JPH065314B2 - Nozzle of nuclear fuel assembly - Google Patents
Nozzle of nuclear fuel assemblyInfo
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- JPH065314B2 JPH065314B2 JP62103768A JP10376887A JPH065314B2 JP H065314 B2 JPH065314 B2 JP H065314B2 JP 62103768 A JP62103768 A JP 62103768A JP 10376887 A JP10376887 A JP 10376887A JP H065314 B2 JPH065314 B2 JP H065314B2
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- nozzle
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- cooling water
- fuel assembly
- nuclear fuel
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- 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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、加圧水型軽水炉等の原子炉において使用され
る核燃料集合体のノズルに係わり、特に、冷却水中の異
物を除去することができるものに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nozzle of a nuclear fuel assembly used in a nuclear reactor such as a pressurized water type light water reactor, and in particular, it can remove foreign matter in cooling water. Regarding
「従来の技術」 第3図は、一般的な核燃料集合体を示す正面図である。"Prior Art" FIG. 3 is a front view showing a general nuclear fuel assembly.
図中符号1および2は、上下に対向配置された上部ノズ
ルおよび下部ノズルであり、これら上部ノズル1と下部
ノズル2の間には、複数の制御棒案内管3…が掛け渡さ
れて固定されている。そして、これら案内管3…の中途
部には、複数の支持格子4…が取り付けられており、核
支持格子4…の格子内に、ペレットが封入された多数の
燃料棒5…が貫通支持されている。In the figure, reference numerals 1 and 2 are an upper nozzle and a lower nozzle which are vertically opposed to each other, and a plurality of control rod guide tubes 3 ... Are suspended and fixed between the upper nozzle 1 and the lower nozzle 2. ing. A plurality of support grids 4 are attached to the middle of the guide tubes 3 ..., and a large number of fuel rods 5 ... ing.
このような核燃料集合体は、原子炉容器の炉心に垂直状
態で多数装入され、上部炉心板および下部炉心板の間に
はさまれて支持される。そして、原子炉の稼動時には、
炉心内に下方から上方へ向けて勢いよく冷却水が循環さ
れるようになっていて、この冷却水が、下部ノズル2に
形成されたノズル孔から流入し、燃料棒5…の間を通り
抜け、上部ノズル1に形成されているノズル孔から流出
する間に加熱されるようになっている。A large number of such nuclear fuel assemblies are vertically inserted into the core of a nuclear reactor vessel, and are supported by being sandwiched between the upper core plate and the lower core plate. And when the reactor is in operation,
Cooling water is circulated vigorously from the lower part to the upper part in the core, and this cooling water flows in from the nozzle hole formed in the lower nozzle 2 and passes between the fuel rods 5 ... It is adapted to be heated while flowing out from the nozzle hole formed in the upper nozzle 1.
ところで、このような燃料集合体においては、従来より
燃料棒5…の下端部が損傷するおそれがあることが指摘
されている。すなわち、なんらかの原因で冷却水中にゴ
ミ、金属屑等の異物が混入すると、これら異物が冷却水
とともに下部ノズル2のノズル孔を通過し、冷却水の流
れが激しく乱れている燃料棒5…の下端部近傍において
被覆管に衝突して、被覆管の下端部を傷つける可能性が
全くないとはいえないのである。By the way, in such a fuel assembly, it has been conventionally pointed out that the lower end portions of the fuel rods 5 may be damaged. That is, when foreign matter such as dust or metal scraps is mixed into the cooling water for some reason, these foreign matters pass through the nozzle holes of the lower nozzle 2 together with the cooling water, and the lower end of the fuel rods 5 where the flow of the cooling water is severely disturbed. It cannot be said that there is a possibility that the lower end of the cladding tube may be damaged by colliding with the cladding tube near the portion.
そこで、本出願人らは、特願昭61−220678号に
おいて、このような被覆管損傷を防ぐことのできる、第
4図および第5図に示すような下部ノズル10を提案し
た。Therefore, the applicants of the present invention have proposed in Japanese Patent Application No. 61-220678 a lower nozzle 10 as shown in FIGS. 4 and 5, which can prevent such cladding tube damage.
このノズル10は、ノズル孔11,12の上端開口部
に、これら開口部を塞ぐように十字あるいは一文字状の
格子11A,12Aを一体形成したものであり、これら
格子11A,12Aによって、下方から流される冷却水
中の異物を捕捉する構成となっている。This nozzle 10 is formed by integrally forming cross-shaped or one-letter-shaped grids 11A and 12A in the upper end openings of the nozzle holes 11 and 12 so as to close these openings. It is configured to capture foreign matter in the cooling water.
「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述のノズル10において比較的小さな異物
まで捕捉するには、格子の目を細かくし、格子によって
区切られた面積を小さくする必要がある。しかし、この
場合には必然的に流路断面積が小さくなり、流液抵抗が
増大して冷却水の循環が妨げられるという問題があっ
た。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in order to capture even a relatively small foreign substance in the nozzle 10 described above, it is necessary to make the grid fine and to reduce the area partitioned by the grid. However, in this case, there is a problem that the flow passage cross-sectional area is inevitably reduced, the flow resistance increases, and the circulation of the cooling water is hindered.
また、このような形状の格子をノズルと一体成形するに
は、煩雑な加工作業が必要であり、コストが高いという
欠点があった。Further, in order to integrally form the lattice having such a shape with the nozzle, there is a drawback that a complicated processing work is required and the cost is high.
「問題点を解決するための手段」 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
ノズル平板部の厚さ方向中央部に空洞を形成し、前記平
板部の上面から前記空洞に連通する複数のノズル上面孔
を形成するとともに、平板部の下面から前記空洞に連通
する複数のノズル下面孔を前記ノズル上面孔と上下方向
に合致せぬ位置に形成したことを特徴とする。"Means for Solving Problems" The present invention has been made to solve the above problems,
A cavity is formed in the central portion in the thickness direction of the nozzle flat plate portion, and a plurality of nozzle upper surface holes communicating from the upper surface of the flat plate portion to the cavity are formed, and a plurality of nozzle bottoms communicating from the lower surface of the flat plate portion to the cavity are formed. It is characterized in that the face hole is formed at a position which does not coincide with the upper face hole of the nozzle in the vertical direction.
「作用」 本発明のノズルでは、ノズル下面孔から流入した冷却水
が空洞内において四方に広がって流れることができるた
め、この空洞内における流路断面積が大きく、したがっ
て、空洞内での流液抵抗が小さい。一方、冷却水中の異
物は、肉薄の空洞部内で上下壁面に引っ掛かって捕捉さ
れる。[Operation] In the nozzle of the present invention, the cooling water flowing from the nozzle lower surface hole can spread and flow in all directions in the cavity, so that the flow passage cross-sectional area in the cavity is large, and accordingly, the liquid flow in the cavity is large. The resistance is small. On the other hand, the foreign matter in the cooling water is caught by the upper and lower wall surfaces in the thin hollow portion and is captured.
「実施例」 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。[Examples] Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は一実施例の下部ノズルの断面図、第2図は平面
図である。FIG. 1 is a sectional view of a lower nozzle of one embodiment, and FIG. 2 is a plan view.
この下部ノズル20は、正方形状の板部21Aの下面四
隅にそれぞれ脚21Bを配設したノズル本体21と、こ
のノズル本体21の上面に溶接固定された正方形状の上
板22とからなるものであり、この上板22と、前記板
部21Aとによってノズル平板部23が構成されてい
る。The lower nozzle 20 is composed of a nozzle body 21 in which legs 21B are provided at four corners of a lower surface of a square plate portion 21A, and a square upper plate 22 welded and fixed to an upper surface of the nozzle body 21. The upper plate 22 and the plate portion 21A form a nozzle flat plate portion 23.
ノズル本体21の板部21Aの上面には、その周縁部を
除く部分全面に亙って一定深さTの凹部24が形成さ
れ、これにより上板22との間に空洞25が画成されて
いる。この空洞25の厚さTは、ノズル20により捕捉
すべき異物の大きさと対応するものであり、流液抵抗を
考慮したうえで決定されることが望ましい。また、前記
板部21Aの凹部24の底面には、その全面に亙って多
数の小さな突起26…が形成されるとともに、円形のノ
ズル下面孔27…(直径D1)が一定間隔毎に多数形成
されている。On the upper surface of the plate portion 21A of the nozzle main body 21, a concave portion 24 having a constant depth T is formed over the entire surface except the peripheral portion thereof, thereby forming a cavity 25 between the upper plate 22 and the concave portion 24. There is. The thickness T of the cavity 25 corresponds to the size of the foreign matter to be captured by the nozzle 20, and is preferably determined in consideration of the liquid flow resistance. Further, on the bottom surface of the recess 24 of the plate portion 21A, a large number of small protrusions 26 are formed over the entire surface thereof, and a large number of circular nozzle lower surface holes 27 (diameter D1) are formed at regular intervals. Has been done.
一方、上板22の下面には、空洞25の上壁面を構成す
る部分全面に、前記と同様の突起28…が多数形成され
るとともに、多数の円形のノズル上面孔29…(直径D
2)が前記ノズル下面孔27…と上下方向に合致せぬ位
置に形成されている。On the other hand, on the lower surface of the upper plate 22, a large number of projections 28 similar to the above are formed on the entire surface forming the upper wall surface of the cavity 25, and a large number of circular nozzle upper surface holes 29 ... (Diameter D
2) is formed at a position that does not vertically match the nozzle lower surface holes 27.
ここで、前記ノズル下面孔27の直径D1は、異物が容
易に通過できるように前記空洞25の厚さTよりも大き
い値に設定されている。また、ノズル上面孔29の直結
D2は、流液抵抗は小さくするため前記直径D1よりも
大きく設定されている。そして、これらノズル孔27,
29は、板部21Aおよび上板22に十分な強度が得ら
れる範囲内でできるだけ高い密度かつ大きな直径に形成
されることが望ましい。Here, the diameter D1 of the nozzle lower surface hole 27 is set to a value larger than the thickness T of the cavity 25 so that foreign matter can easily pass therethrough. Further, the direct connection D2 of the nozzle upper surface hole 29 is set larger than the diameter D1 in order to reduce the flow resistance. And these nozzle holes 27,
It is desirable that 29 be formed with a density and a diameter as high as possible within a range where sufficient strength can be obtained for the plate portion 21A and the upper plate 22.
このような構成からなる下部ノズル20によれば、万が
一炉心内の冷却水に異物が混入した場合にも、冷却水が
ノズル下面孔27…、空洞25、ノズル上面孔29…へ
と流れる際に、この異物が突起26…,29…を有する
空洞25の上下壁面に引っ掛かって捕捉されるので、異
物の衝突による燃料棒の破損を未然に防ぐことができ
る。According to the lower nozzle 20 having such a configuration, even when foreign matter is mixed in the cooling water in the core, when the cooling water flows to the nozzle lower surface holes 27, the cavities 25, and the nozzle upper surface holes 29. Since the foreign matter is caught and caught on the upper and lower wall surfaces of the cavity 25 having the projections 26, 29, the damage of the fuel rod due to the collision of the foreign matter can be prevented.
また、個々のノズル下面孔27から流入した冷却水は、
空洞25内において四方に広がって流れるため、この空
洞25内における流路断面積は、ノズル孔27…,29
…の開口面積に比べて格段に大きくなっている。したが
って、空洞25の厚さを小さくし、小さな異物まで捕捉
するようにした場合にも、流液抵抗に与える影響が少な
い。Further, the cooling water flowing from the individual nozzle lower surface holes 27 is
Since the flow spreads in all directions in the cavity 25, the flow passage cross-sectional area in the cavity 25 is determined by the nozzle holes 27, ..., 29.
It is much larger than the opening area of. Therefore, even when the thickness of the cavity 25 is reduced to capture even a small foreign matter, the influence on the flow resistance is small.
また、この下部ノズル20を製造する場合には、ノズル
孔の開口部に格子を形成するなどといった煩雑な工程が
なく、機械加工が容易で、製造コストが安く済む。さら
に、前記格子のように異物の衝突により破損のおそれの
ある部分がなく、強度における信頼性が高い。Further, when manufacturing the lower nozzle 20, there is no complicated process such as forming a lattice in the opening of the nozzle hole, the machining is easy, and the manufacturing cost is low. Further, unlike the above-mentioned grid, there is no portion that may be damaged by collision of foreign matter, and reliability in strength is high.
なお、以上の実施例では、空洞25の上下壁面に多数の
突起26…,28…を形成した構成であったが、これら
は補助的なもので、必ずしも必要ではない。It should be noted that in the above-described embodiment, a large number of protrusions 26, ..., 28 are formed on the upper and lower wall surfaces of the cavity 25, but these are auxiliary and are not always necessary.
さらに、本発明は核燃料集合体の下部ノズルのみに限ら
ず、上部ノズルにも適用することが可能である。Further, the present invention can be applied not only to the lower nozzle of the nuclear fuel assembly but also to the upper nozzle.
「発明の効果」 以上説明したように、本発明の核燃料集合体のノズルに
よれば、以下のような優れた効果が得られる。"Effects of the Invention" As described above, according to the nozzle of the nuclear fuel assembly of the present invention, the following excellent effects are obtained.
万が一炉心内の冷却水に異物が混入した場合にも、冷
却水がノズル下面孔、空洞、ノズル上面孔へと流れる際
に、この異物が空洞の上下壁面に引っ掛かって捕捉され
るので、異物の衝突による燃料棒の破損を未然に防ぐこ
とができる。Even if foreign matter is mixed in the cooling water in the core, when the cooling water flows into the nozzle lower surface hole, the cavity, and the nozzle upper surface hole, this foreign matter is caught by the upper and lower wall surfaces of the cavity and is captured. It is possible to prevent damage to the fuel rods due to a collision.
個々のノズル下面孔から流入した冷却水は、空洞内に
おいて四方に広がって流れることができるため、この空
洞内における流路断面積は、ノズルの開口面積に比べて
格段に大きくなっている。したがって、空洞の厚さを小
さくし、小さな異物まで捕捉するようにした場合にも、
流液抵抗に与える影響が少ない。Since the cooling water that has flowed in from the individual nozzle lower surface holes can spread and flow in all directions in the cavity, the flow passage cross-sectional area in this cavity is significantly larger than the opening area of the nozzle. Therefore, even if the thickness of the cavity is reduced to capture even small foreign matter,
Has little effect on flow resistance.
ノズル平板部に単なる孔および空洞を形成するだけで
よいので、ノズル孔の開口部に格子を形成するのに比べ
て機械加工が容易であり、コストが安くて済む。Since it is only necessary to form holes and cavities in the flat plate portion of the nozzle, machining is easier and cost is lower than that of forming a lattice in the opening portion of the nozzle hole.
第1図は本発明一実施例の核燃料集合体の下部ノズルの
断面図、第2図は同ノズルの平面図である。 また、第3図は従来の核燃料集合体の正面図、第4図は
本出願人が先に出願した下部ノズルの部分平面図、第5
図は同ノズルのV−V線視断面図である。 20…下部ノズル、23…ノズル平板部、25…空洞、
26,28…突起、27…ノズル下面孔。FIG. 1 is a sectional view of a lower nozzle of a nuclear fuel assembly according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the nozzle. FIG. 3 is a front view of a conventional nuclear fuel assembly, FIG. 4 is a partial plan view of a lower nozzle previously filed by the applicant, and FIG.
The figure is a cross-sectional view of the same nozzle taken along the line V-V. 20 ... Lower nozzle, 23 ... Nozzle flat plate portion, 25 ... Cavity,
26, 28 ... Protrusions, 27 ... Nozzle lower surface holes.
Claims (1)
成し、前記平板部の上面から前記空洞に連通する複数の
ノズル上面孔を形成するとともに、平板部の下面から前
記空洞に連通する複数のノズル下面孔を前記ノズル上面
孔と上下方向に合致せぬ位置に形成したことを特徴とす
る核燃料集合体のノズル。1. A cavity is formed in a central portion of a flat plate portion of a nozzle in the thickness direction, a plurality of nozzle upper surface holes communicating from the upper surface of the flat plate portion to the cavity are formed, and a lower surface of the flat plate portion is connected to the cavity. The nozzle of the nuclear fuel assembly is characterized in that a plurality of nozzle lower surface holes are formed at positions which do not vertically match the nozzle upper surface holes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62103768A JPH065314B2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Nozzle of nuclear fuel assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62103768A JPH065314B2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Nozzle of nuclear fuel assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63269094A JPS63269094A (en) | 1988-11-07 |
| JPH065314B2 true JPH065314B2 (en) | 1994-01-19 |
Family
ID=14362647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62103768A Expired - Lifetime JPH065314B2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Nozzle of nuclear fuel assembly |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065314B2 (en) |
-
1987
- 1987-04-27 JP JP62103768A patent/JPH065314B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63269094A (en) | 1988-11-07 |
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