DE4041348A1

DE4041348A1 - Kernreaktorelement, insbesondere steuerelement

Info

Publication number: DE4041348A1
Application number: DE4041348A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Meier; Walter Dipl Ing Sauermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1992-06-25
Also published as: HUT64644A; HU213974B; CZ280073B6; RU2089945C1; SK279354B6; FI932808A; WO1992011641A1; SK60093A3; BG97879A; CZ110993A3; FI932808A0; BG60733B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kernreaktorelement, insbesondere Steuerelement, entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentan spruches 1.

Ein derartiges, ein Steuerelement darstellendes Kernreaktor element ist bereits üblich. Innerhalb des Elementkastens sind in Längsrichtung dieses Elementkastens gesehen mehrere Hülsen aus aktivem Werkstoff nebeneinander angeordnet. Die Durch führungen in radialer Richtung an diesen Hülsen befinden sich jeweils in der Mitte zwischen zwei Ecken des regelmäßigen Polygons, das den Querschnitt des Elementkastens darstellt. Diese Durchführungen dienen dem Austausch von Kühlmittel zwi schen dem Zwischenraum zwischen dem Elementkasten und den Hülsen einerseits und dem Zwischenraum zwischen dem Zentral körper und Hülsen andererseits. Dieses Kühlmittel durchströmt in einem Kernreaktor den Elementkasten in Längsrichtung. Eine Veröffentlichung hierzu ist "Material Science Forum (1989), v. 48-49, p. 403-423", insbesondere p. 404.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß Ent- und Beladen der Hülsen dieses Kernreaktorelementes zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat ein Kernreaktorelement der ein gangs erwähnten Art erfindungsgemäß die Merkmale des kennzeich nenden Teiles des Patentanspruches 1.

Dadurch sind die Durchführungen in den Hülsen aus aktivem Werk stoff vom anderen, offenen Ende des Elementkastens her ohne wei teres mit einem langgestreckten, an einem Ende einen Haken bil denden Hebezeug zugänglich, daß an der Ecke des den Querschnitt des Elementkastens bildenden Polygons zwischen Elementkasten und Hülse oder zwischen Hülse und Zentralkörper eingeführt werden und mit dem Haken zum Herausziehen der Hülse aus dem Elementkasten in die Durchführung greifen kann.

Patentanspruch 2 ist auf eine Weiterbildung gerichtet, die be sonders viel Platz zum Einführen des Hebezeuges im Element kasten läßt.

Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Fig. 1 zeigt im Teillängsschnitt ein Steuerelement für einen Kernreaktor.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt längs der strichpunktierten Linie II-II in Fig. 1.

Ein langgestreckter Elementkasten 2 aus rostfreiem Stahl hat einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Sechsecks. Am Unterende ist ein Fußteil 3 darstellendes Elementendteil, das die Form eines Rohres und am Oberende eine dem Element kasten 2 angepaßte Außenkontur in Form eines regelmäßigen Sechseckes hat, in das Unterende des Brennelementkastens 3 ein gesetzt. Dort liegt der Brennelementkasten 2 satt am Fußteil 3 an und ist mit diesem Fußteil 3 verschweißt.

Am Oberende des Fußteiles 3 ist eine langgestreckte hohlzylin derförmige Zentralhülse 4 als Zentralkörper innerhalb des Brennelementkastens 2 stehend angeformt. Diese Zentralhülse 4 hat Abstand vom Brennelementkasten 2. Außerdem hat sie an ihrem Unterende radial gerichtete durchgehende Schlitze 5, die eine Verbindung zwischen dem Zwischenraum zwischen der Zentralhülse 4 und dem Elementkasten 2 zum Hohlraum des Fußteiles 3 hin bilden.

Innerhalb des Zwischenraums zwischen der Zentralhülse 4 und dem Elementkasten 2 sind in Längsrichtung des Elementkastens 2 ge sehen eine Reihe von Hülsen 6 aus neutronenabsorbierendem Werk stoff wie Borstahl lose nebeneinander und lose auf dem Fußteil 3 stehend angeordnet. Diese Hülsen 6 umgreifen die Zentralhülse 4 und haben einen der Innenkontur des Querschnitts des Element kastens 2 angepaßten Querschnitt, der ebenfalls ein regelmäßi ges Sechseck ist. Auf der Außenseite haben diese Hülsen 6 am Elementkasten 2 anliegende Abstandsnoppen 7, auf der Innenseite haben diese Hülsen 6 Abstand von der Zentralhülse 4.

An jeder Ecke des ihren Querschnitt bildenden regelmäßigen Sechsecks haben die Hülsen 6 aus neutronenabsorbierendem Werk stoff eine radial gerichtete Durchführung 8. Ferner befindet sich jede Ecke des den Querschnitt der Hülsen 6 bildenden re gelmäßigen Sechsecks in einer Ecke des den Querschnitt des Elementkastens 2 bildenden regelmäßigen Sechsecks.

Am Oberende ist der Elementkasten 2 mit einem Kopfteil 9 ver schlossen, das durch Innenflügel 10, die am Oberende der Zen tralhülse 4 ausgebildet sind, geführt ist. Außen weist der in Form eines Hohlzylinders aus rostfreiem Stahl ausgebildete Kopfteil 9 Umfangrippen 11 auf, die in der in Fig. 1 darge stellten Verschlußstellung in entsprechende Nuten auf der Innenseite des Elementkastens 2 greifen. Diese Nuten bilden in ihrer Mitte Fenster 12. Mit einem Schraubstift 13 ist das Kopf teil 9 an der Zentralhülse 4 arretiert.

Nach Lösen des Schraubstiftes 13 kann das Kopfteil 9 um die Längsachse des Elementkastens 2 aus der in Fig. 1 dargestellten Verschlußstellung in eine Offenstellung gedreht werden, in der die Umfangsrippen 11 nicht mehr in die mit den Fenstern 12 ver sehenen Nuten auf der Innenseite des Elementkastens 2 greifen, so daß das Kopfteil 9 aus dem Elementkasten 2 herausgehoben werden kann. Die in radialer Richtung verlaufenden Durchfüh rungen 8 der Hülsen 6 aus neutronenabsorbierendem Werkstoff befinden sich an der breitesten Stelle des Zwischenraums zwischen der Zentralhülse 4 und den Hülsen 6. Sie sind daher sehr gut mit einem langgestreckten Hebezeug zugänglich, das vom offenen Oberende des Elementkastens 2 her in diesen Element kasten 2 eingeführt wird und das mit einem hakenförmig ausge bildeten Ende in diese Durchführungen 8 greifen kann. Mit diesem langgestreckten Hebezeug können dann einzelne oder auch der gesamte Satz der innerhalb des Elementkastens 2 befindli chen Hülsen 6 aus diesen Elementkasten 2 herausgehoben werden. Durch die Durchführungen 8 kann aber auch in einem Kernreaktor durch die Schlitze 5 in den Zwischenraum zwischen der Zentral hülse 4 und den Hülsen 6 gelangtes Kühlmittel ungehindert in den Zwischenraum zwischen den Hülsen 6 und dem Elementkasten 2 und zurück gelangen.

Claims

1. Kernreaktorelement, insbesondere Steuerelement, mit einem langgestreckten Elementkasten, der einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Polygons hat und in dem an einem Ende ein Elementendteil eingesetzt ist, mit einem langgestreckten Zentralkörper, der innerhalb des Elementkastens mit radialem Abstand von diesem Elementkasten an dem Elementendteil fest stehend angeordnet ist, sowie mit einer Hülse aus aktivem, insbesondere neutronenabsorbierendem Werkstoff, die in Längs richtung des Elementkastens verschiebbar und den Zentralkörper umgreifend im Zwischenraum zwischen Zentralkörper und Element kasten angeordnet ist und eine Durchführung in radialer Richtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (8) an einer Ecke des aus dem regelmäßigen Polygon bestehenden Querschnitts des Elementkastens (2) angeordnet ist.

2. Kernreaktorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6) ebenfalls einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Polygons hat, daß sich eine Ecke dieses Polygons an der Ecke des den Querschnitt des Elementkastens (2) bildenden Polygons befindet und daß die Durchführung (8) sich in radialer Richtung erstreckend an der Ecke des den Querschnitt der Hülse (6) darstellenden Polygons angeordnet ist.