FI80963C - Braenslepatron foer en kokvattenreaktor. - Google Patents

Description

1 80963

Polttoainepatruuna kiehutusreaktoria varten

Esillä olevan keksinnön kohteena on polttoainepatruuna kiehutusreaktoria varten, joka sisältää useita pystysuoria polttoa inesauvoja, pystysuoralla keskiakselilla ja pääasiassa neliömäisellä poikkileikkauksella muodostetun polttoaineka-navan, joka ympäröi mainittuja polttoainesauvoja, mainitun polttoainekanavan alempaan päätyosaan kiinnitetyn, jäähdytysveden tuloaukolla varustetun pohjaosan sekä mainitun pohjaosan tukeman tukilaitteen mainittuja polttoainesauvoja varten, siten, että mainittu polttoainekanava on jaettu ontolla, vähintään samalla pituudella kuin polttoainesauvo-jen aktiiviset osat ja ristinmuotoisella poikkileikkauksella varustetulla, polttoainekanavaan kiinnitetyllä tukielimellä neljäksi osakanavaksi, joista jokainen ympäröi polttoaine-sauvakimppua, joka käsittää noin 1/4 koko polttoainepatruunan polttoainesauvoista, jolloin jokainen polttoainesauva-kimppu sisältää pohjalevyn ja päällyslevyn sekä välineet vetovoiman siirtävän yhteyden aikaansaamiseksi pohjalevyn ja ' : päällyslevyn välillä sekä useita aksiaalisesti peräkkäin ·: järjestettyjä sumuttia.

Tällainen polttoainepatruuna on esitetty patenttijulkaisussa 426 530. Tunnetussa polttoainepatruunassa on neljä polttoaine-sauvakimppua, joissa on kussakin neliömäinen pohjalevy ja neliömäinen päällyslevy, ja yksinomaan pyöreällä poikkileik-kauksella muodostettu pohjakappale, johon on ripustettu keskeinen vesiputki neljän säteittäisesti kulkevan varren avulla, jotka on hitsattu kiinni vesiputkeen ja pohjakappa-leeseen. Jokainen pohjalevy on vesiputken vastaavan, vinon, * : ylöspäin olevan pintaosan päällä sekä kahden ylöspäin olevan, vinon pinnan päällä, jotka on kukin muodostettu pohjalevyn yläosaan muodostettuun aksiaaliseen ulkonemaan.

Tunnetussa polttoainepatruunassa on neljä kimppua laakeroitu useissa suhteissa epätyydyttävällä tavalla. Siten ei var- 2 80963 muus vääntöä vastaan ole riittävän suuri, jolloin on vaarana, että värähteleviä vääntöliikkeitä voi tapahtua eri polt-toainesauvakimpuissa. Edelleen tukipisteet ovat niin epätasaisesti jakautuneita, että on vaarana, että keinuva liike voi tapahtua vaakasuoran akselin ympäri.

Alussa esitetyn tyyppisessä polttoainepatruunassa saa neut-ronisäteily aikaan sen, että kaikki polttoainesauvat tulevat pitenemään hieman jonkin aikaa kestävän käytön jälkeen. Jos tämä jonkin polttoainesauvakimpun sauvanpidennys on pienempi kuin muissa, voi tapahtua tämän kimpun nousu. Tunnetussa polttoainepatruunassa tällainen nousu tarkoittaa, että nousseen kimpun pohjalevy saa suuramassa tai pienemmässä määrin liikkumisvapauden vaakasuorassa suunnassa.

Keksinnön mukaisella polttoainepatruunalla on tarkoitus välttää yllä mainitut haitat sekä muodostaa polttoainesau-voja tukevat rakenne-elementit niin, että keksinnön mukainen polttoainepatruuna on huomattavasti yksinkertaisempi _· valmistaa kuin yllä esitetty tunnettu polttoainepatruuna.

-;· Keksinnölle tunnusomaiset piirteet selviävät oheisista pa- tenttivaatimuksista.

Keksintöä selitetään seuraavassa viitaten oheisiin kaavio-maisiin piirustuksiin.

Piirustuksissa kuvio 1 esittää pystyleikkauskuvaa keksinnön mukaisesta polttoainepatruunasta kuvioiden 2, 3,4 viivoja I-I pitkin, kun taas kuviot 2, 3 ja 4 esittävät leikkauksia kuvion 1 viivoja II-II, III-III tai vast. IV-IV pitkin.

Piirustuksissa numero 1 merkitsee polttoainepatruunan pystysuoraa keskiakselia. Polttoainepatruunassa on Zircaloy ^ : sta muodostettu polttoainekanava 2. Tämän alempi päätyosa 3 on muodostettu suhteellisen suurella seinämäpaksuudella.

Il 3 80963

Polttoainekanavassa 2 on sen koko pituudella pääasiassa neliömäinen poikkileikkaus, s.o. poikkileikkaus on neliömäinen, jos ei oteta huomioon kulmien viistotusta eikä useita, sisäänpäin suunnattuja ulkonemia 4, jotka on tehty polttoainekanavan seinämiin. Polttoainekanava 2 ympäröi kuuttakymmentäneljää polttoainesauvaa 5 sekä 5'. Polttoainekanavan seinämät on jäykistetty ontolla, ristinmuotoi-sella poikkileikkauksella muodostetulla jäykistyselimellä 6, jonka pituus on suunnilleen yhtä suuri kuin polttoainesau-vojen pituus. Pystysuora, ristinmuotoisella poikkileikkauksella varustettu hidasteveden kanava 7 kulkee tukielimen 6 läpi. Tukielimessä 6 on neljä siipeä, jolloin jokainen siipi on kiinnitetty polttoainekanavan 2 vastaavaan seinämään useilla hitsausliitoksilla, jotka on järjestetty kukin ulkonemaansa 4, ja siten jakautuvat tasaisesti polttoaine-kanavan ohutseinämäiselle osalle. Tukielin 6 jakaa polttoainekanavan 2 neljään osakanavaan 8, joista kukin ympäröi yhden kimpun, joka sisältää 1/4 tai vaihtoehtoisesti n. 1/4 koko polttoainesauvojen määrästä. Jokaisessa kimpussa on pääasiassa neliömäinen poikkileikkaus, s.o. ajateltu, kimpun ympärille kierretty joustava nauha muodostaa pääasiassa neliön. Jokaisessa kimpussa polttoainesauvat on sijoitettu toistensa suhteen useilla pystysuorasti peräkkäin ja keskinäisellä pystysuoralla etäisyydellä järjestettyjen sumutin-elinten 9 avulla sekä päällyslevyn 10 ja pohjalevyn 11 avulla, jonka päällä kimpun polttoainesauvat ovat.

Kuten mainitussa tunnetussa polttoainepatruunassa on suurin osa jokaisen kimpun polttoainesauvoista järjestetty pohja-levyyn liikkumisvapaudella pystysuorasti ylöspäin, kun taas jokaisen kimpun vähintään yksi polttoainesauva muodostuu - - tukevasta polttoainesauvasta 5', joka yhdessä ylämutterin 22 ja alamutterin 23 kanssa muodostaa irrotettavan veto-**· voiman siirtävän liitoksen kimpun päällyslevyn 10 ja pohja- levyn 11 välillä. Neljä polttoainesauvakimppua on sijoitettu toistensa suhteen yhteisen päällyslevyn 12 avulla, 4 80963 joka on järjestetty polttoainekanavaan 2 tukielimen 6 yläpuolelle. Polttoainesauvakimput on järjestetty päällyslevy-jen 10 kanssa yhteisen päällyslevyn 12 alapuolelle siten, että jokaisen kimpun vetovoiman siirtävät sauvat 5' on järjestetty yläpäistään vetovoiman siirtävässä liitoksessa kimpun päällyslevyn 10 kanssa. Jokainen päällyslevy 10 on kiinnitetty irrotettavasti yhteiseen päällyslevyyn 12 lii-toslaitteella, joka sopii kimpun ja siihen kuuluvan pohja-levyn 11 ja päällyslevyn 10 nostamiseen. Piirustuksissa esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa tämä liitoslaite muodostuu ruuvipultista 13, joka on viety yhteisessä pääl-lyslevyssä 12 olevan reiän läpi ja ruuvattu kiinni kimpun päällyslevyyn 10. Yhteinen päällyslevy 12 on varustettu nostosangalla 14, minkä avulla kaikki polttoainesauvakimput voidaan nostaa polttoainekanavasta yhdellä ainoalla nostolla.

Polttoainekanavaa 2 tukee ruostumattomasta teräksestä valmistettu pohjahylsy 15, jossa on alimpana jäähdytysveden ja hidasteveden tuloaukko 16. Pöhjahylsyssä on alaosa, joka kulkee pohjahylsyn koko pystysuoran ulottuvuuden suurinta osaa pitkin ja joka on kokonaan muodostettu pyöreällä sisä-ja ulkopoikkileikkauksella. Edelleen pöh jahylsyssä on ylempi, onton sylinterin muotoisesti pääasiassa vakiolla seinä-mäpaksuudella varustettu osa 17, jonka ulkokehä on neliömäinen ja siinä on pyöristetyt kulmat ja käytännöllisesti katsoen se on yhtä suuri kuin polttoainekanavan alaosan 3 sisäkehä. Ylempi hylsyn osa 17 on viety polttoainekanavan alempaan, paksuseinämäiseen osaan 3. Pääasiassa sylinteri-mäinen tukilevy 18, joka on muodostettu ruostumattomasta teräksestä ja jossa on pääasiassa neliömäinen ulkopoikki-! leikkausmuoto, on viety ilman mainittavaa välystä suurim maksi osaksi ylempään hylsyn osaan 17.

Tukilevy 18 on varustettu laipalla 18*, jolloin alaspäin suunnattu rengasmainen ja pääasiassa neliömäinen laipan 18' li 5 80963 pinta on pohjahylsyn 15 ylöspäin suunnattua, rengasmaista päätypintaa vasten. Edelleen tukilevy 18 on varustettu neljällä läpikulkevalla, kulloinkin neliöönpä muodostetulla reiällä 19. Jokainen reikä 19 on - ainakin tukilevyn 18 yläosassa - rajoitettu suljetulla, pystysuoralla sylinteri-pinnalla, jossa on ei-pyöreä, lähemmin määriteltynä, pääasiassa neliömäinen poikkileikkaus. Jokainen reikä 19 on sovitettu niin, että ne pystyvät ilman mainittavaa välystä vastaanottamaan vastaavan pohjalevyn 11 sylinterimäisen ja pystysuorilla seinämäpinnoilla muodostetun alaosan, s.o. siten, että viimeksi mainitulla osalla on ainoastaan pystysuora liikkumisvapaus reiässä 19. Viimeksi mainitussa osassa on vaakaleikkauksessa pääasiassa neliömäisellä kehällä varustettu leikkausmuoto.

Pohjalevy 11 sisältää yllä mainitun alaosan lisäksi suuremmalla ja pääasiassa neliömäisellä poikkileikkauksella varustetun yläosan, joka on varustettu alaspäin suunnatulla, rengasmaisella ja pääasiassa neliömäisellä vastepinnalla, joka on ylöspäin suunnattua, laipassa 18' olevaa tukipintaa vasten.

Jokaisessa polttoainekanavan 2 neljässä sivussa on ruuvi-pultti 20 viety paksuseinämäisessä kanavaosassa 3 olevan reiän läpi ja pohjahylsyn 15 seinämässä olevan reiän läpi sekä ruuvattu tukilevyn 18 kierteitettyyn reikään, jolloin osat 1, 3 ja 15 on kiinnitetty toistensa suhteen.

Tukilevy 18 on varustettu läpikulkevalla, kierteitetyllä reiällä, johon on ruuvattu vesiputki 21 hidasteveden syöttämiseksi kanavaan 7.

Claims (3)

6 80963

1. Polttoainepatruuna kiehutusreaktoria varten, joka sisältää useita pystysuoria polttoainesauvoja (5), pystysuoralla keskiakselilla (1) ja pääasiassa neliömäisellä poikkileikkauksella varustetun polttoainekanavan (2), joka on järjestetty ympäröimään mainitut polttoainesauvat, mainitun polttoainekanavan alapäätyosaan kiinnitetyn, jäähdytysveden tuloaukolla varustetun pohjaosan (15), sekä mainitulla pohjaosalla tuetun tukilaitteen mainittuja polttoainesauvoja varten, siten, että mainittu polttoainekanava (2) on jaettu ontolla, vähintään samalla pituudella kuin mainittujen polttoainesauvojen aktiiviset osat ja ristinmuotoisella poikkileikkauksella varustetun, vaippaputkeen kiinnitetyllä tuki-elimellä (6) neljäksi osakanavaksi (8), joista kukin ympäröi polttoainesauvakimpun, joka käsittää noin 1/4 polttoainepat-ruunan polttoainesauvojen koko määrästä, jolloin jokainen polttoainesauvakimppu sisältää pohjalevyn (11) ja päällys-levyn (10) sekä välineet (22, 23) vetovoiman siirtävän liitoksen aikaansaamiseksi pohjalevyn (11) ja päällyslevyn (10) välillä sekä useita aksiaalisesti peräkkäin järjestettyjä sumuttimia (9) , tunnettu siitä, että mainittu tuki-laite sisältää vaakasuoran, pääasiassa neliömäisellä kehällä varustetun tukilevyn (18), joka on viety mainittuun pohjaosaan (15) ja joka on varustettu neljällä, mainitun tukilevyn (18) kulloinkin neliöön muodostetulla, läpikulkevalla tukilevyreiällä (19), siten, että jokaisessa pohjalevyssä (11) on yläosa, jossa on alaspäin suunnattu, mainitun tukilevyn (18) päällä oleva vastepinta (24), sekä ei-pyöreä alaosa, joka on ympäröity mainitussa tukilevyreiässä (19) ole-. : valla ei-pyöreällä ohjausosalla, jolloin mainittu ohjaus osa on suurimmaksi osaksi rajoitettu ensimmäisellä sulje--** tulla, pystysuoralla sylinteripinnalla, kun taas mainittu ei-pyöreä alempi pohjalevyn osa on rajoitettu suurimmaksi .**: osaksi toisella suljetulla, pystysuoralla sylinteripinnalla, jolloin mainitut sylinteripinnat on sovitettu muodoltaan toisiinsa siten, että mitään mainittavaa mainitun ei-pyöreän alemman pohjaosan vääntövapautta tai vaakasuoraa liikkumisvapautta ei tapahdu mainitun ohjausosan suhteen. li 7 80963

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttoainepatruuna, tunnettu siitä, että mainitussa polttoainekanavassa (2) on alempi, integroitu osa (13), joka on muodostettu suuremmalla seinämäpaksuudella kuin polttoainekanavan muut osat ja joka on järjestetty ilman mainittavaa välystä ympäröimään mainitun pohjaosan ylemmän, neliömäisen osan (17), jolloin polttoainekanavan mainittu alempi osa, mainittu pohjaosa ja mainittu tukilevy (18) on kiinnitetty toisiinsa useilla vaakasuorasti suunnatuilla, mainittuun tukilevyyn ruuvatuilla ruuvipulteilla.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen polttoainepatruuna, tunnettu siitä, että mainittu tukilevy on varustettu läpikulkevalla, kierteitetyllä, keskeisellä reiällä, johon pohjakappaleen alapäähän päättyvä vesiputki (21) on ruuvattu, jolloin mainittu vesiputki on yläpäästään yhdistetty hydraulisesti pystysuorasti mainitun tukielimen läpi kulkevaan hidasteveden kanavaan (7). β 80963