KR20080060801A - Improved fretting wear resistance spacer grid with w-type and m-type spring - Google Patents
Improved fretting wear resistance spacer grid with w-type and m-type spring Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080060801A KR20080060801A KR1020060135318A KR20060135318A KR20080060801A KR 20080060801 A KR20080060801 A KR 20080060801A KR 1020060135318 A KR1020060135318 A KR 1020060135318A KR 20060135318 A KR20060135318 A KR 20060135318A KR 20080060801 A KR20080060801 A KR 20080060801A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- spring
- fuel rod
- grid
- support grid
- type
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/34—Spacer grids
- G21C3/3416—Spacer grids formed by metallic wires, e.g. springs
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/34—Spacer grids
- G21C3/356—Spacer grids being provided with fuel element supporting members
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S376/00—Induced nuclear reactions: processes, systems, and elements
- Y10S376/90—Particular material or material shapes for fission reactors
- Y10S376/901—Fuel
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
Description
도 1은 일반적인 핵연료 집합체를 나타내는 개략도1 is a schematic representation of a typical fuel assembly
도 2는 일반적인 지지격자를 나타내는 평면도2 is a plan view showing a general support grid
도 3은 일반적인 지지격자를 나타내는 절개사시도3 is a cutaway perspective view showing a general support grid
도 4a는 종래의 선접촉 방식 지지격자를 나타내는 사시도Figure 4a is a perspective view showing a conventional line contact type support grid
도 4b는 종래의 선접촉 방식 지지격자를 나타내는 평면도Figure 4b is a plan view showing a conventional line contact type support grid
도 5a는 종래의 면접촉 방식 지지격자를 나타내는 사시도Figure 5a is a perspective view showing a conventional surface contact type support grid
도 5b는 종래의 면접촉 방식 지지격자를 나타내는 평면도Figure 5b is a plan view showing a conventional surface contact type support grid
도 6a는 본 발명의 실시예 1에 의한 격자면을 나타내는 사시도6A is a perspective view showing a lattice plane according to the first embodiment of the present invention;
도 6b는 본 발명의 실시예 1에 의한 격자면을 나타내는 측면도6B is a side view showing a lattice plane according to the first embodiment of the present invention;
도 6c는 본 발명의 실시예 1에 의한 단위 격자셀을 나타내는 평면도6C is a plan view illustrating a unit grid cell according to
도 7a는 본 발명의 실시예 2에 의한 격자면을 나타내는 사시도7A is a perspective view showing a lattice plane according to a second embodiment of the present invention;
도 7b는 본 발명의 실시예 2에 의한 격자면을 나타내는 측면도7B is a side view showing a lattice plane according to a second embodiment of the present invention.
도 7c는 본 발명의 실시예 2에 의한 단위 격자셀을 나타내는 평면도7C is a plan view showing a unit grid cell according to a second embodiment of the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
631: 연료봉접촉부 632: 격자면연결부631 fuel rod contact portion 632: grid connection portion
633: 평행부 634: 평행부 633: parallel portion 634: parallel portion
641: 연료봉접촉부 642: 격자면연결부641: fuel rod contact 642: grid surface connection
643: 평행부 644: 평행부643: parallel part 644: parallel part
본 발명은 핵연료집합체의 연료봉을 지지하는 지지격자체에 관한 것으로서, 구체적으로는 프레팅 마모에 의한 연료봉 손상을 방지하는데 특징이 있는 스프링을 구비한 지지격자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
원자로란 핵분열성 물질의 연쇄핵분열반응을 인공적으로 제어하여 열을 발생시키거나 방사성 동위원소 및 플루토늄의 생산, 또는 방사선장 형성 등의 여러 목적에 사용할 수 있도록 만들어진 장치를 말한다.A nuclear reactor is a device made to be used for various purposes such as generating heat by producing artificial fission reaction of fissile material, producing radioisotopes and plutonium, or forming a radiation field.
일반적으로 경수로 원전에서는 우라늄-235의 비율을 2~5%로 높인 농축우라늄을 사용한다. 원자로에서 사용되는 핵연료로 가공하기 위하여 우라늄을 5g 정도 무게의 원통형 펠렛(Pellet)으로 만드는 성형가공을 한다. 이 펠렛들을 수백개씩 다발 형태로 묶어서 지르칼로이 피복관에 진공상태에서 장입하고 여기에 스프링과 헬 륨기체를 넣은 후 상부봉단마개를 용접하여 연료봉을 제조한다. 상기 연료봉은 최종적으로 핵연료 집합체를 구성하여 원자로 내에서 핵반응을 통하여 연소하게 된다.In general, light water reactors use enriched uranium with an increased ratio of uranium-235 to 2-5%. In order to process the nuclear fuel used in nuclear reactors, uranium is molded into cylindrical pellets weighing about 5g. Hundreds of these pellets are bundled in bundles, charged in a vacuum in a zircaloy cladding tube, spring and helium gas are put therein, and the upper rod stopper is welded to make fuel rods. The fuel rods finally form a fuel assembly and are burned through a nuclear reaction in the reactor.
상기 핵연료 집합체 및 그 구성요소를 [도 1] 내지 [도 3]에 도시하였다. [도 1]은 일반적인 핵연료집합체의 모습을 나타내는 개략도이고, [도 2]는 지지격자를 위에서 바라본 평면도이며, [도 3]은 상기 지지격자를 상세히 나타내기 위한 절개사시도이다.The fuel assembly and its components are shown in [FIG. 1] to [FIG. 3]. FIG. 1 is a schematic view showing a general fuel assembly, FIG. 2 is a plan view of a support grid from above, and FIG. 3 is a cutaway perspective view showing the support grid in detail.
[도 1]을 참조하여 설명하면 상기 핵연료 집합체는 상단고정체(4), 하단고정체(5), 지지격자(2), 안내관(3) 및 지지격자(2)로 이루어지는 골격체와 상기 지지격자(2) 내에 장입되어 상기 지지격자(2)내에 형성된 스프링(6; [도 2] 및[도 3]참조) 및 딤플(7; [도 2] 및[도 3]참조)에 의하여 지지되는 상기 연료봉(1)으로 구성된다. 집합체 조립시 연료봉(1) 표면의 흠집을 방지하고 지지격자내 스프링(6)의 손상을 방지하기 위해 연료봉의 표면에 락커를 도포하여 골격체에 장입한 다음 상ㅇ하단 고정체를 부착하여 고정시킴으로써 원자력연료 집합체의 조립이 끝나고 완성된 집합체의 락커를 제거한 후 연료봉간의 간격, 뒤틀림, 전장, 치수 등을 검사하는 것으로 집합체 제조공정이 마무리된다.Referring to FIG. 1, the nuclear fuel assembly includes a
[도 2] 및 [도 3]을 참조하여 설명하면 지지격자(2)는 다수의 연료봉(1)이 각각 장입될 수 있는 공간부를 구획하도록 스트립(얇은 금속판)이 각각 일정간격으로 형성된 슬롯(21; [도 6a]참조)을 상호 결합하여 격자상으로 형성된다. 상기 지 지격자는 상하 10개 내지 13개 정도로 배열되며 4m 길이의 안내관(3)과 용접된다. 지지격자(2)에 의하여 구획되는 각각의 공간부에는 스프링(6) 및 딤플(7)이 규칙적으로 형성되어 있으며 상기 스프링(6) 및 딤플(7)이 연료봉(1; [도 1]참조)과 접촉함으로써 연료봉(1; [도 1]참조)들 간의 간격을 유지하고 정해진 위치에 배열되도록 하며 스프링(6)의 탄성에 의하여 연료봉(1)이 연고정 되도록 한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the
한편 오늘날 핵연료의 개발은 고연소도 및 무결성을 목표로 추진되고 있다. 고연소도 핵연료를 개발하기 위해서 핵연료봉으로부터 냉각수로의 열전달을 촉진시키는 방법들이 제안되고 있다. 이러한 열전달 촉진 방법으로는 혼합날개의 부착 및 이의 설계 변경 또는 유로채널의 효율적인 구성 등 핵연료봉 주변을 흐르는 원자로 냉각수의 흐름을 개선하는 것이 주가 되고 있다.Meanwhile, the development of nuclear fuel is being pursued with the aim of high combustion and integrity. In order to develop high-combustion fuels, methods for promoting heat transfer from fuel rods to cooling water have been proposed. The heat transfer promotion method is mainly to improve the flow of the reactor coolant flowing around the nuclear fuel rod, such as the attachment of the mixing wing and the design change thereof or the efficient configuration of the flow channel.
그러나 이러한 열전달 촉진을 위한 방법은 주로 핵연료봉 주변을 흐르는 냉각수가 더욱 큰 난류가 되도록 하는 것이어서 핵연료봉을 진동하게 하는 유체유발진동의 원인이기도 하다.However, the method for promoting heat transfer mainly causes the coolant flowing around the nuclear fuel rod to become more turbulent, which is also the cause of the fluid-induced vibration that causes the nuclear fuel rod to vibrate.
핵연료봉의 유체유발 진동은 핵연료봉이 지지격자 스프링 또는 딤플과의 접촉면에서 서로 상대적으로 미끄럼 운동을 하게하며 이로부터 연료봉의 접촉면에 국부적인 마모가 발생하게 하여 핵연료봉이 점진적으로 손상되는 프레팅 마모현상을 일으킨다. 즉 고연소 핵연료 개발을 위해 열적 성능을 향상시키는 방법이 한편으로는 핵연료봉의 손상을 촉진시키는 결과를 가져오는 것이다. Fluid-induced vibration of the fuel rod causes the fuel rod to slide relative to the support grid spring or dimple relative to each other, causing local wear on the contact surface of the fuel rod, resulting in fretting wear, in which the fuel rod is gradually damaged. . In other words, the method of improving thermal performance for the development of high-combustion fuels, on the one hand, promotes damage to the fuel rods.
한편 연소가 진행됨에 따라 지지격자는 횡방향으로 조사성장을 하게 된다. 또한 연료봉은 원자로 내에서의 연소과정에서 반경방향의 크립, 즉 원자로 내의 냉각수 등의 높은 압력에 의하여 오그라드는 현상과 소결체의 팽창에 따른 반경방향의 확장 현상이 반복적으로 발생함에 따라 연료봉의 외경이 불규칙한 방향성을 갖게 되어 지지격자의 스프링/딤플과 연료봉간에 간극이 발생될 수 있는데 이러한 현상에 의하여 프레팅 마모현상은 더욱 심화된다.On the other hand, as the combustion progresses, the support grid grows in the lateral direction. In addition, fuel rods have irregular outer diameters due to repeated creep in the radial direction during combustion in the reactor, that is, gradual phenomena due to high pressure of cooling water in the reactor and radial expansion due to expansion of the sintered body. The directionality may cause a gap between the spring / dimple of the support grid and the fuel rod, which intensifies the fretting wear.
이러한 프레팅 마모현상을 최소화하기 위하여 연료봉과 스프링/딤플간의 종방향 접촉길이를 길게 하거나 면접촉이 발생하도록 하여 프레팅 마모가 발생하더라도 동일 마모체적하에서 마모깊이를 최소화하는 방법들이 제안된 바 있다.In order to minimize the fretting wear phenomenon, methods for minimizing the wear depth under the same wear volume have been proposed even if fretting wear occurs by increasing the longitudinal contact length between the fuel rod and the spring / dimple or by making surface contact.
[도 4]에 종방향으로 선접촉의 길이가 늘어나도록 형성한 종래의 스프링을 구비한 지지격자를 개략적으로 나타냈다. 4 schematically shows a support grid with a conventional spring formed such that the length of the line contact in the longitudinal direction is increased.
상기 지지격자에 형성된 스프링(61)의 경우 유체유발진동이 발생하고 지지격자(21)의 조사성장 및 연료봉(1)의 진원도 변화(고압에 의한 불규칙 방향성 축소현상)로 인하여 연료봉(1)과 지지격자(21)사이에 간극이 발생되어 연료봉(1)의 진동이 발생하는 경우, 연료봉(1)과 스프링(61)의 종방향 접촉길이가 늘어난다 하더라도 연료봉(1)이 횡방향으로 자유롭게 진동할 수 있기 때문에 프레팅마모를 최소하기에는 비효율적이다. 오히려 연료봉(1)이 횡방향으로 일정한 폭만큼 자유진동을 함에 따라 스프링(21)과의 접촉이 일어나는 지지점으로부터의 연료봉 진동 진폭이 증가되고 이에 따라 접촉 또는 충격하중이 증가하게 되어 마모가 가속될 수 있다.In the case of the
한편 연료봉과 면접촉이 발생하도록 하여 프레팅 마모를 최소화하려는 방법으로는 2002년 3월 6일에 출원된 '미합중국 등록특허 US6606369' 『Nuclear reactor with improved grid』(이하 선행기술이라 한다.)가 있다.Meanwhile, a method of minimizing fretting wear by causing surface contact with a fuel rod is disclosed in US Patent No. US6606369, `` Nuclear reactor with improved grid '' (hereinafter referred to as prior art), filed March 6, 2002. .
상기 선행기술은 [도 5a] 및 [도 5b]에 도시된 바와 같이 스프링(62)과 연료봉(1)의 접촉에 있어서 면접촉이 되도록 스프링(62)에 곡면을 형성하여 종래의 점접촉이나 선접촉 방식보다 유체유발진동에 의한 연료봉의 축방향 및 횡방향의 흔들림을 방지하는 것을 특징으로 한다.5A and 5B, the prior art forms a curved surface on the
그러나 상기 선행기술은 스프링(62) 및 딤플(72)이 연료봉(1)과 접촉하는 면을 연료봉의 곡률반경과 동일하게 형성하여 면접촉을 할 수 있도록 의도하였으나, 실제로는 지지격자(22)의 제조공차 및 고압의 냉각수에 의한 연료봉(1)의 진원도 변화 등에 의해 정확한 면접촉을 성립 또는 유지시키거나 연료봉의 연소과정 전체를 통하여 일정한 진원도 및 곡률반경을 유지시키는 것은 불가능하다.However, the prior art is intended to form a surface contacting the
또한 상기 스프링(62)의 접촉부분이 이론상의 완전한 곡면을 이루지 못하는 경우 연료봉(1)과 불규칙한 선접촉 내지는 점접촉 등을 형성하게 되어 예측하지 못한 마모가 발생할 수도 있다.In addition, when the contact portion of the
또한 상기 스프링(62)에 의하여 연료봉을 지지할 수 있는 폭(A1)은 구조적인 문제로 인하여 약 40~45도 정도에 그치기 때문에 연료봉과 스프링 및/또는 딤플간에 간극이 발생할 경우 연료봉의 횡방향 운동을 안정적으로 지지하기 어렵다. In addition, the width (A1) that can support the fuel rod by the
상기와 같은 이유로 연료봉 지지폭을 더 늘리기 위해서 스프링 접촉부분을 더욱 넓게 만드는 경우를 생각해 볼 수 있다. 그러나 이 경우 판금 성형가공의 특성상 주로 굴곡부에서 두께가 감소되어 제조시 또는 원자로 내에서 연소시 크랙이 발생하는 등 선행기술의 등각 굴곡형 스프링의 제조에는 많은 어려움이 따른다. 이러한 크랙을 방지하기 위해서는 굴곡부의 곡률 반경이 모재 두께의 2.5~3배 이상이 되어야 하는데 상기 스프링(62)의 연료봉 접촉부분 양단에 형성된 굴곡부(P1)를 모재 두께에 비하여 2.5배 이상의 굴곡반경을 갖도록 형성하는 것은 선행기술의 구조상 힘들기 때문이다.For the same reason as above, it may be considered to make the spring contact portion wider in order to further increase the fuel rod support width. However, in this case, due to the characteristics of the sheet metal forming process, the thickness is mainly reduced in the bent portion, so that the production of the conformal bent spring of the prior art, such as cracking occurs during manufacture or combustion in the reactor, there is a lot of difficulties. In order to prevent such cracks, the radius of curvature of the bend should be 2.5 to 3 times or more of the thickness of the base material. The bend P1 formed at both ends of the fuel rod contact portion of the
또한 상기 굴곡부(P1) 성형시 굴곡반경이 작을수록 굴곡부의 외측이 볼록하게 부풀어 오르는 현상이 발생하게 되어 이러한 볼록한 부분에 의해 핵연료봉의 국부적인 마모가 발생할 가능성이 크다.In addition, when the bending portion P1 is formed, the smaller the radius of curvature, the more convex swelling of the outer side of the curved portion occurs, which is likely to cause local wear of the nuclear fuel rod.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서,As to solve the above problems,
본 발명의 과제는 연료봉과 지지격자사이에 선접촉을 이루는 지지점의 수를 증가시킬 수 있도록 스프링을 구성하는 데 있다.An object of the present invention is to configure a spring so as to increase the number of support points in line contact between the fuel rod and the support grid.
또한 본 발명의 과제는 스프링의 제조시 필요에 따라 스프링의 강성을 낮출 수 있는 수단을 제공하는 데 있다.It is also an object of the present invention to provide a means for lowering the stiffness of the spring as needed in the manufacture of the spring.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여,In order to achieve the above technical problem,
종횡 각각 일정 간격으로 배열된 스트립이 구비되고, 상기 스트립에 일정 간격으로 형성된 슬롯을 상호 삽입하여 다수의 단위 격자셀을 구획하고, 상기 단위 격자셀에 핵연료봉이 장입되는 경우 격자면에 종횡 각각 일정방향으로 돌출되도록 형성된 스프링과 상기 스프링의 상하부에 상기 스프링과 반대방향으로 돌출되도록 형성된 딤플에 의하여 지지되는 지지격자에 있어서, Strips are arranged at regular intervals vertically and horizontally, and a plurality of unit grid cells are partitioned by inserting slots formed at regular intervals into the strips. In the support grid supported by a spring formed to protrude into the upper and lower portions of the spring and the dimple formed to protrude in the opposite direction to the spring,
상기 스프링은 상기 핵연료봉의 곡률반경에 따라 오목면이 형성되며 상기 오목면 상에 2 내지 3개의 볼록부가 종방향으로 길게 형성되어 상기 볼록부와 상기 핵연료봉이 다수의 선접촉을 하는 연료봉접촉부; 및 상기 지지격자와 상기 연료봉접촉부를 연결하는 격자면연결부; 로 구성된다.The spring has a concave surface is formed in accordance with the radius of curvature of the nuclear fuel rod and the fuel rod contact portion is formed in the longitudinal direction of the two to three convex portions on the concave surface and the convex portion and the nuclear fuel rods; And lattice surface connecting portion for connecting the support grid and the fuel rod contact portion; It consists of.
또한 상기 격자면연결부는 상기 지지격자면과 평행하게 형성되어 그 길이에 따라 스프링의 강성을 조절하는 평행부를 구비할 수 있다.In addition, the grid surface connection portion may be formed in parallel with the support grid surface may have a parallel portion for adjusting the rigidity of the spring according to its length.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 '상하좌우' 등 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Unless otherwise defined or mentioned, terms indicating directions such as 'up, down, left and right' used in the present description are based on the states indicated in the drawings. In addition, the same reference numerals throughout the embodiments indicate the same member.
한편, 지지격자의 격자구조에 의하여 구획된 개개의 공간부를 단위 격자셀이라 하고, 그 격자셀 내부의 일면을 격자면이라고 정의한다. 또한 어느 한 격자면을 종방향이라 정의한다면 그와 평행한 모든 격자면은 종방향 격자면이 되고, 상기 종방향의 격자면과 직각을 이루는 격자면은 횡방향의 격자면이라 한다. 또한 축방향 이란 단위 격자셀의 길이 방향으로서 핵연료봉이 장입되는 방향을 말한다.On the other hand, each space part divided by the lattice structure of the support grid is called a unit lattice cell, and one surface inside the lattice cell is defined as a lattice plane. If one lattice plane is defined as the longitudinal direction, all lattice planes parallel to the lattice plane become longitudinal lattice planes, and the lattice plane perpendicular to the longitudinal lattice plane is referred to as a transverse lattice plane. In addition, the axial direction means the direction in which the nuclear fuel rod is charged as the longitudinal direction of the unit cell.
이하 본 발명의 실시예 1을 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예 1은 지지격자에 형성된 스프링(64)이 그 주요구성 요소이다.Hereinafter, Example 1 of the present invention will be described in detail. In
[도 6a] 내지 [도 6c]를 참조하여 M형스프링(64)을 설명한다. [도 6a]는 지지격자의 단위 격자셀의 한면을 구성하는 격자면을 나타내는 사시도이며, [도 6b]는 상기 단위 격자셀의 측면도이며, [도 6c]는 단위 격자셀을 위에서 바라본 평면도이다.6A to 6C, the M-shaped
[도 6a]를 참조하여 설명하면, M형스프링(64)은 연료봉접촉부(641), 격자면연결부(632) 및 상기 격자면연결부(632)에 형성된 평행부(633)로 구성된다.Referring to FIG. 6A, the M-shaped
연료봉접촉부(641)는 이 후 연료봉(1)과 접촉하여 연료봉(1)을 지지하기 위한 부분으로서 연료봉(1)과 선접촉을 하기 위하여 종방향으로 일정한 높이로 연속하여 볼록하게 형성되어 있는 볼록부(644)가 좌우에 2개 형성되어 [도 6c]에 도시된 바와 같이 위에서 바라보면 볼록한 부분과 오목한 부분이 교대로 형성되어 있어 M자 형상을 갖게 된다.The fuel
상기 연료봉접촉부(641)는 상단 및 하단에서 각각 격자면연결부(642)를 통하여 지지격자(21)와 연결되어 M형스프링(64)은 [도 6b]에 도시된 바와 같이 측면에서 바라보면 전체적으로 아치형의 형상을 갖는다.The fuel
한편 격자면연결부(642)의 중앙은 지지격자(21)와 평행하게 형성된 평행부(643)을 형성한다. 상기 평행부(643)는 격자면연결부(642) 전체가 격자면과 일정 한 각을 이루도록 형성된 경우에 비하여 스프링의 강성을 낮춰주는 역할을 하게 된다.On the other hand, the center of the grid
M형스프링(64)은 단위 격자셀 내의 4개의 격자면(21)에 각각 1개씩 형성되며 상기 M형스프링(64)은 지지격자 전체를 통하여 일정한 방향으로 돌출되도록 형성되기 때문에 각 격자셀 내에서 두 개의 스프링은 내부로 향하여 돌출이 되어 있으며 두 개의 스프링은 외부 즉 이웃하는 단위 격자셀의 내부로 돌출되어 있다.One M-shaped
딤플(71)은 이미 공지된 기존의 것과 동일한 구성을 갖고 있는 바 상세한 설명을 생략한다.The
[도 6c]를 참조하여 실시예 1의 작용을 설명한다.The operation of Example 1 will be described with reference to FIG. 6C.
하나의 격자면(21)에 형성된 M형스프링(64)과 그와 마주보는 격자면(21)에 형성된 두 개의 딤플(71)이 상기 핵연료봉(1)을 양쪽에서 접촉하되 상기 딤플(71)은 강한 강성으로 연료봉(1)이 다수 장입되는 경우 서로 일정 간격을 유지하게 해 주며 M형스프링(64)는 일정한 탄성으로 연료봉(1)을 눌러주어 연료봉(1)을 지지하게 된다. 직각 방향에 형성된 M형스프링(64)과 딤플(71) 역시 같은 작용을 통하여 연료봉(1)을 지지한다.The M-shaped
이 때 각각의 받침 날개에 의하여 스프링 당 두 개씩의 선접촉 지지점이 생기게 된다. 이 경우 스프링의 지지점만을 고려하면 종래의 선접촉에 의한 지지방식 보다 2배의 지지점이 형성되어 동일한 프레팅 마모 조건에서 그 마모 깊이가 더 줄 어들게 된다.At this time, each support wing creates two line contact points per spring. In this case, considering only the support point of the spring, the support point is doubled than the support method by the conventional line contact, and the wear depth is further reduced under the same fretting wear condition.
[도 7a] 내지 [도 7c]를 참조하여 실시예 2를 설명한다. [도 7a]는 본 실시예 2에 의한 스프링을 구비한 하나의 격자면을 나타내는 사시도이며, [도 7b]는 상기 격자면의 측면도이며, [도 7c]는 본 실시예 2에 의한 스프링을 구비한 단위 격자셀을 위에서 바라본 평면도이다.A second embodiment will be described with reference to Figs. 7A to 7C. FIG. 7A is a perspective view showing one lattice plane with a spring according to the second embodiment, FIG. 7B is a side view of the lattice plane, and FIG. 7C is a spring with a second embodiment A plan view of a unit grid cell viewed from above.
실시예 2는 실시예 1과 구성면에서 거의 동일하지만 연료봉접촉부(631)의 구성에 차이점이 있다. 즉 [도 7a]에 도시된 바와 같이 상기 실시예 1의 경우와는 달리 연료봉접촉부(631)에 3개의 볼록부(634)가 형성되어 있다.The second embodiment is almost the same in configuration as the first embodiment, but there is a difference in the configuration of the fuel
[도 7c]에 참조하여 실시예 2의 작용을 설명하면 기본적으로 실시예 1의 작용과 동일하다. 다만 기존의 선접촉 방식에 비하여 스프링 만의 접촉 및 지지점수를 고려하면 3배의 지지점이 형성되어 동일한 프레팅 마모 조건에서 그 마모 깊이가 더 줄어들게 된다.Referring to FIG. 7C, the operation of the second embodiment will be described basically the same as that of the first embodiment. However, when considering the spring-only contact and support scores compared to the conventional line contact method, three times the support points are formed, and the wear depth is further reduced under the same fretting wear conditions.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 지지격자로 구현될 수 있다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the technical idea of the present invention is not limited to the above-described preferred embodiment, and implemented with various support grids within the scope not departing from the technical idea of the present invention specified in the claims. Can be.
상기와 같이,As above,
본 발명에 의한 지지격자는 연료봉과 지지격자사이에 다수의 선접촉을 이루도록 하여 동일 마모체적 하에서 마모 깊이가 줄어들게 된다.The support grid according to the present invention is to make a plurality of line contact between the fuel rod and the support grid to reduce the wear depth under the same wear volume.
또한 본 발명에 의한 지지격자는 격자면연결부에 평행부를 포함하여 스프링의 강성을 낮출 수 있다.In addition, the support grid according to the present invention can include a parallel portion in the grid surface connection portion can lower the rigidity of the spring.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060135318A KR100844879B1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Improved fretting wear resistance spacer grid with W-type and M-type spring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060135318A KR100844879B1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Improved fretting wear resistance spacer grid with W-type and M-type spring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080060801A true KR20080060801A (en) | 2008-07-02 |
KR100844879B1 KR100844879B1 (en) | 2008-07-09 |
Family
ID=39813285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060135318A KR100844879B1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Improved fretting wear resistance spacer grid with W-type and M-type spring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100844879B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101711546B1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-03-03 | 한전원자력연료 주식회사 | Spacer grid of a nuclear fuel assembly with improved isotropic supporting structure |
KR20180058255A (en) * | 2016-11-23 | 2018-06-01 | 한전원자력연료 주식회사 | Spacer grid for nuclear fuel assembly having buffer layer with excellent impact property |
WO2018098703A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | 中广核研究院有限公司 | Fuel assembly and tube base thereof |
CN111540482A (en) * | 2020-05-14 | 2020-08-14 | 中国核动力研究设计院 | Single metal structure grillwork with two Y shape springs |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100982302B1 (en) | 2008-12-26 | 2010-09-15 | 한전원자력연료 주식회사 | Debris Filtering Bottom Spacer Grid with Louvers for Preventing Fuel Rod Uplift |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4659542A (en) * | 1984-10-03 | 1987-04-21 | Westinghouse Electric Corp. | Grid structure for nuclear fuel assembly |
US4702881A (en) * | 1985-04-02 | 1987-10-27 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear reactor spacer grid |
US20060227925A1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-12 | Westinghouse Electric Company Llc | Four point contact structural spacer grid |
-
2006
- 2006-12-27 KR KR1020060135318A patent/KR100844879B1/en active IP Right Grant
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101711546B1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-03-03 | 한전원자력연료 주식회사 | Spacer grid of a nuclear fuel assembly with improved isotropic supporting structure |
KR20180058255A (en) * | 2016-11-23 | 2018-06-01 | 한전원자력연료 주식회사 | Spacer grid for nuclear fuel assembly having buffer layer with excellent impact property |
WO2018098703A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | 中广核研究院有限公司 | Fuel assembly and tube base thereof |
CN111540482A (en) * | 2020-05-14 | 2020-08-14 | 中国核动力研究设计院 | Single metal structure grillwork with two Y shape springs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100844879B1 (en) | 2008-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100932436B1 (en) | Support grid with canoe-shaped spring to prevent fuel rod fretting wear | |
US4544522A (en) | Nuclear fuel assembly spacer | |
US4957697A (en) | Nuclear fuel rod support grid with generally S-shaped spring structures | |
US4885127A (en) | Nuclear fuel rod support grid with attachable spring and dimple support spacers | |
KR100982302B1 (en) | Debris Filtering Bottom Spacer Grid with Louvers for Preventing Fuel Rod Uplift | |
JPH0335640B2 (en) | ||
US6167105A (en) | Spacer grid with H-spring for fuel rods for use in nuclear reactor fuel assemblies | |
KR100844879B1 (en) | Improved fretting wear resistance spacer grid with W-type and M-type spring | |
JP5769981B2 (en) | Fretting-resistant fuel rod support structure with split spring | |
EP2411984B1 (en) | Nuclear fuel assembly with pivot dimpled grids | |
KR101002719B1 (en) | Spacer grid spring having a hole in the contact area with fuel rod | |
JP2004509322A (en) | Spacer grid for pressurized water reactor fuel assembly | |
US5627865A (en) | Triangular lattice for LWR square fuel assemblies | |
KR100901812B1 (en) | Stable Support and Anti-Fretting Wear Spacer Grid with Double Wing Shape Spring | |
US6744843B2 (en) | Side-slotted nozzle type double sheet spacer grid for nuclear fuel assemblies | |
KR100844471B1 (en) | Anti-fretting wear spacer grid with integrated tubular spring and dimple | |
KR100907635B1 (en) | Support grid for filtering foreign substances with M-type dimples | |
KR100844472B1 (en) | Anti-fretting wear spacer grid with integrated tubular spring and dimple | |
KR100800094B1 (en) | Anti-fretting wear spacer grid with table shape spring | |
KR100844883B1 (en) | Anti-fretting wear spacer grid with wing shape spring and dimple | |
KR20090010443A (en) | Space grid for dual cooling nuclear fuel rods by using a supporting structure at intersection | |
RU2518058C1 (en) | Spacer grid of fuel assembly of nuclear reactor (versions) | |
KR101017318B1 (en) | Nuclear Fuel Grid Assembly with Hydraulically Balanced Mixing Vane Pattern | |
KR100907634B1 (en) | Support grid for filtering foreign substances with asymmetric dimples | |
KR100982299B1 (en) | Spacer Grid of Nuclear Fuel Rod |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130702 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140702 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150702 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160704 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190702 Year of fee payment: 12 |