Brevet FR2399714A1 — publié le 19790302

La présente invention concerne les réacteurs nucléaires et a notamment pour objet un dispositif d'appui et d'entre toisement pour les assemblages combustibles duooeur des réacteurs nucléaires refroidis et ralentis par eau. L'invention peut entre appliquée aux réacteurs nucléaires refroidis et ralentis par eau de grande puissance. A l'heure actuelle, la principale tendance du dévelop- pement de I1 énergétique nucléaire est l'augmentation des puissances unitaires des réacteurs nucléaires et l'éléva- tion de leurs performances technico-economiques, ce qui im- plique des prescriptions particulières en ce qui concerne la fiabilité et le court de fabrication des principaux éléments. Les orientations les plus prometteuses pour l'augmentation de la fiabilité des réacteurs nucléaires sont l'accroissement de la résistance mécanique et l'amélioration des caracteristiques hydrauliques. On connait un dispositif d'appui et d'entretoisement pour les assemblages combustibles du coeur d'un réacteur nucléaire, constitué par deux plaques solidaires l'une de l'autre. Les pieds des assemblages combustibles passent à travers des trous de la plaque supérieure et de la plaque inférieure, ce qui assure l'entretoisement des assemblages combustibles. Les pieds des assemblages combustibles s'appuient sur la plaque inférleure. Les pieds sont réalisés creux et comportent des orifices latéraux pour l'admission du caloporteur aux assemblages combustibles. Toutefois, dans ce dispositif, la longueur des pieds des assemblages combustibles doit être égale à la distance entre les plaques, ce quoi augmente la longueur totale des assemblages combustibles, d'où l'augmentation de ltencombre- ment de l'équipement de chargement-déchargement et des structures de l'installation du réacteur. En outre, dans le dispositif mentionné, les plaques maintenant les assemblages combustibles sont plates, aussi doivent-elles avoir une grande épaisseur ?fin d'assurer la résistance mécanique nécéssaire, et leur usinage requiert un matériel spécial, ce qugaugmente le coflt de fabrication du dispositif. On connait aussi un dispositif d'appui et d'entretoisement pour les assemblages combustibles du coeur d'un réacteur nucléaire (brevet américain NO 3 486 973, cl. 176-18), comprenant un tambour, sur le fond perforé duquel sont fixés les bouts inférieurs d'éléments d'appui au-dessus desquels sont placés les assemblages combustibles, et un élément d'entretoisement des assemblages combustibles à travers lequel s'effectue l'admission du caloporteur aux assemblages combustibles. L'élément d'entretoisement est constitué de deux plaques avec des trous pour le passage du caloporteur allant aux assemblages combustibles et pour l'engagement et l'entretoisement des bouts supérieurs des éléments d'appui et des assemblages combustibles. Toutefois, quand un tel dispositif est utilisé dans le réacteur nucléaire refroidi et ralenti par eau, le nombre d'éléments d'appui ntassure pas la résistance mécanique et la fiabilité nécessaires de la structure. En outre, ce dispositif comprend deux plaques utilisées en tant qu'élément d'appui et d'entretoisement pour les assemblages combustibles. La fabrication de ces plaques requiert un matériel spécial, ce qui complique et rendfihs xr la fabrication de tout le dispositif. On s'est proposé par conséquent de créer un dispositif d'appui et d'entretoisement pour les assemblages combustibles au coeur dtun réacteur nucléaire refroidi et ralenti par eau, dont la conception assurerait un accroissement de la fiabilité, ainsi qu'une simplification et un abaissement du cotit de sa fabrication. La solution consiste en ce que, dans le dispositif dtappui et d'entretoisement pour les assemblages combustibles du coeur d'un réacteur nucléaire refroidi et ralenti par eau, comprenant un tambour sur le fond perforé duquel sont fixés les bouts inférieurs d'éléments d'appui au-dessus desquels sont placés les assemblages combustibles, et un élément d'entretoisement des assemblages combustibles, assurant l'admission du caloporteur à ces assemblages combustibles, d'après l'invention les éléments d'appui sont réalisés creux, comportent des orifices latéraux pour le passage du caloporteur vers les assemblages combustibles, et sont montés sous chaque assemblage combustible, leurs bouts supérieurs étant juxtaposés ou adjacents les uns aux autres et constituant, en commun avec une ceinture les enserrant, l'élément d'entretoisement. L'invention permet d'obtenir un dispositif d'appui et d'entretoisement de conception plus fiable-pour les assemblages combustibles du coeur dtun réacteur nucléaire refroidi et ralenti par eau. Ceci résulte du fait que les éléments appui sont placés sous chaque assemblage combustible. En outre, l'invention permet de simplifier la fabrication du dispositif. Ceci résulte du fait que le rOle de l'élément d'entretoisement est joué par les bouts supérieurs des éléments d'appui, juxtaposés ou adjacents les uns aux autres et enserrés par une ceinture. La fabrication des éléments d'appui ne requiert pas de matériels spéciaux. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente un dispositif d'appui et d'entretoisement pour les assemblages combustibles du coeur d'un réacteur nucléaire refroidi et ralenti par eau, conforme à l'invention (vue en coupe longitudinale), - la figure 2 représente une vue en coupe suivant Il-Il de la figure 1; - la figure 3 représente une vue en perspective, à plus grande échelle, d1un élément d'appui conforme à l'invention;et - la figure 4 représente une vue d'ensemble en perspective du réacteur nucléaire. Le dispositif d'appui et d'entretoisement pour les assemblages combustibles du coeur dtun réacteur nucléaire refroidi et ralenti par eau comprend un tambour 1 (figure 1) dans le fond 2 duquel sont usinés des trous 3 et 4 pour l'entrée du caloporteur dans le tambour 1. Les bouts inférieurs 5 des éléments d' appui 6 sont fixés dans les trous 4 du fond 2 du tambour 1. Au-dessus des éléments d'appui 6 sont placés les assemblages combustibles 7. Les bouts supérieurs 8 des éléments d'appui 6, juxtaposés ou adjacents les uns aux autres et enserrés par une ceinture 9, constituent en commun avec cette ceinture l'élément d'entretoisement des assemblages combustibles 7. La surface extérieure des bouts supérieurs 8 (figures 1, 2) des éléments d'appui 6 est de forme polygonale. La surface intérieure de la ceinture 9 est réalisée en accord avec la forme du périmètre des bouts supérieurs 8 des éléments d'appui 6 extérieurs. Dans les bouts supérieurs 8 (figure 2, 3) des éléments d'appui 6 sont montées des vis de serrage 10 (figure 3), prévues pour éliminer les jeux tecbnologiques. Le bout inférieur 5 de chaque élément d1appui 6 est fixé dans le trou 4 du fond 2 à l'aide d'une douille taraudée 11 La douille taraudée 11 permet de régler la position de ltélémeff d'appui 6 en hauteur. Dans les parois 1atéreles de l'élément 6 sont pratiqués des orifices 12 pour le passage du caloporteur vers les assemblages combustibles 7 (figure 1). Les tubulures d'entrée 13 (figure 43 pour l'admission du caloporteur et les tubulures de sortie 14 pour l'évacua- tion du caloporteur sont réalisées sur la cuve 15 du réacteur nucléaire. Le principe de fonctionnement du dispositif faisant l'objet de l'invention est le suivant. Le caloporteur arrive au réacteur nucléaire et en sort dans les sens indiqués par les flèches de la figure 4, à travers les tubulures d'entrez 13 et les tubulures de sortie 14, respectivement. Le profil du fond 2 (figure 4) du tambour 1, llemplace- ment du fond 2 dans la cuve 15 du réacteur, le nombre et la dimension des trous 3 (figure 1) dans le fond 2 sont choisis de telle façon que le débit de caloporteur à travers les trous 3 du fond 2 et par conséquent à travers les assemblages combustibles 7, soit uniforme et stable. Le caloporteur passant à travers la tubulure d'entrée 13 (figure 4) arrive dans l'écartement entre la cuve 15 et le tambour 1, passe par les trous 3 et 4 (figure 1) et entre dans le tambour 1. Le profil du passage courbe formé par la cuve 15 (figure 4) et le fond 2, ainsi que le laminage de la veine de caloporteur par les trous du fond 2, assurent l'abasssement des pulsations de la pression et l'uniformisation du champ de vitesses du caloporteur en aval du fond 2. Le flux stabilisé de caloporteur passe par les orifices 12 (figure 3) et entre dans les éléments d'appui 6, dtod il va aux assemblages combustibles 7 (figure 1). Le caloporteur chauffé dans les assemblages combustibles 7 (figure 4) sort du réacteur nucléaire par les tubulures 74, L'invention améliore les performances technico-économiques, ce qui résulte du fait que la fabrication des éléments du dispositif constituant son objet ne requiert pas de matériels spéciaux. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre das le cadre de la revendication qui suit. REVENDICATION Dispositif d'appui et d'entretoisement pour les assemblages combustibles du coeur d'un réacteur nucléaire refroidi et ralenti par eau,ditype comprenant un tambour sur le fond perforé duquel sont fixés les bouts inférieurs d'éléments d'appui au-dessus desquels sont placés les assemblages combustibles, et un élément d'entretoisement des assemblages combustibles, à travers lequel s'effectue l'admission du caloporteur aux assemblages combustibles, caractérisé en ce que les éléments d'appui sont réalisés creux, comportent des orifices latéraux pour le passage du caloporteur vers les assemblages combustibles, et sont montés chacun sous l'assemblage combustible correspondant, les bouts supérieurs desdits éléments d'appui étant juxtaposés ou adjacents les uns aux autres et constituant, conjointement avec une ceinture les enserrant, l'élément d'entretoisement desdits assemblages.