JPH01182794A - 燃料棒スペーサ - Google Patents
燃料棒スペーサInfo
- Publication number
- JPH01182794A JPH01182794A JP63004871A JP487188A JPH01182794A JP H01182794 A JPH01182794 A JP H01182794A JP 63004871 A JP63004871 A JP 63004871A JP 487188 A JP487188 A JP 487188A JP H01182794 A JPH01182794 A JP H01182794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel rod
- shell
- spacer
- coolant
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、燃料集合体において多数の燃料棒を離間支持
する燃料棒スペーサに係わり、特に冷却材流の圧力損失
低減を図った燃料棒スペーサに関する。
する燃料棒スペーサに係わり、特に冷却材流の圧力損失
低減を図った燃料棒スペーサに関する。
（従来の技術）
一般に、沸騰水型原子炉の炉心は、複数の燃料集合体を
相互に等間隔をおいて格子状に配列して装荷しており、
これら燃料集合体は第４図に示すように構成されている
。すなわち、断面が四角形の角筒状のチャンネルボック
ス１内には複数本の燃料棒２が収容されており、燃料棒
２の下部は下部タイプレート３により、その上部は上部
タイプレート４により、それぞれ固定されている。炉心
の熱を取り出す冷却材は下部タイプレート３を通してチ
ャンネルボックス１内を昇流し、上部タイプレート４の
上方へ流れる。
相互に等間隔をおいて格子状に配列して装荷しており、
これら燃料集合体は第４図に示すように構成されている
。すなわち、断面が四角形の角筒状のチャンネルボック
ス１内には複数本の燃料棒２が収容されており、燃料棒
２の下部は下部タイプレート３により、その上部は上部
タイプレート４により、それぞれ固定されている。炉心
の熱を取り出す冷却材は下部タイプレート３を通してチ
ャンネルボックス１内を昇流し、上部タイプレート４の
上方へ流れる。
上記燃料棒２は、例えば外径が１０数ミリで、全長が数
メートルと細長く形成されており、チャンネルボックス
１内に装着するに際しては、複数の燃料棒２相互をスペ
ーサ５により径方向に等間隔をおいて束状に結束し、燃
料棒２相互間および燃料棒２とチャンネルボックス１と
の間を数ミリの微小間隔に設定している。原子炉運転時
には、冷却材の流動や熱膨張等によって燃料棒２相互間
および燃料棒２とチャンネルボックス１との間の間隔が
設定値・よりずれ、安全運転を脅かす恐れがあるので、
通常は、第４図に示すようにスペーサ６を流れ方向に複
数段介在させて上記間隔を保つようにしており、燃料棒
の湾曲等を強制すると共に燃料棒の撮動を低く抑えるよ
うにしである。
メートルと細長く形成されており、チャンネルボックス
１内に装着するに際しては、複数の燃料棒２相互をスペ
ーサ５により径方向に等間隔をおいて束状に結束し、燃
料棒２相互間および燃料棒２とチャンネルボックス１と
の間を数ミリの微小間隔に設定している。原子炉運転時
には、冷却材の流動や熱膨張等によって燃料棒２相互間
および燃料棒２とチャンネルボックス１との間の間隔が
設定値・よりずれ、安全運転を脅かす恐れがあるので、
通常は、第４図に示すようにスペーサ６を流れ方向に複
数段介在させて上記間隔を保つようにしており、燃料棒
の湾曲等を強制すると共に燃料棒の撮動を低く抑えるよ
うにしである。
第５図〜第８図に従来の燃料棒スペーサの構造を示す。
第５図において燃料棒スペーサ５は側枠６内にほぼ円筒
状のシェルフを多数連接して配置したもので、８Ｘ８＝
６４本の燃料棒を正方格子状に配置するようになってい
る。すなわち、全く同一形状に形成した６４個の略円形
筒状のシェルフを８Ｘ８の正方格子状に配置しており、
各シェルフは相互に連接しているので、隣接する４個の
シェルフの側壁によって略四角筒状の冷却材流通路１０
が形成されている。各シェルフには、スプリング８と固
定ストッパ９とをそれぞれ設け、内部に挿通される燃料
棒２を各側壁部から若干離間させて弾力的に支持するよ
うにしている。
状のシェルフを多数連接して配置したもので、８Ｘ８＝
６４本の燃料棒を正方格子状に配置するようになってい
る。すなわち、全く同一形状に形成した６４個の略円形
筒状のシェルフを８Ｘ８の正方格子状に配置しており、
各シェルフは相互に連接しているので、隣接する４個の
シェルフの側壁によって略四角筒状の冷却材流通路１０
が形成されている。各シェルフには、スプリング８と固
定ストッパ９とをそれぞれ設け、内部に挿通される燃料
棒２を各側壁部から若干離間させて弾力的に支持するよ
うにしている。
なお、側枠６の外面には燃料棒スペーサ５を燃ねチャン
ネル１内に支持する台形状のロブ１１が固着されている
。また、燃料棒スペーサ５の材料としては、スプリング
８に発条性のあるインコネル材を用いるだけで、他の構
成部分には熱中性子吸収の、少ないジルカロイ材を用い
ている。
ネル１内に支持する台形状のロブ１１が固着されている
。また、燃料棒スペーサ５の材料としては、スプリング
８に発条性のあるインコネル材を用いるだけで、他の構
成部分には熱中性子吸収の、少ないジルカロイ材を用い
ている。
ところで、今日、原子カプラントの自動制御化や、日間
負荷追従運転の導入等、運転融通性を拡大することが望
まれている。この要望に沿い、例えば沸騰水型原子炉で
は炉心の熱水力特性をより改善するため、炉心の安定性
の改善、熱的余裕の拡大、炉心圧力損失の低減等の開発
が進められている。
負荷追従運転の導入等、運転融通性を拡大することが望
まれている。この要望に沿い、例えば沸騰水型原子炉で
は炉心の熱水力特性をより改善するため、炉心の安定性
の改善、熱的余裕の拡大、炉心圧力損失の低減等の開発
が進められている。
ここで、炉心圧力損失に着目すると、その内訳は炉心下
方から上方に向けて、オリフィス圧損、下部タイプレー
ト圧損、スペーサ圧損、位置圧損、上部タイプレート圧
損となり、ざらに摩擦圧損および加速圧損が加わる。こ
れらの圧損のうち、燃料棒スペーサ部分で生じる圧損、
すなわちスペーサ圧損は全体の約２割に相当する。
方から上方に向けて、オリフィス圧損、下部タイプレー
ト圧損、スペーサ圧損、位置圧損、上部タイプレート圧
損となり、ざらに摩擦圧損および加速圧損が加わる。こ
れらの圧損のうち、燃料棒スペーサ部分で生じる圧損、
すなわちスペーサ圧損は全体の約２割に相当する。
したがって、スペーサ圧損を低減することは炉心圧力損
失を大幅に低減することとなる。
失を大幅に低減することとなる。
ところが、従来の燃料棒スペーサでは、第７図に示すよ
うに、略円形筒状のシェルフの側壁にはスプリング８（
第８図参照）を挿着するための溝１２およびシェルフの
上下端部を内側に突出させてくびれ状の固定ストッパ９
を形成させたことによる溝１３がおって、冷却材流通部
１０とシェルフの内部との間に冷却材の流れが生ずる。
うに、略円形筒状のシェルフの側壁にはスプリング８（
第８図参照）を挿着するための溝１２およびシェルフの
上下端部を内側に突出させてくびれ状の固定ストッパ９
を形成させたことによる溝１３がおって、冷却材流通部
１０とシェルフの内部との間に冷却材の流れが生ずる。
また、固定ストッパ９によりシェルフの内部の冷却材の
流れに乱れが生ずる。これらが原因となってスペーサ圧
損が増大する。ざらに、シェルフ内に流入した冷却材の
一部はシェルフの側壁部の溝１２より流出するため、燃
料棒２の冷却に有効にはたらかないという問題もある。
流れに乱れが生ずる。これらが原因となってスペーサ圧
損が増大する。ざらに、シェルフ内に流入した冷却材の
一部はシェルフの側壁部の溝１２より流出するため、燃
料棒２の冷却に有効にはたらかないという問題もある。
（発明が解決しようとする課題）
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので必って
、冷却材流の圧力損失を減少させ、２相流下における冷
却材流動性を向上させることができる燃料棒スペーサを
提供することを目的とするものである。
、冷却材流の圧力損失を減少させ、２相流下における冷
却材流動性を向上させることができる燃料棒スペーサを
提供することを目的とするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、側枠の内部に燃料棒挿通支持用の多数の円筒
状シェルを相互に連接して設けてなる燃料棒スペーサに
おいて、前記円筒状シェルの内壁の連接部分に固定した
スプリングを設け、かつ前記内壁の非連接部分にデンプ
ルを形成せしめたことにより上記目的を達成したち“の
である。
状シェルを相互に連接して設けてなる燃料棒スペーサに
おいて、前記円筒状シェルの内壁の連接部分に固定した
スプリングを設け、かつ前記内壁の非連接部分にデンプ
ルを形成せしめたことにより上記目的を達成したち“の
である。
（作用）
本発明の燃料棒スペーサは、上記したようにシェル内壁
の隣接シェルとの連接部分に固定したスプリングを設け
、ざらにシェル内壁の非連接部分にデンプルを形成せし
めて、これらにより燃料棒を保持するようにしたので、
シェル側壁には従来のような冷却材がシェル内と冷却材
流通路とを流通する溝がなくなる。したがって、シェル
内を流れる冷却材は従来のような乱れを生じないので、
スペーサ圧損を低減することができる。また、冷却材は
燃料棒の冷却に無駄なく利用されるので限界出力を向上
させることができる。
の隣接シェルとの連接部分に固定したスプリングを設け
、ざらにシェル内壁の非連接部分にデンプルを形成せし
めて、これらにより燃料棒を保持するようにしたので、
シェル側壁には従来のような冷却材がシェル内と冷却材
流通路とを流通する溝がなくなる。したがって、シェル
内を流れる冷却材は従来のような乱れを生じないので、
スペーサ圧損を低減することができる。また、冷却材は
燃料棒の冷却に無駄なく利用されるので限界出力を向上
させることができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を第１図〜第３図を参照して説明
する。
する。
本実施例の燃料棒スペーサ２０は、従来と同様に内部に
燃料棒を挿通して支持する円筒状のシェル２１を外枠２
２内に連接して正方格子状に配置し、隣接する４個のシ
ェル２１の側壁に囲まれた略四角筒状の空間により冷却
材流通路２３を形成しているが、シェル２１の内壁の連
接部分でない個所に、その上下端に内側へ凸のデンプル
２４を形成し、ざらにシェル２１の連接部内壁面に固着
したスプリング２５を設けている。シェル２１に挿通さ
れた燃料棒２は上記デンプル２４とスプリング２５によ
って弾性的に圧接支持される。
燃料棒を挿通して支持する円筒状のシェル２１を外枠２
２内に連接して正方格子状に配置し、隣接する４個のシ
ェル２１の側壁に囲まれた略四角筒状の空間により冷却
材流通路２３を形成しているが、シェル２１の内壁の連
接部分でない個所に、その上下端に内側へ凸のデンプル
２４を形成し、ざらにシェル２１の連接部内壁面に固着
したスプリング２５を設けている。シェル２１に挿通さ
れた燃料棒２は上記デンプル２４とスプリング２５によ
って弾性的に圧接支持される。
本実施例のスペーサ２０はこのように構成されているの
で、シェル２１の側壁にスプリングを挿着するための溝
や固定ストッパを形成させたことによる溝が存在せず、
このため上流側よりシェル２１内、 に流入する冷却
材の流れは、従来のようにシェル内と冷却材流通路との
間を流通して乱流となることがない。
で、シェル２１の側壁にスプリングを挿着するための溝
や固定ストッパを形成させたことによる溝が存在せず、
このため上流側よりシェル２１内、 に流入する冷却
材の流れは、従来のようにシェル内と冷却材流通路との
間を流通して乱流となることがない。
したがって、燃料棒２表面とシェル２１の内壁とで形成
されている狭窄間２６での蒸気気泡による流動抵抗を低
減でき、気液２相流流動条件下での圧損特性を向上する
ことができる。
されている狭窄間２６での蒸気気泡による流動抵抗を低
減でき、気液２相流流動条件下での圧損特性を向上する
ことができる。
またシェル２１内と冷却材流通路２３とが相互に隔離さ
れているので、冷却材の整流効果を増大することができ
、またシェル２１内に流入する冷却材は燃料棒２を冷却
するのに無駄なく利用されるので限界出力を向上させる
ことができるという効果を生ずる。
れているので、冷却材の整流効果を増大することができ
、またシェル２１内に流入する冷却材は燃料棒２を冷却
するのに無駄なく利用されるので限界出力を向上させる
ことができるという効果を生ずる。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明によれば、２相流動条件下で
の圧力損失を低減させ、かつ限界出力を増大することが
できる。そしてかかる効果により冷却材駆動ポンプの容
量を小さくすることも可能である。
の圧力損失を低減させ、かつ限界出力を増大することが
できる。そしてかかる効果により冷却材駆動ポンプの容
量を小さくすることも可能である。
第１図、第２図および第３図は本発明の燃料棒スペーサ
の一実施例を示すもので、それぞれ平面図、正面図およ
び斜視図である。第４図は従来の燃料集合体の斜視図、
第５図および第６図はそれぞれ従来の燃料棒スペーサの
平面図および正面図、第７図は第５図におけるシェルの
斜視図、第８図は第５図におけるスプリングの斜視図で
ある。 ２・・・燃料棒 ２０・・・燃料棒スペーサ ２１・・・円筒状シェル ２２・・・側枠 ２３・・・冷却材流通路 ２４・・・デンプル ２５・・・スプリング 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 叶 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
の一実施例を示すもので、それぞれ平面図、正面図およ
び斜視図である。第４図は従来の燃料集合体の斜視図、
第５図および第６図はそれぞれ従来の燃料棒スペーサの
平面図および正面図、第７図は第５図におけるシェルの
斜視図、第８図は第５図におけるスプリングの斜視図で
ある。 ２・・・燃料棒 ２０・・・燃料棒スペーサ ２１・・・円筒状シェル ２２・・・側枠 ２３・・・冷却材流通路 ２４・・・デンプル ２５・・・スプリング 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 叶 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- （１）側枠の内部に燃料棒挿通支持用の多数の円筒状シ
ェルを相互に連接して設けてなる燃料棒スペーサにおい
て、前記円筒状シェルの内壁の連接部分に固定したスプ
リングを設け、かつ前記内壁の非連接部分にデンプルを
形成せしめたことを特徴とする燃料棒スペーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63004871A JPH01182794A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 燃料棒スペーサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63004871A JPH01182794A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 燃料棒スペーサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01182794A true JPH01182794A (ja) | 1989-07-20 |
Family
ID=11595734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63004871A Pending JPH01182794A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 燃料棒スペーサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01182794A (ja) |
-
1988
- 1988-01-14 JP JP63004871A patent/JPH01182794A/ja active Pending
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