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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

Beschreibung[de]

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.


Anspruch[de]
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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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