WO1993024933A1 - Kernreaktorbrenstabbündel mit sechseckigem aus zusammengesetzten basiselementen bestehendem abstandhalter - Google Patents

Kernreaktorbrenstabbündel mit sechseckigem aus zusammengesetzten basiselementen bestehendem abstandhalter Download PDF

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WO1993024933A1
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Alexander Steinke
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
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    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/34—Spacer grids
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a nuclear reactor fuel element with rods arranged side by side and parallel to one another, spaced apart from one another, at least one of which is a fuel rod containing a nuclear fuel and which are each guided through a mesh of a grid-shaped spacer, and with the following features:
  • the grid-shaped spacer has upright arranged outer webs made of sheet metal, which form the contour of a regular outer web hexagon in a reference plane perpendicular to these bars, b) the grid-shaped spacer has inner meshes, the mesh walls of which are arranged vertically from within this contour Inner webs are made of sheet metal, c) the corners of the mesh contour of all the inner meshes of the grid-shaped spacer form the corners of regular inner web hexagons in the reference plane perpendicular to the bars, all of which have the same side length, d) the grid-shaped spacer has outer ones Meshes that have at least one mesh wall formed by an outer web and two further mesh walls formed by an inner web that abut an outer web on the inside thereof.
  • Such a nuclear reactor fuel element is known from German Offenlegungsschrift 34 01 630.
  • the inner webs of the grid-shaped spacer are elongated and strip-shaped. These inner webs are on both ends each attached to the inside of an outer web.
  • the mesh walls of the meshes are formed on these inner webs by means of bending edges parallel to the bars. Two of these inner webs abut each other to form the mesh.
  • the invention has for its object to further develop this known nuclear reactor fuel element and to enable lower manufacturing tolerances for the mesh of the grid-shaped spacer.
  • a nuclear reactor fuel element of the type mentioned in the introduction is characterized in accordance with the invention in that a first inner web forming a mesh wall between a first and a second mesh is fastened with its first side edge parallel to the rods to a bending edge parallel to the rods, which is located in a corner of a regular inner web hexagon between two further mesh walls formed by a second inner web, one mesh wall of which is assigned to the first and the other mesh wall to the second mesh, so that the second side edge of the first which is parallel to the bars Inner web and the two side edges of the second inner web parallel to the bars form a group of three side edges that two of the three side edges from this group each have side edges of two further inner webs which are parallel to the bars and are located in a corner of a regular inner web hexagon and the third side edge from this group either also parallel to the bars, in one corner of a regular inner web hexagon located side edges of two further inner webs or are attached to the inside of an outer web.
  • the second inner web with the first inner web fastened to its bending edge is a relatively small base element for the construction of the grid-shaped spacer.
  • This basic element can be manufactured in advance with very precise adherence to the target dimensions.
  • a number of such previously produced basic elements are put together to form a grid-shaped spacer.
  • a deviation of a basic element from its target dimensions only has an effect locally in a small area of the grid-shaped spacer and does not continue over the entire grid-shaped spacer. This means that in this lattice-shaped spacer, a predetermined target spacing of rods of the nuclear reactor fuel element can be kept very precisely from one another.
  • An advantageous embodiment of the nuclear reactor fuel according to the invention ent consists in that the two mesh walls of the outer meshes, which abut an outer web on the inside thereof and are each formed by an inner web, meet the inside of the outer web at an angle of 90 * . This facilitates the manufacture of the grid-shaped spacer.
  • a further advantageous embodiment which likewise leads to a reduction in the pressure loss in a coolant flowing into the core reactor fuel element in the longitudinal direction of the rods, is that a mesh wall has a curvature with jacket lines parallel to the rods by one direction parallel to the bars and that on the curvature a contact spring for a bar rises.
  • FIG. 1 shows a top view of the contour of a grid-shaped spacer in a reference plane perpendicular to the fuel rods of a nuclear reactor fuel element according to the invention.
  • Figure la shows an enlarged section of Figure 1
  • FIGS. 2 and 2a show a top view and an enlarged base element for the spacer according to FIG. 1.
  • Figure 2b shows a side view of the base element according to Figures 2 and 2a in the direction of arrow b in Figures 2a and
  • Figure 2c shows a side view of this base element in the direction of arrow c in Figure 2a.
  • FIGS. 3 to 11 show in plan view and enlarged further base elements III to XI for the lattice-shaped spacer according to FIG. 1.
  • Figure 12 shows a top view of another embodiment a base element for a grid-shaped spacer.
  • a nuclear reactor fuel element with a grid-shaped spacer has two holding plates, between which there is at least one such spacer.
  • a holding rod 2 the longitudinal axis of which penetrates the two mutually parallel holding plates at an angle of 90 ", is attached to one of these two holding plates at each end.
  • This holding rod 2 - generally a metal tube open at both ends - passes through a mesh of the lattice-shaped spacer with the contour according to FIG. 1.
  • This spacer is, for example, between two sleeves which are firmly seated on the outside of the holding rod 2
  • Holding rod 2 held in a form-fitting manner. Furthermore, parallel to one another and both to one another and to the holding rod 2, parallel, spaced-apart nuclear fuel containing fuel rods 3 are provided. Each of these fuel rods 3 is guided through a mesh of the spacer with the contour according to FIG. 1 and is non-positively held in this mesh with the aid of an abutment spring which presses the fuel rod 3 in question radially against two rigid abutments on two mesh walls in this mesh.
  • the lattice-shaped spacer which has the contour shown in FIG. 1 in a reference plane (drawing plane) perpendicular to the holding rod 2 and the fuel rods 3, has upright arranged outer webs made of sheet metal. In the contour in the reference plane, these outer webs form the sides 4 of the same length of a regular outer web hexagon.
  • the outer webs are not involved on the mesh walls of inner meshes 9 of the lattice-shaped spacer, but the mesh walls of these inner meshes 9 are formed exclusively by upright inner webs made of sheet metal.
  • FIGS. 2a to 2c with reference to the base element II according to FIG. 2, such a base element has a first inner web 6 and a second inner web 7, which has a bending map o parallel to the holding rod 2 and the fuel rods 3.
  • This bending edge o Is located in the middle between the two side edges 7a and 7b of the second inner web 7, which are also parallel to the holding rod 2 and the fuel rods 3.
  • the second inner web 7 forms an angle of 120 "and on one side the other side an angle of 240 ".
  • the flat first inner web 6 is located and extends through the second inner web 7 on the bending edge o with two tongues which are spaced apart and which on the first to the bars 2 and 3 parallel side edge 6a of the first inner web 6.
  • the two tongues, which are located on the first side edge 6a of the first inner web 6, are welded to the second inner web 7 to form weld seams 8.
  • a tongue spring 6c is punched out as a contact spring for a fuel rod 3 on one side of the first inner web 6 in the middle between the upper and lower end of this first inner web 6 and is located in the angular space between the first inner web 6 and the part of the second inner web 7 between Bending edge o and side edge 7a.
  • the base elements III to VII according to XI according to FIGS. 3 to 7 and according to FIG. 11 likewise have two inner webs 6 and 7, of which one inner web 7 has a bending edge o parallel to the bars 2 and 3. At this bending edge, this inner web 7 also forms an angle of 120 "on one side and an angle of 240" on the other side. Otherwise, these two inner webs are arranged identically and are connected to one another in the same way. strengthens like the inner webs 6 and 7 of the base element II according to FIG. 2. However, these base elements III to VII and XI differ from this base element II according to FIG. 2 by a different distribution of tongue springs according to the tongue spring 6c and rigid system knobs according to rigid system knobs 7c and 7d on the two inner webs 6 and 7.
  • one of the two inner webs 6 and 7 forms a mesh wall between two outer meshes 10
  • the one inner web 6 of the base elements VI and XI welded to the other inner web 7 has neither rigid contact studs nor a tongue spring, but is smooth and flat on both sides, while such an inner web 6 welded to the other inner web 7 in the base element VII according to FIG. 7 between the top end and lower end has a punched-out tongue spring as a contact spring for a fuel rod 3.
  • the inner web 7 of the base elements VI and XI with the bending edge o has between this bending edge o and one of the two side edges parallel to the bars 2 and 3 not only two rigid system knobs embossed in the same direction, but between these two rigid system studs also have a tongue spring punched out in the opposite direction as a contact spring for a fuel rod 3.
  • the basic elements III according to FIG. 3 and IV according to FIG. 4 have inner webs, one of which, as FIG. 1 a shows particularly clearly, has a curvature around a direction parallel to the bars 2 and 3 and parallel to these bars 2 and 3 len surface lines each in the direction of two rigid plant nubs, one of which is on each
  • the base elements VIII to X according to FIGS. 8 to 10 are simple individual webs which either have a tongue spring corresponding to the tongue spring 6c of the base element II or two rigid system knobs such as the rigid system knobs 7c or 7d of the base element II or neither a tongue spring nor system knobs .
  • the base elements II to XI according to FIGS. 2 to 11 are first produced and then, as shown in FIG Arranged by regular inner web hexagons with a lighter side length and the outer mesh 10. Inner webs abutting the inside of outer webs meet the inner side in question at an angle of 90 ". After welding the side edges of the inner webs, the base elements result in the corners of the inner web hexagons and on the inner side of the outer webs there is a lattice-shaped spacer in which a first inner web forming a mesh wall between a first and a second mesh with one of its side edges parallel to the bars 2 and 3 on one parallel to the bars 2 and 3
  • Bending edge o is fastened, which is located in a corner of a regular inner web hexagon between two further mesh walls formed by a second inner web, one mesh wall of which is assigned to the first and the other mesh wall to the second mesh.
  • three inner webs are welded to each other on a side edge parallel to the bars 2 and 3.
  • Rigid system studs 4a for fuel rods 3 are embossed toward the inside of the outer webs on the upright outer webs. These rigid system knobs 4a protrude into outer meshes 10 of the lattice-shaped spacer, the at least one of which is formed by an outer web Have mesh wall. The inner webs striking the inner sides of the outer webs form mesh walls belonging to outer meshes 10, which meet the inner side of the outer web in question at an angle of 90 ⁇ .

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Abstract

Ein Kernreaktorbrennelement hat einen sechseckigen gitterförmigen Abstandhalter mit geringen Fertigungstoleranzen für die Maschen; dieser Abstandhalter weist Basiselemente mit je einem ersten (6) und einem zweiten (7) Innensteg auf; der zweite Innensteg (7) bildet eine Biegekante (o), an der der erste Innensteg (6) mit einer Seitenkante (6a) festgeschweisst ist. Die Basiselemente werden zunächst hergestellt und anschliessend zusammengesetzt und innerhalb der Kontur des regelmässigen Aussensteg-Sechsecks angeordnet.

Description

ERNREAKTORBRENSTABBÜNDEL MIT SECHSECKIGEM AUS ZUSAMMENGESETZTEN BASISELEMENTEN BESTEHENDEM ABSTANDHALTER
Die Erfindung betrifft ein Kernreaktorbrennelement mit nebeneinander und zueinander parallel, mit Abstand von- einander angeordneten Stäben, von denen wenigstens einer ein Kernbrennstoff enthaltender Brennstab ist und die durch jeweils eine Masche eines gitterförmigen Abstand¬ halters geführt sind, sowie mit folgenden Merkmalen:
a) der gitterförmige Abstandhalter hat hochkant angeord¬ nete Außenstege aus Blech, die in einer zu diesen Stäben rechtwinkeligen Bezugsebene die Kontur eines regelmässigen Außensteg-Sechsecks bilden, b) der gitterförmige Abstandhalter hat innere Maschen, deren Maschenwände von innerhalb dieser Kontur hoch¬ kant angeordneten Innenstegen aus Blech gebildet sind, c) die Ecken der Maschenkontur aller inneren Maschen des gitterförmigen Abstandhalters bilden in der zu den Stäben rechtwinkligen Bezugsebene die Ecken von re¬ gelmäßigen Innensteg-Sechsecken, die alle gleiche Seitenl nge haben, d) der gitterförmige Abstandhalter hat äußere Maschen, die mindestens eine von einem Außensteg gebildete Maschenwand und zwei weitere auf einen Außensteg an dessen Innenseite stoßende, je von einem Innensteg gebildete Maschenwände aufweist.
Ein derartiges Kernreaktorbrennelement ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 34 01 630 bekannt.
Bei diesem bekannten Kernreaktorbrennelement sind die Innenstege des gitterförmigen Abstandhalters langgestreckt und streifenförmig. Diese Innenstege sind an beiden Enden jeweils an der Innenseite eines Außensteges befestigt. Die Maschenwände der Maschen sind an diesen Innenstegen durch zu den Stäben parallele Biegekanten ausgeformt. Jeweils zwei dieser Innenstege stoßen unter Ausbildung der Maschen flach aneinander.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte Kernreaktorbrennelement weiterzubilden und geringere Fertigungstoleranzen für die Maschen des gitterförmigen Abstandhalters zu ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kernreaktorbrennelement der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekenn¬ zeichnet, daß ein eine Maschenwand zwischen einer ersten und einer zweiten Masche bildender erster Innensteg mit seiner ersten zu den Stäben parallelen Seitenkante an einer zu den Stäben parallelen Biegekante befestigt ist, die sich in einer Ecke eines regelmäßigen Innensteg- Sechsecks zwischen zwei weiteren, von einem zweiten Innen- steg gebildeten Maschenwänden befindet, von denen die eine Maschenwand der ersten und die andere Maschenwand der zweiten Masche zugeordnet ist, daß die zweite zu den Stäben parallele Seitenkante des ersten Innenstegs und die beiden zu den Stäben parallelen Seitenkanten des zweiten Innenstegs eine Gruppe von drei Seitenkanten bildet, daß zwei der drei Seitenkanten aus dieser Gruppe jeweils an zu den Stäben parallelen, in einer Ecke eines regel¬ mäßigen Innensteg-Sechsecks befindlichen Seitenkanten zweier weiterer Innenstege und die dritte Seitenkante aus dieser Gruppe entweder ebenfalls an zu den Stäben paral¬ lelen, in einer Ecke eines regelmäßigen Innensteg-Sechs¬ ecks befindlichen Seitenkanten zweier weiterer Innenstege oder an der Innenseite eines Außenstegs befestigt sind.
Der zweite Innensteg mit dem an seiner Biegekante be¬ festigten ersten Innensteg ist ein verhältnismäßig kleines Basiselement für den Aufbau des gitterförmigen Abstand¬ halters. Dieses Basiselement kann vorab unter sehr genauer Einhaltung der Sollabmessungen hergestellt werden. Eine Reihe solcher vorab hergestellter Basiselemente werden schließlich zum gitterförmigen Abstandhalter zusammenge- setzt. Hierbei wirkt sich eine Abweichung eines Basis¬ elements von seinen Sollabmessungen nur lokal in einem kleinen Bereich des gitterförmigen Abstandhalters aus und setzt sich nicht über den gesamten gitterförmigen Abstand¬ halter fort. Dies bedeutet, daß in diesem gitterförmigen Abstandhalter ein vorgegebener Sollabstand von Stäben des Kernreaktorbrennelements untereinander sehr genau einge¬ halten werden kann.
Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Kern- reaktorbrennele ents besteht darin, daß die beiden auf einen Außensteg an dessen Innenseite stoßenden, jeweils von einem Innensteg gebildeten Maschenwände der äußeren Maschen auf die Innenseite des Außenstegs unter einem Winkel von 90* treffen. Dadurch wird die Fertigung des gitterförmigen Abstandhalters erleichtert.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß eine Maschenwand eine Wölbung mit zu den Stäben paralleler Mantellinien um eine zu den Stäben parallele Richtung in Richtung einer sich auf der Wölbung erhebenden starren
Anlagenoppe für einen Stab (3) aufweist. Dadurch wird der Druckverlust in einem das Kernreaktorbrennelement in Längsrichtung der Stäbe durchströmenden Kühlmittel ver¬ ringert. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung , die ebenfalls zu ei ner Herabsetzung des Druckverlusts in einem in das Kern¬ reaktorbrennelement i n Längsrichtung der Stäbe durchströ¬ menden Kühlmittel führt , besteht darin , daß eine Maschen- wand eine Wölbung mit zu den Stäben parallelen Mantel¬ linien um eine zu den Stäben parallele Richtung au fweist und daß sich au f der Wölbung eine Anlagefeder für einen Stab erhebt .
Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung näher erläutert :
Figur 1 zeigt in Draufsicht die Kontur eines gitterförmi¬ gen Abstandhalters in einer zu den Brennstäbeπ eines er¬ findungsgemäßen Kernreaktorbrennelements rechtwinkligen Bezugsebene.
Figur la zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1
Figur 2 und 2a zeigen in Draufsicht und vergrößert ein Basiselement für den Abstandhalter nach Figur 1.
Figur 2b zeigt eine Seitenansicht des Basiselements nach Figur 2 und 2a in Richtung des Pfeils b in Figur 2a und
Figur 2c zeigt eine Seitenansicht dieses Basiselements in Richtung des Pfeils c in Figur 2a.
Figuren 3 bis 11 zeigen in Draufsicht und vergrößert wei- tere Basiselemente III bis XI für den gitterförmigen Ab¬ standhalter nach Figur 1.
Figur 12 zeigt in Draufsicht eine andere Ausführungsform eines Basiselements für einen gitterförmigen Abstandhal¬ ter.
Ein Kernreaktorbrennelement mit einem gitterförmigen Ab- standhalter, dessen Kontur in Figur 1 dargestellt ist, weist zwei Halteplatten auf, zwischen denen sich min¬ destens ein derartiger Abstandhalter befindet. Ein Halte¬ stab 2, dessen Längsachse die beiden zueinander parallelen Halteplatten unter einem Winkel von 90" durchdringt, ist an jedem Ende jeweils an einer dieser beiden Halteplatten befestigt. Dieser Haltestab 2 - in der Regel ein an beiden Enden offenes Metallrohr - durchgreift eine Masche des gitterförmigen Abstandhalters mit der Kontur nach Figur 1. Dieser Abstandhalter ist beispielsweise zwischen zwei Hülsen, die fest außen am Haltestab 2 sitzen, an diesem
Haltestab 2 formschlüssig gehaltert. Ferner sind nebenein¬ ander und sowohl zueinander als auch zum Haltestab 2 parallele, mit Abstand voneinander angeordnete, Kernbrenn¬ stoff enthaltende Brennstäbe 3 vorgesehen. Jeder dieser Brennstäbe 3 ist durch eine Masche des Abstandhalters mit der Kontur nach Figur 1 geführt und in dieser Masche mit Hilfe einer Anlagefeder kraftschlüssig gehaltert, die den betreffenden Brennstab 3 radial gegen zwei starre Anlage¬ noppen jeweils an zwei Maschenwänden in dieser Masche preßt.
Die Brennstäbe 3, von denen jeder im wesentlichen aus ei¬ nen mit Kernbrennstoff gefüllten Hüllrohr aus einer Zirko¬ niumlegierung besteht, das an beiden Enden gasdicht ver- schlössen ist, brauchen daher an keiner der beiden Halte¬ platten befestigt zu sein, sondern sie haben in ihrer Längsrichtung Spiel zwischen den beiden Halteplatten und können sich daher in axialer Richtung d.h. in Längsrich¬ tung des Kernreaktorbrennelements frei ausdehnen. Der gitterförmige Abstandhalter, der in einer zum Halte¬ stab 2 und zu den Brennstäben 3 rechtwinkligen Bezugsebene (Zeichenebene) die in Figur 1 dargestellte Kontur hat, hat hochkant angeordnete Außenstege aus Blech. Diese Außenste- ge bilden in der Kontur in der Bezugsebene die gleich langen Seiten 4 eines regelmäßigen Außensteg-Sechsecks.
An den Maschenwänden von inneren Maschen 9 des gitterför¬ migen Abstandhalters sind dessen Außenstege nicht betei- ligt, sondern die Maschenwände dieser inneren Maschen 9 sind ausschließlich von hochkant angeordneten Innenstegen aus Blech gebildet.
Diese Innenstege aus Blech bilden Basiselemente mit Drauf- sichten entsprechend den Figuren 2 bis 7 und 11. Wie die
Figuren 2a bis 2c anhand des Basiselements II nach Figur 2 zeigen, hat ein solches Basiselement einen ersten Innen¬ steg 6 und einen zweiten Innensteg 7, der eine zum Halte¬ stab 2 und den Brennstäben 3 parallele Biegekaπte o auf- weist.
Diese Biegekante o. befindet sich in der Mitte zwischen den beiden ebenfalls zum Haltestab 2 und den Brennstäben 3 parallelen Seitenkanten 7a und 7b des zweiten Innenstegs 7. An dieser Biegekante o bildet der zweite Innensteg 7 auf der einen Seite einen Winkel von 120" und auf der anderen Seite einen Winkel von 240". An der Seite, an der der Innensteg 7 einen Winkel von 240" bildet, befindet sich der flache erste Innensteg 6 und durchgreift den zweiten Innensteg 7 an der Biegekante o mit zwei Zungen, die voneinander Abstand haben und die an der ersten zu den Stäben 2 und 3 parallelen Seitenkante 6a des ersten Innen¬ stegs 6 ausgebildet sind. Auf der Seite des zweiten Inneπ- stegs 7, auf der dieser den Winkel von 120° bildet, sind die beiden Zungen, die sich an der ersten Seitenkante 6a des ersten Innenstegs 6 befinden, unter Ausbildung von Schweißnähten 8 am zweiten Innensteg 7 festgeschweißt.
Auf der Seite, auf der der zweite Innensteg 7 den Winkel von 120" ausbildet, ist am Oberende und am Unterende des zweiten Innenstegs 7 in der Mitte zwischen dessen erster zu den Stäben 2 und 3 parallelen Seitenkante 7a und der Biegekante o je ein starrer Anlagenoppeπ 7c für einen Brennstab 3 herausgeprägt. Zwei diesen starren Anlagenop¬ pen 7c entsprechende starre Anlagenoppen 7d sind ferner auf der anderen Seite des zweiten Innenstegs 7, auf der dieser zweite Innensteg 7 den Winkel von 240° bildet, in der Mitte zwischen der zweiten zu den Stäben 2 und 3 parallelen Seitenkante 7b und der Biegekante o herausge¬ prägt. Je einer dieser beiden starren Anlagenoppen 7c be¬ findet sich am Oberende und am Unterende des zweiten Innenstegs 7.
Schließlich ist auf einer Seite des ersten Innenstegs 6 in der Mitte zwischen Ober- und Uπterende dieses ersten Innenstegs 6 eine.Zungenfeder 6c als Anlagefeder für einen Brennstab 3 herausgestanzt und befindet sich im Winkelraum zwischen dem ersten Innensteg 6 und dem Teil des zweiten Innenstegs 7 zwischen Biegekante o und Seitenkante 7a.
Die Basiselemente III bis VII nach XI nach den Figuren 3 bis 7 und nach Figur 11 weisen ebenfalls zwei Innenstege 6 und 7 auf, von denen der eine Innensteg 7 eine zu den Stäben 2 und 3 parallele Biegekante o hat. An dieser Bie¬ gekante o bildet auch dieser Innensteg 7 auf der einen Seite einen Winkel von 120" und auf der anderen Seite ei¬ nen Winkel von 240". Ansonsten sind diese beiden Innenste¬ ge gleich angeordnet und in gleicher Weise aneinander be- festigt wie die Innenstege 6 und 7 des Basiselements II nach Figur 2. Von diesem Basiselement II nach Figur 2 unterscheiden sich diese Basiselemente III bis VII und XI aber durch eine andere Verteilung von Zungenfedern ent- sprechend der Zungenfeder 6c und starrer Anlagenoppen ent¬ sprechend den starren Anlagenoppen 7c und 7d auf die bei¬ den Inπenstege 6 und 7.
Bildet bei einem Basiselement II nach Figur 2, VI nach Fi- gur 6, VII nach Figur 7 und XI nach Figur 11 einer der beiden Innenstege 6 und 7 eine Maschenwand zwischen zwei äußeren Maschen 10, so ist der Abstand der zu den Stäben 2 und 3 parallelen Seitenkante, mit der dieser Innensteg an der Innenseite eines Außenstegs festzuschweißen ist, von der vom Innensteg 7 gebildeten Biegekante o des betreffen¬ den Basiselements entsprechend größer als der Abstand der beiden anderen zu den Stäben 2 und 3 parallelen Seitenkan¬ ten dieses Basiselements, die jeweils in einer Ecke eines regelmäßigen Innensteg-Sechsecks befindlich an zwei Sei- tenkanten von Innenstegen zweier anderer Basiselemente festzuschweißen sind.
Ferner hat der eine am anderen Innensteg 7 festgeschweißte Innensteg 6 der Basiselemente VI und XI weder starre An- lagenoppen noch eine Zungenfeder, sondern ist beiderseits glatt und flach, während ein solcher am anderen Innensteg 7 festgeschweißter Innensteg 6 beim Basiselement VII nach Figur 7 zwischen Oberende und Unterende eine herausge¬ stanzte Zungenfeder als Anlagefeder für einen Brennstab 3 aufweist. Der Innensteg 7 der Basiselemente VI und XI mit der Biegekante o weist zwischen dieser Biegekante o und einer der beiden zu den Stäben 2 und 3 parallelen Seiten¬ kante nicht nur zwei in die gleiche Richtung herausgepräg¬ te starre Anlagenoppen auf, sondern zwischen diesen beiden starren Anlagenoppen auch eine in die entgegengesetzte Richtung herausgestanzte Zungenfeder als Anlagefeder für einen Brennstab 3.
Die Basiselemente III nach Figur 3 und IV nach Figur 4 ha¬ ben Innenstege, von denen, wie Figur la besonders deut¬ lich zeigt, einer eine Wölbung um eine zu den Stäben 2 und 3 parallele Richtung mit zu diesen Stäben 2 und 3 paralle¬ len Mantellinien jeweils in Richtung von zwei starren An- lagenoppen aufweist, von denen sich jeweils einer am
Ober- und am Unterende des Basiselements auf der Wölbung erhebt. Diese beiden starren Anlagenoppen haben dadurch geringere Höhe als die starren Anlagenoppen z.B. des Ba¬ siselements II nach Figur 2 und setzen dementsprechend auch einem Kühlmedium, das den gitterförmigen Abstandhal¬ ter nach Figur 1 rechtwinklig zur Bezugsebene und damit zur Zeichenebene durchströmt, geringeren Widerstand ent¬ gegen. Beim Basiselement III nach Figur 3 und beim Basis¬ element IV nach Figur 4 befindet sich die Wölbung mit den beiden starren Anlagenoppen jeweils zwischen der Biege¬ kante o und einer der beiden zu den Stäben 2 und 3 paral¬ lelen Seitenkante des Innenstegs 7 an diesem Innensteg 7.
Die Basiselemente VIII bis X nach den Figuren 8 bis 10 sind einfache Einzelstege, die entweder eine Zungenfeder entsprechend der Zungenfeder 6c des Basiselements II oder je zwei starre Anlagenoppen wie die starren Anlagenoppen 7c oder 7d des Basiselements II oder weder eine Zungen¬ feder noch Anlagenoppen aufweisen. Der Abstand der beiden zu den Stäben 2 und 3 parallelen Seitenkanten dieser
Einzelstege voneinander ist etwas größer als der Abstand der entsprechenden beiden Seitenkanten des Innenstegs 6 des Basiselements II nach Figur 2, da diese Einzelstege ebenfalls an der Innenseite eines Außenstegs festge¬ schweißt werden sollen.
Zur Herstellung des gitterförmigen Abstandhalters nach Figur 1 werden zunächst die Basiselemente II bis XI nach den Figuren 2 bis 11 hergestellt und anschließend wie in Figur 1 dargestellt innerhalb der Kontur des regelmäßigen Außensteg-Sechsecks mit den Seiten 4 unter Ausbildung der inneren Maschen 9 mit der Maschenkontur von regelmäßigen Innensteg-Sechsecken mit g leicher Seitenlänge sowie der äußeren Maschen 10 angeordnet. Auf die Innenseite von Außenstegen stoßende Innenstege treffen auf die betreffen¬ de Innenseite unter einem Winkel von 90". Nach dem Ver¬ schweißen der Seitenkanten der Innenstege der Basiselemen- te in den Ecken der Innensteg-Sechsecke und an der Innen¬ seite der Außenstege ergibt sich ein gitterförmiger Ab¬ standhalter, bei dem ein eine Maschenwand zwischen einer ersten und einer zweiten Masche bildender erster Innen¬ steg mit einer seiner zu den Stäben 2 und 3 parallelen Seitenkanten an einer zu den Stäben 2 und 3 parallelen
Biegekante o befestigt ist, die sich jeweils in einer Ecke eines regelmäßigen Innensteg-Sechsecks zwischen zwei wei¬ teren, von einem zweiten Innensteg gebildeten Maschenwän¬ den befindet, von den die eine Maschenwand der ersten und die andere Maschenwand der zweiten Masche zugeordnet ist. In den anderen Ecken der Innensteg-Sechsecke sind jeweils drei Innenstege jeder an einer zu den Stäben 2 und 3 parallelen Seitenkante miteinander verschweißt.
An den hochkant angeordneten Außenstegen sind starre An¬ lagenoppen 4a für Brennstäbe 3 zur Innenseite der Außen¬ stege hin herausgeprägt. Diese starren Anlagenoppen 4a ragen in äußere Maschen 10 des gitterförmigen Abstandhal¬ ters, die mindestens eine von einem Außeπsteg gebildete Maschenwand haben. Die auf die Innenseiten der Außenstege treffenden Innenstege bilden zu äußeren Maschen 10 gehö¬ rende Maschenwände, die auf die Innenseite des betreffen¬ den Außenstegs unter einem Winkel von 90β treffen.
Das Basiselement nach Figur 12, in der gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 2 und Figur 2a bis 2c haben, sind nicht nur Wölbungen 7e mit zu den Stäben 2 und 3 parallelen Mantellinien um eine zu den Stäben parallele Richtung in Richtung von starren Anlagenoppen 7c und 7d vorgesehen, die sich auf der betreffenden Wölbung erheben, sondern auf einer derartigen Wölbung 6e kann sich auch eine Zungenfeder 6c als Anlagefeder für einen Brennstab 3 erheben. Auf diese Weise setzen nicht nur die starren Anlagenoppen 7c und 7d, sondern auch die Zungenfeder 6c einem rechtwinklig zur Zeichenebene strömenden Kühlmedium geringen Widerstand entgegen.

Claims

Patentansprüche
1. Kerπreaktorbrennelement mit nebeneinander und zuein¬ ander parallel, mit Abstand voneinander angeordneten Stäben, von denen wenigstens einer ein Kernbrennstoff ent¬ haltender Brennstab ist und die durch jeweils eine Masche eines gitterförmigen Abstandhalters geführt sind, sowie mit folgenden Merkmalen:
a) der gitterförmige Abstandhalter hat hochkant angeord¬ nete Außenstege aus Blech, die in einer zu diesen Stäben rechtwinkeligen Bezugsebene die Kontur eines regelmässigen Außensteg-Sechsecks bilden, b) der gitterförmige Abstandhalter hat innere Maschen, deren Maschenwände von innerhalb dieser Kontur hoch¬ kant angeordneten Innenstegen aus Blech gebildet sind , c) die Ecken der Maschenkontur aller inneren Maschen des gitterförmigen Abstandhalters bilden in der zu den Stäben rechtwinkligen Bezugsebene die Ecken von re¬ gelmäßigen Innensteg-Sechsecken, die alle gleiche Seitenl nge haben, d) der gitterförmige Abstandhalter hat äußere Maschen, die mindestens eine von einem Außensteg gebildete Maschenwand und zwei weitere auf einen Außensteg an dessen Innenseite stoßende, je von einem Innensteg gebildete Maschenwände aufweist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein eine Maschenwand zwischen einer ersten und einer zweiten Masche bildender erster Innensteg (6) mit seiner ersten zu den Stäben parallelen Seitenkante (6a) an einer zu den Stäben (2; 3) parallelen Biegekante (o) befestigt ist, die sich in einer Ecke eines regelmäßigen Innensteg-Sechsecks zwischen zwei weiteren, von einem zweiten Innensteg (7) gebildeten Maschenwänden befindet, von denen die eine Maschenwand der ersten und die andere Maschenwand der zweiten Masche zugeordnet ist, daß die zweite zu den Stäben (2; 3) parallele Seitenkante des ersten Innenstegs (6) und die beiden zu den Stäben (2; 3) parallelen Seitenkanten (7a) und (7b) des zweiten Innenstegs (7) eine Gruppe von drei Seitenkanten bildet, daß zwei der drei Seitenkanten aus dieser Gruppe jeweils an zu den Stäben (2; 3) parallelen, in einer Ecke eines regelmäßigen Innensteg-Sechsecks befindlichen Seitenkanten zweier weiterer Innenstege und die dritte Seitenkante aus dieser Gruppe entweder ebenfalls an zu den Stäben (2; 3) parallelen, in einer Ecke eines regelmäßigen Innensteg- Sechsecks befindlichen Seitenkanten zweier weiterer Innen¬ stege oder an der Innenseite eines Außenstegs befestigt sind.
2. Kernreaktorbrennelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden auf einen Außensteg an dessen Innenseite stoßen¬ den, jeweils von einem Innensteg gebildeten Maschenwände der äußeren Maschen (10) auf die Innenseite des Außenstegs unter einem Winkel von 90" treffen.
3. Kernreaktorbrennelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Maschenwand eine Wölbung (7e) mit zu den Stäben (2; 3) paralleler Mantellinien um eine zu den Stäben (2; 3) parallele Richtung in Richtung einer sich auf der Wölbung erhebenden starren Anlagenoppe (7c, 7d) für einen Stab (3) aufweist.
4. Kernreaktorbrennelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Maschenwand eine Wölbung (6e) mit zu den Stäben (2; 3) parallelen Mantellinien um eine zu den Stäben (2; 3) parallele Richtung aufweist und daß sich auf der Wölbung (6e) eine Anlagefeder (6c) für einen Stab (3) erhebt.
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