DE2756667C3

DE2756667C3 - Brennelement für gasgekühlte Kernreaktoren

Info

Publication number: DE2756667C3
Application number: DE2756667A
Authority: DE
Inventors: Theodor 8500 Nuernberg Hensolt; Peter 8551 Mittelehrenbach Rau
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1977-12-19
Publication date: 1981-02-26
Also published as: GB2010570B; FR2412141A2; DE2756667B2; GB2010570A; US4282065A; FR2412141B2; DE2756667A1; JPS5490481A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennelement für gasgekühlte Kernreaktoren, insbesondere schnelle Brüter, das nach dem Hauptpatent aus einer Mehrzahl von an einer mit Durchtrittsbohrungen für das Kühlmittel versehenen Stabhalteplatte befestigten Brennstäben besteht, die über jeweils eine durchbohrte Endkappe über in der Stabhalteplatte eingebaute Kanäle an ein Spaltgasabführungssystem angeschlossen sind, wobei die durchbohrten Endkappen mit einem Außengewinde versehen und in die Stabhalteplatte eingeschraubt sind und für die Abdichtung zwischen Stabhalteplatte und Brennstabendkappe mit einer Restrauhigkeit von 4- 16 μνη versehene, mit Hilfe der Verschraubung aufeinander gepreßte Fliehen an diesen Teilen angearbeitet sind.

Diese Befestigungsart der ventilierten Brennstäbe an der Stabhalteplatte eines Brennelements hat sich sehr gut bewährt bei Brennstäben mit Hüllrohren ohne abstandshaltende Elemente für deren Einsatz keine bestimmte Drehwinkelorientierung notwendig war. Es hat sich jedoch in der Zwischenzeit herausgestellt, daß es zweckmäßig ist, für die gegenseitige Abstandshalterung der Brennstäbe auf den Hüllrohren derselben Stollen oder gewendelte Rippen anzubringen, deren Funktion jedoch nur dann gewährleistet ist, wenn die Brennstäbe mit entsprechender gegenseitiger Drehwinkelorientierung im Verband des Brennelements eingesetzt und gesichert sind. For Brennstäbe dieser Art war die in der Hauptanmeldung angegebene Befestigungsart nur bedingt tauglich, so daß sich die Aufgabe stellte, eine verbesserte Befestigungsmöglichkeit zu Finden, die ihrerseits die gewünschte Flächendichtung gegenüber der Stabhalteplatte gewährleistet und andererseits aber auch gestattet, die gewünschte Drehwinkdorientierung der einzelnen Brennstäbe ohne Schwierigkeiten bei der Abdichtung einzustellen.

ίο Diese Aufgabe wurde bei dem eingangs genannten Brennelement erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß fir die Verschraubung mit der Stabhalteplatte eine über ein Innengewinde mit der Brennstabendkappe in Eingriff stehende, mit Werkzeugangriffseinrichtungen versehene Gewindehülse vorgesehen ist, deren Außengewinde eine größere Ganghöhe aufweist Diese Gewindehülse kann aber auch so gestaltet sein, daß das Außengewinde gegenüber dem Innengewinde einen gegensätzlichen Drehsinn aufweist

Zur weiteren Erläuterung dieser Erfindung sei auf das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel verwiesen. Die verwendeten Bezugszeichen entsprechen dabei jenen in der Hauptanmeldung verwendeten. Die F i g. 1 zeigt teilweise im Längsschnitt die Befestigung eines Brennstabes 12 in der Stabhalteplatte 13, die Fig.2 zeig, in einem Schnitt entsprechend der Linie II-11 von F i g. 1 die gemeinsame Verdrehsicherung für eine Reihe von Brennstäben, entsprechend Anspruch 3.

Der Brennstab 12 ist mit einer Endkappe 14 versehen, der außen mit einer Sechskantfläche 145 als Werkzeugangriffseinrichtung und zentral mit einer Bohrung 143 für die Abführung der Spaltgase versehen ist. Diese Bohrung fluchtet mit der Bohrung 134 als Zuführung zum Spaltgasabführungssystem 131 in der Stabhalteplatte 13. Ober die Stirnfläche 142 ist der Brennstab bzw. die Brennstabkappe mit der Stabhalteplatte 13 abgedichtet. Zur Befestigupg der Endkappe 14 in der Stabhalteplatte 13 ist diese mit einer Gewindehülse 147 versehen, die mit ihrem Innengewinde 149 mit dem Außengewinde 151 der stabförmigen Verlängerung der Endkappe 150 in Eingriff steht. Das Außengewinde 148 der Hülse 147 ist in die Gewindebohrung 132 der Stabhalteplatte I) eingeschraubt.

Da das Außengewinde 148 eine größere Ganghöhe als das Innengewinde 149 aufweist, wird durch Verdrehen der Gewindehülse 147 mit Hilfe einer Sechskantflache als Werkzeugangriffseinrichtung, bei über die Schlüsselfassung 145 festgehaltenem Brennstab 12 die entsprechende für die Dichtung notwendige Flächenpressung der Stirnfläche 142 erreicht. Eine umgekehrte Drehung der Gewindehülse 147 löst in umgekehrter Weise die Verbindung zwischen Brennstab und Stabhalteplatte.

Die Gewindehülse und die mit ihr in Eingriff stehenden Bauteile können aber auch so gestaltet sein, daß das Außen- und Innengewinde einen gegensätzlichen Drehsinn aufweisen. Diese Bauart hat den Vorteil, daß der /u befestigende Brennstab von vorn herein in

*^ö seiner drehorientierten Lage eingesetzt werden und in dieser verbleiben kann. Dies ist von Bedeutung, beispielsweise bei Brennstäben mit gewendelten Abstandsfinnen.

Für die Sicherung des abgedichteten Zustandes ist es

zweckmäßig, die Gewindehülse 147 mit der Endkappe 14 bzw. deren Verlängerung 150 durch einen Schweißpurikt 152 oder ein äquivalentes Mittel festzulegen. Als Drehsicherung und gleichzeitig zur Festlegung

der benötigten Drehwinkeliege der einzelnen Brennstabe 12 im Verband des Brennelementes sind die Endkappen 14 mit einer Bohrung 154 versehen, siehe F i g. 2, durch die ein gemeinsamer Stift 145 steckbar ist, der damit für eine bleibende Drehorientierung der Brennstäbe sorgt Diese Bohrungen 154 sind selbstverständlich so eingerichtet, daß sie die für die Abstandshalterung zwischen den einzelnen Brennstäben 14 benötigte Lage der nicht dargestellten Stollen oder Abstandsrippen gewährleisten.

Abschließend sei nochmals betont, daß an der Hülse 147 die Steigung des Außengewindes größer sein muß als jene des Innengewindes, wobei über die Größe des Gangunterschiedes das Übersetzungsverhältnis für die Einstellung des Dichtungsdruckes vorbestimmt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Brennelement für gasgeküiilte Kernreaktoren, insbesondere schnelle Brüter, bestehend aus einer Mehrzahl von an einer mit Durchtrittsbohrungen für das Kühlmittel versehenen Stabhalteplatte befestigten Brennstäben, die über jeweils eine durchbohrte Endkappe fiber in der Stabhalteplatte eingebaute Kanäle an ein Spaltgasabführungssystem angeschlossen sind, wobei die durchbohrten Endkappen mit einem Außengewinde versehen und in die Stabhalteplatte eingeschraubt sind und für die Abdichtung zwischen Stabhalteplatte und Brennstabendkappe mit einer Restrauhigkeit von 4-16μπι versehene, mit Hilfe der Verschraubung aufeinander gepreßte Flächen an diesen Teilen angearbeitet sind, nach Patent P 23 48 947, dadurch ^kennzeichnet, daß für die Verschraubung mit der Stabhalteplatte (13) eine über ein Innengewinde (149) mit der Brennstabendkappe (14) in Eingriff stehende, mit Werkzeugangriffseinrichtungen versehene Gewindehülse (147) vorgesehen ist, deren Außengewinde (148) gegenüber dem Innengewinde (149) eine größere Ganghöhe aufweist.

2. Brennelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (148) der Gewindehülse (147) gegenüber deren Innengewinde (149) kein-i größere Ganghöhe, sondern einen gegensätzlichen Drehsinn aufweist

3. Brennelement nt»ch Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fndkappen (14) mit je einer seitlichen, senkrecht zu ihrei Achse verlaufenden Bohrung (134) für den Einsatz eines geraden Stiftes (155) je Brennstabreihe als Verdrehsicherung versehen sind.