially downward through the at their ends to the fuel element 11 in a desired Open container-directed coolant flow is to be carried in a 60 position in a grid plate compartment 93 less resistance is opposed. over the top of the fuel element loading
stehen aus einem geeigneten Material, wie aus rost- vorgesehen. Der Aufhänger 95 wird m seiner Stellungare made of a suitable material, such as rust-provided. The hanger 95 is m its position
freiem .Stahl. Wie aus Fig. S ersichtlich ist, er- durch vier Arme99 gehalten, die von den vier Ecken strecken sich die im Durchmesser abgesetzten An- 65 des behälterähnlichen Ansatzes 87 diagonal nachfree steel. As can be seen from FIG. 5, it is held by four arms 99 from the four corners The portions 65 of the container-like projection 87, which are offset in diameter, stretch diagonally
* sätze der oberen Zapfen 17 jeweils in ein in der innen verlaufen und die an dem Behälter und an dem* sets of the upper pins 17 in each case in the one in the inside and the one on the container and on the
zwar soweit, wie dies die Schulter €7 zuläßt In dieser durch eine Schweißverbindung. Das untere Ende desas far as the shoulder € 7 allows. In this by a welded connection. The lower end of the
11 " 1211 "12
ringeren Durchmesser aufweisenden Teil 101, der ein und gasdichte Verbindung erzielt ist. Das gesamtesmaller diameter having part 101, which a and gas-tight connection is achieved. The entire
dung. Durch einen Zapfen 105 ist die Unterseite des 5 Das obere Ende des Ansatzes 119 ist mit einermanure. By a pin 105 is the bottom of the 5 The upper end of the projection 119 is with a
mittlere Kammer 23 gebildet, die mit dem Material sich die an dieser Stelle vorhandene Bohrungsöffnungmiddle chamber 23 is formed, which with the material is the existing bore opening at this point
25 gefüllt ist, wie mit Aktivkohle, das Schwermetall- befindet. Um das Gewicht des Brennstoffelements 11125 is filled as with activated carbon, the heavy metal is located. To the weight of the fuel element 111
stoffstäben während des Reaktorbetriebs austreten- io fläche 125 des Ansatzes "zu übertragen, ist der Zug-to transfer material rods during reactor operation- io area 125 of the approach "is the tensile
den Spaltprodukt-Abgasen trennt. Durch den Zapfen stab von einer Druckhülse 127 umgeben; ferner, istseparates the fission product exhaust gases. Surrounded by the pin rod by a pressure sleeve 127; furthermore, is
und durch die Deckfläche des Sammelbehälters 81 eine Mutter 129 (Fig. 2) vorgesehen, die mit ihremand through the top surface of the collecting container 81, a nut 129 (FIG. 2) is provided which, with its
verlaufen drei Löcher 107 hindurch, die einen Innengewinde (nicht gezeigt) auf ein im oberen Be-run through three holes 107, which have an internal thread (not shown) on a
der Kammer 23 hin darstellen. 15 (nicht gezeigt) aufgeschraubt ist. Das untere Ende derrepresent the chamber 23 out. 15 (not shown) is screwed on. The lower end of the
Das obere Ende der Kammer 23 erstreckt sich bis Druckhülse 127 ist mit einer kegelförmigen Oberzu dem offenen unteren Bereich des Aufhängers 95; fläche 131 versehen, die den gleichen Kegelwinkel in diesem Bereich ist das betreffende obere Ende der besitzt wie die auf dem Ansatz vorgesehene kegelför-Kammer 23 über den Durchgang 27 mit dem durch mige Oberfläche 125. Im Bereich der an der Unterdie Gitterplattenanordnung verlaufenden Durch- ao seite der Druckhülse 127 vorgesehenen kegelförmigen gangsnetz 29 verbunden. Der Durchgang 27 kann mit Fläche 130 befinden sich ein oder mehrere Schlitze Absperrventilen versehen sein, die das Brennstoff- 133 (s. F i g. 5), die dem unteren Ende der Druckelement während der Brennstoffzuführung abdichten. hülse 127 das Aussehen eines Spannfutters geben. Bevor die Gasweiterleitung in dem Rohrleitungs- Der Innendurchmesser des Unterteils der Drucksystem näher betrachtet wird, soll zunächst die für as hülse 127 ist etwa gleich dem Außendurchmesser einen in einem in der Gitterplatte 31 vorgesehenen des zylinderförmigen Teils des Aufhängers 95, an Fach 93 eingesetzten Brennstoffelement-Behälter die- dem die genannte Hülse anliegt Im zusammengenende Traganordnung erläutert werden. setzten Zustand wird das Gewicht des Brennstoff -The upper end of the chamber 23 extends to the pressure sleeve 127 with a tapered top to the open lower region of the hanger 95; surface 131 provided which has the same cone angle In this area, the relevant upper end of the has like the conical chamber 23 provided on the extension via the passage 27 with the through-shaped surface 125 output network 29 connected. The passage 27 may have one or more slots with surface 130 Shut-off valves should be provided, which the fuel 133 (see Fig. 5), which seal the lower end of the pressure element during the fuel supply. sleeve 127 give the appearance of a chuck. Before the gas forwarding in the pipeline is examined in more detail, the inner diameter of the lower part of the pressure system should first be that the sleeve 127 for as is approximately equal to the outer diameter one in one of the cylindrical part of the hanger 95 provided in the grid plate 31 Compartment 93 is inserted into the fuel element container, against which the said sleeve rests. set state, the weight of the fuel -
Das obere Ende des Aufhängers 95 weist eine elements von dem Zugstab über die Mutter und das Mittelöffnung 109 auf, die mit geeigneten Ansätzen 30 obere Ende der Druckhülse auf den Ansäte über-111 versehen ist die als J-förmiges Verbindungs- tragen. Die Radialschlitze 133 verlaufen zur Unterelement den betreffenden Aufhänger durch einen seite der Druckhülse 127 hin. Dadurch erhält die Bajonettverschluß an der Unterseite einer langen Unterseite der Druckhülse die an sich notwendige Zugstange 113 zu befestigen erlauben. Die Zugstange Elastizität, um nicht nur eine ausgezeichnete Dich-113 verläuft nach oben durch ein (nicht gezeigtes) 35 tung zwischen den aufeinanderpassenden kegelför-Standrohr zur Oberseite des Reaktordruckkessels migen Flächen zu erreichen, sondern darüber hinaus hin. Das gerade erwähnte Standrohr stellt einen Teil auch eine ausgezeichnete Dichtung zwischen der einer durch den Druckkessel hindurchverlaufenden zylinderförmigen Außenfläche des Aufhängers 95 und Durchgangsöffnung dar. der zylinderförmigen Innenfläche der Druckhülse 127The upper end of the hanger 95 has an element from the pull rod through the nut and the Central opening 109, which is provided with suitable attachments 30, the upper end of the pressure sleeve on the attachments over-111, which wear as a J-shaped connection. The radial slots 133 run to the sub-element of the relevant hanger through one side of the pressure sleeve 127. This gives the Bayonet lock on the underside of a long underside of the pressure sleeve which is necessary in itself Allow pull rod 113 to be attached. The pull rod elasticity, in order not only to achieve an excellent seal, but also extends upwards through a (not shown) 35 device between the matching conical standpipe to the top of the reactor pressure vessel-shaped surfaces there. The standpipe just mentioned also provides an excellent seal between the part a cylindrical outer surface of the hanger 95 and extending through the pressure vessel The through-opening of the cylindrical inner surface of the pressure sleeve 127
Der zwischen d*m abgeschnittenen unteren Ende 40 zu erhalten, und zwar in Bereichen, in denen sich die des Zugstabes 113 und den von den Seitenwänden Gasabfuhr-Durchgangsverbindungen befinden. Um der in dem Aufhänger 95 vorgesehenen öffnung 109 eine bestimmte, definierte Drehstellung zwischen dem wegstehenden Ansätee 111 gebildete Bajonettver- Zugstab 113 und der Druckhülse 127 zu erreichen, schluß ist so ausgelegt, daß er durch eine entspre- ist im oberen Bereich der Druckhülse ein Innenarmchende Drehung in bezug auf das Brennstoffelement 45 kreuz 135 vorgesehen (Fig. 2), das mit auf dem mit dem Aufhänger verbunden bzw. von diesem Zugstab neben dessen oberen Ende unmittelbar gelöst werden kann. Die von der erwähnten öffnung unter dsm die Mutter 129 aufnehmenden Gewindeteil wegstehenden Ansätee 111 sind so geformt und so vorgesehenen Keilen 137 zusammenwirkt bemessen, daß sie J-fönnige Verbindungselemente Dadurch, daß verschiedene, die Brennstoffeledarstellen. Diese J-förmigen Verbindungselemente 50 mente-Trageinrichtung bildende Elemente in einer halten den Zugstab 113 in einer definierten, be- bestimmten relativen Drehstellung zueinander gestimmten Drehstellung, bezogen auf den Aufhänger bracht sind, ist eine gasdichte Verbindung erzielt, die 95, wenn dieser den Brennstoffelement-Behälter nach Herausnahme des Brennstoffelements 11 aus trägt, und zwar nachdem die Bajonettverschlußver- dem Reaktorkern leicht gelöst werden kann. Die bindung hergestellt und der Zugstab unter Spannung 55 relative Drehstellung zwischen dem Ansäte 119 und gebracht ist. dem Aufhänger 95 des Brennstoffelements wirdThe lower end 40 cut off between d * m, in areas where the of the tension rod 113 and the gas discharge passage connections from the side walls. Around the opening 109 provided in the hanger 95 has a certain, defined rotational position between the to reach the protruding Ansätee 111 formed bayonet-locking pull rod 113 and the pressure sleeve 127, circuit is designed so that it is provided by a corresponding in the upper region of the pressure sleeve an Innenarmchende rotation with respect to the fuel element 45 cross 135 (Fig. 2), which is on the connected to the hanger or directly from this pull rod next to its upper end can be solved. The threaded part receiving the nut 129 from the mentioned opening under dsm protruding parts 111 are shaped and so provided wedges 137 cooperate sized so that they are J-shaped connectors by being different that represent the fuel elements. These J-shaped connecting elements 50 elements-supporting device forming elements in one hold the pull rod 113 in a defined, specific relative rotational position coordinated with respect to one another rotational position, based on the hanger, a gas-tight connection is achieved which 95 when the latter removes the fuel element container after removing the fuel element 11 carries, namely after the bayonet lock ver- the reactor core can be easily detached. the binding made and the tension rod under tension 55 relative rotational position between the Ansät 119 and is brought. the hanger 95 of the fuel element
Wenn das betrachtete Brennstoffelement von dem durch die relativ dichte PassungjZwischen der Außen-Kernreaktor aufgenommen ist, werden der Zugstab fläche des oberen Ansatzes 87 des Brennstoffelement-113 und der Aufhänger 95 durch eine in einem An- Behälters und den inneren Seitenwänden des das sate 119 vorgesehene Mittelbohrung nach oben her- 60 betreffende Brennstoffelement aufnehmenden Gitterausgeführt Der Ansäte 119 stellt einen Teil eines plattenfaches 93 gewährleistet In diesem Zusammen-Armkreuzes 121 dar, das vier Arme 123 besitzt, die hang kann aus Fig, 5 ersehen werden, daß die Höhe von den vier Ecken an der Oberseite jedes in der oder Tiefe der Platten 89 und 91, aus denen das Gitterplatte 31 gebildeten quadratischen Faches 93 Gitterplattengebilde besteht, etwas größer ist als die (Hohlteil) diagonal nach innen zu dem erwähnten 65 Strecke, die der Ansäte 87 nach oben über den Ansäte hin verlaufen. Die betreffenden Arme sind an Brennstoffelement-Behälter 65 übersteht Bei einer dem Ansäte 119 und an den Ecken der Gitterplatten- praktisch ausgeführten Reaktor-Anordnung kann der fächer in geeigneter Weise befestigt, z. B. durch eine Ansäte 87 eine Höhe von etwa 0,9 m bei einemWhen the fuel element in question is received by the through the relatively tight fit between the outer nuclear reactor, the pull rod surface of the upper extension 87 of the fuel element 113 and the hanger 95 are attached by a container and the inner side walls of the sate 119 provided central bore upwards out- 60 relevant fuel element receiving grid. The attachment 119 represents a part of a plate compartment 93. In this combined spider 121, which has four arms 123, the slope can be seen from Fig. 5, that the height of the four corners at the top each at or depth of panels 89 and 91 that make up the Grid plate 31 formed square compartment 93 grid plate structure is slightly larger than that (Hollow part) diagonally inwards to the mentioned 65 route, which of the sowing 87 upwards over the Seeds run out. The arms in question are on fuel element container 65 protrudes at a the reactor arrangement 119 and at the corners of the grid plate-practically executed reactor arrangement subjects attached in a suitable manner, e.g. B. by a sowing 87 a height of about 0.9 m at a
1313th
etwa 3 m besitzen. Dabei ist der Brennstoffelement- würden sich zufolge einer Diffusion des Gases durchown about 3 m. In this case, the fuel element would result in a diffusion of the gas through it
wänden derart festgehalten, daß er als frei tragender zufolge einer Strömung des Gases durch einenWalls held in such a way that it is cantilevered as a result of a flow of gas through a
wähnt, iyird durch den J-artigen Bajonettverschluß keine Probleme ergeben.thinks that the J-type bayonet catch will not cause any problems.
eine bestimmte relative Drohstellung zwischen dem Von den Brennstoffelementen 11, die in den Zugstab 113 und dem Aufhänger 95 erreicht. Dabei Reaktor einzuführen sind, wird ein Brennstoffbewirken die nahe dem oberen Ende des Zugstabes element unterhalb des jeweils gewünschten Faches und der Druckhülse vorgesehenen Keile 137 und w 93 in das Reaktorgittergebilde eingesetzt und mit Keilnute 135, daß sich eine relative Drehstellung einer Zugstange 113 verbunden, die durch den am zwischen der Druckhülse und dem Zugstab ergibt. oberen Ende des gewählten Faches vorgesehenen Damit kann dann durch die Spannfutterunterseite der Tragkreuzann 121 vorgesehenen Ansatz 119 nach Druckhülse 127 und durch den in der genauen Stel- unten verläuft Ein oberhalb des Reaktordruckkessels lung in jedem der vier Quadranten befindlichen Auf- 15 befindlicher, durch das Standrohr betätigbarer Aufhänger 95 ein kurzes Loch 139 gebohrt werden, das zug hebt dann den Zugstab 113 zusammen mit dem einen Teil des den Aufhänger durchlaufenden v in richtiger Lage befindlichen Brennstoffelement-Durchgangs 27 darstellt und mit dem Durchgangsnetz Behälteransatz 87 an, um ihn in das gewünschte 29 der Gitterplatte verbunden ist. Fach einsetzen zu können.a certain relative threatening position between the fuel elements 11 in the pull rod 113 and the hanger 95 is reached. To introduce the reactor, a fuel will cause the wedges 137 and w 93 provided in the reactor lattice structure near the upper end of the tension rod element below the respective desired compartment and the pressure sleeve and inserted into the reactor lattice structure and connected with keyway 135 that a relative rotational position of a tie rod 113 is connected by the on between the pressure sleeve and the pull rod results. The upper end of the selected compartment can then pass through the underside of the chuck, the support cross 121, to the pressure sleeve 127 and through the lower part of the tube located above the reactor pressure vessel in each of the four quadrants, through the standpipe actuatable hanger 95 a short hole will be drilled 139, the train then raises the pull rod 113 together with the part of the fuel element passageway the hanger passing through v located in the correct position is 27, and with the passageway network container neck 87 to bring in the desired him 29 the grid plate is connected. To be able to use subject.
In dem Gitterplattengebilde ist ein stark redun- so Wie aus F i g. 5 hervorgeht, sind die Unterkanten dantes Durchgangsnetz für die Weiterleitung der der Platten 89 und 91, welche die Seitenwände des Spaltproduktgase vorgesehen. Wie besonders deutlich jeweiligen Faches bilden abgeschrägt, so daß sich eine aus F i g. 3 und S hervorgeht, ist jeder Arm 123 des nach innen geneigte Umfangsoberfläche 143 ergibt. Armkreuzes 121 mit einem Bohrungsdurchgang 141 Der Brennstoffelement-Behälter ist mit einer hierzu versehen, der sich über die jeweilige Diagonallänge as passenden Umfangsoberfläche 145 versehen, die die erstreckt und in der kegelförmigen Oberfläche 125 Führung des Brennstoffelement-Behälteransatzes 87 des Ansatzes endet. Wie besonders deutlich aus in das jeweilige Fach sowie die Zentrierung in diesem F i g. 3 hervorgeht, sind die einzelnen Durchgänge Fach erleichtert. Mit in Stellung gebrachtem Brenn-141 in den Armen des Armkreuzes an den Ecken des Stoffelement 111 werden die Druckhülse 127 und die jeweiligen Gitterfaches 93 durch eine Kreuzverbin- 30 Mutter 129 oberhalb des Zugstabes 113 in Stellung dung mit den Durchgängen 141 von jeweils drei gebracht. Dabei sind die Keile 137 und die Keihiute anderen Gitterfächern verbunden, die zusammen mit 135 derart angeordnet, daß sie die gewünschte dem zuerst genannten Gitterfach vier an den Ecken relative Drehstellung sichern. Wenn die Mutter 129 zusammentoßende Gitterfächer des Gitterplatten- dann nach unten auf dem Gewindeteil des Zugstabes gebildes darstellen. Demgemäß ist jeder von einem 35 113 geschraubt wird, wird der Brennstoffelementbespeziellen Brennstoffelement-Tragansatz 119 wegfüh- halter in dem Gitterfach, in das er eingesetzt ist, render Durchgang 141 an einer Ecke mit den Durch- festgeklemmt. Das untere Spannfutterende der Druckgängen 141 von jeweils drei benachbarten Arm- hülse 127 wird dabei insbesondere im Bereich kreuzen 121 verbunden. Eine Verbindung der in den zwischen der kegelförmigen Oberfläche 125 des Anvier Armen jedes Armkreuzes enthaltenen Durch- 40 satzes und der konzentrischen Innenzylinderfläche gänge erfolgt durch vier doppelte Durchgänge 27, des Aufhängers festgekeilt, wodurch das Gesamtgederen jeder von der im Bereich der lösbaren Verbin- wicht des Brennstoffelements auf den Ansatz Überdung befindlichen Brennstoffelementenhälfte aus tragen wird, wenn die obere schräge Kante des nach unten in den oberen Bereich der Kammer 23 Brennstoffelementbehälters 65 an der abgeschrägten verläuft. 1st eine geringere Redundanz gefordert, so 45 Kante des Gitterplattenfaches zum Anliegen kommt, kann selbstverständlich die Anzahl der Durchgänge Durch Anziehen der Mutter 129, die das Brennstoff-141 vermindert werden, indem z.B. in jedem Arm element in dem jeweiligen Gitterfach festklemmt, wird 123 jedes Armkreuzes 121 jeweils nur ein Durchgang der Spannfutterteil der Druckhülse zwischen die vorgesehen wird. Die Anzahl an durch Durchgänge kegelförmige Oberfläche des Ansatzes und der benachbarter Armkreuze gebildeten Kreuzungsstellen 50 zylinderförmigen Oberfläche des Aufhängers festge-. kann dementsprechend niedriger sein. klemmt, so daß eine extrem dichte Verbindung anIn the grid structure there is a strongly redundant as shown in FIG. 5 are the bottom edges dantes pass-through network for the routing of the panels 89 and 91, which form the side walls of the Fission product gases provided. How particularly clear the respective subject form beveled, so that a from Fig. 3 and S, each arm 123 is the inwardly sloping peripheral surface 143 yields. Spider 121 with a bore passage 141 The fuel element container is with a for this purpose provided, which is provided over the respective diagonal length as matching peripheral surface 145, which the extends and in the conical surface 125 guidance of the fuel element container attachment 87 of the approach ends. How particularly clear from in the respective subject as well as the centering in this F i g. 3 shows, the individual passages are made easier. With the focal point 141 in place in the arms of the spider at the corners of the fabric element 111, the pressure sleeve 127 and the respective grid compartment 93 by a cross connector 30 nut 129 above the tension rod 113 in position with the passages 141 of three each. Thereby are the wedges 137 and the Keihiute other grid compartments connected, which are arranged together with 135 in such a way that they have the desired Secure the first mentioned grid compartment four at the corners relative rotation position. When the mother 129 colliding grid compartments of the grid plate then down on the threaded part of the tension rod to represent the image. Accordingly, each one is screwed by a 35 113, the fuel element-specific fuel element support lug 119 is put away in the grid compartment in which it is inserted, render passage 141 at one corner with the through-clamped. The lower end of the chuck of the pressure passages 141 of three adjacent arm sleeves 127 is in particular in the area cross 121 connected. A connection between the flow rate contained between the conical surface 125 of the Anvier arm of each spider and the concentric inner cylinder surface Ganges takes place through four double passages 27, wedged in the hanger, so that the whole of each of the fuel element halves located in the area of the releasable connection of the fuel element on the approach will carry out when the upper inclined edge of the down into the upper region of the chamber 23 fuel element container 65 at the beveled runs. If a lower redundancy is required, the edge of the grid plate compartment comes to rest, Of course, the number of passages can be reduced by tightening the nut 129, which reduces the fuel 141, e.g. 123 of each spider 121 only one passage of the chuck part of the pressure sleeve between the is provided. The number of conical surface of the neck and the Adjacent spider crosses formed intersection points 50 cylindrical surface of the hanger fixed. can be correspondingly lower. stuck so that an extremely tight connection
Die die Durchgänge 141 in den Armen der Arm- der einzig lösbaren Verbindungsstelle in dem für kreuze 121 bildenden Längslöcher können irgendeine eine Vielzahl an in einem Brennstoffelement vorhangeeignete Größe haben und in rostfreiem Stahl vor- denen Brennstoffstäben 13 dienenden Spaltproduktgesehen sein, aus dem das Traggittergebilde besteht. 55 Rohrleitungssystem erzielt ist. Hierbei können Durchgänge mit einem Durchmesser Bei einem System der gerade betrachteten Art kann von etwa 3,2 mm als überaus ausreichend angesehen der gesamte Reaktorkern in acht verschiedene Zonen werden, um den Spaltproduktgasstrom aufnehmen zu aufgeteilt werden. Dabei kann jede der acht Zonen können. In einem schnellen gasgekühlten Hochtem- mit einem gesonderten Gasregelsystem 37 und mit peratur-Reaktor mit einer nominellen Ausgangs- 60 gesonderten Gassammelbehähern der vorstehend beleistung von 1000 MW (e) werden etwa 45 000 schriebenen Art versehen sein. Einer der mit einer Brennstoffstäbe 13 verwendet. Dabei besitzt jeder derartigen Aufteilung verknüpften Vorteile besteht Brennstoff stab 13 einen etwa 100 cm langen und darin, daß in dem an sich unwahrscheinlichen Fall, einen Durchmesser von etwa 7,6 mm besitzenden daß eine Undichtheit auftritt, derzufolge Kühlmittel-Kernbrennstoff enthaltenden Bereich, der bei einem 65 gas aus dem Kühlmittelstrom in das Gasdurchgangs-Arbeitsdruck von etwa 70 at alle zwei Minuten nur netz während normaler Betriebsbedingungen eintritt, etwa 1 ecm Spallproduktgas erzeugt. Sogar in dem eine derartige Undichtheit durch Überwachung des Fall, daß die kleinen Durchgänge in dem Netz 29 in den Behälter 43 einströmenden Gases ermitteltThe passages 141 in the arms of the arms - the only detachable connection point in the for Longitudinal holes defining crosses 121 may be of any of a variety of sizes suitable in a fuel element and seen in stainless steel in front of the fuel rods 13 of which the support grid structure is made. 55 pipeline system is achieved. In this case, passages with a diameter can be used in a system of the type just considered 3.2 mm, the entire reactor core in eight different zones is considered to be extremely sufficient are to be divided to accommodate the fission product gas stream. Each of the eight zones can be able. In a fast gas-cooled high temperature with a separate gas control system 37 and with temperature reactor with a nominal outlet 60 separate gas collecting vessels of the above capacity of 1000 MW (e) will be provided with about 45,000 of the types described. One of those with a Fuel rods 13 used. Each such division has associated advantages Fuel rod 13 is about 100 cm long and in the fact that in the unlikely case have a diameter of about 7.6 mm that a leak occurs, as a result of which coolant-nuclear fuel-containing area only enters the gas passage working pressure of about 70 atm every two minutes during normal operating conditions with a gas from the coolant stream, about 1 ecm of splitting product gas is generated. Even where such a leak is detected by monitoring the Case that the small passages in the network 29 into the container 43 is determined gas flowing
werden kann. Im übrigen würde die erwähnte Auf- ^tiÄS^ÄS teilung des Reaktorkeraes in eine Vielzahl von Zo- JJ»*™· j£iKKtaS?Ven*hluß den Zugstab nen die Undichtheit auf einen Teil des gesamten halt auch hier der J^ro™B Drehstellung, be-Reaktorkernes beschränken. Die Aufteilung; des ge- MS m «nerdJjgJJ. JJJ^ dieser das herabsamten Reaktorkern« in einzelne Zonen kann auf 5 zogen auf «jg^JSEinl trägt, und zwar nachgeeignete Weise erfolgen, wie durch Weglassen oder 5»f2J3^ti?Angestellt und der Absperren von Zwischenverbindungen an den an den dem der VerscnluBeuima. ^ ^ ^ b Ecken der Fächer in dem Gittergebilde vorhandenen ^g^^%^S3JL 207 umgeben, und die übergänge. Es zeigt sich, daß auch bei Aufteilung 203 Bt von einer ^™c^j wng ^ durch eine des Reaktorkernes in einzelne Zonen noch nahezu t. auf deη Stab ausgeübte «e B^^^ ßederselbe Grad an Redundanz in dem Spaltprodukt- in.' *««Jg Jaflrit Hülse übertragen Die Durchgangsnetz 29 einer, bestimmten Zone vorhanden gSCSStf an dem oberen Ende der Dmckhulse ist. Ein weiterer mit dieser Redundanz verbundener ^?r 208 »^^ ibe J09 ^1. Vorteil kann, sofern erforderlich, noch dadurch er- 207 über «^^JJ^ Traggebüde aufgenomzielt werden, daß die an das Gasregelsystem 37 für 15 Be, ^J^Ä^ii wTrden der Zugstab eine Zone angeschlossene Leitung 35 an eine Viekahl mene« Β«^™Χώ unten durch einen von Punkten am Umfang des Gitterplattengebüdes «JJriÄ^f1 Ansatz211 hindurchgeführ^ angeschlossen wird. ί^ α c^widet einen Teil eines Annkreuzes 212 Es sei bemerkt, daß die in dem Brennstoffelement- Der Ansäte büdetemen Ie^ ^ StoßsteUen verti-Gitternetz erzielte üasdurchtnttsredundanz auch in » ™?J1" *™2„ nach innen in 90"-Bereichen 2U dem Gasregelsystem erzielt werden kann, indem die kaler «*£* ^Ef6n. Die Platten 214 sind incan be. In addition, the above-mentioned division of the reactor keraes into a multitude of zo- JJ »* ™ · j £ iKKtaS? The tie rods exclude the leakage to a part of the entire stop here, too, the J ^ ro ™ B Rotation position, limit the reactor core. The breakdown; of the MS m «nerdJjgJJ. This can be carried out in a suitable manner, such as by omitting or disabling the interconnections and shutting off interconnections at the ports of the locks . ^ ^ ^ b corners of the compartments present in the lattice structure ^ g ^^% ^ S3JL 207 surround, and the transitions. It turns out that even if 203 Bt of a ^ ™ c ^ j wng ^ by one of the reactor core are divided into individual zones, almost t. "e B ^^^" the same degree of redundancy in the fission product in. " * «« Jg Jaflrit sleeve transfer The through network 29 of a certain zone is present gSCSStf at the upper end of the pressure sleeve. Another associated with this redundancy ^? R 208 »^^ ibe J 09 ^ 1 . Advantage can, if necessary, nor by ER 207 via "^^ JJ ^ Tr aggebüde be aufgenomzielt that of the gas control system 37 for 15 Be, ^ J ^ Ä ^ ii wTrden the pull rod, a zone connected line 35 mene a Viekahl « Β « ^ ™ Χ ώ is connected below through one of points on the circumference of the grid plate structure «JJriÄ ^ f 1 approach 211 led through. ί ^ α c ^ dedicates a part of an ann cross 212 It should be noted that the throughput redundancy achieved in the fuel element- The approach büdetemen Ie ^ ^ shock control n verti also in "™? J 1 " * ™ 2 " after inside in 90 "ranges 2U the gas control system can be achieved by changing the kaler« * £ * ^ Ef 6n . The plates 214 are in
5, ggreässtj5, ggrebtj
Zusätzlich zur Steigerung der Neutronenausbeute bilden. Die^Arme ,attentächer m geeigneterIn addition to increasing the neutron yield, form. The ^ arms, attentächer m more suitable
des Reaktorkernes durch Ableitung der Spaltpro- ^e^S ζ B durch eine Schweißverbmdung. dukte in Kessel, die entweder außerhalb des Kernes «XurAwfi eine gegenüber Belastungen widerangeordnet sind oder die durch ein geeignetes Neu- äSdS^md^sdlcme Verbindung eroe L Das tronen reflektierendes Material abgeschirmt sind, er- 30 »J^Jg^SJ de?Brennstofflements 201 wird von möglicht das Gasregelsystem eine Herabsetzung der ££1* iSSl getragen.of the reactor core by deriving the gap pro ^ e ^ S ζ B through a welded connection. products in boilers which are either rearranged against loads outside the core or which are shielded by a suitable new connection eroe L the electron reflecting material, the fuel elements 201 is supported by the gas control system if possible, a reduction in the ££ 1 * iSSl.
erforderlichen Festigkeit des Überzugs 15. Große *%£"££££££* aus dem Brennstoffelement Druckunterschiede zwischen der Innen- und der ""JÄETitt ta dem Aufhänger 206 ein DurchAußenseite der Brennstoffstäbe sind vermieden, und 2OJ «bzufuh en JSt » eingeschnittene Bohr-required strength of the coating 15. Large *% £ "££££££ * from the fuel element pressure differences between the inside and the""JÄETitt ta the hanger 206 on the outside of the fuel rods are avoided, and 2OJ« bzufuh en JSt » included cut drilling
zwar auch bei Inbetriebsetzung des Reaktors. Die 35 gang 216^ vorgesene ^ Durchgangs this also applies to the commissioning of the reactor. The 35 gang 216 ^ vorgesene ^ passage
jeweils vorhandenen Druckunterschiede smd so groß, abschn tte aufwe^t ^6 217 des Auf.The pressure differences that exist in each case are so large, section up ^ t ^ 6 217 des Au f.
daß die zylinderförmigen Metallumhüllungen unter ^^^^ an dieser Stelle eine Anschluß-Druck stehen und damit gegenüber einem Aufquellen hangers ZlO una Ame ^3 ^^ h widerstandsfähiger sind als dies der Fa I wäre, wenn J^SwIukljSNiidiiMi 219, der in ernenn sie unter Spannung stünden. Demgemäß ermöglicht 4» ein Spa»produ«g Inne«fläche 2M d? ^dndie vorliegende Erfindung, in Kernreaktoren Brenn- °!^y„°Ma„satees 211 enthaltenen AustnttsoffstoffstäbeBzu verwenden, bei denen die Dicke der ^^SJTJ. Zylinderflächen222 und1 jeweiligen Metallumkleidung, z. B. Hastelloy X, nur nung^Zl ena^ ^ Brennstoffelement 201 ist etwa 5·/. des Radius des Brennstoffstabes 13 aus- 'e d en a^Sde ^02 M angeordnet, daß die Ausmachi. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung, 45 J^^SS und 218 derart ausgerichtet smd, auch Brennstoffstäbe 13 für gasgekühlte Hochtempe- ^™^2^ Durchgängen 216 und 219 eine ratur-Reaktoren herzustellen und Brennstoffumhul- ^^7^^. Bei dieser Verbindung besitet lungen aus rostfreiem Stahl mit einem Innendurch- VeAmdungöe.«« ^ Aat^^buu^ 22l messer von etwa 8,6 mm und einer Wandungsd.cke ^Γ εηΧ^ίβηβ1β Bearbeitungsverfahren hergezwischen etwa 0,25 und 0,38 mm zu verwenden. 50 αηβηι aurcn g B Durchmesser. Da der Durch-Im folgenden sei die in Fig. 6 bis 8 gezeigte JjJjK^J, Auslaßöffnung221 nach unten m Ausführungsform der Erfindung näher betrachtet. S"*X_;a£211 verläuft und von dort aus weiter Sei dieser Ausführungsform der Erfindung ist nur den f*^2£ ist ^ ein Brennstoffelement nur eine lösbare Verbindung für jedes Brennstoffelement J^^v^ndung erforderlich, nämlich an den erforderlich; im Unterschied hierzu sind bei der in 55 ^,^ en 221 und 218. . F i g. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform zwei losbare Α^ι_ΰ0™ g dichten Aniagekontakt zwischen den Verbindungen vorgesehen. Das bei der Ausführung*- UjJ1 emen m ^^^ un(J ^ form gemäß F ig. 6 bis 8 vorgesehene Brennstoff- ^!dichteAbdfchtung an den Auslaßöffnungen element 201 wird in ähnlicher Weise wie» be. der zu- jjg6™^, k 8 egelförmig ausgebildete Anlageerst beschriebenen Ausführungsform von einer eine und um h dfe im wesentlichen den bei der horizontal verlaufende Gitterplatte 203 ««jdgta. fl^njXbene'n Ausführungsform vorhandenen Traganordnung getragen. Dabei ist m der Mitte off- aivo ■ entsprechen. Der zyhnderformige nung 204 eines zylindrischen Hohlaufhangers 206 em Anjjeuaaien ν ^ sejnem oberen E d Zugstab 203 dJdi einen geeigneten Bajon^tver--HoJ^?^%^6η(1εη Bereich größerer Dicke schluß oder J-förmigcn Verfaß befesüjt Der 65 ^^ Bereich ist mit einer äußere kegelfdrmi-ZtabHÖ verläuft durch ein Standrohr (nicht ge- auK ue ven.ehen die im wesentlichen derthat the cylindrical metal sheaths under ^^^^ are at this point a connection pressure and are therefore more resistant to swelling hangers ZlO una Ame ^ 3 ^^ h than this would be the case if J ^ SwIukljSNiidiiMi 219, who appoint them be under tension. Accordingly allows 4 "d a spa» produ "g Inne" area 2M? ^ dnd the present invention to use in nuclear reactors fuel- °! ^ y "° M a " sa tees 211 contained Ausnttsoffstoffstätze B , in which the thickness of the ^^ SJTJ. Cylinder surfaces 222 and 1 respective metal cladding, e.g. B. Hastelloy X, only nung ^ Zl ena ^ ^ fuel element 201 is about 5 · /. of the radius of the fuel rod 13 aus- 'e d en a ^ S de ^ 02 M arranged that the Ausmachi. In addition, the invention enables 45 J ^^ SS and 218 aligned in this way, also fuel rods 13 for gas-cooled high-temperature ^ ™ ^ 2 ^ passages 216 and 219 to produce a temperature reactors and fuel envelopes ^^ 7 ^^. B ei this compound besitet lungs of stainless steel with a Innendurch- VeAmdungöe. "" Aat ^ ^^ ^ 22 l Buu diameter of about 8.6 mm and a Wandungsd.cke ^ Γ εη Χ ^ ίβηβ1β processing method hergezwischen about 0.25 and 0.38 mm to be used. 50 αηβηι aurcn g B Pieter hmesser. Since the through-In the following the JjJjK ^ J, shown in Fig. 6 to 8, outlet opening 221 downward m embodiment of the invention is considered in more detail. S "* X_; a £ 211 ver runs and from there further Be this embodiment of the invention is only the f * ^ 2 £ is ^ a fuel element only one detachable connection for each fuel element J ^^ v ^ ndung required, namely to the required, in contrast, 221 and 218. F i g in in 55 ^, ^ s 1 to 5 embodiment shown, two releasable Α ^ ι _ ΰ0 ™ g densities of i age contact between the compounds provided in the... Execution * - UjJ1 emen m ^^^ un (J ^ form according to Fig. 6 to 8 provided fuel- ^! Tight protection at the outlet openings element 201 is in a similar way as »be. The to jjg 6 ™ ^, k 8 ege L-shape formed Anlageerst described embodiment of a one and to hd f e in Wese New Testament the «« jdgta. fl ^ n jX bene 'n in the horizontally extending mesh plate 203 embodiment of existing support assembly supported. Here, m is the middle off- Aivo ■ correspond The zyhnderformige opening 204 of a cylindrical hollow hanger rs 206 em Anjjeuaaien ν ^ sejnem upper E d tension rod 203 dJdi a suitable bayon ^ tver - HoJ ^? ^% ^ 6η (1εη area of greater thickness closure or J-shaped structure attached. The 65 ^^ area is attached with a r outer kegelfdrmi -ZtabHÖ runs through a standpipe (not auK ue ven . marry essentially the
schluu oacr J-H)IiIMg^K . ».y-.- „schluu oacr J-H) IiIMg ^ K. ».Y -.-"
Zugstab 203 verläuft durch ein Standrohr (nicht ge- auf. Dieser uereicii im um ■.··». - „—Tension rod 203 runs through a standpipe (not up. This uereicii in the um ■. ·· ». - "-
zeigt) zum Oberteil des Rcaktordruckkesscls hin. Das gen Fläche 224 versehen, die im wesentlichen dershows) towards the top of the Rcaktordruckkesscls. The gene area 224 is provided which is essentially the
.·. --«—ι—u:iii..i ..!«ο,» TimI uiner durch den Anlagcflächc 212 gegenüberliegt, in welcher die Aus-. ·. - "- ι - u: iii..i ..!" Ο, "TimI uiner is opposite through the contact surface 212, in which the output
Zcigt) zum Oberteil des Reaktordruck kess ^
erwähnte Standrohr bildet einen 1 eil einer durch den Z cigt) to the upper part of the reactor pressure kess ^
mentioned standpipe forms a 1 part one through the
Iaßöffnung221 vorgesehen ist. Der Bereich der Anlagefläche 222 und der kegelförmigen Fläche 224 ist zufolge der Verwendung von vier, um den Umfang des Ansatzes herum verteilten Schlitzen 226 in radialer Richtung defonnierbar. Das untere Ende der Druckhülse 2P7 ist mit einer kegelförmigen Fläche 227 versehen, die einen Teil der Innenoberfläche der Hülse bildet. Am unteren Ende der Hülse stößt ein Bereich 228, der einen größeren Innendurchmesser besitzt, an der kegelförmigen Fläche 227 an. Wenn die Druckhülse 207 mit HiUe der Mutter 208 in axialer Richtung gegen den Ansatz 211 geführt wird, führt die Wirkung der aneinander anliegenden kegelförmigen Flächen 224 und 227 zu einer Be- -lastung des verformbaren Bereiches des Ansatzes. Auf diese Belastung hin werden die beiden Flächen 222 und 217 radial nach innen gegeneinandergepreßt, womit eine Abdichtung der. Auslaßöffnungen 218 und 221 bewirkt wird. Da in der Druckhülse 207 kein Spalproduktgasdurchgang erforderlich ist, ist es ao unnötig, diese Hülse mit Innennuten zu versehen, um eine bestimmte Stellung zu dem Zugstab 203 beizubehalten, wie dies bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist.Iaßöffung221 is provided. The area of the contact surface 222 and the conical surface 224 is according to the use of four to the scope of the approach around distributed slots 226 can be defined in the radial direction. The lower end of the Pressure sleeve 2P7 is provided with a conical surface 227 which forms part of the inner surface of the Sleeve forms. At the lower end of the sleeve abuts a region 228 which has a larger inner diameter possesses, on the conical surface 227. When the pressure sleeve 207 with the nut 208 in is guided in the axial direction against the shoulder 211, the effect of the abutting one another leads conical surfaces 224 and 227 to a loading of the deformable area of the approach. on towards this load, the two surfaces 222 and 217 are pressed against each other radially inwards, with which a seal of the. Outlet openings 218 and 221 is effected. Since in the pressure sleeve 207 no gap product gas passage is required, it is unnecessary to provide this sleeve with internal grooves in order to to maintain a certain position to the pull rod 203, as is the case in the embodiment described above.
Das Brennstabelement 201 stimmt mit dem bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel erläuterten Brennstabelement überein; es enthält einen Brennstoffbehälter, der vier vertikale Wände gleicher Größe besitzt Die Oberkanten der Wände sind angeschrägt; sie können an einer entsprechenden, an den Unterkanten der in dem Traggebilde 202 enthaltenen Platten 214 vorgesehenen Abschrägung anliegen. Der Brennstoffelement-Behälter enthält einen oberen Bereich von verminderter Größe; diesen" Bereich besteht aus vier gleichen vertikalen Platten 236, die an die Wände angeschweißt sind. Die Wände 236 liegen an dem durch die Plätten 214 gebildeten inneren hexagonalen Fach an. Vier horizontale Arme 237 erstrecken sich von der Oberseite der Wand 236 nach innen und tragen den Aufhänger 206. Die Arme 237 sind an den Wänden 236 und an dem Aufhänger 206 in geeigneter Weise befestigt, z. B. durch eine Schweißverbindung. Der übrige Teil des Brennstoffelementes (nicht gezeigt) läßt sich in der Weise beschreiben, wie dies im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel bereits geschehen istThe fuel rod element 201 corresponds to the fuel rod element explained in the above-described embodiment; it contains one Fuel tank that has four vertical walls of the same size. The upper edges of the walls are bevelled; you can at an appropriate, at abut the lower edges of the bevel provided in the support structure 202 included plates 214. The fuel element container contains a upper area of reduced size; this "area consists of four equal vertical panels 236, which are welded to the walls. The walls 236 abut the inner hexagonal compartment formed by the plates 214. Four horizontal arms 237 extend inwardly from the top of wall 236 and support hanger 206. Arms 237 are attached to walls 236 and hanger 206 in any suitable manner, e.g. B. by a Welded joint. The remainder of the fuel element (not shown) can be described in the manner as described in connection with the first embodiment has already happened
Durch die vorliegende Erfindung ist also ein verbesserter Kernreaktor geschaffen worden, der eine verbesserte Vorrichtung zur Ableitung von gasförmigen Spaltprodukten aus sonst verschlossenen Brennstoffumhüllungen an eine von der unmittelbaren Nähe des Reaktorkerns entfernt gelegene Stelle enthält, wobei nur eine minimale Anzahl an lösbaren Verbindungen vorgesehen ist. Der zwischen dem Innenraum der BrenntoffumhüUungen und einem unter Druck stehenden Kühlmittelsystem herrschende Druckunterschied wird innerhalb gewünschter Grenzen gehalten.Thus, the present invention has provided an improved nuclear reactor that has a improved device for diverting gaseous fission products from otherwise closed fuel cladding to one of the immediate vicinity the reactor core remote location, with only a minimal number of detachable connections are provided. The one between the interior the pressure difference between the fuel envelopes and a pressurized coolant system is kept within desired limits.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist, sondern ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken noch in verschiedener Weise modifiziert werden kann.Finally, it should be pointed out that the invention is not restricted to the exemplary embodiments described above, but rather without Deviation from the inventive concept can still be modified in various ways.
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