DE2331352A1

DE2331352A1 - Brennstoffanordnung fuer einen atomreaktor

Info

Publication number: DE2331352A1
Application number: DE2331352A
Authority: DE
Inventors: Andrew James Anthony; John Jefferson Hutchinson; Ralph Howard Klumb
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1972-07-03
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1974-02-07
Also published as: CA974667A; FR2237276A1; US3853703A

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

der Combustion Engineering, Inc. Windsor, Conn. 06095 / USA

betreffend:

Brennstoffanordnung für einen Atomreaktor

Die Erfindung betrifft die Brennstoffanordnung für einen Atomreaktor und insbesondere eine verbesserte Halterung für diese Brennstoffanordnung.

Es ist bekannt, daß der Brennstoff oder das spaltbare Material für heterogene Kernreaktoren im allgemeinen in mehreren dünnwandigen Rohren enthalten ist, welche längsgestreckte Brennstoffelemente bilden, die in Gruppen zu Brennstoffanordnungen zusammengefaßt sein können. Jeder Reaktor weist eine Anzahl derartiger Brennstoffanordnungen auf, welche den Reaktorkern bilden. Ein typischer Reaktor enthält eine obere Kernjustierplatte und eine untere Kerntragplatte, zwischen denen die Brennstoffanordnungen vertikal angeordnet und gehaltert sind. Diese Platten sind im allgemeinen direkt oder indirekt durch einen Kernstützmantel gestützt, welcher den gesamten Kern umgibt und sich über dessen Enden hinaus erstreckt.

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Während des regulären Reaktorbetriebes können die örtlichen Temperaturen in dem Kern sehr unterschiedlich sein. Folglich ergibt sich auch an verschiedenen Stellen in den Kernelementen eine unterschiedliche thermische Ausdehnung. Da die in dem Kerbereich verwendeten Materialien nicht gleich sind, kann auch die Temperaturzunahme der Elemente in irgendeinem Bereich stark schwanken. Wegen der in Kernreaktoren herrschenden hohen Temperatur und irt!besondere wegen der Länge der Kernglieder, welche 4-5 m betragen kann, kann die thermische Ausdehnung in der axialen oder vertikalen Richtung beachtlich sein. Aus diesen Gründen werden die Brennstoffanordnungen üblicherweise durch Justier- und Stützglieder für den Kern derart gelagert, daß eine gewisse axiale Ausdehnung zugelassen wird, ohne daß unerwünschte Spannungen in den Elementen auftreten.

Der axiale thermische Ausdehnungsunterschie·:!, der zwischen den Brennstoffanordnungen und dem Kernstützmantel auftreten kann, wird im allgemeinen dadurch ausgeglichen, daß sichergestellt wird, daß der vertikal gemessene Abstand zwischen der oberen Kernjustierplatte und der unteren Tragplatte größer als die Länge der Brennstoffanordnung in dem gesamten Bereich der in dem Kern auftretenden Temperaturen ist. Eine übliche Anordnung zum Haltern der Brennstoffanordnung zwischen den beiden Platten besteht darin_r daß Justierhalter vorgesehen werden, die sich nach außen von den Enden der Brennstoffanordnungen erstrecken und gleitfähig in Öffnungen in den Platten eingreifen. Die unteren Enden der Brennstoffanordnung liegen dann auf der unterer Kernstützplatte auf, die daher deren Gewicht aufnimmt.

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Eine derartige Anordnung richtet die Brennstoffanordnungen seitlich aus und läßt in axialer Richtung eine gewisse thermische Ausrichtung zu.

Um das Problem der thermischen Ausdehnung zu überwinden und auch den Einbau und das Entfernen der Brennstoffanordnungen zu erleichtern, werden diese Anordnungen im allgemeinen nicht starr an der unteren Kerntragplatte befestigt, sondern sie liegen, wie vorstehend beschrieben wurde, auf fluchtenden Haltern auf, die in diese Platte eingreifen. Folglich können die Brennstoffanordnungen sich frei in der axialen Richtung innerhalb der Grenzen der oberen und unteren Platten bewegen. Diese Bewegungsfreiheit bringt jedoch ein weiteres Problem mit sich.

Bei den meisten Reaktoren wird ein Kühlmittelstrom, beispielsweise Wasser nach oben durch öffnungen in der unteren Kerntragplatte und entlang den Brennstoffelementen aeleitet, um deren Wärmeenergie aufzunehmen. Die räumliche Ausbildung der verschiedenen Brennstoffanordnungen ist derart, daß der Kühlmittelstrom einem bedeutenden Druckabfall unterliegt, wenn er nach oben durch den Kernbereich gelangt. Dieser Druckabfall übt notwendigerweise eine Hebekraft auf die Brennstoffanordnungen aus. Bei einigen Reaktoren reicht das Gewicht der Brennstoffanordnung aus, um die nach oben gerichteten hydraulischen Hebekräfte bei allen Betriebszuständen zu überwinden. Dieses trifft jedoch häufig nicht zu, insbesondere wenn zu Beginn des Reaktors die Kühlmitteldichte hoch ist. Wenn daher die nach oben gerichteten auf die Brennstoffanordnung

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wirkenden hydraulischen Kräfte deren Gewicht überwinden, wird diese nach oben in Kontakt mit der oberen Kernjustierplatte gedrückt. Falls diese Bewegung unkontrolliert erfolgt, kann diese zu einer Beschädigung der Brennstoffanordnung und seiner Brennstoffstangen und auch der oberen Justierplatte führen; dieses muß also verhindert werden. Hierzu sind verschiedene Lösungsversucne mit Niederhaltevorrichtungen bekannt, um das hydraulische Anheben der Brennstoffanordnungen zu verhindern.

Bei Reaktoren, bei denen der Kerntraqrnantel und die sich vertikal erstreckenden Glieder der Brennstoffanordnungen aus dem gleichen Material bestehen, ü;t -dir- Gefahr einer unterschiedlichen axialen thermischen Ausdehnung gerina. Daher war der Abstand zwischen der oberen Kemjastierplatte und dem oberen Ende der brennstoffanordnung gering. In diesen Fällen reichten BIa¹ f-iei^m zwischen, dir oberen Kern j ustierplatte und den Sreä¹ ;-t^;:f:aitor;laor:gcin aus, um ein Anheben der Brennstoffanordnungen zw. verhindern.

Bei neueren Konstruktionen wurde'-, jec-clv dir. sich vertikal erstreckenden Bauglieder der Brennstoff?noidnangen aus einem Material mit einem geringen Nev/conen absorbierenden Querschnitt hergestellt, um den Wirkurj jsarad des Reaktors zu erhöhen. Ein derartiges Material ist "Zivcnloy¹¹, welches jedoch einen thermischen Aird de an'ingskoef f izienten hat, der wesentlich geringe., als der;on.iqe des Materiales, üblicherweise nichtrostender Stahl,, χ :, aus welchem der Kerntragmante1 besteht. Im Erg^bni^ kann eine wesentlich unterschiedliche thermische Ansdehnuna zwischen den Bau-

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teilen auftreten. Beispielsweise kann in einem Reaktor mit einem Kernmantel aus nichtrostendem Stahl und Brennstoff anordnungen, die von Führungsrohren aus "Zircaloy" gestützt sind, der Zwischenraum zwischen der Brennstoffanordnung und der oberen Kernjustierplatte 15 mm betragen. In derartigen Anordnungen sind erfolgreich verschiedene Niederhalter verwendet worden. Auch sind Schraubenfedern am oberen Ende der Brennstoffanordnungen eingesetzt worden, die auf das obere Endfitting und die obere Kernjustierplatte wirken, um die Brennstoffanordnung nach unten gegen die Xerntragplatte abzustützen.

Bei den neuesten Konstruktionen haben sich jedoch die hydraulischen Hebekräfte auf die Brennstoffanordnungen aufgrund der höheren Strömungsdurchsätze unter Verwendung von Strömungsmischgliedern zwischen den einzelnen Brennstoff stangen sehr erhöht. Um eine ausreichende Vorspannung zum überwinden dieser Hebekräfte bereitzustellen, ist es erforderlich geworden, die Niederhaltefedern und folglich die Gesamtlänge der Brennstoffanordnungen zu vergrößern. Bei einer derartigen Anordnung vergrößert jede Zunahme der Länge der Brennstoffanordnung den zwischen den oberen und unteren Kernplatten erforderlichen Abstand und auch die Länge des Kernmantels, des Reaktorgefäßes, der Steuerelemente und der oberen Führungseinrichtung des Reaktors. Daher führt eine Vergrößerung der Federlänge zu einer beträchtlichen Erhöhung der Kosten all dieser Reaktorbauteile. Ein weiterer Nachteil derartiger Konstruktionen ergibt sich beim Einbau und beim Entfernen des Verschlußkopfes für das Reaktordruckgefäß. Die gesamte Vorspannung,

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welche die oberen Federn ausüben müssen, Kann größer als das kombinierte Gewicht der oberen Führungsanordnung und des Verschlußkopfes für das Reaktorgefäß sein» In diesem Fall müssen besondere Mittel zum Verschrauben und Abschrauben des Reaktorkopfes vorgesehen werden.

Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung einer oberen Feder besteht darin, daß beim Ausfallen einer Feder die verbundene Brennstoffanordnung nach oben bezüglich des Restes des Kernes während des Reaktorbetriebes versetzt wird, so daß sich eine ordnungsgemäße Ausrichtung nur bei der Abschaltung ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterungseinrichtung für die Brennstoffanordnung eines Kernreaktors zu schaffen, welche unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine ordnungsgemäße Lagerung der E.reni:o to ff anordnung bei allen auftretenden thermischen Spannungen und hydraulischen Hebekräften sicherstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsge.mäß dadurch gelöst, daß eine Einrichtung einen unteren Kernträger begrenzt, eine Einrichtung eine obere Kernjustiereinrichtung begrenzt, mehrere Brennstoffanordnungen zwischen dem unteren Kernträger und der Kernjustiereinrichtung vertikal angeordnet sind, jede der Brennstoffanordnunoen ein oberes Endfitting, ein unteres Endfitting und mit diesen verbundene Abstandsglieder zur Parallelhaltung der Fittings aufweist., mehrere längsgestreckte Brennstoffelemente im allgemeinen parallel angeordnet sind, mit den Stützgliedern verbundene Trag-

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alieder die Brennstoffelemente aufnehmen und zwischen den Fittings vertikal lagern, eine Einrichtung mit der unteren Kerntrageinrichtung und den unteren Fittings verbunden ist zur seitlichen Begrenzung der Brennstoffelemente, welche deren begrenzte axiale Bewegung zuläßt, eine Einrichtung mit der oberen Kernjustiereinrichtung und den oberen Fittings verbunden ist zur seitlichen Begrenzung der Brennstoffanordnungen, welche deren begrenzte axiale Bewegung zuläßt und ein teilweise zusammengedrücktes Federglied, welches nach unten auf das untere Tragglied und nach oben durch die unteren Endfittings drückt und die Brennstoffanordnungen in Eingriff mit der oberen Kernjustiereinrichtung bringt. Die Brennstoff anordnung wird also nach oben gegen die obere Führungsanordnung des Reaktors gedrückt. Die nach oben drückenden hydraulischen Kräfte arbeiten also mit den Federn zusammen und halten die axiale Position der Brennstof fanordnung aufrecht. Demgegenüber wurden die Brennstoff anordnungen bisher derart angeordnet, daß eine axiale thermische Ausdehnung auftreten konnte, aber eine axiale 3ewegung aufgrund hydraulischer Kräfte verhindert wurde. ■Dieses erfolgte mittels federbelasteten nach unten auf die Brennstoffanordnungen wirkenden Glieder'». Bei zunehmenden nach oben drückenden hydraulischen Kräften auf die Brennstoffanordnungen wurden daher umso größere Federn erforderlich.

Vorzugsweise erstrecken sich Justierhalter von den oberen und unteren Endplatten einer Brennstoffanordnuna nach außen, welche durch Zircaloy-Rohre zusammengehalten wird,

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die auch als Führungselemente für die Steuerstangen und Meßfühler dienen. Die oberen Halter sind gleitfähig in der oberen Kernjustierplatte aufgenommen, die von der oberen Kernführungseinrichtung getragen ist. Die unteren Halter sind gleitfähig in Justiereinrichtungen aufgenommen, die sich von der Kerntragplatte aus erstrecken. Zwischen der unteren Endplatte und der Kerntragplatte ist eine Federeinrichtuna angeordnet, um die Brennst©ffanordnung nach oben gegen die obere Kernjustierplatte vorzuspannen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Federeinrichtung Hülsen mit Federn auf, welche im Preß-Sitz in Öffnungen in der oberen Kerntragplatte eingreifen. Das obere Ende der Hülsen dient als Justiereinrichtung zur Aufnahme der unteren Justierhülsen, und die Federn drücken nach oben auf das untere Ende der Hülsen.

Bei einer derartigen Anordnung brauchen die nach oben wirkenden Kräfte der Federn zur Halterung der Brennstoffanordnung lediglich auszureichen, um das Gewicht der Anordnung zu tragen. Die nach oben wirkende Strömungskraft des Kühlmittels dient dazu, die Federn zu unterstützen, indem sie die Anordnung weiter gegen die Justierplatte drückt. Da auch eine geringere Federkraft erforderlich ist, ist das Gewicht des Gefäßkopfes und dei oberen Führungsanordnung größer als die gesamte Federkraft und das Drehmoment, welches bisher aufgebracht werden mußte.

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Im folgenden werden bevorzugte Ausführunqsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert; es stellen dar:

Pig. I einen Längsschnitt durch einen Kernreaktor, in welchem die Erfindung verwirklicht ist;

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Brennstoffanordnung, die sich zwischen oberen und unteren Kerntrageinrichtungen erstreckt und einen Abschnitt aufweist, in welchem eine nach oben wirkende Halterungseinrichtung gemäß der Erfindung enthalten ist;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. Die äußere Begrenzung stellt den Bereich der Kerntragplatte dar, der von einer Brennstoffanordnung belegt ist.

Fig. 4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des unteren Endes einer Brennstoffanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 einen Querschnitt entlang den Linien 5-5 der Fig. Die äußere Begrenzung dieser Fig. stellt den Bereich der von einer Brennstoffanordnung besetzten Kerntragplatte dar.

In Fig. 1 ist das Reaktordruckgefäß 10 eines Druckwasserkernreaktors dargestellt. Das Reaktorgefäß 10 enthält einen

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lösbaren Verschlußkopf 11, eine Einlaßdüse 12 und eine Auslaßdüse 14 für den Einlaß und den Auslaß des Reaktorkühlmittels, beispielsweise Wasser, welches durch das Gefäß strömt. Ein Tragmantel 16 aus nichtrostendem Stahl ist an dem Reaktorgefäß 10 befestigt und gelagert. An dem unteren Ende des Kerntragmantels 16 befindet sich eine Kerntraganordnung 18, die eine untere Kerntragplatte 20 aufweist, welche mehrere Strömungsöffnungen 21 (Fxg. 2) enthält, auf denen der aktive Kern 22 des Reaktors gelagert ist. In dem Kerntragmantel 16 oberhalb des Kernes 22 befindet sich auch eine obere Führungseinrichtung 24, Diese Einrichtung ist an dem oberen Ende des Mantels aufgehängt und enthält eine Einrichtung 25 zum Führen der Steuerelemente 26 in den Kernbereich. An dem unteren Ende der oberen Führungsanordnung befindet sich die obere Justierplatte 28 für die Brennstoffanordnung. Der Reaktorkern 22 weist mehrere längsgestreckte Brennstoffanordnungen 30 auf, die sich vertikal und fluchtend zwischen der Kerntragplatte 20 und der Justierplatte 28 erstrecken und zwischen diesen Platten abgestützt sind. Der Weg des Kühlmittelstromes innerhalb des Druckgefäßes 10 ist durch Pfeile 32 angedeutet und erstreckt sich von der Einlaßdüse 12 nach unten zwischen dem Druckgefäß 10 und dem Kerntragmantel 16 in den Bereich der Kerntraganordnung 18 und nach oben durch die Kühlöffnungen 21 in der Kerntragplatte 20 und durch Brennstoffeinrichtungen 30 in dem Kern 22 und schließlich durch die Auslaßdüse 14.

Gemäß Fig. 2 und 3 weist eine typische Brennstoffanordnung 30 fünf sich nach oben erstreckende gleich lange Führungs-

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rohre 34 aus Zircaloy auf, die mechanisch an oberen und unteren Endfittinqs 36 bzw. 38 aus nichtrostendem Stahl befestigt sind. Die Führungsrohre 34 und die Fittings 36, 38 ergeben den Rahmen für die Brennstoffanordnung An den Führungsrohren 34 sind mehrere rechteckförmige Brennstoffabstandsgitter 40 in verschiedener Höhe entlang der Länge der Rohre angeschweißt. Diese Gitter sind aus vorgeformten Zircaloy-Streifen hergestellt, die gitterartig miteinander verbunden und verschweißt sind. Durch die Abstandsgitter 40 erstrecken sich parallel und vertikal mehrere längsgestreckte Brennstoffstangen 42. Die Abstandsgitter 40 halten den Abstand der Brennstoffstange in der Anordnung über der gesamten Länge der Brennstoff stangen 42 aufrecht.

Das obere Endfitting 36 besteht typischerweise aus einer gegossenen rechteckförmigen Endplatte 44 mit mehreren nicht dargestellten Strömungsdurchgängen. Von der Endplatte 44 erstrecken sich nach oben und mit vier äußeren Führungsrohren 34 vier obere Justierhalter 46 für die Brennstoffanordnungen. Diese Halter bestehen üblicherweise aus nichtrostendem Stahl und sind gleitfähig in einer auf deren Position abgestimmten Buchse 48 aufgenommen, die sich von der Brennstoffjustierplatte 28 aus erstreckt. Diese Halter sind vorzugsweise hohl und stehen mit den zugeordneten Führungsrohren 34 in Verbindung, um darin vertikale Kühlmittelwege 37 auszubilden.

Das untere Endfitting 38 besteht im wesentlichen aus einer unteren Endplatte 50 mit vier unteren Justierhülsen 52,

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die von dieser axial zu den vier äußeren Führungsrohren 34 nach unten ragen. Vom Zentrum der unteren Platte erstreckt sich eine Nabe 54 mit einer zentralen Bohrung nach unten und ist mit dem zentralen Führungsrohr 34 zur Verwendung von in dem Kern befindlichen Meßfühlern 39 verbunden, welche vom unteren Ende des Druckgefäßes aus eintreten, wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Die unteren Justierhalter 5 2 Äind an ihren unteren Enden 55 verjüngt, um das Einsetzen in die nach oben drückenden Einrichtungen 56 der Brennstoffanordnung zu erleichtern, was nachfolgend im einzelnen beschrieben wird. Nahe dem oberen Ende jedes Halters befindet sich eine horizontale Durchgangsöffnung 58, die mittels eines inneren vertikalen, nicht dargestellten Durchganges mit dem Inneren des angrenzenden Rohres 34 verbunden ist, um die Kühlmittelwege 37 durch die vier äußeren Führungsrohre der Brennstoffanordnung zu vervollständigen.

Während eine die Brennstoffanordnung hochhaltende Einrichtung 56 mit jedem der vier JustiErhalter 52 verbunden ist, wird nur ein Halter im einzelnen erläutert, da alle Halter gleich aufgebaut sind. Jede Einrichtung 56 weist einen Abschnitt 60 zur Aufnahme des Halters und einen Abschnitt 62 zur Aufnahme einer Feder auf. Die Anordnung ist in eine Öffnung 63 in der Kernt-ragplatte 20 iw Preß-Sitz von der oberen Seite aus eingepreßt un ι gegen eine Bewegung nach unten mittels einer ümfangsschalter 64 begrenzt, nachdem sie sich einmal in der richtigen Position befindet. Die Schulter liegt auf dem oberen Rand d=?r Kerntragplatte

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Es könnten auch andere Einrichtungen zum Haltern der nach oben drückenden Einrichtung 56 in der Kerntragplatte 20, beispielsweise eine Gewindeverbindung, vorgesehen werden.

Die die Halter aufnehmenden Abschnitte 60 sind derart bemessen, daß sie die unteren Justierhalter 52 derart gleitfähig aufnehmen, daß diese gegen eine seitliche Bewegung gesichert werden und eine axiale Relativbewegung zwischen ihnen zugelassen wird. Die Innenfläche des oberen Endes des Abschnittes 60 ist abgeschrägt, um den Strom in die öffnungen 58 zu erleichtern. Der die Federn aufnehmende Abschnitt 62 hat einen kreisförmigen Querschnitt und ein festes unteres Ende in dessen Innenraum, das eine Auflagefläche 65 für die Feder bildet. Auch weist der Abschnitt mehrere Kühlmitteldurchgänge 66 in dessen Seiten auf, die in erster Linie dazu dienen, daß das Kühlmittel das Innere dieser Abschnitte durchspülen kann. In diesem Abschnitt sind koaxial zwei Schraubenfedern 68, 70 angeordnet, die nach dem Einbau der Brennstoff anordnungen teilweise zusammengedrückt sind und durch ein dazwischen liegendes Abstandsglied 72 nach oben auf die unteren Enden der Justierhalter 52 drücken. Wenn die obere Führungsanordnung 24 eingebaut ist, wird daher die gesamte Brennstoffanordnung 30 gegen die Justierplatte verspannt. Der kombinierte Federungsdruck und die Federcharakteristik der Federn 68, 70 sind derart bemessen, daß die gesamte nach oben auf die Brennstoffanordnung 30 wirkende Kraft der vier nach oben drückenden Einrich-tungen wenigstens gleich dem Gewicht der Brennstoffanordnung ist.

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Von dem festen unteren Ende des Federabschnittes 62 erstreckt sich in das Innere dieses Abschnittes ein längsgestrecktes zylindrisches Glied 74. Dieses Glied erstreckt sich entlang der zentralen Achse des Abschnittes 62 und hat einen derartigen Durchmesser, daß die kleinere der beiden Federn 70 dieses Glied mit einem Zwischenraum umgibt, der eine freie Bewegung der Feder zuläßt und dennoch eine wesentliche seitliche Ablenkung der Feder verhindert. Der Außendurchmesser der größeren Feder 68 ergibt einen ähnlichen Zwischenraum zu der Innenfläche des Abschnittes 62. Die beiden Federn können daher frei arbeiten, ohne seitlich ausgelenkt zu werden und sich gegenseitig zu stören.

Der Einbau einer Brennstoffanordnung in einen Reaktor gemäß der Erfindung erfolgt folgendermaßen: Der Reaktorver·· schlußkopf 11 und die obere Führungsanordnung 24 werden von dem Reaktorgefäß 10 entfernt. Dann wird eine geeignete Anzahl von nach oben drückenden Einrichtungen 56 in die Kernstützplatte 20 eingesetzt und die Brennstoffanordnung 30 in den Kernbereich 22 vom oberen Ende des Gefäßes 10 abgesenkt,bis die unteren Justierhalter 52 in den Abschnitt 60 der Einrichtungen 56 eintreten. In diesem Zeitpunkt liegt das volle Gewicht der Brennstoffanordnung 30 auf den Federn 68, 70 in der "Hochhalte-Einrichtung" 56. Das obere Führungsglied 24 wird dann in den Reaktor abgesenkt und die Justierplatte 28 gelangt in Eingriff mit dem oberen Justierhalter 46 der Brennstoffanordnung. Dann wird der Reaktorverschlußkopf an dem Reaktorgefäß 10 gesichert. Der Einbau der oberen Führungseinrichtung 24 und des Verschlußkopfes

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führt zu einem weiteren Zusammendrücken der Federn 68, 70 der nach oben drückenden Einrichtungen, um sicherzustellen, daß die Brennstoffanordnungen 30 gegen die Justierplatte 28 verspannt werden.

Während in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine nach oben drückende Einrichtung mit zwei Federn in jeder Hülse beschrieben wurde, versteht es sich, daß eine oder mehrere Federn verwendet werden könnten.

In Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei weist die nach oben drückende Einrichtung eine einzige große Schraubenfeder 156 zwischen der unteren Kerntragplatte 120 und der Endplatte 150 des unteren Endfittings 138 auf. Die Feder 156 ist, wie oben beschrieben, derart benessen, daß sichergestellt wird, daß die Brennstoffanordnung 130 positiv gegen die in diesen Fig. nicht dargestellte Justierplatte drückt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die untere seitliche Ausrichtung der Brennstoffanordnung 130 in einer ähnlichen Weise, wie vorher beschrieben wurde. Die unteren Justierhalter sind in diesem Fall in die Kerntragplatte 120 im Preß-Sitz eingepreßt und erstrecken sich von dieser nach oben, während eine die Halter aufnehmende Einrichtung 160 sich von der unteren Endplatte 138 nach oben erstrecki . Diese Justiereinrichtungen, von denen vier in einem quadratischen Muster angeordnet sind, dienen auch dazu, die Feder 156 auszurichten und deren seitliche Auslenkung zu verhindern.

Während bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung er-

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läutert wurden, versteht es sich, daß der Schutzumfang der Erfindung nicht auf diese begrenzt ist, sondern vielmehr in dessen Rahmen liegende Änderungen vorgenommen werden können.

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Claims

Patentansprüche :

1.) Brennstoffanordnung für einen Kernreaktor, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (18) einen unteren Kernträger begrenzt, eine Einrichtung (28) eine obere Kernjustiereinrichtung begrenzt, mehrere Brennstoffanordnungen (30) zwischen dem unteren Kernträger und der oberen Kernjustiereinrichtung vertikal angeordnet sind, jede der Brennstoff anordnungen ein oberes Endfitting (36), ein unteres Endfitting und mit diesen verbundene Abstandsglieder (34) zur Parallelhaltung der Fittings aufweist, mehrere längsgestreckte Brennstoffelemente (42) parallel angeordnet sind, mit den Abstandsgliedern verbundene Tragglieder (40) die Brennstoffelemente aufnehmen und sie zwischen den Fittings vertikal lagern, eine Einrichtung (52, 60) mit der unteren Kerntrageinrichtung und den unteren Fittings verbunden ist zur seitlichen Begrenzung der Brennstoffelemente, welche deren begrenzte axiale Bewegung zuläßt, eine Einrichtung (46, 48) mit der oberen Kernjustiereinrichtung und den oberen Fittings verbunden ist zur seitlichen Begrenzung der Brennstoffanordnungen, welche deren begrenzte axiale Bewegung zuläßt und ein Federglied teilweise zusammengedrückt ist, welches nach unten auf das untere Tragglied und nach oben durch die unteren Endfittings drückt und die Brenn-

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Stoffanordnungen in Eingriff mit der oberen Kernjustiereinrichtung bringt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Federeinrichtung eine Schraubenfeder (156) aufweist, die zwischen jedem der unteren Endfittings und dem unteren Kernträqer angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die mit dem unteren Kernträger und dem unteren Endfitting verbundene Einrichtung wenigstens einen Justierhalter (52), der mit jedem der unteren Fittings verbunden ist und sich von diesen aus nach unten erstreckt, und eine den Halter aufnehmende Einrichtung (60) aufweist, die mit jedem der Justierhalter verbunden ist und sich von dem unteren Kernträger zur gleitfähigen Aufnahme und seitlichen Beorenzung der Justierhalter erstreckt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die den Halter aufnehmende Einrichtung einen Abschnitt (62) zur Aufnahme einer Feder mit einem Halteglied (65) am unteren Ende und einer Einrichtung (6 4) zum übertragen der nach unten auf das Halteglied wirkenden Kraft auf den unteren Kernträger aufweist und die Federeinrichtung eine Schraubenfeder (68) zwischen dens Abschnit zur Aufnahme der Feder aufweist, die nach unten auf das Halteglied und nach oben auf den Justierhalter wirkt.

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5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der die Feder aufnehmende Abschnitt (6 2) sich durch den unteren Kernträger und von diesem weiter nach unten erstreckt und die Einrichtung zur Übertragung der nach unten wirkenden Kraft eine nach unten gerichtete Schulter (64) auf der Einrichtung zur Aufnahme des Halters aufweist und auf der nach oben gerichteten Fläche des unteren Kernträgers aufliegt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Schraubenfeder aus zwei axial anaeordneten Schraubenfedern (68, 70) zusammengesetzt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch α e k e η η zeich n^J et , daß der die Feder aufnehmende Abschnitt (62) einen kreisförmigen Querschnitt und ein längsgestrecktes zylindrisches Glied (74) aufweist, welches einen kleineren Durchmesser als der Abschnitt hat, der sich von dem unteren Ende und entlang der Achse des Abschnittes in dessen Innenraum erstreckt und der Innendurchmesser der ersten der beiden Federn (70) im wesentlichen gleich dem Durchmesser des zylindrischen Gliedes ist und der Außendurchmesser der zweiten der beiden Federn (68) im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des die Feder aufnehmenden Abschnittes ist, wodurch die zwei Federn im wesentlichen gegen eine seitliche Bewegung im Abschnitt gesichert sind.

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