SE508059C2 - Kärnbränslepatron uppbyggd av ett flertal på varandra staplade bränsleenheter - Google Patents
Kärnbränslepatron uppbyggd av ett flertal på varandra staplade bränsleenheterInfo
- Publication number
- SE508059C2 SE508059C2 SE9602453A SE9602453A SE508059C2 SE 508059 C2 SE508059 C2 SE 508059C2 SE 9602453 A SE9602453 A SE 9602453A SE 9602453 A SE9602453 A SE 9602453A SE 508059 C2 SE508059 C2 SE 508059C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- fuel
- flow
- top plate
- bottom plate
- fuel assembly
- Prior art date
Links
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
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
- G21C3/3315—Upper nozzle
-
- 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
- G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
-
- 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
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
- G21C3/3305—Lower nozzle
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Description
508 059 kylmedlet i bränslepatronens övre del bestär av bäde änga och vatten. Denna skillnad mellan den övre och den nedre delen ger upphov till speciella faktorer som mäste tas hänsyn till när bränslepatronen utformas.
Det är därför önskvärt att ästadkomma en flexibel bränslepatron för en kokarvattenreaktor som pà ett enkelt sätt kan ges en utformning där den övre delen av bränslepatronen skiljer sig frän den undre delen. En bränsle- patron för en kokarvattenreaktor med dessa egenskaper visas i PCT/SE95/01408, som vid denna patentansökans inlamnande annu är opublicerad. Denna bränslepatron innefattar ett flertal pá varandra staplade bränsleenheter, vilka var och en innefattar ett flertal bränslestavar som sträcker sig mellan en topplatta och en bottenplatta. Bränsleenheterna är omslutna av ett gemensamt höljerör med ett i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt. En bränslepatron av denna typ kan pà ett enkelt sätt ges olika utformning i sin övre och undre del.
Liksom i en lättvattenreaktor av kokarvattentyp strömmar under drift vattnet nedifrän och upp genom bränslepatronen av tryckvattentyp. Vattnets temperatur ökar ju högre upp i bränslepatronen det kommer men det kokar inte. Detta fär till följd att korrosion av kapslingsrören ökar i den övre delen jämfört med i den undre delen av bränslepatronen. Denna skillnad mellan den övre och den undre delen ger upphov till speciella faktorer som mäste tas hänsyn till när' bränslepatronen utformas.
Det är därför, pä samma sätt som ovan beskrivits för en kokarvattenreaktor, önskvärt att astadkomma en flexibel bränslepatron för en tryckvattenreaktor som pá ett enkelt sätt kan ges en utformning där den övre delen av bränslepatronen skiljer sig frän den undre delen. I UK 1 403 491 visas en bränslepatron för en tryckvattenreaktor med möjlighet att utforma den övre delen sä att den skiljer sig fràn den undre delen. Denna bränslepatron innefattar ett flertal pä varandra staplade bränsleenheter, vilka var och en innefattar ett flertal branslestavar som sträcker sig mellan 3 508 059 en topplatta och en bottenplatta. Bränsleenheterna är fixerde till ett centralt anordnat stödrör sä att bottenplattan hos en av bränsleenheterna vilar pä en intill anordnad bränsleenhets topplatta och sä att samtliga bränslestavar i bränsleenheterna är parallella med varandra. Stödröret sträcker sig genom hela bränslepatronen och bränslepatronen har ett i huvudsak cirkulärt tvärsnitt. Denna bränslepatron är avsedd att användas i en kärnreaktor modererad av tungvatten där bränslepatronerna anordnas i vertikala tryckkanaler.
En annan bränslepatron för en tryckvattenreaktor med korta bränsleenheter med ett hexagonalt tvärsnitt är visad i “Improvements in Water Reactor Fuel Technology, Proceedings -19 September 1986, 1987". visade vertikalt anordnade och staplade pä varandra. of a symposium Stockholm, International Atomic Energy Agency, Vienna, Bränsleenheterna är En faktor man mäste ta hänsyn till vid utformningen av en bränslepatron av lättvattentyp är att bränslestavarna under drift växer olika mycket. Bränslepatronen mäste därför innefatta organ sä att denna tillväxt tilläts.
En annan faktor man mäste ta hänsyn till är att entalpin över härden blir sä jämn som möjligt. För ästadkommande av entalpiutjämning över härden är det känt att förse bränslepatroner med utbränningsberoende strömningsmotständ. I SE 460 452 är längsträckta element säsom bränslestavar vid sina nedre ändar försedda med strypkroppar som dä de längsträckta elementen under besträlning gradvis, under bränslepatronens utbränning, anordnas att mer och mer strypa kylmedlets strömning genom en öppning anordnad under strypkroppen genom att strypkroppen förs närmare och närmare denna öppning. I SE 9003330-9 är spridarna försedda med organ som automatiskt, eller manuellt, gradvis aktiveras under bränslepatronens utbränning sä att kylflödet avlänkas till enl eller flera angränsande bränslepatroner. 508 059 4 Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa en bränslepatron för en lättvattenreaktor innefattande ett flertal korta bränsleenheter och organ för differentiell Ett annat syfte med uppfinningen är att anvisa en bränslepatron med tillväxt av bränslestavarna i bränsleenheterna. utbränningsberoende strömningsmotständ.
UPPFINNINGEN, FÖRDELAR Föreliggande uppfinning avser en kärnbränslepatron med i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt för en lättvattenreaktor innefattande en bränslepatron med ett flertal bränslestavar som sträcker sig mellan en topplatta och en bottenplatta. De särdrag som kännetecknar denna bränslepatnon finns angivna i patentkrav 1.
Bránslepatronen innefattar ett flertal bränsleenheter vardera innefattande ett flertal bränslestavar sig sträckande mellan en bottenplatta och en topplatta. Botten- och topplattan kan vara utförda likadana. Enligt en aspekt av uppfinningen är bottenplattorna fixerde mot ätminstone en av de genom hela bränslepatronen löpande vattenkanalerna (kokarvattenreaktor) eller styrstavsledrören (tryckvattenreaktor) medan topplattorna är anordnade fritt rörliga i förhållande till dessa. Genom detta utförande kan ett axiellt gap erhållas mellan tvä intill varandra anordnade topp- och bottenplattor.
Detta axiella gap kan utnyttjas som organ för ackumulering av differentiell tillväxt hos bränslestavarna sä att bränslepatronens yttre mätt ej päverkas. Altenativt kan topplattan vara infäst till vattenkanalerna respektive styrstavsledrören och bottenplattan vara fritt rörlig i förhållande till dessa.
Fixeringen av bottenplattan respektive topplattan till vattenkanalerna respektive styrstavsledrören kan vara permanent eller demonterbar. En permanent fixering kan exempelvis ästadkommas med bulning av respektive vattenkanal och styrstavsledrör da dessa är införda i bottenplattan respektive topplattan. En demonterbar fixering kan exempelvis ses oss ästadkommas genom anordnande av en bajonettkoppling mellan respektive vattenkanal och styrstavsledror och bottenplattan respektive topplattan.
Vid utformning av bränslepatroner for en befintlig tryckvattenreaktor bestäms bränsleenheternas längd av avständet mellan de befintliga spridarna. I en tryckvattenreaktor är nämligen spridarna anordnade att stödja mot spridare pä samma nivà i intill anordnade bränslepatroner. Bränsleenheterna utformas med topp- respektive bottenplattor med en stödjande funktion motsvarande den ersatta spridarens. För att undvika risk for stavbojning eller vibration kan det vara lämpligt att i vissa fall anordna spridare även i en bränsleenhet. Alternativt kan tvà bränsleenheter anordnas mellan tva befintliga spridarniväer. Detta utförande ger en mycket styv konstruktion eftersom en bränsleenhet dä endast, i ett typiskt fall, blir i storleksordningen 250 millimeter läng.
Enligt en aspekt av uppfinningen ästadkoms utbränningsberoende stromningsmotständ i de ovan beskrivna axiella gapen mellan tvä intill varandra anordnade topp- och bottenplattor. Detta ästadkoms med hjälp av flödestungor anordnade i flodesöppningar i sin tur anordnade i topp- och bottenplattorna. Topp- och bottenplattornas flödesöppningar är i bränslepatronen anordnade över varandra med sammanfallande centrumaxlar. Flodestungorna anordnas sä att flödestungorna i en bottenplatta är anordnade över mellanrum mellan flödestungorna i en intill bottenplattan anordnad topplatta. I en ny bränslepatron där till exempel bottenplattan är anordnad infäst till ett styrstavsledrör sä att ett axiellt gap bildas mellan tva intill varandra anordnade topp- och bottenplattor, ger denna utforingsform ett lägt strömningsmotständ. Efter en viss tids utbränning av bränslepatronen och därmed förknippad tillväxt av bränslestavarna, som växer mer än styrstavsledroren, minskas avständet mellan de intill varandra anordnade topp- och bottenplattorna varvid flodestungorna gör att strömningsmotständet ökas i motsvarande grad. sos 059 6 I en alternativ utföringsform av uppfinningen ästadkoms ett utbränningsberoende strömningsmotständ genom att intill varandra anordnade topp- och bottenplattor förses med flödesöppningar med i förhållande till varandra förskjutna centrumaxlar. I en delvis utbränd bränslepatron är flödesmotstàndet större genom att avståndet mellan tvà intill varandra anordnade topp- och bottenplattor minskats till följd av bränslestavarnas tillväxt pä grund av neutronbesträlning under drift. Genom att förskjuta flödesöppningarnas centrumaxlar i diagonal led kan en fördelaktig omblandning av kylmedlet ästadkommas inom och mellan bränslepatroner. Alternativt kan flödesöppningarnas centrumaxlar förskjutas sä att en omblandning medurs eller moturs erhälls i huvudsak inom en och samma bränslepatron. En fördel med denna omblandning är att en utjämning av kylmedlets temperatur och sänkning av dess maximala temperatur erhälls i det aktuella blandningstvärsnittet.
Sàdan omblandning är närmare beskriven i SE 9402074-0.
Särskilt i bränslepatroner med utbränningsberoende flödesbegränsning kan det vara fördelaktigt att anordna spridare, enligt ovan, i de korta bränsleenheterna. Den utbränningsberoende flödesbegränsningen kan nämligen ge upphov till vibration pä grund av bildade tvärströmningar.
Fördelen med bränslepatronen enligt uppfinningen är att axiella gap kan ästadkommas mellan bränsleenheterna sä att differentiell tillväxt hos bränslestavarna kan ackumuleras i detta omräde.
En annan fördel med bränslepatronen enligt uppfinningen är att kylmedlets strömningsförhällanden kan pâverkas genom att bränslestavarna har en större tillväxt än styrstavsledrören och vattenkanalerna under bránslepatronens livscykel. Genom anordnande av stryporgan i de axiella gapen mellan bränsleenheterna kan utbränningsberoende strömningsmotstànd ästadkommas successivt genom bränslepatronen gradvis i beroende av utbränningen. 7 'S08 059 Upphàngningen av brànsleenheterna pa en stödstruktur, SàSOm styrstavsledrör eller vattenkanaler, innebär att de mekaniska hàllfasthetskraven minskas pá bränsleenheterna.
RITNINGSF IGURER Figur la visar i ett vertikalt snitt en brànslepatron av kokarvattentyp med korta bränsleenheter.
Figur 2 visar ett snitt A-A av brànslepatronen i figur 1.
Figur 2a och 2b visar alternativa utföringsformer i ett snitt motsvarande A-A av bränslepatronen i figur 1.
Figur 3 visar i ett vertikalt snitt en bránslepatron av tryckvattentyp med korta brànsleenheter.
Figur 4a visar en bränsleenhet sammankopplad med intill anordnade bransleenheter via vattenkanaler/styrstavsledör_ Figur 4b visar en bránsleenhet sammankopplad med intill anordnade bränsleenheter via vattenkanaler/styrstavsledör där en spridare är anordnad i bränsleenheten.
Figur Sa visar en vy fran ovan en flödesöppning i en topplatta där flödestungor är anordnade i flödesöppningen.
Figur Sb visar en vy fràn ovan en flödesöppning i en bottenplatta där flödestungor är anordnade i flödesöppningen.
Figur 5c visar en vy fran ovan en flödesóppningarna i en bottenplatta anordnad ovan en topplatta sà att flödestungor i respektive flödesöppningen anordnas sa att flödestungorna i bottenplattan anordnas över mellanrum mellan flodestungorna i topplattan.
Figur Sd visar en vy fràn sidan ett flertal flödesöppningar i en bottenplatta enligt figur Sb, anordnad pá ett visst 508 059 avstånd fran en topplatta enligt figur 5b, likaledes försedd med ett flertal flödesöppningar.
Figur Se visar en vy fràn sidan av en bottenplatta anordnad pá ett, i jämförelse med figur Sd, mindre avstand fràn en topplatta.
Figur 6a visar en vy fran ovan en flödesöppning i en topplatta.
Figur 6b visar en vy fràn ovan en flödesöppning i en bottenplatta med en centrumaxel som är förskjuten i förhållande till centrumaxeln hos flödesöppningen visad i figur 6a. - Figur 6c visar en vy frán ovan flödesöppningarna i en bottenplatta anordnad ovan en topplatta sa att flödesöppningarnas centrumaxlar anordnas förskjutna i förhållande till varandra.
Figur 6d visar en vy frán sidan ett flertal flödesöppningar i en bottenplatta enligt figur 6b, anordnad pà ett visst avstànd fran en topplatta enligt figur 6a, likaledes försedd med ett flertal flödesöppningar.
Figur 6e visar en vy av en bottenplatta anordnad pà ett, i jämförelse med figur 6d, mindre avstand fràn en topplatta.
Figur 7a visar i en vy fran ovan topp- och bottenplattor enligt figur 6a och 6b anordnade med flödesöppningarnas centrumaxlar förskjutna sa att kylmedlet styrs diagonalt genom ett blandningstvarsnitt.
Figur 7b visar i en vy fran ovan topp- och bottenplattor enligt figur 6a och 6b anordnade med flödesöppningarnas centrumaxlar förskjutna sa att kylmedlet styrs sa att det vrids i huvudsak 90° i ett blandningstvàrsnitt.
UTFÖRINGSEXEMPEL Figur l visar en bränslepatron av kokarvattentyp som innefattar ett övre handtag l, ett nedre ändparti 2 och ett flertal pä varandra staplade brànsleenheter 3. Varje bränsleenhet 3 innefattar ett flertal bränslestavar 4 anordnade parallellt och pä bestämda avstånd frän varandra i ett givet gitter. Varje bränsleenhet 3 innefattar vidare en topplatta 16 och en bottenplatta l7 för infästning av bränslestavarna 4 i sina respektive positioner i gittret.
Bränsleenheterna 3 är staplade pä varandra i bränslepatronens längdriktning och de är staplade pä sä sätt att topplattan 16 i en bränsleenhet 3 är vänd mot bottenplattan 17 i nästa bränsleenhet 3 i stapeln, och sä att bränslestavarna 4 i alla bransleelementen 3 är parallella med varandra. En bränslestav 4 innefattar bränsle i form av en i ett kapslingsrör 7a anordnad stapel av bránslekutsar 7b av uran. Ett kylmedel är anordnat att strömma nedifrän och upp genom bränslepatronen.
Figur 2 visar att branslepatronen är innesluten i ett höljerör 8 med ett i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt. Hölje- röret 8 är försett med ett ihäligt, med korsformat tvärsnitt utformat stödorgan 9, som är fast förbundet med höljerörets 8 fyra väggar. I den av stödorganet 9 bildade centrala kanalen 14 strömmar moderatorvatten. Höljeröret 8 omsluter fyra vertikala kanalformade delar lÖ, s k delkanaler, med ätminstone i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt. De fyra delkanalerna innehäller var sin stapel av bränsleenheter 3._ Varje bränsleenhet 3 innefattar 24 bränslestavar 4 anordnade i ett symmetriskt 5x5 gitter. Bränsleenheterna 3 hälls pä plats genom att de är uppträdda pä och fästa till vattenkanalen 14 som omsluter den vertikala kanalen.
Bränslepatronen i figur 2 innefattar l0xlO bränslestavs- positioner. Med en bränslestavsposition avses en position i gittret. Alla bränslestavspositioner i gittret behöver inte vara besatta med bränslestavar 4. I vissa bränslepatroner har ett antal bränslestavar 4 ersatts med en eller flera sus 059 3 10 vattenkanaler. Införandet av en vattenkanal förändrar antalet bränslestavar 4 men inte antalet bränslestavspositioner.
Figur 2a visar en bränslepatron som är försedd med en invändigt anordnad vertikal kanal l4a genom vilken vatten leds i vertikal riktning nedifran och uppät genom bränslepatronen. Kanalen l4a omsluts av ett rör 9a med ett i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt. Bränsleenheterna 3 hàlls pä plats genom att de är uppträdda pa och fästa till röret 9a som omsluter den vertikala kanalen.
Figur 2b visar en bränslepatron som är försedd med tva centralt anordnade vertikala vattenstavar l4b genom vilka vatten leds nedifrán och uppàt genom bränslepatronen.
Vattenstavarna l4b har en diameter som är nagot större än bränslestavarnas 4 diameter och är utformade med ett i huvudsak cirkulärt tvärsnitt. Bränsleenheterna 3 hälls pä plats genom att de är uppträdda pa och fästa till vattenstavarna l4b.
Figur 3 visar en bränslepatron av tryckvattentyp. Pä samma sätt som bränslepatronen i figur 1 innefattar den ett flertal pä varandra staplade bränsleenheter 3. Varje bränsleenhet 3 innefattar ett flertal bränslestavar 4 anordnade parallellt och pa bestämda avstànd fràn varandra i ett givet gitter.
Varje bränsleenhet 3 innefattar vidare en topplatta 6 och en bottenplatta 5 för infästning av bränslestavarna 4 i sina respektive positioner i gittret. Bränsleenheterna 3 är staplade pä varandra i bränslepatronens längdriktning och de är staplade pä sä sätt att topplattan 6 i en bränsleenhet 3 är vänd mot bottenplattan 5 i nästa bränsleenhet 3 i stapeln, och sa att bränslestavarna 4 i alla bränsleelementen 3 är parallella med varandra. En bränslestav 4 innefattar klyvbart material i form av en i ett kapslingsrör 7a anordnad stapel av bränslekutsar 7b av uran. Ett kylmedel är anordnat att strömma nedifrän och upp genom brànslepatronen. Ett antal sa kallade styrstavsledrör 4a är anordnade sig sträckande genom hela bränslepatronen. Styrstavsledrören 4a är avsedda att mottaga fingerformade styrstavar (ej visade) som skjuts in 508 059 ll respektive dras ut ur ledrören 4a i syfte att reglera kärnreaktorns effekt. Ledrören löper mellan en toppdel 4b och en bottendel 4c. Toppdelen 4b är anordnad ovanför den översta bränsleenheten 3 i bränslepatronen och bottendelen 4c är anordnad under den nedersta bränsleenheten 3 i bränslepatronen. Bränsleenheterna 3 hälls pä plats genom att de är uppträdda pä och fasta till styrstavsledrören 4a.
Figur 4a visar en bränsleenhet 3 för en tryckvattenreaktor enligt figur 3 som upptill och nedtill är sammankopplad med bränsleenheter 3. Bränsleenheterna 3 är sammankopplade via ledrören 4a som löper genom hela bränslepatronen.
Brànslestavarna 4 löper mellan en bottenplatta 16 och en topplatta 17. I bottenplattan 16 och i topplattan 17 är anordnade hylsor 18. Till vänster i figuren 4a visas hylsorna 18 och ledröret 4a i en vy frän sidan och till höger i figuren 4a visas hylsorna 18 och ledröret 4a i ett vertikalt snitt. Bottenplattan 16 är fixerad till ledröret 4a medelst bulning (ej visad) av ledröret 4a dà detta är infört i hylsan 18. Topplattorna 17 är fritt rörliga utmed ledrören 4a.
Självfallet kan topplattorna 17 fixeras till ledröret 4a medan bottenplattorna 16 anordnas fritt rörliga i förhållande till dessa.
I figur 4a hänvisas visserligen till en bränslepatron för en tryckvattenreaktor men i det fall en kokarvattenreaktor avses utförs bränlsepatronen pä motsvarnade vis men dà är bottenplattorna 16 respektive topplattorna 17 istället 14a, anordnade till vattenkanalerna 14, 14b med axiella gap mellan bränsleenheterna.
Figur 4b visar en bränsleenhet 3 av samma typ som i figur 4a men med en spridare 19 anordnad mellan bottenplattan 16 och topplattan 17. Spridaren 19 utförs i en fördelaktig utföringsform av hylsformade celler med làngsträckta anliggningsytor, exempelvis av den typ som anges i SE 9303583-O. Hylsorna l9a som omger styrstavsledrören 4a har givits en större längd i axiell led för ökad mekanisk styrning av styrstavsledrören. Hylsorna i hylsspridaren 19 508 059 12 kan eventuellt förses med konventionella blandningsfenor för omblandning av det uppåt genom bränslepatronen strömmande kylmedlet.
Topplattan 17 och bottenplattan 16 är försedda med ett flertal flödesöppningar 20 avsedda att genomströmmas av det i brånslepatronen uppåt strömmade kylmedlet. Dessa flödesöppningar 20 år således anordnade i huvudsak mellan brånslestavarnas 4 positioner.
Figur Sa visar en flödesöppning 20 i en topplatta 17. I flödesöppningen 20 ar anordnade flödestungor 21. Mellan flödestungorna är anordnade mellanrum 22.
Figur Sb visar en flödesöppning 20 i en bottenplatta 16. I flödesöppningen 20 år anordnade flödestungor 23. Mellan flödestungorna är anordnade mellanrum 24.
Figur Sc visar bottenplattan 17 i figur Sb anordnad ovanför topplattan 17 i figur Sa. Flödestungorna 23 i bottenplattan 16 år anordnade ovan mellanrummen 22 i topplattan 17 och flödestungorna 21 i topplattan 17 år anordnade under mellanrummen 24 i bottenplattan 16. I en ny brànslepatron år topplattan 17 anordnad på ett bestämt avstånd A1, i storleksordnigen några millimeter, fran bottenplattan 16, se figur Sd. Då branslestavarna 4 under drift av reaktorn på grund av den radioaktiva bestrålningen förlängs mer ån styrstavsledrören 4a respektive vattenkanalerna 14, 14a, och då den ena av topplattan 17 eller bottenplattan 16 år 145 fast förbunden med styrstavsledrören 4a respektive vattenkanalerna 14, l4a, 14b medan den andra löper fritt kring detta, minskas avståndet mellan topplattan 17 och bottenplattan 16 gradvis under brånlsepatronens livslångd, se A2 i figur Se. På detta satt erhålls en utbranningsberoende och automatisk strömningsbegrånsning, strypning. Pilarna i figurerna Sd och Se indikerar kylmedlets färd genom topplattan 17 och bottenplattan 16. 13 sas 059 I figur 6a-6c visas en alternativ form av utbranningsberoende strömningsbegränsning där flödesöppningarna 20 i topplattan 17 och i bottenplattan 16 givits excentriskt förskjutna centrumaxlar. I figur 6d-6e visas hur kylmedelsflödet gradvis stryps under bránslepatronens livslängd genom att bränslestavarna 4 växer mer i axiell led än styrstavsledrören 4a respektive vattenkanalerna 14, l4a, l4b.
I figur 7a visas en utföringsform av topplattor 17 och bottenplattor 16 försedda med flödesöppningar 20 med i förhàllandewtill varandra förskjutna centrumaxlar. I figur 7a är centrumaxlarna förskjutana i förhållande till varandra pà ett sàdant sätt att ett diagonalt flöde skapas genom ett blandningstvätsnitt i bränslepatronen som-exempelvis kan utgöras av tva intill varandra anordnade bränslepatroner eller fyra intill varandra anordnade delpatroner.
Figur 7b Visar en alternativ utföringsform av flödesstyrningen i figur 7a. I figur 7b har flödesöppningarnas 20 centrumaxlar förskjutits sà att inom blandningstvarsnittet flödet avlánkas i huvudsak 90°.
Claims (8)
1. Bränslepatron för en kàrnreaktor av lättvattentyp med i huvudsak kvadratiskt tvärsnitt kännetecknad av att den innefattar ett flertal pà varandra staplade bränsleenheter (3) där vardera bränsleenheten (3) innefattar ett flertal brànslestavar (4) som sträcker sig mellan en topplatta (17) och en bottenplatta (16) anordnade infästa till en genom hela brànslepatronen sig I 14, 14a, l4b) sä att axiella gap utbildas mellan bränsleenheterna (3) och där den ena av och där bránsleenheterna är stràckande stödstruktur (4a, (16) är permanent eller 14a, l4b) och att den andra är anordnad fritt löpande kring denna. topplattan (17) eller bottenplattan demonterbart anordnad till stödstrukturen (4a, 14,
2. Bränslepatron enligt patentkrav 1, kânnetecknad av att 14, 14a, (4a) eller vattenkanaler (14, l4b) utgörs av styrstavsledrör 14a, l4b). stödstrukturen (4a,
3. Bränslepatron enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att àtminstone en bránsleenhet (3) innefattar en spridare (19).
4. Bränslepatron enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknad av att átminstone en bränsleenhet (3) innefattar organ för utbränningsberoende flödesmotständ.
5. Bränslepatron enligt patentkrav 4, kännetecknad av att en topplatta (17) och en mot denna vänd bottenplatta (16) är försedda med flödesöppningar (20) med sammanfallande centrumaxlar och att flödestungor (21, 23) är anordnade i dessa sä att mellanrum (22) mellan flödestungorna (21) i topplattan (17) överlappas av flödestungor (23) i (16) och att avståndet (Al) mellan topplattan bottenplattan 10 15 15 508 059 (17) (16) är anordnat att minska (A2) under drift av reaktorn. och bottenplattan
6.Bránslepatron enligt patentkrav 4, kännetecknad av att en (17) och en mot denna vänd bottenplatta (16) är (20) med i förhållande till (A1) mellan topplattan (17) och bottenplattan (16) är anordnat topplatta försedda med flödesöppningar varandra förskjutna centrumaxlar och att avstàndet att minska (A2) under drift av reaktorn.
7. Bränslepatron enligt patentkrav 6, kännetecknad av att centrumaxlarna är förskjutna pà sà sätt att kylmedlet styrs i en diagonal riktning genom ett blandningstvàrsnitt.
8. Brànslepatron enligt patentkrav 6, kännetecknad av att centrumaxlarna är förskjutna pà sá sàtt att kylmedlet styrs att avlànkas i huvudsak 90° genom ett blandningstvársnitt.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9602453A SE508059C2 (sv) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Kärnbränslepatron uppbyggd av ett flertal på varandra staplade bränsleenheter |
PCT/SE1997/001082 WO1997049098A1 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Nuclear fuel assembly |
EP97928609A EP0906628B1 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Nuclear fuel assembly |
US09/202,689 US6229868B1 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Nuclear fuel assembly |
DE69715620T DE69715620T2 (de) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Kernbrennstabbündel |
ES97928609T ES2182098T3 (es) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Conjunto combustible nuclear. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9602453A SE508059C2 (sv) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Kärnbränslepatron uppbyggd av ett flertal på varandra staplade bränsleenheter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9602453D0 SE9602453D0 (sv) | 1996-06-20 |
SE9602453L SE9602453L (sv) | 1997-12-21 |
SE508059C2 true SE508059C2 (sv) | 1998-08-17 |
Family
ID=20403100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9602453A SE508059C2 (sv) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Kärnbränslepatron uppbyggd av ett flertal på varandra staplade bränsleenheter |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6229868B1 (sv) |
EP (1) | EP0906628B1 (sv) |
DE (1) | DE69715620T2 (sv) |
ES (1) | ES2182098T3 (sv) |
SE (1) | SE508059C2 (sv) |
WO (1) | WO1997049098A1 (sv) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE506819C2 (sv) * | 1996-06-20 | 1998-02-16 | Asea Atom Ab | Bränslepatron med topp- och bottenplatta vilka innefattar sidostöd för stödjande av bränslestavar. Bränslepatron där topp- och bottenplattan innefattar blandningsfenor. Bränslepatron där topp- och bottenplattan har ett vågformigt tvärsnitt |
SE509875C2 (sv) * | 1997-06-27 | 1999-03-15 | Asea Brown Boveri | Bränslepatron vid en kokarvattenreaktor |
SE517733C2 (sv) * | 2000-11-02 | 2002-07-09 | Westinghouse Atom Ab | Bränslepatron och rörformigt element för en nukleär kokarvattenreaktor |
US7526058B2 (en) * | 2004-12-03 | 2009-04-28 | General Electric Company | Rod assembly for nuclear reactors |
US8317035B2 (en) * | 2004-12-30 | 2012-11-27 | Global Nuclear Fuel-Americas, Llc. | Debris filter |
US8116423B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-02-14 | Thorium Power, Inc. | Nuclear reactor (alternatives), fuel assembly of seed-blanket subassemblies for nuclear reactor (alternatives), and fuel element for fuel assembly |
UA98370C2 (ru) | 2007-12-26 | 2012-05-10 | Ториум Пауэр Инк. | Ядерный реактор (варианты), топливная сборка из зажигающе-воспроизводящих модулей для ядерного реактора (варианты) и топливный элемент топливной сборки |
EP3032541B1 (en) | 2008-12-25 | 2019-02-20 | Thorium Power, Inc. | A fuel element and a method of manufacturing a fuel element for a fuel assembly of a nuclear reactor |
US10192644B2 (en) | 2010-05-11 | 2019-01-29 | Lightbridge Corporation | Fuel assembly |
WO2011143172A1 (en) | 2010-05-11 | 2011-11-17 | Thorium Power, Inc. | Fuel assembly with metal fuel alloy kernel and method of manufacturing thereof |
US10170207B2 (en) | 2013-05-10 | 2019-01-01 | Thorium Power, Inc. | Fuel assembly |
CN106448750B (zh) * | 2016-11-25 | 2017-10-13 | 中国核动力研究设计院 | 一种嵌入式双流程超临界水堆燃料组件 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB977544A (en) * | 1962-12-10 | 1964-12-09 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to nuclear fuel assemblies |
GB1248737A (en) * | 1968-03-01 | 1971-10-06 | Atomic Energy Authority Uk | Nuclear reactor fuel element clusters and assemblies |
DE2204168A1 (de) * | 1972-01-29 | 1973-08-02 | Siemens Ag | Kernreaktorbrennelement |
GB1510127A (en) * | 1974-12-31 | 1978-05-10 | Atomic Energy Authority Uk | Nuclear reactor fuel element assemblies |
US4326922A (en) * | 1978-02-06 | 1982-04-27 | Westinghouse Electric Corp. | Composite nuclear fuel assembly |
US4427624A (en) * | 1981-03-02 | 1984-01-24 | Westinghouse Electric Corp. | Composite nozzle design for reactor fuel assembly |
US4716015A (en) * | 1985-05-15 | 1987-12-29 | Westinghouse Electric Corp. | Modular nuclear fuel assembly design |
ES2041848T3 (es) * | 1988-02-22 | 1993-12-01 | Westinghouse Electric Corporation | Procedimiento de operacion de un reactor nuclear con ciclo de vida extendido. |
SE460452B (sv) * | 1988-03-28 | 1989-10-09 | Asea Atom Ab | Anordning foer reglering av ett kylfloede till braenslestavar i en braenslepatron till en kaernreaktor av bwr- eller pwr-typ |
US5009837A (en) * | 1989-11-03 | 1991-04-23 | Westinghouse Electric Corp. | Axially modular fuel assembly and rod for optimal fuel utilization |
US5219517A (en) * | 1989-12-14 | 1993-06-15 | Abb Atom Ab | Fuel assembly for a boiling water nuclear reactor |
SE503441C2 (sv) * | 1990-10-18 | 1996-06-17 | Asea Atom Ab | Förfarande och anordning för reglering av kylflöde i en tryckvattenreaktors bränslepatron |
US5345483A (en) * | 1993-12-02 | 1994-09-06 | General Electric Company | Lower tie plate strainers having double plate with offset holes for boiling water reactors |
US5361287A (en) * | 1994-03-29 | 1994-11-01 | B&W Fuel Company | Nuclear fuel assembly lower end fitting |
SE516267C2 (sv) * | 1994-06-13 | 2001-12-10 | Westinghouse Atom Ab | Styrning av kylflöde över ett stort blandningstvärsnitt i en kärnreaktor |
SE9404497D0 (sv) * | 1994-12-23 | 1994-12-23 | Asea Atom Ab | Bränslepatron med korta bränsleenheter |
JP3044338B2 (ja) * | 1996-09-13 | 2000-05-22 | 原子燃料工業株式会社 | Pwr燃料集合体 |
JPH11118969A (ja) * | 1997-10-13 | 1999-04-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉燃料集合体の下部ノズル |
-
1996
- 1996-06-20 SE SE9602453A patent/SE508059C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-06-18 US US09/202,689 patent/US6229868B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-18 WO PCT/SE1997/001082 patent/WO1997049098A1/en active IP Right Grant
- 1997-06-18 ES ES97928609T patent/ES2182098T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-18 DE DE69715620T patent/DE69715620T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-18 EP EP97928609A patent/EP0906628B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6229868B1 (en) | 2001-05-08 |
SE9602453L (sv) | 1997-12-21 |
SE9602453D0 (sv) | 1996-06-20 |
WO1997049098A1 (en) | 1997-12-24 |
ES2182098T3 (es) | 2003-03-01 |
DE69715620D1 (de) | 2002-10-24 |
DE69715620T2 (de) | 2003-04-30 |
EP0906628A1 (en) | 1999-04-07 |
EP0906628B1 (en) | 2002-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1012852B1 (en) | Nuclear fuel assembly | |
SE508059C2 (sv) | Kärnbränslepatron uppbyggd av ett flertal på varandra staplade bränsleenheter | |
SE503854C2 (sv) | Kärnbränsleaggregat med stor kylmdelsförande tub | |
SE510816C2 (sv) | Spridare och bränslepatron för en kärnreaktor | |
SE443893B (sv) | Brensleaggregat for en kernreaktor | |
CA1147872A (en) | Fuel assembly for a boiling reactor | |
EP0007688B1 (en) | Nuclear reactor fuel assembly | |
SE426272B (sv) | Brenslepatron for kernreaktorer | |
SE431268B (sv) | Transversalhallare for brenslestavar i en patron for kernreaktorer | |
US4775510A (en) | Nuclear fuel assembly hollow flow deflector | |
US6347130B1 (en) | Fuel assembly with short fuel units | |
SE450177B (sv) | Kernbrenslepatron | |
US6385271B2 (en) | Nuclear fuel assembly | |
SE504643C2 (sv) | Bränslepatron för en kokarvattenreaktor där bränslestavarna är försedda med ett plenumrör som omsluter ett fissionsgasplenum | |
SE504479C2 (sv) | Bränslepatron för kokarvattenreaktor | |
SE9404433D0 (sv) | Bränslepatron och spridare för en kärnreaktor | |
SE504360C2 (sv) | Bränslepatron för kokarvattenreaktor innefattande en grupp bränslestavar med ett fissionsgasplenum omslutet av ett plenumrör | |
SE511427C2 (sv) | Greppenhet för en bränslepatron i en kärnreaktor. | |
US5483565A (en) | Fuel assembly for a boiling water reactor | |
EP0526777A1 (en) | Boiling water reactor fuel assembly comprising water rods | |
SE522371C2 (sv) | Bränslepatron för en lättvattenreaktor | |
US8885790B2 (en) | Reverse conical lower end plug for an annular nuclear fuel rod | |
US4626405A (en) | Cruciform skeleton and water cross for a BWR fuel assembly | |
EP0820066B1 (en) | Fuel bundles and nuclear reactor using such fuel bundles | |
SE506576C3 (sv) | Braenslepatron foer en kokarvattenreaktor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |