IT8419932A1

IT8419932A1 - Griglia distanziatrice per combustibile nucleare con strisce esterne perfezionate

Info

Publication number: IT8419932A1
Application number: ITMI1984A019932A
Authority: IT
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1983-03-09
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1985-09-07
Also published as: BE899119A; IT1175946B; US4585616A; JPH0130119B2; IT8419932A0; JPS59171887A

Description

ALESSANDRO ZIMi ?

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo

- "GRIGLIA DISTANZIATRICE PER COMBUSTIBILE NUCLEARE CON STRISCE ESTERNE <">PERFEZIONATE"

della WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION, di nazionalit? statunitense, con sede a Pittsburgh, Pennsylvania (U.S.A.) Inventori designati: Edmund E. DeMario, Ronald P. Knott Depos<i>tata i<i >Q 7 MAR. 1984 1 99324/84

RIASSUNTO

L'invenzione riguarda una griglia distanziatrice per combustibile nucleare con strisce esterne perfezionate. La griglia ha una disposizione ad imballaggio per uova di strisce di griglia interposte che forma in essa delle celle per racchiudere le barre di combustibile. La griglia ha anche quattro strisce esterne collegate insieme in una disposizione di forma quadrata che circondano i bordi verticali delle strisce di griglia. Le strisce esterne hanno una parte centrale alla quale sono fissati i bordi verticali delle strisce di griglia. Le strisce esterne hanno anche delle parti di bordo longitudinali elastiche superiori ed inferiori che si estendono verticalmente oltre le loro relative parti centrali di strisce esterne ed orizzontal-9

mente verso l'esterno.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

<">La presente invenzione si riferisce in generale a complessi d? combustibile per reattore nucleare e pi? in particolare ad una griglia per distanziare barre di combustibile, che ha delle ,QQ. ALti5AlNur\^

-2-

strisce esterne perfezionate.

La presente domanda di brevetto fa riferimento alla contemporanea domanda di brevetto depositata dalla richiedente e intitolata "Griglia distanziatrice per combustibile nucleare con strisce di griglia perfezionate" il cui inventore ? E.E. DeMario.

Le griglie distanziatrici per combustibile nucleare vengono impiegate per mantenere con precisione la distanza tra barre di combustibile in un nocciolo di reattore nucleare, impedire la vibrazione delle barre e fornire il sopporto laterale per le barre di combustibile. Le progettazioni tradizionali di griglie per complessi di cogibustibile per reattore nucleare comprendono una molteplicit? di strisce di griglia interposte, con configurazione ad imballaggio per uova, progettate per formare delle celle che accolgono barre di combustibile. Vengono utilizzate delle feritoie per effettuare un impegnamento di bloccaggio con le strisce vicine. Ogni cella assicura il sopporto per una barra di combustibile in una data posizione assiale mediante l'impiego di molle relativamente elastiche e cavit? relativamente rigide formate nel metallo". Delle strisce esterne sono fissate insieme e racchiudono perifericamente le strisce di griglia per impartire resistenza e rigidit? alla griglia. Per ridurre al minimo lo spostamento laterale di barre di combustibile e migliorare le caratteristiche di combustibile di un complesso, un certo numero di griglie viene distanziato lungo il complesso di combustibile.

In un reattore ad acqua pressurizzata (PWR), tipicamente alcune delle celle di griglia accolgono foderi di guida delle barre di regolazione al posto delle barre di combustibile. Ogni griglia ? mantenuta in posizione lungo il complesso di combusti bile mediante fissaggio ai foderi di guida.

In un reattore ad acqua bollente (BWR), tipicamente un rivestimento metallico circonda le barre di combustibile e le gri^ glie. Ogni griglia ? mantenuta in posizione lungo il complesso di combustibile mediante una barra di bloccaggio speciale. In una disposizione tradizionale, in una data posizione verticale della griglia del complesso di combustibile esistono quattro griglie allineate orizzontalmente in una disposizione rettangolare, circondata dal rivestimento.

I progettisti cercano costantemente di migliorare la presta zione delle griglie. Nelle zone interessate si ha la riduzione della caduta di pressione del flusso di refrigerante longitudinale che passa attraverso la griglia e fa fronte alla perdita della forza elastica dovuta al rilassamento delle sollecitazioni indotto dalle radiazioni, nonch? all'ammortizzamento elastico dei complessi di combustibile durante il trasporto. Accorgimenti di particolare importanza per complessi di combustibile per reattore ad acqua bollente consistono nel proteggere, median te ammortizzamento, la griglia dalle forze sismiche che agiscono sul rivestimento metallico e nel dirigere il flusso d?acqua relativamente pi? fredda da una posizione lungo le pareti del rivestiroento metallico verso il flusso d'acqua relativamente pi? calda attraverso le celle interne della griglia.

Detto in breve, l'invenzione si riferisce ad una griglia per *? complessi di combustibile per reattore nucleare per distanziare barre di combustibile. La griglia ha una disposizione ad imballaggio per uova di strisce di griglia interposte che creano delle celle per racchiudere le barre di combustibile. La griglia ha anche quattro strisce esterne collegate insieme in una dispo sizione di fDr.ma rettangolare che circonda i bordi verticali delle strisce di griglia. Le strisce esterne hanno una parte centrale alla quale sono fissati i bordi verticali delle strisce di griglia. Le strisce esterne hanno delle parti di bordo longitudinali elastiche superiori ed inferiori che si estendono verticalmente oltre le loro relative parti centrali delle strisce esterne e orizzontalmente verso l'esterno. ;L'oggetto dell'invenzione ? particolarmente evidenziato e rivendicato chiaramente nella parte conclusiva della presente descrizione. Tuttavia l'invenzione, sia per quanto riguarda la sua organizzazione che il suo metodo di funzionamento, insieme con altri suoi vantaggi, pu? essere cos? compresa con riferimen to alla seguente descrizione, letta in relazione ai disegni allegati , in cui: ;la figura 1 ? una vista isometrica, parzialmente squarciata, della griglia dell'invenzione; ;la figura 2 ? una sezione verticale della griglia illustrata nq. ALESSANDRO ZlMt ;-5- ;nella figura 1, eseguita lungo la linea II-II,che comprende an che due-barre di combustibile quasi all'inizio della loro vita in un reattore; ;la figura 3 ? una vista in pianta della griglia illustrata nella figura 1 che comprende anche una barra di combustibile al la fine della sua vita nel reattore; e ;la figura 4 ? una sezione orizzontale d'un complesso di combustibile per reattore ad acqua bollente mostrante quattro griglie, identiche alla griglia illustrata nella figura 1, circondate da un rivestimento metallico. ;Si rimanda ora dettagliatamente a diverse forme d'esecuzione preferite attuali dell'invenzione, un cui esemplo ? illustrato nei disegni allegati. Nei disegni, i numeri di riferimen to eguali indicano parti eguali o corrispondenti per tutte le diverse figure. ;Nelle figure ? mostrata una griglia 10 per distanziare barre di combustibile 18 (di cui soltanto due sono mostrate per chiarezza nella figura 2 ed una nella figura 3) in un complesso di combustibile 38 per reattore nucleare. La griglia 10 ha una molteplicit? di strisce di griglia interposte 12 che sono disposte in una configurazione ad imballaggio per uova per creare delire celle 7 per racchiudere separatamente ognuna delle barre di combustibile 18. La griglia 10 ha anche quattro strisce esterne 20 collegate tra loro in modo da formare una disposizio ne nel complesso rettangolare che circonda i bordi verticali 16 ,n?. ALES5ANDKCJ ?IWt ;-6- ;delle strisce di griglia. ;Ogni striscia esterna 20 ha una parte centrale 22, una parte di bordo longitudinale elastica superiore 24 ed una parte di bordo longitudinale elastica inferiore 26. Preferibilmente le parti di bordo 24 e 26 sono in un sol pezzo con la parte cen trale 22 sulla loro striscia esterna corrispondente. I bordi verticali 16 delle strisce di gfiglia vengono fissati alle parti centrali 22 delle loro relative strisce esterne circostanti 20. Le parti di bordo 24 e 26 delle strisce esterne si estendono verticalmente oltre le loro relative parti centrali 22 della loro striscia esterna comune, e le parti di bordo 24 e 26 sporgono orizzontalmente verso l'esterno dalla griglia oltre le loro relative parti centrali 22 della loro striscia esterna comune. Preferibilmente le parti centrali 22 delle strisce esterne eono nel complesso rigide quando le strisce 20 vengono fissate ai loro bordi verticali 16 delle relative strisce di griglia e le parti di bordo 24 e 26 delle strisce esterne sono nel complesso curvate verso l'interno. ;E' conveniente che ogni parte centrale 22 della sttiscia esterna abbia almeno uno (e preferibilmente due) piolini 34 nel complesso rigidi che si estendono verso l'esterno. I piolini 34 si estendono meno della sporgenza delle parti di bordo 24 e 26 della relativa striscia esterna. Preferibilmente i piolini 3^ sono in un sol pezzo con le loro relative strisce esterne 20. ;La griglia 10 pu? essere utilizzata in qualsiasi complesso ALESSANDRO ZI? ;;di combustibile, come per esempio quelli impiegati in un reatto re ad acqua bollente o quelli impiegati in un reattore ad acqua pressurizzata. Le parti di bordo 24 e 26 delle strisce ester ne ammortizzano elasticamente le barre di combustibile racchiuse dagli effetti di forze che agiscono sui contenitori di spedai zione (non mostrati) impiegati per trasportare complessi di com bustibile fino ai reattori. I piolini 34 delle strisce esterne limitano la flessione delle parti di bordo 24 e 26 per evitare ad esse danni. ;In un complesso di combustibile 38 per reatt?re ad acqua bollente (vedi figura 4) avente un rivestimento metallico 36 che circonda una disposizione rettangolare a quattro griglie, due strisce esterne non opposte 20a e 20b d'una griglia 10a hanno le loro parti di bordo 24 e 26 (mostrate pi? chiaramente nelle figure 1 e 2) in contatto nel complesso elastico con il rivestimento metallico 36. Ci? ha diversi effetti: impedire in generale il passaggio longitudinale del refrigerante tra la griglia 10 e il rivestimento metallico 36, dirigere nel complete so tale refrigerante bloccato trasversalmente verso il centro della griglia 10 e ammortizzare gli effetti sulle barre di combustibile 18 d'una forza trasversale sul rivestimento metallico 36." Il bloccaggio e l'inoltro del flusso di refrigerante relati_ vamente pi? freddo da una posizione lungo le pareti del rivesta mento verso il flusso relativamente pi? caldo, attraverso le celle interne della griglia, favorisce una temperatura del re. ALESSANDRO ZIN> ;;frigerante pi? uniforme attraverso il fascio di barre combustibile 18_presenti nella griglia ed aumenta la prestazione del CHF (flusso di calore critico). I piolini 34 (vedi figura 1 e 2) si estendono per meno della sporgenza delle loro relative parti di bordo 24 e 26 in assenza d'una forza trasversale sul rivestimento metallico 36. I piolini 3^ limitano gli effetti di tale forza, quando sono presenti, sulle parti di bordo 24 e 26 delle strisce esterne. L'installazione delle griglie 10 nel rivestimento metallico 36 viene resa pi? facile da linguette standard 32 sulle parti di bordo 24 e 26 delle strisce esterne. ;Si raccomanda che le strisce esterne 20 siano formate da un materiale di sezione d'urto a bassa cattura neutronica, come per esempio zirconio o una lega di zirconio e che siano fissate insieme e ai bordi verticali 16 delle strisce di griglia median te saldatura. ;Nella griglia 10 una o pi? celle 7 e preferibilmente ogni cella, ha un asse longitudinale ed ha ognuna delle sue relative strisce di griglia 12 con almeno una (e preferibilmente appena una) sporgenza 14 (preferibilmente nel complesso rigida) che sporge nella sua cella corrispondente 7 per distanziare in essa una relativa barra di combustibile racchiusa 18. ;-In una prima forma d'esecuzione della griglia con strisce di griglia perfezionata, in una cella 7, le sporgenze 14a su una coppia di strisce di griglia non opposte sono nel complesso chiuse al passaggio longitudinale del refrigerante attraverso ,ng. ALESSANDRO zm ;;-9- ;esse, mentre le sporgenze rimanenti 14b sulle relative rimanenti strisce di griglia sono nel complesso aperte a tale passaggio. E? conveniente che le sporgenze 14 sporgano nel complesso perpendicolarmente verso l'asse longitudinale delle loro relative celle 7 e che le sporgenze 14 in qualsiasi cella 7 siano nel complesso complanari. Preferibilmente le sporgenze chiuse 14a sono degli archi che corrono nel complesso longitudinale e sono di forma nel complesso trapezoidale, mentre le sporgenze aperte 14b sono degli archi che corrono nel complesso trasversa le e sono analogamente di forma nel complesso trapezoidale. Si raccomanda che le sporgenze 14 siano in un sol pezzo con le loro relative strisce di griglia 12 e che le strisce di griglia 12 con le sporgenze in un sol pezzo 14 siano, costituite da un materiale di sezione d'urto a bassa cattura neutronica, come per esempio zirconio o una lega di zirconio (analogamente alle strisce esterne 20). ;Nella prima forma d'esecuzione della griglia, con le strisce di griglia perfezionate, descritta nel paragrafo precedente, la relativa barra di combustibile racchiusa 18 (vedi figura 3) ha un accoppiamento lasco contro le sporgenze 14 della griglia 10. Questo pu? essere progettato in modo che si verifichi soltanto verso la fine della vita del complesso di combustibile corrispon dente nel reattore nucleare, come sar? descritto pi? avanti in un'altra forma d'esecuzione della griglia, o un accoppiamento lasco pu? essere previsto durante la fabbricazione del comples,ng. ALESSANDRO ZlNi ;-10- ;so di combustibile. Quando ? presente un accoppiamento lasco, qualunque sia la causa, le forze idrauliche manterranno le barre di combustibile 18 in posizione corretta nelle celle 7 della griglia 10. Esaminando la figura 3, la relativa barra di corabu stibile racchiusa 18 verr? forzata nel complesso via dal contatto con le sporgenze chiuse 14a e in contatto con le sporgenze aperte 14b, a causa dell'interazione del passaggio longitudi_ naie del refrigerante attraverso la cella 7, nel complesso contro le sporgenze chiuse 14a ed attraverso le sporgenze aperte 14b. ;In una seconda forma d?esecuzione della griglia con strisce di griglia perfezionate, con o senza l?incorporazione della prima forma d'esecuzione precedentemente descritta, le sporgenze 14 in una qualsiasi cella 7 sono nel complesso complanari e giacciono in uno di due piani separati longitudinalmente. Il piano per le sporgenze 14 in una cella 7 viene scelto in modo che una cella 7', avente le sue sporgenze 14 che giacciono nel complesso in uno dei due piani, abbia le sporgenze 14 nelle celle opposte 7" sull'altro lato delle sue relative strisce di griglia 12 che giacciono nell'altro dei due piani (vedi figure 1 e 4). La caduta di pressione del flusso del refrigerante longitudinale attraverso la griglia 10 viene ridotta, poich? le sporgenze 14 non sono alla stessa altezza per tutta la griglia 10. Inoltre la griglia 10 non si incliner? rispetto alle barre di combustibile 18^ poich? le sporgenze 14 sono in due piani che attraversano la griglia 10 anzich? in un solo piano. ;.?9. ALESSANDRO ZIM. ;;-11- ;Pref eribilmente per la seconda forma d'esecuzione precedente mente descritta della griglia con strisce di griglia perfeziona te, una striscia di griglia 12 ha una singola sporgenza chiusa 14a che sporge in una cella ed una singola sporgenza aperta 14b che sporge nella cella opposta all'altro lato della striscia di griglia, le sporgenze chiuse 14a su una striscia di griglia 12 essendo nel complesso allineate e le sporgenze aperte 14b su ta le griglia essendo anch'esse nel complesso allineate. Nei casi in cui le sporgenze chiuse 14a siano archi che corrono longitudinalmente e le sporgenze aperte 14b siano archi che corrono trasversalmente, le sporgenze chiuse 14a sarebbero allineate nel complesso verticalmente e le sporgenze aperte 14b sarebbero allineate nel complesso longitudinalmente. ;In una terza forma d'esecuzione della griglia con strisce di griglia perfezionate, con o senza l'incorporazione della pri ma e della seconda forma d'esecuzione descritte precedentemente, per una cella particolare 7 almeno due relative strisce di griglia 12 non opposte sono elastiche e si flettono in modo elastico per afferrare flessibilmente la relativa barra di combustibile racchiusa 18. Le strisce di griglia elastiche 12 si flet tono nella zona delle loro sporgenze 14 e le sporgenze 14 (preferibilmente sporgenze rigide, come detto precedentemente) vengono in contatto con la barra di combustibile 18 in modo fless_i bile, grazie alle strisce di griglia elastiche. Si raccomanda che tutte le relative strisce di griglia per la particolare cel jngK;;-12- ;la siano elastiche e che una molteplicit? (e preferibilmente tutte) di relative strisce di griglia 12 per tutte le celle 7 nella griglia 10 siano elastiche ed abbiano le sporgenze 14 nel complesso analoghe alle sporgenze della particolare cella. Come detto precedentemente, si preferisce che ognuna delle celle 7 abbia ognuna delle sue relative strisce di griglia 12 con una singola sporgenza 14 che sporge nella sua cella corrispondente. Incorporando l'azione elastica nelle strisce di griglia 12, anzich? basandosi soltanto su sporgenze standard elastiche ester ne o in un sol pezzo (o molla e cavit?), l'altezza della griglia 10 pu? essere ridotta, ci? che dar? come risultato una caduta ridotta di pressione del flusso di refrigerante longitudinale che passa attraverso la griglia 10. ;In una quarta forma d'esecuzione della griglia con strisce di griglia perfezionate, le disposizioni della prima e della terza forma d'esecuzione descritte precedentemente vengono combinate in un'unica forma d'esecuzione (con o senza l'incorporazione della seconda forma d'esecuzione). Quando le barre di com bustibile 18 e la loro griglia 10 sono all'inizio della loro vi ta in un reattore nucleare (vedi figura 2), le strisce di griglia 12 sono elastiche e (analogamente alla terza forma d'esecu zione) si flettono in modo elastico nella zona delle loro sporgenze 14 per afferrare flessibilmente la barra di combustibile racchiusa 18 con le sporgenze 14. Quando le barre di combustibi. le 18 e la loro griglia 10 sono alla fine della loro vita nel reattore nucleare, le strisce di griglia 12 hanno perduto nel complesso la loro elasticit? a causa del rilassamento delle sol lecitazloni indotto dalle radiazioni. Un accoppiamento lasco (analogamente alla prima forma d'esecuzione) delle barre di com bustibile 18 contro.le sporgenze 14 ? progettato in modo che si verifichi alla fine della loro vita (vedi figura 3), tenendo conto degli effetti delle radiazioni (principalmente il rilassa mento delle sollecitazioni indotto dalle radiazioni delle strisce di griglia 12 e secondariamente l'accrescimento indotto dal le radiazioni della griglia 10 e lo scorrimento indotto dalle radiazioni delle barre di combustibile 18 che riduce il loro diametro ),come pu? essere fatto dagli esperti della tecnica. Qui la barra di combustibile racchiusa 18 verr? forzata nel com plesso via dal contatto con le sporgenze chiuse 14a e nel complesso in contatto con le sporgenze aperte 14b. La barra di combustibile 18 sar? mantenuta in tale posizione nella cella 7 a causa dell'interazione del flusso longitudinale di refrigerar! te attraverso la cella 7 nel complesso contro le sporgenze chi? se 14a e nel complesso attraverso le sporgenze aperte 14b. Una o pi? preferibilmente tutte, le celle 7 nella griglia 10 hanno tali strisce di griglia flessibili 12 e tali sporgenze aperte e chiuse 14a e 14b. Un materiale per esempio zirconio o una lega di zirconio, scelto per la striscia di griglia 12 e preferibilmente per le sporgenze in un sol pezzo 14, avr? una certa elasticit? all'inizio della sua vita in un reattore nucleare e per ,ng . ALESSANDRO l\m ;;-14- ;der? tale elasticit? alla fine della sua vita a causa del rilassamento delle sollecitazioni indotto dalle radiazioni (come pu? essere determinato dagli esperti della tecnica). Tale mate riale offre anche una sezione d'urto a bassa cattura neutronica. ;La striscia esterna nel complesso rigida 20 completa il sopporto della barra di combustibile 18 nelle celle esterne 7 avendo la sua parte centrale 22 delle molle relativamente elastiche 28 e delle imbutiture relativamente rigide 30. Preferibil mente le molle 28 sono archi pi? lunghi e le imbutiture 30 sono archi pi? corti, tutti in un sol pezzo con la parte centrale 22 della striscia esterna 20. Gli archi della striscia esterna sono orientati longitudinalmente o trasversalmente per completa re il disegno formato da coppie di sporgenze chiuse non opposte e coppie di sporgenze aperte non opposte delle celle 7 descritto precedentemente per gli archi delle strisce di griglia 12. ;In un prodotto (non ancora provato in un reattore) una griglia quadrata, di 4 per 4 celle, con lato di circa 2,5 pollici 6,35cm) sopportava 16 barre di combustibile. Le strisce di griglia erano alte circa 7/8 pollici (2,17 cm) e spesse circa 18 millesimi di pollice (0,45 mm) e si flettevano (all'inizio della di ;loro vita di circa 6/8/millesimi di pollice (0,15-0,2 mm) a cau sa della presenza d'una barra di combustibile. La striscia ester na aveva uno spessore di circa 18 millesimi di pollice (0,45 mm) ed aveva la sua parte centrale alta circa 7/8 di pollice (2,17 cm) ed ogni parte di bordo alta circa 1/0 di pollice (0,31 cm). ;

Claims

RIVENDICAZIONI ;

1 . Griglia per distanziare barre di combustibile in un complesso di combustibile per reattore nucleare, comprendente: una molteplicit? di strisce di griglia interposte disposte in una configurazione ad imballaggio per uova che forma in essa delle celle per racchiudere separatamente ognuna delle barre di combu stibile; e quattro strisce esterne fissate tra loro in una disposizione di forma nel complesso quadrata che circonda i bordi verticali delle strisce di griglia, tali strisce esterne avendo ognuna una parte centrale ed una parte di bordo longitudinale elastica superiore ed inferiore, i bordi longitudinali delle strisce di griglia essendo fissati alle parti centrali delle loro relative strisce esterne e le parti di bordo estendendosi ver ticalmente oltre le .loro relative parti centrali delle loro ,nq. ALESSANDRO ZIN? ;;-16- ;strisce esterne comuni e sporgendo orizzontalmente verso l'esterno oltre esse. ;2. Griglia secondo la riv. 1 t in cui la parte centrale di ognuna delle strisce esterne ? nel complesso rigida quando vie^ ne fissata ai bordi verticali delle loro relative strisce di griglia. ;3. Griglia secondo la riv. 2, in cui la parte centrale di ogni striscia esterna comprende almeno un piolino nel complesso rigido sporgente verso l'esterno che si estende meno della spor genza delle relative parti di bordo. ;4. Griglia secondo la riv. 3, in cui i piolini sono in un sol pezzo con le loro relative strisce esterne. ;3. Griglia secondo la riv. 4, in cui una delle celle ha un asse longitudinale ed ha ognuna delle sue relative strisce di griglia con almeno una sporgenza nel complesso rigida che sporge in una certa cella per distanziare in essa la relativa barra di combustibile racchiusa, le sporgenze d'una tale cella su una coppia di relative strisce di griglia non opposte essendo nel complesso chiuse al passaggio longitudinale di refrigerante attraverso una tale cella e le sporgenze rimanenti di una tale cella sulle rimanenti strisce di griglia associate essendo nel complesso aperte al passaggio longitudinale di refrigerante attraverso una tale cella, in cui all'inizio della vita d'un reat tore le relative strisce di griglia sono elastiche e si flettono come una molla nella zona delle loro sporgenze per afferrare lt,g. ALbSSANDRO ZIOJi ;-17- ;in modo flessibile la relativa barra di combustibile racchiusa con le sporgenze, e in cui alla fine della vita del reattore, le relative strisce di griglia hanno perduto nel complesso laloro elasticit? a causa del rilassamento delle sollecitazioni indotto dalle radiazioni e la relativa barra di combustibile racchiusa ha un accoppiamento lasco contro le sporgenze a causa degli effetti radioattivi, la relativa barra di combustibile racchiusa essendo forzata nel complesso via dal contatto con le sporgenze chiuse ed essendo forzata nel complesso in contatto con le sporgenze aperte, mediante l'interazione del flusso longitudinale di refrigerante attraverso una tale cella nel complesso contro le sporgenze chiuse e nel complesso attraverso le sporgenze aperte. ;6. Griglia secondo la riv. 5, in cui ogni relativa striscia di griglia ha una singola sporgenza, in cui le sporgenze in una qualsiasi cella sono nel complesso complanari, le sporgenze in /;tali celle giacendo nel complesso in uno di due piani separati longitudinalmente cosicch? una cella avente le sue sporgenze che giacciono nel complesso in uno di tali due piani ha le sporgenze nelle celle opposte sull'altro lato delle sue relative strisce di griglia che giacciono nell'altro dei due piani per ridur re..la caduta di pressione del flusso longitudinale di refrigerante che passa attraverso la griglia. ;7'. Griglia secondo la riv. 6, in cui tale striscia di griglia avente una sporgenza singola chiusa che sporge in una tale ,n?. ALESSANDRO ZIMt ;-18- ;cella ha una sporgenza singola aperta che sporge nella cella opposta sull'altro lato della striscia di griglia. ;8. Griglia secondo la riv. 7, in cui. lo sporgenze chiuse di qualsiasi particolare striscia di griglia, sono nel complesso e ;allineate /in cui le sporgenze aperte della particolare striscia di griglia sono nel complesso allineate. ;9. Griglia secondo la riv. 1, in cui il complesso di combustibile comprende un rivestimento metallico che circonda la gri glia e almeno due strisce esterne non opposte nella griglia han no le loro parti di bordo che vengono in contatto nel complesso elasticamente con il rivestimento metallico per impedire nel complesso il passaggio longitudinale di refrigerante tra di esse, per dirigere nel complesso tale flusso di refrigerante longitudinale bloccato trasversalmente verso il centro della griglia e per ammortizzare gli effetti sulle barre di combustibile d'una forza trasversale sul rivestimento metallico. ;10. Griglia secondo la riv. 9? in cui la parte centrale di ogni striscia esterna comprende due piolini nel complesso rigidi che si estendono verso l'esterno di meno della sporgenza del. le loro relative parti di bordo in assenza della forza trasver-sale sul rivestimento metallico, per limitare gli effetti della forza trasversale, quando ? presente sulle parti di bordo delle strisce esterne. ;11 . Griglia secondo la riv. 1, in cui le parti di bordo sono curvate nel complesso verso l'interno. ;l?3? ;;;-19- ;12. Griglia secondo la riv. 1 , in cui le parti di bordo so no in uji sol pezzo con le loro parti centrali corrispondenti, p. WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION ;;,09. ALESSANDRO ?IW. ;;PROtr ;;*

la siano elastiche e che una molteplicit? (e preferibilmente tutte) di relative strisce di griglia 12 per tutte le celle 7 nella griglia 10 siano elastiche ed abbiano le sporgenze 14 nel complesso analoghe alle sporgenze della particolare cella. Come detto precedentemente, si preferisce che ognuna delle celle 7 abbia ognuna delle sue relative strisce di griglia 12 con una singola sporgenza 14 che sporge nella sua cella corrispondente. Incorporando l?azione elastica nelle strisce di griglia 12, anzich? basandosi soltanto su sporgenze standard elastiche ester ne o in un sol pezzo (o molla e cavit?), l'altezza della griglia 10 pu? essere ridotta, ci? che dar? come risultato una caduta ridotta di pressione del flusso di refrigerante longitudinale che passa attraverso la griglia 10.

In una quarta forma d'esecuzione della griglia con strisce di griglia perfezionate, le disposizioni della prima e della terza forma d'esecuzione descritte precedentemente vengono combinate in un'unica forma d'esecuzione (con o senza l'incorporazione della seconda forma d'esecuzione). Quando le barre di com bustibile 18 e la loro griglia 10 sono all'inizio della loro vi ta in un reattore nucleare (vedi figura 2), le strisce di griglia 12 sono elastiche e (analogamente alla terza forma d?esecu zione) si flettono in modo elastico nella zona delle loro sporgenze 14 per afferrare flessibilmente la barra di combustibile racchiusa 18 con le sporgenze 14. Quando le barre di combustibi_ le 18 e la loro griglia 10 sono alla fine della loro vita nel reattore nucleare, le strisce di griglia 12 hanno perduto nel complesso la loro elasticit? a causa del rilassamento delle sol lecitazioni indotto dalle radiazioni. Un accoppiamento lasco (analogamente alla prima forma d'esecuzione) delle barre di com bustibile 18 contro le sporgenze 14 e progettato in modo che si verifichi alla fine della loro vita (vedi figura 3), tenendo conto degli effetti delle radiazioni (principalmente il rilassa mento delle sollecitazioni indotto dalle radiazioni delle strisce di griglia 12 e secondariamente l'accrescimento indotto dal le radiazioni della griglia 10 e lo scorrimento indotto dalle radiazioni delle barre di combustibile 18 che riduce il loro diametro ),come pu? essere fatto dagli esperti della tecnica. Qui la barra di combustibile racchiusa 18 verr? forzata nel com plesso via dal contatto con le sporgenze chiuse 14a e nel complesso in contatto con le sporgenze aperte 14b. La barra di combustibile 18 sar? mantenuta in tale posizione nella cella 7 a causa dell'interazione del flusso longitudinale di refrigerar te attraverso la cella 7 nel complesso contro le sporgenze chi? se 14a e nel complesso attraverso le sporgenze aperte 14b. Una o pi? preferibilmente tutte, le celle 7 nella griglia 10 hanno tali strisce di griglia flessibili 12 e tali sporgenze aperte e chiuse 14a e 14b. Un materiale per esempio zirconio o una lega di zirconio, scelto per la striscia di griglia 12 e preferibilmente per le sporgenze in un sol pezzo 14, avr? una certa elasticit? all'inizio della sua vita in un reattore nucleare e per -leder? tale elasticit? alla fine della sua vita a causa del rilassamento delle sollecitazioni indotto dalle radiazioni (come pu? essere determinato dagli esperti della tecnica). Tale mat? riale offre anche una sezione d'urto a bassa cattura neutronica.

La striscia esterna nel complesso rigida 20 completa il sopporto della barra di combustibile 18 nelle celle esterne 7 avendo la sua parte centrale 22 delle molle relativamente elastiche 28 e delle imbutiture relativamente rigide 30. Preferibil mente le molle 28 sono archi pi? lunghi e le imbutiture 30 sono archi pi? corti, tutti in un sol pezzo con la parte centrale 22 della striscia esterna 20. Gli archi della striscia esterna sono orientati longitudinalmente o trasversalmente per completa re il disegno formato da coppie di sporgenze chiuse non opposte e coppie di sporgenze aperte non opposte delle celle 7 descritto precedentemente per gli archi delle strisce di griglia 12.

In un prodotto (non ancora provato in un reattore) una griglia quadrata, di A per A celle, con lato di circa 2,5 pollici 6,35cm) sopportava 16 barre di combustibile. Le strisce di griglia erano alte circa 7/8 pollici (2,17 cm) e spesse circa 18 millesimi di pollice (0,A5 mm) e si flettevano (all'inizio della di

loro vita di circa 6/8/millesimi di pollice (0,15-0,2 mm) a cau sa della presenza d'una barra di combustibile. La striscia ester na aveva uno spessore di circa 18 millesimi di pollice (0,A5 mm) ed aveva la sua parte centrale alta circa 7/8 di pollice (2,17 cm) ed ogni parte di bordo alta circa 1/8 di pollice (0,31 cm).

RIVENDICAZIONI

1 . Griglia per distanziare barre di combustibile in un complesso di combustibile per reattore nucleare, comprendente: una molteplicit? di strisce di griglia interposte disposte in una configurazione ad imballaggio per uova che forma in essa delle celle per racchiudere separatamente ognuna delle barre di combu st?bile; e quattro strisce esterne fissate tra loro in una disposizione di forma nel complesso quadrata che circonda i bordi verticali delle strisce di griglia, tali strisce esterne avendo ognuna una parte centrale ed una parte di bordo longitudinale elastica superiore ed inferiore, i bordi longitudinali delle strisce di griglia essendo fissati alle parti centrali delle loro relative strisce esterne e le parti di bordo estendendosi ver ticalmente oltre le loro relative parti centrali delle loro strisce esterne comuni e sporgendo orizzontalmente verso l'esterno oltre esse.
2. Griglia secondo la riv. 1f in cui la parte centrale di ognuna delle strisce esterne ? nel complesso rigida quando vi? ne fissata ai bordi verticali delle loro relative strisce di griglia.
3. Griglia secondo la riv. 2, in cui la parte centrale di ogni striscia esterna comprende almeno un piolino nel complesso rigido sporgente verso l'esterno che si estende meno della spor genza delle relative parti di bordo.
4. Griglia secondo la riv. 3, in cui i piolini sono in un sol pezzo con le loro relative strisce esterne.
5 Griglia secondo la riv. 4, in cui una delle celle ha un asse longitudinale ed ha ognuna delle sue relative strisce di griglia con almeno una sporgenza nel complesso rigida che sporge in una certa cella per distanziare in essa la relativa barra di combustibile racchiusa, le sporgenze d'una tale cella su una coppia di relative strisce di griglia non opposte essendo nel complesso chiuse al passaggio longitudinale di refrigerante attraverso una tale cella e le sporgenze rimanenti di una tale cella sulle rimanenti strisce di griglia associate essendo nel complesso aperte al passaggio longitudinale di refrigerante attraverso una tale cella, in cui all'inizio della vita d'un reat tore le relative strisce di griglia sono elastiche e si flettono come una molla nella zona delle loro sporgenze per afferrare in modo flessibile la relativa barra di combustibile racchiusa con le sporgenze, e in cui alla fine della vita del reattore, le relative strisce di griglia hanno perduto nel complesso la loro elasticit? a causa del rilassamento delle sollecitazioni ? ?

indotto dalle radiazioni e la relativa barra di combustibile racchiusa ha un accoppiamento lasco contro le sporgenze a causa degli effetti radioattivi, la relativa barra di combustibile racchiusa essendo forzata nel complesso via dal contatto con le sporgenze chiuse ed essendo forzata nel complesso in contatto con le sporgenze aperte, mediante l'interazione del flusso longitudinale di refrigerante attraverso una tale cella nel complesso contro le sporgenze chiuse e nel complesso attraverso le - sporgenze aperte.
6. Griglia secondo la riv. 5, in cui ogni relativa striscia di griglia ha una singola sporgenza, in cui le sporgenze in una qualsiasi cella sono nel complesso complanari, le sporgenze in tali celle giacendo nel complesso in uno di due piani separati longitudinalmente cosicch? una cella avente le sue sporgenze che giacciono nel complesso in uno di tali due piani ha le sporgenze nelle celle opposte sull'altro lato delle sue relative strisce di "griglia che giacciono nell'altro dei due piani per ridur re..la caduta di pressione del flusso longitudinale di refrigerante che passa attraverso la griglia.
7<?>. Griglia secondo la riv. 6, in cui tale striscia di griglia avente una sporgenza singola chiusa che sporge in una tale cella ha una sporgenza singola aperta che sporge nella cella opposta sull'altro lato della striscia di griglia.
8. Griglia secondo la riv. 7? in cui le sporgenze chiuse di qualsiasi particolare striscia di griglia, sono nel complesso e

allineate /in cui le sporgenze aperte della particolare striscia di griglia sono nel complesso allineate.
9. Griglia secondo la riv. 1, in cui il complesso di combustibile comprende un rivestimento metallico che circonda la gri glia e almeno due strisce esterne non opposte nella griglia han no le loro parti di bordo che vengono in contatto nel complesso elasticamente con il rivestimento metallico per impedire nel complesso il passaggio longitudinale di refrigerante tra di esse, per dirigere nel complesso tale flusso di refrigerante lon-gitudinale bloccato trasversalmente verso il centro della griglia e per ammortizzare gli effetti sulle barre di combustibile d'una forza trasversale sul rivestimento metallico.
10. Griglia secondo la riv. 9, in cui la parte centrale di ogni striscia esterna comprende due piolini nel complesso rigidi che si estendono verso l?esterno di meno della sporgenza del le loro relative parti di bordo in assenza della forza trasver-sale sul rivestimento metallico, per limitare gli effetti della forza trasversale, quando ? presente sulle parti di bordo delle strisce esterne.
11. Griglia secondo la riv. 1, in cui. le parti di bordo sono curvate nel complesso verso l'interno.