| Dokumentenidentifikation |
DE4106773B4 26.02.2004 |
| Titel |
Brennelementbündel für einen Kernreaktor |
| Anmelder |
ABB Atom AB, Västerås, SE |
| Erfinder |
Månsson, Ragnar, Västerås, SE |
| Vertreter |
Boecker, J., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.- u. Rechtsanw., 60313 Frankfurt |
| DE-Anmeldedatum |
04.03.1991 |
| DE-Aktenzeichen |
4106773 |
| Offenlegungstag |
02.10.1991 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
26.02.2004 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
26.02.2004 |
| IPC-Hauptklasse |
G21C 3/32
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft ein Brennelementbündel für einen Kernreaktor
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Das Brennelementbündel ist mit einer abnehmbaren
oberen Tragplatte versehen, wodurch eine Re-Konditionierung des Brennelementbündel
ermöglicht wird.
Ein Brennelementbündel bekannter Art (EP
289 732 A2) umfaßt eine Vielzahl von Brennstäben und Führungsrohren, die
zur Führung von Steuerstäben oder in bestimmten, speziellen Kernreaktoren lediglich
zur Führung von Wasser bestimmt sind, wobei die Brennstäbe und die Führungsrohre
in vorbestimmten, gegenseitigen Positionen mit Hilfe von Abstandshaltergittern gehalten
werden, die längs des Brennelementbündels angeordnet sind. Die obere Tragplatte
und die untere Tragplatte an den Enden des Brennelementbündels sind mit den Führungsrohren
der Steuerstäbe verbunden, und diese Führungsrohre erstrecken sich oben und unten
etwas über die Enden der Brennstäbe hinaus. Bei diesem bekannten Brennelementbündel
sind die Führungsrohre oben mit oberen Hülsen versehen, die in ein entsprechendes,
durch die obere Tragplatte verlaufendes Loch passen. In dem Loch ist ein periphere
Nut angeordnet, und ein den oberen Teil der oberen Hülse umgebender Wulst paßt in
diese Nut. Die obere Hülse besteht aus elastischem Material und ist mit einem axialen
Schlitz versehen, der sich von ihrem oberen Ende durch den Wulst erstreckt. Der
Schlitz ermöglicht ein Zusammendrücken des oberen Endes der oberen Hülse derart,
daß die obere Hülse in das Loch der oberen Tragplatte bis in eine Position eingeschoben
werden kann, in welcher der Wulst in die Nut gelangt, wobei die Enden der Hülse
in die entspannte Lage zurückfedern. Um den Verschluß zwischen der oberen Hülse
und der oberen Tragplatte zu sichern, wird eine Verschlußhülse in die obere Hülse
eingeschoben, welche Verschlußhülse verhindert, daß der Wulst die Nut verläßt. Ein
Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß eine ziemlich umfangreiche Werkzeugmaschinen-Bearbeitung
der oberen Tragplatte erforderlich ist, wie zum Beispiel das Fräsen der Nuten in
den Löchern. Ferner müssen bei der Montage der oberen Tragplatte alle oberen Hülsen
mehr oder weniger gleichzeitig zusammengedrückt werden, um die obere Tragplatte
mit der oberen Hülse zu verbinden. Diese Montage ist daher sehr problematisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brennelementbündel für
einen Kernreaktor der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei welchem die vorgenannten
Nachteile vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Brennelementbündel für einen Kernreaktor
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die
im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen
genannt.
Die Führungsrohre dienen in bekannter Weise zur Führung von Steuerstäben
oder in bestimmten, speziellen Kernreaktoren lediglich zur Führung von Wasser.
Durch die Erfindung wird eine besondere Werkzeugmaschinen-Bearbeitung
der oberen Tragplatte vermieden, da nunmehr das zweite Restverschlußelement in einer
separaten Führungshülse angeordnet ist. Ferner kann die Befestigung der oberen Hülsen
der Führungsrohre individuell stattfinden, wenn die Führungshülsen nacheinander
durch die Löcher in der oberen Tragplatte eingeführt werden.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung wird erreicht, wenn um die
Löcher in der Tragplatte herum Sitze für die oberen Hülsen angeordnet werden, in
welche die oberen Hülsen leicht eingeführt werden können, worauf anschließend eine
nach der anderen mittels einer Führungshülse mit der oberen Tragplatte verbunden
werden kann.
Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die
Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
1 schematisch ein Brennelementbündel,
2 eine Vergrößerung des in 1
mit 6 bezeichneten Details,
3 einen Querschnitt durch den oberen Teil
einer oberen Hülse,
4 eine Führungshülse,
4 einen Querschnitt durch eine Führüngshülse,
5 einen Querschnitt durch eine zugehörige
Verschlußhülse,
6 eine alternative Ausführungsform einer
Führungshülse.
1 zeigt ein Brennelementbündel
1, welches eine große Anzahl langer Brennstäbe umfaßt, die von Abstandshaltergitter
2 an ihrem Platz gehalten werden. Zwischen den Brennstäben 1 sind
Führungsrohre 3 angeordnet, die ebenfalls in vorbestimmten Positionen durch
die Abstandshaltergitter gehalten werden. Die Führungsrohre 3, die etwas
länger als die Brennstäbe 1 sind und oben und unten etwas über die Enden
der Brennstäbe hinausragen, sind mit der oberen Tragplatte 4 und der unteren
Tragplatte 5 verbunden. Der mit 6 bezeichnete Bereich, welcher den oberen
Teil der Verbindung eines Führungsrohres 3 mit der oberen Tragplatte
4 zeigt, ist in 2 vergrößert dargestellt.
In 2 ist das obere Ende des Führungsrohres
3 mittels einer Anzahl von Wülsten 3a mit einer
oberen Hülse 7 verbunden. Das obere Ende 8 der oberen Hülse
7 ist etwas verstärkt ausgeführt und auf der Innenseite mit einer peripheren
Nut 9 versehen. Diese stellt das vorher erwähnte, erste Restverschlußelement
dar. Durch die obere Tragplatte 4 verläuft ein Loch 10. Durch
dieses Loch ist von oben eine Führungshülse 11 mit einem Flansch
12 eingeführt. Diese Führungshülse 11 ist mit einem die Hülse
11 umgebenden Wulst 13 versehen, der das erwähnte zweite Restverschlußelement
bildet. Der Wulst 13 greift in die Nut 9 ein. Die Führungshülse
11 ist ferner mit einem Schlitz 14 versehen (siehe 4).
In die Führungshülse 11 ist eine Verschlußhülse 15 eingeführt.
Ferner ist in der oberen Tragplatte 4 ein Sitz 16 für die obere
Hülse 7 eingelassen. In 6 ist der Wulst
13 der Führungshülse massiv (gefüllt) ausgeführt.
3 zeigt den oberen Teil 8 der oberen Hülse
7 mit der Nut 9. 4 zeigt die Führungshülse
11 mit dem Schlitz 14, und 5 zeigt
die Verschlußhülse 15.
Der Montagevorgang wird in der Weise ausgeführt, daß die obere Tragplatte
4 derart auf den Führungsrohren 3 plaziert wird, daß die oberen
Enden 8 der oberen Hülsen 7 in die Sitze 16 hineinragen.
Dann wird eine Führungshülse 11 durch das Loch 10 nach unten gepreßt,
wobei die Führungshülse dank des Schlitzes 14 derart zusammengedrückt wird,
daß sie trotz des Wulstes 13 in das Loch 10 hineinpaßt. Die Führungshülse
wird so weit runtergepreßt, bis der Wulst 13 in die Nut 9 einrastet,
wodurch die Führungshülse 11 mit der obere Hülse 7 verbunden wird.
Die Länge der Führungshülse 11 ist so bemessen, daß in dem gleichen Augenblick,
in welchem der Wulst 13 in die Nut 9 einrastet, der Flansch
12 gegen die obere Seite der oberen Tragplatte 4 zur Anlage gelangt.
Auf diese Weise wird eine stabile Verbindung der oberen Tragplatte 4 mit
dem Führungsrohr 3 erreicht. Um zu verhindern, daß der Wulst
13 aus der Nut 9 herausgezogen wird, wird danach eine Verschlußhülse
15 in die Führungshülse 12 eingeführt. Auf diese Weise wird das
erste Verschlußelement, die Nut 9, in schließende Verbindung mit dem zweiten
Verschlußelement, dem Wulst 13, gebracht. Um sicher zu stellen, daß auch
die Verschlußhülse 15 sich nicht lösen kann, kann diese durch eine nicht
dargestellte Verdickung an der Stelle des Wulstes 13 gesichert werden oder,
in solchen Fällen, in denen der Wulst 13 gemäß 6
ausgefüllt (massiv) ist, durch eine Verdickung unterhalb der Hülse 11 gesichert
werden.
Es ist natürlich möglich, andere Ausführungen der Verschlußelemente
zwischen der oberen Hülse und der Führungshülse zu verwenden, wie zum Beispiel verschiedene
Formen von elastischen Haken, Nasen oder dergleichen.
Wenn die obere Tragplatte entfernt werden soll, wird zunächst die
Verschlußhülse 15 und dann die Führungshülse 11 entfernt. Danach
ruht die obere Tragplatte 4 vollständig frei auf den oberen Hülsen
7 der Führungshülsen 3 und kann abgehoben werden.
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| Anspruch[de] |
- Brennelementbündel für einen Kernreaktor mit einer Anzahl paralleler Brennstäbe
(1), die von längs der Brennstäbe (1) angeordneten Abstandshaltergittern
(2) an ihrem Platz gehalten werden, mit Führungsrohren (3), die
zwischen den Brennstäben (1) angeordnet sind, wobei die Führungsrohre (3)
mit den Abstandshaltergittern (2) verbunden sind, mit einer oberen Tragplatte
(4) und einer unteren Tragplatte (5), zwischen welchen Tragplatten
die Führungsrohre (3) mit den zugehörigen Brennstäben (1) befestigt
sind, und mit durchgehenden, Löchern (10) in der oberen Tragplatte (4)
für die Verbindung der oberen Tragplatte mit je einer oberen Hülse (7),
die mit dem Ende eines Führungsrohres (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der oberen Hülse (7) ein erstes Rastverschlußelement (9)
zur Zusammenarbeit mit einem zweiten Rastverschlußelement (13) an der Führungshülse
(11) vorhanden ist, die durch dasjenige Loch (10) der oberen Tragplatte
(4) einsteckbar ist, welches der betreffenden oberen Hülse (7)
entspricht, und daß die genannten Rastverschlußelemente in der eingerasteten Stellung
mittels einer in die Führungshülse (11) einführbaren Verschlußhülse (15)
in Eingriff gehalten werden.
- Brennelementbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Führungsrohren
(3) zugewendeten Enden der Löcher (10) in der oberen Tragplatte
(4), längs eines Teils ihrer Länge auf einen Durchmesser erweitert sind,
der dem äußeren Durchmesser der oberen Hülse (7) zur Bildung eines Sitzes
(16) für die oberen Hülsen (7) entspricht.
- Brennelementbündel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Rastverschlußelement der oberen Hülse (7) aus einer inneren
Nut (9) besteht, die sich längs des Umfanges der oberen Hülse (7)
erstreckt.
- Brennelementbündel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest dasjenige Ende der Führungshülse (11), welches zur oberen
Hülse (7) gerichtet ist, mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden
Schlitz (14) versehen ist, der das genannte zweite Rastverschlußelement,
welches aus einem inneren Wulst (13) besteht, der in die Nut (9)
der oberen Hülse (7) paßt, aufschneidet, und daß der Schlitz (14)
so bemessen ist, daß er ein Zusammendrücken der Führungshülse (11) auf
einem Durchmesser ermöglicht, welcher die Einführung des Wulstes (13) in
das Loch (10) in der Tragplatte (4) ermöglicht.
- Brennelementbündel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungshülse (11) mit einem Flansch (12)
versehen ist, der gegen die obere Fläche der oberen Tragplatte (4) anliegt.
- Brennelementbündel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußhülse
(15) mit einer Verdickung oder einem Vorsprung versehen ist, welche/welcher
entweder in die Vertiefung paßt, die an der Innenseite der Führungshülse (11)
an der Stelle des Wulstes (13) vorhanden ist, oder unter das Ende der Führungshülse
greift.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen
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