JPH03130698A - 沸騰水型原子炉用上部タイプレート - Google Patents
沸騰水型原子炉用上部タイプレートInfo
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- JPH03130698A JPH03130698A JP2222700A JP22270090A JPH03130698A JP H03130698 A JPH03130698 A JP H03130698A JP 2222700 A JP2222700 A JP 2222700A JP 22270090 A JP22270090 A JP 22270090A JP H03130698 A JPH03130698 A JP H03130698A
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- 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
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/324—Coats or envelopes for the bundles
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- 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
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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
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (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】
本発明は、沸騰水型原子炉の燃料バンドル(燃料集合体
)に関する。特に、沸騰水型原子炉燃料バンドル用の改
良された上部タイプレートが開示される。
)に関する。特に、沸騰水型原子炉燃料バンドル用の改
良された上部タイプレートが開示される。
〈発明の背景〉
従来技術にかかる沸騰水型原子炉用の燃料バンドルは、
標準構造を有する。この構造は、下部タイプレート、上
部タイプレート、およびこれらのタイプレート間に支持
された複数本の密封燃料棒のマトリックスを含む。これ
らの燃料棒は、水蒸気発生のための必要臨界反応を支持
するために密封管内に核燃料ペレットを内蔵している。
標準構造を有する。この構造は、下部タイプレート、上
部タイプレート、およびこれらのタイプレート間に支持
された複数本の密封燃料棒のマトリックスを含む。これ
らの燃料棒は、水蒸気発生のための必要臨界反応を支持
するために密封管内に核燃料ペレットを内蔵している。
下部タイプレートと上部タイプレートとの間の燃料バン
ドル全体は、流れを拘束するチャネルによって包囲され
ている。このチャネルは、通常、その横断面が正方形で
あり、金属(ジルカロイと称する合金であることが好ま
しい)で作られている。減速水は、燃料バンドルの下端
から燃料バンドルの上端へ流れる。水は、下部タイプレ
ートを通ってチャネル内へ流入し、直立した燃料棒間を
移動する。水および発生水蒸気は、燃料棒間においてチ
ャネル内から流出し、上部タイプレートを通って流出す
る。
ドル全体は、流れを拘束するチャネルによって包囲され
ている。このチャネルは、通常、その横断面が正方形で
あり、金属(ジルカロイと称する合金であることが好ま
しい)で作られている。減速水は、燃料バンドルの下端
から燃料バンドルの上端へ流れる。水は、下部タイプレ
ートを通ってチャネル内へ流入し、直立した燃料棒間を
移動する。水および発生水蒸気は、燃料棒間においてチ
ャネル内から流出し、上部タイプレートを通って流出す
る。
下部タイプレートおよび上部タイプレートは、いずれも
周知の2つの機能を存する。
周知の2つの機能を存する。
第1に、これらのタイプレートは、垂直に延び並列され
た関係で直立する密封燃料棒の支持ポイントである。通
常、上部タイプレートは、複数個の燃料棒支持ポイント
の上部マトリックスを形成する。これらの支持ポイント
のうち約8個の内部へ、対応する雄ねじを備えたタイロ
ッド端部取付具が配置される。タイロッド(上記燃料棒
の残りと類似な燃料を内蔵する)は、下部タイプレート
の対応する個所への取付けのために、その下端にねじ部
が形成されている。
た関係で直立する密封燃料棒の支持ポイントである。通
常、上部タイプレートは、複数個の燃料棒支持ポイント
の上部マトリックスを形成する。これらの支持ポイント
のうち約8個の内部へ、対応する雄ねじを備えたタイロ
ッド端部取付具が配置される。タイロッド(上記燃料棒
の残りと類似な燃料を内蔵する)は、下部タイプレート
の対応する個所への取付けのために、その下端にねじ部
が形成されている。
同様に、下部タイプレートは、複数個の燃料棒支持ポイ
ントの下部マトリックスを形成する。これらの下部支持
ポイントは、はとんどが上部タイプレートの上部支持ポ
イントに対応する。これら下部支持ポイントの約8個に
は、ねじ孔が設けられている。これら8個の支持ポイン
トは、上部タイプレートの孔に対応する。下部タイプレ
ートのこれらのねじ付き支持ポイント内へ、いわゆるタ
イロッドのねじ付き下端部が配置される。このようにし
て、2枚のタイプレートは、タイロッドによって一体に
結合される。
ントの下部マトリックスを形成する。これらの下部支持
ポイントは、はとんどが上部タイプレートの上部支持ポ
イントに対応する。これら下部支持ポイントの約8個に
は、ねじ孔が設けられている。これら8個の支持ポイン
トは、上部タイプレートの孔に対応する。下部タイプレ
ートのこれらのねじ付き支持ポイント内へ、いわゆるタ
イロッドのねじ付き下端部が配置される。このようにし
て、2枚のタイプレートは、タイロッドによって一体に
結合される。
燃料バンドルのチャネルは、両タイプレート間で燃料棒
を包囲する。このチャネルは、必要な減速水の流れを両
タイプレート間に制限された流路に局限する。
を包囲する。このチャネルは、必要な減速水の流れを両
タイプレート間に制限された流路に局限する。
上記両タイプレートの第2の機能は、流体が燃料バンド
ルに対して流入し流出するのを許容する複数個の孔を画
成することである。具体的には、下部タイプレートは、
複数個の個別燃料棒支持ポイント間に冷却水の流入を許
容する複数個の孔の第1マトリツクスを画成する。この
冷却水は、反応により生成された高速中性子を減速して
、反応を持続させる低速もしくは熱中性子を生じるよう
に機能する。同時に、冷却水がチャネル内を燃料バンド
ルに沿って上方へ通過するにつれ、冷却水の一部は水蒸
気に変えられる。この水蒸気(および水蒸気にならずに
液相のままの冷却水)は、上部タイプレートを通過して
流出しなければならない。結果として、上部タイプレー
トは、その燃料棒支持ポイントの相互間に複数個の孔の
マトリックスを形成する。この上部タイプレートの孔は
、燃料バンドルからの水蒸気−水二相混合物の流出を許
容する。
ルに対して流入し流出するのを許容する複数個の孔を画
成することである。具体的には、下部タイプレートは、
複数個の個別燃料棒支持ポイント間に冷却水の流入を許
容する複数個の孔の第1マトリツクスを画成する。この
冷却水は、反応により生成された高速中性子を減速して
、反応を持続させる低速もしくは熱中性子を生じるよう
に機能する。同時に、冷却水がチャネル内を燃料バンド
ルに沿って上方へ通過するにつれ、冷却水の一部は水蒸
気に変えられる。この水蒸気(および水蒸気にならずに
液相のままの冷却水)は、上部タイプレートを通過して
流出しなければならない。結果として、上部タイプレー
トは、その燃料棒支持ポイントの相互間に複数個の孔の
マトリックスを形成する。この上部タイプレートの孔は
、燃料バンドルからの水蒸気−水二相混合物の流出を許
容する。
燃料バンドルは、定期的にいわゆる原子炉の「運転停止
」中に取り換えられ、および/または点検されなければ
ならない。運転停止のとき、原子炉の中央蒸気発生炉心
の上部部品が取り外されて、しゃへい水を通って炉心に
接近できるようになる。このような「運転停止」中に、
原子炉容器の炉心の各部は、取り外され、点検され、お
よび/または取り換えられる。放射線消滅水浴に浸漬さ
れる炉心の燃料バンドルは、該燃料バンドルのハンドル
もしくはベール(ball)を把握することにより取り
外され、点検のため取り換えられる。
」中に取り換えられ、および/または点検されなければ
ならない。運転停止のとき、原子炉の中央蒸気発生炉心
の上部部品が取り外されて、しゃへい水を通って炉心に
接近できるようになる。このような「運転停止」中に、
原子炉容器の炉心の各部は、取り外され、点検され、お
よび/または取り換えられる。放射線消滅水浴に浸漬さ
れる炉心の燃料バンドルは、該燃料バンドルのハンドル
もしくはベール(ball)を把握することにより取り
外され、点検のため取り換えられる。
言うまでもなく、ベールは、燃料バンドルの上端におい
て、燃料バンドルを取り外すときに吊り下げた状態で燃
料バンドルの全重量を支持するための支持ポイントを画
成しなければならない。同時に、ベールは、燃料棒の有
効長を妨害しないように最小限の大きさを占めなければ
ならない。したかって、ベールは、燃料バンドル取扱い
装置が燃料バンドルのベールを把持できる、ように保持
されている。
て、燃料バンドルを取り外すときに吊り下げた状態で燃
料バンドルの全重量を支持するための支持ポイントを画
成しなければならない。同時に、ベールは、燃料棒の有
効長を妨害しないように最小限の大きさを占めなければ
ならない。したかって、ベールは、燃料バンドル取扱い
装置が燃料バンドルのベールを把持できる、ように保持
されている。
燃料バンドルがベールのところで支持されると、燃料バ
ンドルの全重量はベールを介して担持される。この重量
は、燃料棒の重量、上部タイプレートの重量、下部タイ
プレートの重量およびチャネルの重量を含む。
ンドルの全重量はベールを介して担持される。この重量
は、燃料棒の重量、上部タイプレートの重量、下部タイ
プレートの重量およびチャネルの重量を含む。
流れを局限するチャネルの支持は、従来、上部タイプレ
ートによって行われていた。通常、持ち上げ用のベール
は、正方形断面の上部タイプレート上の一組の対角線上
の隅部において上部タイプレートに固定されていた。ま
たチャネルは、上部タイプレートの対角線上の隅部にお
いて支持されていた。したがって、燃料バンドルを炉心
から持ち上げる際、チャネルの荷重は、片持ち支持され
た上部タイプレートを介して該チャネルから上部タイプ
レートの隅部へ伝達され、それからノ1ンドルまたはベ
ールを介して上部タイプレートの取付は点へ伝達されて
いた。当然、上記荷重を伝達するのに十分な強度の上部
タイプレートを作ることが必要であった。
ートによって行われていた。通常、持ち上げ用のベール
は、正方形断面の上部タイプレート上の一組の対角線上
の隅部において上部タイプレートに固定されていた。ま
たチャネルは、上部タイプレートの対角線上の隅部にお
いて支持されていた。したがって、燃料バンドルを炉心
から持ち上げる際、チャネルの荷重は、片持ち支持され
た上部タイプレートを介して該チャネルから上部タイプ
レートの隅部へ伝達され、それからノ1ンドルまたはベ
ールを介して上部タイプレートの取付は点へ伝達されて
いた。当然、上記荷重を伝達するのに十分な強度の上部
タイプレートを作ることが必要であった。
上部タイプレートの構造は、支持された燃料棒の使用期
間中の相異なる膨張に対して備えをしなければならない
という規定によって、さらに制限されていた。具体的に
は、使用期間中の燃料棒は、相異なる量長くなる。この
伸びは、燃料棒の放射線誘発「成長」もしくは膨張を含
む多くの誘因によるものである。
間中の相異なる膨張に対して備えをしなければならない
という規定によって、さらに制限されていた。具体的に
は、使用期間中の燃料棒は、相異なる量長くなる。この
伸びは、燃料棒の放射線誘発「成長」もしくは膨張を含
む多くの誘因によるものである。
従来技術において、この避けられない燃料棒の相異なる
伸びのために必要な寸法は、上部タイプレートへのチャ
ネルクリップ取付個所の真下に取らなければならなかっ
た。結果として、チャネルクリップ取付個所および使用
期間中の燃料棒の相異なる膨張のために必要な下部寸法
は、互いに干渉していた。この干渉は、従来技術におい
ては、燃料バンドル内に保持された燃料棒の全長を短く
することにより解決されていた。これにより使用期間中
の燃料棒の相異なる膨張のために必要十分なスペースが
与えられるが、燃料バンドルの上端における燃料棒の設
計が、燃料棒の長さを短縮したことによって制約を受け
るようになった。
伸びのために必要な寸法は、上部タイプレートへのチャ
ネルクリップ取付個所の真下に取らなければならなかっ
た。結果として、チャネルクリップ取付個所および使用
期間中の燃料棒の相異なる膨張のために必要な下部寸法
は、互いに干渉していた。この干渉は、従来技術におい
ては、燃料バンドル内に保持された燃料棒の全長を短く
することにより解決されていた。これにより使用期間中
の燃料棒の相異なる膨張のために必要十分なスペースが
与えられるが、燃料バンドルの上端における燃料棒の設
計が、燃料棒の長さを短縮したことによって制約を受け
るようになった。
ここで、この背景部で示す従来技術は後述の本発明に関
連したもののみを示していることを理解されよう。
連したもののみを示していることを理解されよう。
く関連技術〉
1988年4月4日出願の米国特許出願番号節176.
975号明細書には、部分長の棒を使用する燃料バンド
ルが開示されている。後述する本発明の実施例において
は、本発明による改良上部ブレートを上記のような部分
長の棒と共に使用するのが好ましい。上記米国出願に開
示された燃料バンドルは、9×9配列の燃料棒の配列体
を含む。
975号明細書には、部分長の棒を使用する燃料バンド
ルが開示されている。後述する本発明の実施例において
は、本発明による改良上部ブレートを上記のような部分
長の棒と共に使用するのが好ましい。上記米国出願に開
示された燃料バンドルは、9×9配列の燃料棒の配列体
を含む。
後述のことからさらに明らかになるように、複数本の部
分長の棒は、各全長の棒が部分長の棒または中央水管に
隣接するように配列されている。結果として、上記開示
においては、部分長の燃料棒の上方にある複数のマトリ
ックス位置の上部タイプレートからの省略が開示された
。
分長の棒は、各全長の棒が部分長の棒または中央水管に
隣接するように配列されている。結果として、上記開示
においては、部分長の燃料棒の上方にある複数のマトリ
ックス位置の上部タイプレートからの省略が開示された
。
〈発明の要約〉
沸騰水型原子炉用燃料バンドルにおける改良した上部タ
イプレートが開示される。上部タイプレートは燃料バン
ドル内に存在する。燃料バンドルは上部タイプレート、
下部タイプレート、両タイプレートに支持された密封燃
料棒マトリックス、および包囲用のチャネルを含む。下
部タイプレートおよび上部タイプレートは2つの機能を
有する。
イプレートが開示される。上部タイプレートは燃料バン
ドル内に存在する。燃料バンドルは上部タイプレート、
下部タイプレート、両タイプレートに支持された密封燃
料棒マトリックス、および包囲用のチャネルを含む。下
部タイプレートおよび上部タイプレートは2つの機能を
有する。
両タイプレートは該両タイプレート問およびチャネル内
に直立状態で燃料棒を支持して、減速冷却材がチャネル
の下端からチャネル内を通過して上端へ移動できるよう
にする。この減速冷却材は、液体として下部タイプレー
トを通過して、直立の燃料棒のマトリックス内へ流入し
、燃料バンドルの上端において水−水蒸気混合物として
上部タイプレートを通過して流出する。本発明の改良は
、上部タイプレートを介しての片持ち支持の代りに、ベ
ールに荷重を直接伝達するために燃料バンドル持ち上げ
用のベールから直接にチャネルを支持することを含む。
に直立状態で燃料棒を支持して、減速冷却材がチャネル
の下端からチャネル内を通過して上端へ移動できるよう
にする。この減速冷却材は、液体として下部タイプレー
トを通過して、直立の燃料棒のマトリックス内へ流入し
、燃料バンドルの上端において水−水蒸気混合物として
上部タイプレートを通過して流出する。本発明の改良は
、上部タイプレートを介しての片持ち支持の代りに、ベ
ールに荷重を直接伝達するために燃料バンドル持ち上げ
用のベールから直接にチャネルを支持することを含む。
この直接支持により、燃料バンドルから流出する水蒸気
/水相の圧力降下を低減するために燃料棒の上方に存在
するマトリックスの一部を除去することが可能となる。
/水相の圧力降下を低減するために燃料棒の上方に存在
するマトリックスの一部を除去することが可能となる。
さらに、この整列により、より長い燃料棒のための複数
個のタイプレート支持ポイントの位置を上昇させること
が可能となる。この結果、燃料バンドルの性能が改良さ
れる。
個のタイプレート支持ポイントの位置を上昇させること
が可能となる。この結果、燃料バンドルの性能が改良さ
れる。
く本発明の目的、可能および利点〉
本発明の目的は、圧力降下を低減して水−水蒸気混合物
を燃料バンドルの上端から流出させるように減少した面
積を有する上部タイプレートを提供することである。し
たがって、上部タイプレートは、タイロッドおよび直立
の燃料棒のための支持格子を形成する。この支持格子は
、部分長の燃料棒の上方にある部分を省略した状態で9
X9配列に構成されている。上部タイプレートと一体の
ボスは、ベールの端部から、燃料バンドルを包囲するチ
ャネルを直接懸架し支持する。結果として、上部タイプ
レートの質量は、燃料チャネルの片持ち支持に必要な材
料骨だけ低減される。これに伴って、上部タイプレート
の横断面積が低減される。
を燃料バンドルの上端から流出させるように減少した面
積を有する上部タイプレートを提供することである。し
たがって、上部タイプレートは、タイロッドおよび直立
の燃料棒のための支持格子を形成する。この支持格子は
、部分長の燃料棒の上方にある部分を省略した状態で9
X9配列に構成されている。上部タイプレートと一体の
ボスは、ベールの端部から、燃料バンドルを包囲するチ
ャネルを直接懸架し支持する。結果として、上部タイプ
レートの質量は、燃料チャネルの片持ち支持に必要な材
料骨だけ低減される。これに伴って、上部タイプレート
の横断面積が低減される。
流出する水蒸気および水は、上部タイプレートを通過す
る時の圧力降下が小さくなる。
る時の圧力降下が小さくなる。
本発明の他の目的は、より長い燃料棒に対して使用し得
る上部タイプレートおよび露出した燃料バンドル取扱い
用ベールを提供することである。
る上部タイプレートおよび露出した燃料バンドル取扱い
用ベールを提供することである。
この本発明の目的のため、ベールは上部タイプレートへ
の取付個所のすぐ上に、チャネルを支持し取付けるため
の2個の上方に突出するボスを有する。これらボスの横
断方向の位置は、種々に伸びる燃料棒との干渉を低減ま
たは除去し、それにより同様に上部タイプレートの位置
を上昇させ、対応する燃料棒を長くすることができる。
の取付個所のすぐ上に、チャネルを支持し取付けるため
の2個の上方に突出するボスを有する。これらボスの横
断方向の位置は、種々に伸びる燃料棒との干渉を低減ま
たは除去し、それにより同様に上部タイプレートの位置
を上昇させ、対応する燃料棒を長くすることができる。
燃料棒の全長を増大させることができる燃料バンドルが
提供される。
提供される。
燃料棒の長さを長くする利点は、燃料の設計に融通性が
得られることである。この融通性により、燃料棒に充填
される燃料の量を増大して燃料サイクルのコストを改善
し、放出される核分裂気体を収容するためにガスブレナ
ムの長さを増大し、燃料棒伸びの差に対する許容差を増
大することができる。
得られることである。この融通性により、燃料棒に充填
される燃料の量を増大して燃料サイクルのコストを改善
し、放出される核分裂気体を収容するためにガスブレナ
ムの長さを増大し、燃料棒伸びの差に対する許容差を増
大することができる。
本発明の他の目的は、可能および利点は、以下の説明お
よび添付図面から一層明らかになろう。
よび添付図面から一層明らかになろう。
〈実施例〉
第1図には、代表的な燃料バンドルFが示されている。
第1図に示された燃料バンドルは、炉心から持ち上げら
れた状態で示されている。燃料バンドルは、下部タイプ
レートム1従来の上部タイプレートUを含み、該従来の
上部タイプレートUにはその離隔した対向隅部において
ベールBが取付けられている。第1図に示された具体例
によれば、複数本の燃料棒Rは、8×8配列で配置され
ている。燃料棒Rは下部タイプレートLから上部タイプ
レートUに至る全長に亘って延びている。
れた状態で示されている。燃料バンドルは、下部タイプ
レートム1従来の上部タイプレートUを含み、該従来の
上部タイプレートUにはその離隔した対向隅部において
ベールBが取付けられている。第1図に示された具体例
によれば、複数本の燃料棒Rは、8×8配列で配置され
ている。燃料棒Rは下部タイプレートLから上部タイプ
レートUに至る全長に亘って延びている。
上記燃料棒のうちの特定の燃料棒は両端においてねじが
形成されており、下部タイプレートにあるねじ孔に螺合
し、また同様に、上部タイプレートUの上の対応したね
じ孔付き六角形ナツトと螺合し、それにより直立した燃
料棒Rを一体構造として固定する。約8本の、いわゆる
タイロッドは、上部および下部タイプレート間において
取付ポイントを構成し、燃料棒の残り(50本以上)は
、両タイプレート間において、これらの燃料棒を捕捉す
る寸法に形成され且つ必要な使用期間中の膨張を許容す
る孔の中に捕捉されている。
形成されており、下部タイプレートにあるねじ孔に螺合
し、また同様に、上部タイプレートUの上の対応したね
じ孔付き六角形ナツトと螺合し、それにより直立した燃
料棒Rを一体構造として固定する。約8本の、いわゆる
タイロッドは、上部および下部タイプレート間において
取付ポイントを構成し、燃料棒の残り(50本以上)は
、両タイプレート間において、これらの燃料棒を捕捉す
る寸法に形成され且つ必要な使用期間中の膨張を許容す
る孔の中に捕捉されている。
燃料バンドルは、正方形横断面であることが好ましい。
燃料バンドルは、対応する正方形断面のチャネルCによ
って包囲されている。チャネルCは、上部タイプレート
Uに適合して取り付けられることが必要である。
って包囲されている。チャネルCは、上部タイプレート
Uに適合して取り付けられることが必要である。
この目的のために、2個のクリップKが設けられている
。第1クリツプには、隅部16においてハンドルと対角
線上で対向する。破断して示された第2クリツプは、隅
部16と対抗する隅部18上にある。図から理解できる
ように、バンドルは、それぞれの隅部12および14に
おいて取付けられている。通常、隅部16にある一方の
クリップは、ボルト33によって上部タイプレートUの
支柱Pに固定されている。ボルト33の真下に垂下する
アニユラス37が設けられている。このアニユラスは、
下の燃料棒40とボルト33の最下端部との間に空間を
作る。
。第1クリツプには、隅部16においてハンドルと対角
線上で対向する。破断して示された第2クリツプは、隅
部16と対抗する隅部18上にある。図から理解できる
ように、バンドルは、それぞれの隅部12および14に
おいて取付けられている。通常、隅部16にある一方の
クリップは、ボルト33によって上部タイプレートUの
支柱Pに固定されている。ボルト33の真下に垂下する
アニユラス37が設けられている。このアニユラスは、
下の燃料棒40とボルト33の最下端部との間に空間を
作る。
原子炉技術の当業者には、燃料バンドルの使用期間中に
、棒40のような直立の燃料棒Rが燃料バンドルに対し
て長さ方向に膨張する可能性があることが知られている
。この膨張は、主として燃料ベレットと被覆との間の相
互作用による。ボルト33におけるバンドル30の取付
けのために、遊動距離を与えることが必要である。この
距離はアニユラス37において得られ、棒40の上端が
上部タイプレートに取付けたボルト33に対して近づい
たり離れたり動くことができるようにする。
、棒40のような直立の燃料棒Rが燃料バンドルに対し
て長さ方向に膨張する可能性があることが知られている
。この膨張は、主として燃料ベレットと被覆との間の相
互作用による。ボルト33におけるバンドル30の取付
けのために、遊動距離を与えることが必要である。この
距離はアニユラス37において得られ、棒40の上端が
上部タイプレートに取付けたボルト33に対して近づい
たり離れたり動くことができるようにする。
従来技術にかかる上部タイプレートの構造を要約して述
べたので、今度は、燃料バンドルがベールBによって持
ち上げられる時に受ける諸刃について説明する。
べたので、今度は、燃料バンドルがベールBによって持
ち上げられる時に受ける諸刃について説明する。
ベクトル50によって示されているように、ベールBが
持ち上げられたとき、チャネルの支持が生じなければな
らない。通常、チャネルの重量は、上部タイプレートU
全体を介して隅部16および18から伝達される。この
伝達は、ハンドル取付ポイント30,32.41および
42から上部タイプレートUへ行われる。
持ち上げられたとき、チャネルの支持が生じなければな
らない。通常、チャネルの重量は、上部タイプレートU
全体を介して隅部16および18から伝達される。この
伝達は、ハンドル取付ポイント30,32.41および
42から上部タイプレートUへ行われる。
チャネルの全重量は、45.36kg(−100ポンド
)程度である。結果として、必然的に片持ち支持となる
上部タイプレートを横切る距離が相当存在するので、上
部タイプレートUの断面は、片持ち支持荷重の伝達に十
分な強さを有しなければならない。片持ち支持荷重の伝
達は、上部タイプレートの厚さの増大を必要とする。こ
れに対応して、この上部タイプレートの厚さの増大は、
燃料バンドルから流出する水−水蒸気に対する抵抗とな
る。この増大した流体抵抗は、燃料バンドルの設計にお
いて特に望ましくない可能である、燃料バンドルの上端
でのいわゆる二相圧力降下を増大させる。
)程度である。結果として、必然的に片持ち支持となる
上部タイプレートを横切る距離が相当存在するので、上
部タイプレートUの断面は、片持ち支持荷重の伝達に十
分な強さを有しなければならない。片持ち支持荷重の伝
達は、上部タイプレートの厚さの増大を必要とする。こ
れに対応して、この上部タイプレートの厚さの増大は、
燃料バンドルから流出する水−水蒸気に対する抵抗とな
る。この増大した流体抵抗は、燃料バンドルの設計にお
いて特に望ましくない可能である、燃料バンドルの上端
でのいわゆる二相圧力降下を増大させる。
以上、従来技術について述べたので、本発明の好適な実
施例について説明する。
施例について説明する。
第2図には、本発明の改良上部タイプレートU′が示さ
れている。改良上部タイプレートの重要件の全てを理解
するために、まず、燃料バンドル内の成る部分長燃料棒
R′について説明する。
れている。改良上部タイプレートの重要件の全てを理解
するために、まず、燃料バンドル内の成る部分長燃料棒
R′について説明する。
その後、部分長燃料棒R′に対応する上部タイプレート
U′のマトリックスについて説明する。追加の考察とし
て、大きな中央ウォータロッドWの構造について説明す
る。最後に、改良ベールB′へのチャネルCの取付けに
ついて説明する。時々、第3A図、第3B図および第3
C図の平面図および側面図を参照する。
U′のマトリックスについて説明する。追加の考察とし
て、大きな中央ウォータロッドWの構造について説明す
る。最後に、改良ベールB′へのチャネルCの取付けに
ついて説明する。時々、第3A図、第3B図および第3
C図の平面図および側面図を参照する。
1988年4月4日出願の米国特許出願第176.97
5号明細書中に、部分長燃料棒が説明されている。部分
長燃料棒は、燃料バンドルFの約2/3の長さだけ延び
ている。そのような燃料バンドルF中の燃料棒は、9×
9のマトリックスで配列されていることが望ましい。
5号明細書中に、部分長燃料棒が説明されている。部分
長燃料棒は、燃料バンドルFの約2/3の長さだけ延び
ている。そのような燃料バンドルF中の燃料棒は、9×
9のマトリックスで配列されていることが望ましい。
燃料バンドルFの全長に沿って7個のスペーサが分散し
て配置されている。観る者の便宜のために、第2図にお
いて、燃料バンドルFの下端から5番目のスペーサであ
るスペーサS5が図示されている。
て配置されている。観る者の便宜のために、第2図にお
いて、燃料バンドルFの下端から5番目のスペーサであ
るスペーサS5が図示されている。
このスペーサS5は、通常、部分長燃料棒R′の終端点
である。
である。
燃料チャネルCの側部から少なくとも1列内側に部分長
燃料棒R′を配置することが第2図に示された9×9配
列において望ましいことが判明した。したがって、9×
9配列の周辺にあるものは、全て全長燃料棒である。こ
れらの全長燃料棒は、観る者の便宜のために、第2図の
斜線図において省略されている。これにより、観る者は
、燃料バンドルの中心に向って外から2列目を見ること
ができる。部分長燃料棒R′が配置されるのは、この2
列目である。
燃料棒R′を配置することが第2図に示された9×9配
列において望ましいことが判明した。したがって、9×
9配列の周辺にあるものは、全て全長燃料棒である。こ
れらの全長燃料棒は、観る者の便宜のために、第2図の
斜線図において省略されている。これにより、観る者は
、燃料バンドルの中心に向って外から2列目を見ること
ができる。部分長燃料棒R′が配置されるのは、この2
列目である。
内側への2列目を調べると、観る者は、3本の部分長燃
料棒R′が2列目に存在していることが分かる。このよ
うな配置により、各全長燃料棒は、部分長燃料棒と隣り
合わせに配置される。
料棒R′が2列目に存在していることが分かる。このよ
うな配置により、各全長燃料棒は、部分長燃料棒と隣り
合わせに配置される。
上記の関連開示に述べられているように、多数の利点が
実現される。これらの利点の中に、以下に説明する上部
タイプレートU′の格子構造がある。
実現される。これらの利点の中に、以下に説明する上部
タイプレートU′の格子構造がある。
上部タイプレートU′を参照すると、燃料棒の9×9配
列に対応して設けられることがわかる。
列に対応して設けられることがわかる。
特に、フェルール60は、」二部タイプレートU′の周
縁の全周に亘って連続した9×9配列を成している。
縁の全周に亘って連続した9×9配列を成している。
部分長燃料棒の位置はいずれの方向においても2列目に
来ると記述することができる。具体的には、格子位置2
. 2 (2列目、2行III):2.5;および2,
8において、上部タイプレートU′ は部分長燃料棒R
′の上方に位置するものとして理解されよう。この場合
、これらの個所にある格子位置は占拠されないままであ
る。
来ると記述することができる。具体的には、格子位置2
. 2 (2列目、2行III):2.5;および2,
8において、上部タイプレートU′ は部分長燃料棒R
′の上方に位置するものとして理解されよう。この場合
、これらの個所にある格子位置は占拠されないままであ
る。
この非占拠は部分長燃料棒R′の結果であり、本発明は
これに基づいて直接的に生じる。本発明は、この開示か
ら必然的に生じたものではない。
これに基づいて直接的に生じる。本発明は、この開示か
ら必然的に生じたものではない。
また、上記のような燃料バンドルは、大きな中央ウォー
タロッドWを含む。各ウォータロッドの端部を受入れる
フェルール70および72が第2図に示されている。
タロッドWを含む。各ウォータロッドの端部を受入れる
フェルール70および72が第2図に示されている。
従来の格子の記述法を使用すると、フェルール位置4,
5:4,6:5,4:5.5:5.6;6.4:および
6,5は、2個のフェルール70および72により置換
されている。
5:4,6:5,4:5.5:5.6;6.4:および
6,5は、2個のフェルール70および72により置換
されている。
部分長燃料棒を使用した好適な実施例の説明を完全に終
えたので、次に、上部タイプレートの構成について説明
する。
えたので、次に、上部タイプレートの構成について説明
する。
第3A図には、本発明の上部タイプレートU′が示され
ている。
ている。
まず、タイプレートは、複数個のロッド支持個所60を
含む。ロッド支持個所60は、本発明で使用された全長
燃料棒RおよびウォータロッドWの各々の上方にそれぞ
れ位置する。既に説明したように、部分長燃料棒の上方
に位置するマトリックスの全個所は空であり、ウォータ
ロッドの上方に位置するマトリックスの7個所は、2個
のフェルールのみによって占められている。
含む。ロッド支持個所60は、本発明で使用された全長
燃料棒RおよびウォータロッドWの各々の上方にそれぞ
れ位置する。既に説明したように、部分長燃料棒の上方
に位置するマトリックスの全個所は空であり、ウォータ
ロッドの上方に位置するマトリックスの7個所は、2個
のフェルールのみによって占められている。
つぎに、上部タイプレートは、複数個のタイロッド位置
決め個所66を含む。そのようなタイロッド位置決め個
所は、8個存在する。これらのタイロッド位置決め個所
は、格子位置1,3:1゜7:3. 1:3. 9ニア
、 1ニア、 9:9. 3:および9,7に存在
する。下部タイプレートLおよび上部タイプレートU′
を結合するのは、これらのロンドである。
決め個所66を含む。そのようなタイロッド位置決め個
所は、8個存在する。これらのタイロッド位置決め個所
は、格子位置1,3:1゜7:3. 1:3. 9ニア
、 1ニア、 9:9. 3:および9,7に存在
する。下部タイプレートLおよび上部タイプレートU′
を結合するのは、これらのロンドである。
3番目に、第3B図および第3C図の断面図を参照して
、チャネルクリップにおよび上部タイプレートU′への
ハンドルまたはベールBの取付けを説明する。
、チャネルクリップにおよび上部タイプレートU′への
ハンドルまたはベールBの取付けを説明する。
まず、ベールBは、通常通り、上部タイプレートU′と
一体部品として鋳造される。ベールの下部85および8
6が、直接、上部タイプレートへ取付けられていること
が理解できる。
一体部品として鋳造される。ベールの下部85および8
6が、直接、上部タイプレートへ取付けられていること
が理解できる。
ついで、ベールの一方側にあるアーム88と他方側にあ
るアーム87からチャネル支持ボス89および90が突
出している。これらの部材には、ボルト94を受入れる
ためにねじ孔92が貫通して形成されている。ボルト9
4は、チャネルCの金側部に従来通り両管されたクリッ
プKを直接固定する。したがって、チャネルCの荷重は
、直接、クリップに1各アーム87および88を介して
、ベールBの2つの側部85および86に伝達される。
るアーム87からチャネル支持ボス89および90が突
出している。これらの部材には、ボルト94を受入れる
ためにねじ孔92が貫通して形成されている。ボルト9
4は、チャネルCの金側部に従来通り両管されたクリッ
プKを直接固定する。したがって、チャネルCの荷重は
、直接、クリップに1各アーム87および88を介して
、ベールBの2つの側部85および86に伝達される。
これにより、上部タイプレートを介する上記荷重の伝達
は、もはや生じない。
は、もはや生じない。
また、ボルト94の位置は、上側であるが、マトリック
スの隅部の支持個所60’から水平方向においてずれて
いることが理解できる。したがって、番号92で示され
たねじ孔の位置に関して、隅部の支持個所60′内に保
持された燃料棒が伸縮または移動しても、ボルト94に
対する干渉は減少するか、または生じない。
スの隅部の支持個所60’から水平方向においてずれて
いることが理解できる。したがって、番号92で示され
たねじ孔の位置に関して、隅部の支持個所60′内に保
持された燃料棒が伸縮または移動しても、ボルト94に
対する干渉は減少するか、または生じない。
上記のような干渉の防止により、各燃料棒Rは、従来技
術の燃料棒よりも与えられた設計において長くすること
ができる。
術の燃料棒よりも与えられた設計において長くすること
ができる。
第1A図は、従来技術の燃料バンドルの上部の斜視図で
あり、従来技術のベールの取付け、上部タイプレートの
支柱から上部タイプレートを介した上部タイプレートの
対向隅部とハンドルとの交差部へのチャネル荷重の伝達
、ならびに燃料棒の膨張および燃料チャネルクリップの
上部タイプレートへの取付けに必要な空間を示す。 第1B図は、チャネルクリップの取付ポイントにおける
従来技術の上部タイプレートの部分図である。 第2図は、燃料バンドルの上部に固定された本発明の上
部タイプレートの斜視図であり、ベールのボスから直接
的なチャネルへの取付け、ベールへのチャネルの荷重の
伝達、および上部タイプレートの下側横断面の縮小を示
す。 第3A図、第3B図および第3C図は、それぞれ、改良
した上部タイプレートおよびベールの平面図、側面図、
ならびにベールの側面図であり、長くできるようにされ
た燃料棒および縮小された上部タイプレート断面を示す
。 [主な符号の説明] B、 B’ :ベール、 C:チャネル、 R,R’ :燃料棒、 U、U’ :上部タイプレート、 60:フェルール、 66:タイロツド位置決め個所、 87.88:アーム、 89.90:チャネル支持ボス。
あり、従来技術のベールの取付け、上部タイプレートの
支柱から上部タイプレートを介した上部タイプレートの
対向隅部とハンドルとの交差部へのチャネル荷重の伝達
、ならびに燃料棒の膨張および燃料チャネルクリップの
上部タイプレートへの取付けに必要な空間を示す。 第1B図は、チャネルクリップの取付ポイントにおける
従来技術の上部タイプレートの部分図である。 第2図は、燃料バンドルの上部に固定された本発明の上
部タイプレートの斜視図であり、ベールのボスから直接
的なチャネルへの取付け、ベールへのチャネルの荷重の
伝達、および上部タイプレートの下側横断面の縮小を示
す。 第3A図、第3B図および第3C図は、それぞれ、改良
した上部タイプレートおよびベールの平面図、側面図、
ならびにベールの側面図であり、長くできるようにされ
た燃料棒および縮小された上部タイプレート断面を示す
。 [主な符号の説明] B、 B’ :ベール、 C:チャネル、 R,R’ :燃料棒、 U、U’ :上部タイプレート、 60:フェルール、 66:タイロツド位置決め個所、 87.88:アーム、 89.90:チャネル支持ボス。
Claims (4)
- (1)直立する複数本の燃料棒のマトリックスの各燃料
棒を並列関係に支持するために複数個の燃料棒支持ポイ
ントのマトリックスを画成し、燃料バンドルを横断する
平面内に配置された下部タイプレートであって、更に、
第1の流体マトリックスと干渉しない関係にあって、減
速冷却材が当該下部タイプレートを通過して上記燃料棒
間を上方へ流れるのを許容する複数個の冷却液開口の第
2のマトリックスを画成している下部タイプレートと、
直立の上記燃料棒のマトリックスの各燃料棒を並列関係
に支持のために対応する複数個の燃料棒支持ポイントの
マトリックスを画成し、燃料バンドルを横断する平面内
に配置された上部タイプレートであって、更に、上記第
1のマトリックスと干渉する関係にあって、減速冷却材
から生じた水蒸気が上記燃料棒から上記上部タイプレー
トを通過して流れるのを許容する複数個の冷却液開口の
第2のマトリックスを画成する上部タイプレートと、 上記上部および下部タイプレート間において該両タイプ
レートにより上部タイプレートの支持ポイントの対応す
るマトリックスの個所内に正確に位置合せされた複数本
の燃料棒のマトリックスと、上記上部および下部タイプ
レートを一体に結合するように機能する上記燃料棒のう
ちの複数本の燃料棒と、 燃料バンドルの上部に支持され、上記下部タイプレート
から上記燃料棒マトリックスを通って上記上部タイプレ
ートの外へと至る局限された流体通路を画成するように
上記下部タイプレートまで吊り下がったチャネルと、 上記上部タイプレートに取付けられたベールであって、
当該ベールを把持することにより上記燃料バンドルを上
昇および下降させるベールとを含む燃料バンドルにおい
て、 上記上部タイプレートの平面より上方において上記ベー
ルに直接取付けられた第1および第2の支持ポイントを
有し、 これらの支持ポイントは、上記ベールを上記チャネルへ
直接取付けるために配置され、それにより、上記チャネ
ルの荷重が、上記上部タイプレートから独立して上記ベ
ールへ直接伝達されて、上記チャネルによる上記上部タ
イプレートへの荷重を減少させ、このため上記上部タイ
プレートの断面を対応して減少させて、上記上部タイプ
レートを通って上記チャネル上方へ流出する水蒸気−冷
却水に対する抵抗を減少できるようにした燃料バンドル
。 - (2)上記チャネル支持ポイントから位置ずれして、上
記上部タイプレートの上記マトリックス内に複数個のフ
ェルール個所を含み、上記フェルール個所は、上記チャ
ネル支持ポイントの下方に位置する支持された燃料棒の
一端の軸方向移動を可能とする請求項1に記載の燃料バ
ンドル。 - (3)上記下部タイプレートから上記上部タイプレート
の方へ延びるが、上記上部タイプレートに達しない長さ
を有する複数本の部分長燃料棒を含み、上記上部タイプ
レート内の複数個のマトリックス個所が、上記部分長燃
料棒に対応する個所で空である請求項1記載の燃料バン
ドル。 - (4)上記複数個のマトリックス個所と関連していて、
上記下部タイプレートから上記上部タイプレートの方へ
延びて、単一のフェルールと係合して上記上部タイプレ
ートにて終端する少なくとも1本のウォータロッドを含
み、上記上部タイプレートの上記マトリックス個所が、
上記ウォータロッドと関連するマトリックス個所におい
て空であり、上記単一のフェルールにより置換されてい
る請求項3記載の燃料バンドル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US399107 | 1989-08-28 | ||
| US07/399,107 US5002724A (en) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | Upper tie plate for boiling water nuclear reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03130698A true JPH03130698A (ja) | 1991-06-04 |
| JPH0769448B2 JPH0769448B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=23578179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2222700A Expired - Lifetime JPH0769448B2 (ja) | 1989-08-28 | 1990-08-27 | 沸騰水型原子炉用上部タイプレート |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5002724A (ja) |
| EP (1) | EP0415680B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0769448B2 (ja) |
| DE (1) | DE69008797T2 (ja) |
| ES (1) | ES2052183T3 (ja) |
| FI (1) | FI904236A7 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0517728B1 (de) * | 1990-02-28 | 1995-07-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Kernreaktorbrennelement mit einem tragenden kühlmittelrohr |
| US5180540A (en) * | 1991-03-25 | 1993-01-19 | B&W Fuel Company | Fuel rod consolidation structure |
| EP0550868A1 (de) * | 1992-01-09 | 1993-07-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Brennelement für einen Siedewasserreaktor mit einer redundanten Tragstruktur und einem verriegelten Brennelement-Kasten |
| US7139353B2 (en) * | 2002-12-06 | 2006-11-21 | Framatome Anp Inc. | Boiling water reactor nuclear fuel assembly lifting support |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100497U (ja) * | 1976-01-28 | 1977-07-29 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4357298A (en) * | 1980-10-10 | 1982-11-02 | General Electric Company | Nuclear fuel assembly space arrangement |
| US4560532A (en) * | 1982-04-15 | 1985-12-24 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear fuel assembly |
| US4624829A (en) * | 1984-04-13 | 1986-11-25 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear fuel assembly channel spring and stop assembly and method of using same |
| SE445500B (sv) * | 1984-11-12 | 1986-06-23 | Asea Atom Ab | Brenslepatron |
| US4663118A (en) * | 1985-06-20 | 1987-05-05 | General Electric Company | Flow channel to nozzle attachment for nuclear fuel assembly |
| US4675154A (en) * | 1985-12-20 | 1987-06-23 | General Electric Company | Nuclear fuel assembly with large coolant conducting tube |
| US4749543A (en) * | 1987-03-24 | 1988-06-07 | General Electric Company | Axially shaped channel and integral flow trippers |
| US5112570A (en) * | 1988-04-04 | 1992-05-12 | Hewlett-Packard Company | Two-phase pressure drop reduction bwr assembly design |
-
1989
- 1989-08-28 US US07/399,107 patent/US5002724A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-08-24 ES ES90309349T patent/ES2052183T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-24 DE DE69008797T patent/DE69008797T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-24 EP EP90309349A patent/EP0415680B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-27 FI FI904236A patent/FI904236A7/fi not_active IP Right Cessation
- 1990-08-27 JP JP2222700A patent/JPH0769448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100497U (ja) * | 1976-01-28 | 1977-07-29 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69008797T2 (de) | 1994-10-27 |
| DE69008797D1 (de) | 1994-06-16 |
| JPH0769448B2 (ja) | 1995-07-31 |
| EP0415680B1 (en) | 1994-05-11 |
| ES2052183T3 (es) | 1994-07-01 |
| US5002724A (en) | 1991-03-26 |
| FI904236A7 (fi) | 1991-03-01 |
| FI904236A0 (fi) | 1990-08-27 |
| EP0415680A1 (en) | 1991-03-06 |
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