NUCLEAR REACTOR FUEL ELEMENT SUPPORTING DEVICE

Abstract: 1. A nuclear reactor fuel element having a plurality of fuel rods (1) which are arranged parallel to one another within a surrounding casing (2) and secured with respect to the latter, where, at one end, the fuel rods have recesses (11, 12) in the form of flats which are shaped like a section of a cylinder and into which grip locking plates (4) which are transversely arranged to the axis of the element and are held in their position by a holding ring (3) and, together with the latter, are arranged in the surrounding casing, characterised in that by rotation about their longitudinal axes with a simultaneously effected engagement into the recesses (11, 12), the locking plates (4) can be individually placed into slots (31) in the holding ring (3), which are arranged obliquely to the axis of the element, and the recesses (11, 12) have chamfered flats at one end.

Description: Stabhalterung für Kernreaktor-Brennelemente Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kernreaktor-Brennelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es von der Anmelderin bereits früher in der DE-A- 27 21 869 in zwei alternativen Ausführungsformen beschrieben worden ist. Die dort gegebenen Hinweise auf die Notwendigkeit einer leichten Montage und Demontage der einzelnen Brennstäbe aus dem Brennelement und auf die dabei zu beachtenden Bedingungen treffen auch auf die vorliegende Erfindung zu. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung des bekannten Brennelementes dahingehend, dass einzelne Brennstäbe aus dem Element entfernt und in dieses wieder eingesetzt werden können, ohne dass dazu das gesamte Brennstabbündel aus seinem Hüllkasten gezogen werden müsste; das Ziehen des Brennstabes soll darüberhinaus sowohl in Richtung auf den Elementfuss als auch auf den Elementkopf möglich sein. Die Ausführbarkeit der Montage und Demontagearbeiten mittels fernbedienter Werkzeuge, wie sie im Falle bestrahlter Brennelemente erforderlich ist, soll weiter verbessert werden, ebenso wie der Strömungswiderstand herabgesetzt.werden soll, den die Stabhalterung dem durch das Element strömenden Kühlmittel entgegensetzt. Die Lösung der. Aufgabe erfolgt durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannte Merkmal. Das Einlegen der Schliessbleche kann erfolgen, ohne dass dazu der Haltering aus dem Brennelementhüllkasten gezogen werden müsste. Dabei wird jedesmal eine Reihe von Brennstäben durch die besondere Ausgestaltung an ihren Enden formschlüssig befestigt bzw. wieder freigegeben. Das Ziehen eines einzelnen Brennstabes dieser Reihe ist dann in beiden Richtungen gleich gut möglich. Die benötigten Bauteile können eine fertigungstechnisch günstige einfache Form aufweisen, und die erforderlichen Bewegungen zueinander sind ohne weiteres durch fernbediente Werkzeuge ausführbar. Im Anspruch 2 wird ein besonders günstiges Profil für die Schliessbleche. vorgeschlagen, das in Zusammenwirken mit der im Anspruch 3 vorgeschlagenen besonderen Ausgestaltung des Fuss endes der Brennstäbe eine sichere Verriegelung desselben im Element gewährleistet, und zwar gegen Bewegungen in der einen wie der anderen Richtung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsaxialschnitt durch das untere Ende des Brennelementes entsprechend der Linie I-I der Fig. 2 und Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Linie II-II der Fig. 1. Das Brennelement besteht aus einer Vielzahl von mit Spaltoder Brutstoff gefüllten Brennstäben 1. grosser Länge, die in bekannter, hier nicht dargestellter Weise durch Ab standshalter in einem hier dreieckigen Raster fixiert werden und innerhalb eines im Beispiel sechseckig ausgeführten Hüllkastens 2 angeordnet sind. Das Element wird durch Kühlmittel, z.B. durch flüssiges Natrium in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung durchströmt. Gegen ein durch diese Strömung hervorgerufenes Aufschwimmen müssen die Stäbe durch eine Halterung gesichert werden, die aus einem Haltering 3 und einer Anzahl von Lamellen 4 besteht. Diese haben einen Querschnitt in Form eines Parallelipeds mit gebrochenen spitzen Kanten und werden in entsprechende, im Haltering 3 schräg angeordnete Nuten 31 eingelegt, indem sie zunächst mit parallel zur Element-Längsachse angeordneten Längsseiten des Querschnitts eingeschoben und anschliessend soweit umgeklappt werden, dass ihre Schmalseiten parallel zur Element-Längsachse zu liegen kommen. In dieser Stellung werden sie durch einen Sicherungsring 5 festgehalten, der vom Elementfuss her gegen den Haltering 3 geschoben und beispielsweise mittels. Schrauben 6 am Hüllkasten befestigt wird. Als Widerlager für den Haltering 3 dienen mehrere, über den Umfang verteilte und z.B. durch Punktschweissung mit dem Hüllkasten 2 verbundene Anschläge 7. Die in ihre Endlage gedrehten Lamellen 4 greifen in zylinderabschnittförmige, an ihrem einen Ende abgeschrägte Ausnehmunwntl1bzw. 12 im Fuss der Brennstäbe 1. Die Lamellen 4 ebenso wie zur-Aussteifung des Sicherungsringes 5 angeordnete Streben 51 setzen dem Kühlmittelstrom nur einen geringen Widerstand entgegen, wodurch die zu dessen Aufrechterhaltung erforderliche Pumpleistung im Kühlmittelkreislauf gering gehalten werden kann.

Claims: Stabhalterung für Kernreaktor-Brennelemente Patentansprüche 1. Kernreaktor-Brennelement mit einer Vielzahl von innerhalb eines Büllkastens (2) parallel zueinander angeordneten und gegenüber diesem festgehalterten Brennstäben (1), wobei die Brennstäbe am einen Ende Ausnehmungen (11, 12) aufweisen, in die quer zur Elementachse angeordnete Schliessbleche (4) fassen, die durch einen Haltering (3) in ihrer Lage fixiert und mit diesem im Hüllkasten angeordnet sind, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgendes Merkmal: a) Die Schliessbleche (4) sind einzeln unter Drehung um ihre Längsachse bei gleichzeitig hergestelltem Ein griff in die Ausnehmungen (11, 12) in im Haltering (3) schräg zur Elementachse angeordnete Schlitze (31) einlegbar. 2. Schliessblech (4) für ein Element nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgendes Merkmal: a) Es weist einen Querschnitt etwa in Form eines Para llelipeds mit in zur Element-Längsachse parallele Lage bringbaren Seiten auf. 3. Brennstab (1) für das Zusammenwirken mit einen Schliessblech (4) nach Anspruch 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgendes Merkmal: a) Die Ausnehmungen (11,12) haben die Gestalt zylinder abschnittförmiger, an einem Ende abgeschrägter Abflachun gen.

Inventors: SCHMELING, FRANK, WIERES, LUDWIG
Applicants: INTERATOM GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
Application year: 1982
Main classification: G21C3
IPC codes: G21C3