JPS63201593A - Fuel aggregate for nuclear reactor - Google Patents

Fuel aggregate for nuclear reactor

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JPS63201593A
JPS63201593A JP62033278A JP3327887A JPS63201593A JP S63201593 A JPS63201593 A JP S63201593A JP 62033278 A JP62033278 A JP 62033278A JP 3327887 A JP3327887 A JP 3327887A JP S63201593 A JPS63201593 A JP S63201593A
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JP
Japan
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fuel assembly
fuel
assembly
nuclear reactor
tie rod
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JP62033278A
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JP2507389B2 (en
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菰田 成一
渡 孔男
市毛 晴夫
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Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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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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  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Monitoring And Testing Of 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子炉用の燃料集合体に係り、特に高速増殖炉
用として好適な燃料集合体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a fuel assembly for a nuclear reactor, and particularly to a fuel assembly suitable for a fast breeder reactor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ラッパ管削除型燃料集合体は、ニー・エヌ・工ス イン
ターナショナル コンファレンス オンエフ・ビー・ア
ール ツユ−イル パフォーマンストビカル ミーティ
ング プロシーディンゲス。
The trumpet tube deletion type fuel assembly was used in the N.N. Engineering International Conference ONF B R Tsuyuru Performance Tobical Meeting Proceedings.

モンテレイ シー・ニー(1979年)第758頁から
第776頁(ANS  International 
 Conf、 onFBRFuel  Perform
ance  Topical  Mtg。
Monterrey, C.N. (1979), pp. 758-776 (ANS International
Conf, onFBRFuel Perform
ance Topical Mtg.

Proceedings、 Monterey  CA
(1979)PP758−776)において論じられて
いる。
Proceedings, Monterey CA
(1979) PP 758-776).

この燃料集合体は、通常の燃料集合体においてラッパ管
を削除し、正三角形格子状に配列された燃料ピン群のう
ちのコーナに位置する6本を、ハンドリングヘッドとエ
ントランスノズル間を連結するための6本の、対面中が
燃料ビン直径より大きい六角棒状タイロッドで置き換え
たものであり、燃料ピン間の間隙は、コーナが6本のタ
イロッドに連結され、適当な軸方向間隔を置いて配置さ
れたグリッド型スペーサによって保持される。炉内にお
いて、隣合う燃料集合体間の間隙は、タイロッドによっ
て確保されるので、グリッド型スペーサ同志の干渉は防
止され、燃料集合体の挿入及び引抜きを円滑に行うこと
ができる。また、3体の隣合う燃料集合体のタイロッド
3本によって形成される流路間隙は、タイロッドが非発
熱体であるため狭いことが望ましいが、六角棒状のタイ
ロッドを使用しているので、流路間隙狭く、無駄流量を
抑制することができる。
This fuel assembly eliminates the trumpet tube in a normal fuel assembly, and connects six corners of a group of fuel pins arranged in an equilateral triangular grid between the handling head and the entrance nozzle. The six hexagonal tie rods whose facing sides are larger than the diameter of the fuel bottle are replaced with six hexagonal tie rods, and the gaps between the fuel pins are connected to the six tie rods at their corners and arranged at appropriate axial intervals. held by grid-type spacers. In the reactor, the gap between adjacent fuel assemblies is secured by tie rods, so interference between grid-type spacers is prevented, and fuel assemblies can be smoothly inserted and withdrawn. In addition, it is desirable that the flow path gap formed by the three tie rods of three adjacent fuel assemblies be narrow because the tie rods are non-heat generating elements, but since hexagonal rod-shaped tie rods are used, the flow path The gap is narrow and waste flow can be suppressed.

ラッパ管削除型燃料集合体は、通常の燃料集合体と比べ
て、以下の利点がある。燃料ビン束とラッパ管の相互作
用や、ラッパ管同志の相互作用の発生が無いので、燃料
長寿命化上有利である。ラッパ管を削除できるので、中
性子経済が改善され、また燃料加工費、再処理費の低減
や腐棄物量の低減も期待できる。さらにまた、隣合う燃
料集合体間の冷却材混合が生じるので、集合体出口温度
差が低減され、炉心上部機構への熱衝撃が緩和されるこ
とに加えて、流路閉塞に対する潜在な安全性が期待され
る。
The trumpet tube deleted fuel assembly has the following advantages compared to a normal fuel assembly. Since there is no interaction between the fuel bottle bundle and the trumpet tubes, and no interaction between the trumpet tubes, this is advantageous in extending the life of the fuel. Since the trumpet tube can be eliminated, neutron economy is improved, and it is also expected to reduce fuel fabrication costs, reprocessing costs, and the amount of waste materials. Furthermore, since coolant mixing occurs between adjacent fuel assemblies, the assembly exit temperature difference is reduced, reducing thermal shock to the upper core structure, as well as providing potential safety against flow path blockage. There is expected.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記従来技術は燃料集合体内の径方向冷
却材温度分布の平担度が十分でなく、タイロッドやこれ
に隣接する最外層燃料ピンに生じる熱湾曲モーメシトが
、特に大きいという問題があった。その結果、グリッド
型スペーサに加わる機械的荷重、及び燃料ピンの被覆管
に発生する熱応力は大きくなり、燃料集合体の炉内使用
条件は厳しいものとなる可能性があった。
However, the above-mentioned conventional technology has a problem in that the radial coolant temperature distribution within the fuel assembly is not sufficiently even, and the thermal curvature that occurs in the tie rod and the outermost layer fuel pin adjacent thereto is particularly large. As a result, the mechanical load applied to the grid spacer and the thermal stress generated in the cladding tube of the fuel pin become large, and the conditions for using the fuel assembly in the reactor may become severe.

尚、従来の六角棒状タイロッドを集合体外側方向に移動
させた構造とすることによっても、燃料集合体内のタイ
ロッドに面した流路間隙を広げることは可能であるが、
この場合、隣接する燃料集合体間の間隙も同時に広げる
必要があり、本来温度の低い集合体間の流路間隙におけ
る冷却材温度をさらに下げることとなるので、径方向冷
却材温度の平担度を上げることはできない。
Note that it is also possible to widen the flow path gap facing the tie rods in the fuel assembly by moving the conventional hexagonal bar-shaped tie rods toward the outside of the assembly.
In this case, it is necessary to widen the gap between adjacent fuel assemblies at the same time, which further lowers the coolant temperature in the flow path gap between the fuel assemblies, which is originally low in temperature, so the uniformity of the coolant temperature in the radial direction cannot be raised.

このように従来の燃料集合体においては、六角棒状タイ
ロッドを使用しているので、燃料集合体内のタイロッド
に面した流路間隙が著しく狭くなり、この間隙を流れる
冷却材温度が特に高くなるため、冷却材温度分布の平担
度が悪くなっていた。
Since conventional fuel assemblies use hexagonal rod-shaped tie rods, the flow path gap facing the tie rods in the fuel assembly becomes extremely narrow, and the temperature of the coolant flowing through this gap becomes particularly high. The degree of uniformity of the coolant temperature distribution was poor.

本発明の目的は、径方向冷却材温度分布の平担度を向上
させることにある。
An object of the present invention is to improve the evenness of the radial coolant temperature distribution.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、燃料集合体内の冷却材流路間隙のうち、タ
イロッドに面した流路間隙が広がるように、タイロッド
の集合体中心側を一部削り落とした横断面外形を有する
ものをタイロッドとして使用することにより達成される
。
The purpose of the above is to use a tie rod with a cross-sectional outline in which a part of the center side of the tie rod is shaved off so that the gap facing the tie rod is widened among the coolant flow path gaps in the fuel assembly. This is achieved by

(作用〕 本発明によれば、燃料集合体内のタイロッドに面した流
路間隙が広がり、この間隙を流れる軸方向流量が増加し
、この間隙を流れる冷却材温度は低下するので、温度分
布の平担度は向上する。
(Function) According to the present invention, the flow path gap facing the tie rod in the fuel assembly widens, the axial flow rate flowing through this gap increases, and the temperature of the coolant flowing through this gap decreases, so that the temperature distribution is evened out. The level of support will improve.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図から第4図までの各回
に基づき説明する。第1図は、ラッパ管削除型燃料集合
体の横断面のうち、コーナ部のみを示したものであり、
外径φ8薗の燃料ピン1が三角形格子状にIonsの中
心間比@(配列ピッチ)を置いて配列され、コーナには
、燃料ピンに代ってタイロッド2が配置されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. Figure 1 shows only the corner portions of the cross section of the trumpet tube deleted fuel assembly.
Fuel pins 1 having an outer diameter of φ8 are arranged in a triangular lattice shape with a center-to-center ratio of Ions (arrangement pitch), and tie rods 2 are arranged at the corners in place of the fuel pins.

第2図は、3体のラッパ管削除型燃料集合体の横断面の
うち、それぞれの集合体内のタイロッド2各1本が近接
する部分のみを示したものであり、aからeまでのアル
ファベット記号は、集合体内および集合体間の流路間隙
の種類を区別するためのものである。bおよびdが集合
体内、またa。
Figure 2 shows only the portions of the three trumpet-deleted type fuel assemblies in which one tie rod 2 in each assembly is close to each other, and alphabetical symbols from a to e are shown. is for distinguishing between types of channel gaps within and between aggregates. b and d within the aggregate, and a.

Q、e、およびfが集合体間の流路間隙をそれぞれ示す
。
Q, e, and f indicate the channel gap between the aggregates, respectively.

第3図は、ラッパ管削除型燃料集合体の側面図を示し、
複数本の燃料ピン1と6本のタイロッド2がその上下端
をそれぞれハンドリングヘッド3およびエントランスノ
ズル4に連結されてなり、燃料ピン間および燃料ピンと
タイロッド間の間隙は、軸方向に配置された複数個のグ
リッド型スペーサ5にて保持されている。
FIG. 3 shows a side view of the trumpet tube deletion type fuel assembly,
A plurality of fuel pins 1 and six tie rods 2 are connected at their upper and lower ends to a handling head 3 and an entrance nozzle 4, respectively, and the gaps between the fuel pins and between the fuel pins and the tie rods are arranged in the axial direction It is held by grid type spacers 5.

第4図はタイロッドの断面形状を説明するための図であ
り、正六角断面のうち、コーナ部2ケ所をタイロッド2
の中心0を円孤の中心とした角度120度の範囲で円弧
状に削った形状であることを示す。
Fig. 4 is a diagram for explaining the cross-sectional shape of the tie rod, and the two corners of the regular hexagonal cross section are
It shows that it is a shape cut into an arc shape within a range of 120 degrees with the center 0 of the arc as the center of the arc.

次に、本発明の第二の実施例を第5図を用いて説明する
。タイロッドとして、第5図に示したように、正1六角
形断面のうち、コーナ部2ケ所を直線状に削った形状の
ものを採用し、第一の実施例と同様に、削った箇所が集
合体中心側に向くようにしたラッパ管削除型燃料集合体
が第二の実施例である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 5. As shown in FIG. 5, the tie rod has a regular hexagonal cross section with two corners cut into straight lines, and as in the first embodiment, the cut points are The second embodiment is a fuel assembly with a trumpet tube removed, which is oriented toward the center of the assembly.

以下、第一および第二の実施例による効果を表1にて説
明する。流路間隙aおよびbは3本の、Cおよびdは2
本の、またeは1本の燃料ピンにそれぞれ隣接している
ので、各間隙を軸方向に流れる冷却材の温度を等しくす
るためには、流路間隙a、b、c、d、eの流路面積を
それぞれA a vAb、Ac、Ad、Aeとしたとき
、Aa/3゜A b / 3 、 A c / 2 、
 A d / 2、およびAeが互いに等しくなるよう
にすれば良い。表1に示したように、従来例の場合には
Ad/2の値が小さく、間隙dを流れる冷却材の温度が
高くなることが分かる。第一および第二の実施例の場合
には、Ad/2の値は従来例より大きく、第一の実施例
の場合には間隙dを流れる冷却材の温度は間隙すを流れ
る冷却材の温度にほぼ等しくなり、第二の実施例の場合
には間隙すを流れる冷却材の温度よりも若干低くなるこ
とが分る。
The effects of the first and second embodiments will be explained below with reference to Table 1. Channel gaps a and b are three, C and d are two
Since each of the flow path gaps a, b, c, d, and e is adjacent to one fuel pin, in order to equalize the temperature of the coolant flowing in the axial direction through each gap, the flow path gaps a, b, c, d, and e must be When the flow path areas are respectively A a vAb, Ac, Ad, and Ae, Aa/3°A b /3, A c /2,
It is sufficient if A d /2 and Ae are made equal to each other. As shown in Table 1, it can be seen that in the case of the conventional example, the value of Ad/2 is small, and the temperature of the coolant flowing through the gap d is high. In the case of the first and second embodiments, the value of Ad/2 is larger than that of the conventional example, and in the case of the first embodiment, the temperature of the coolant flowing through the gap d is the temperature of the coolant flowing through the gap. , and in the case of the second embodiment, it is found to be slightly lower than the temperature of the coolant flowing through the gap.

以上述べたように、いずれの実施例においても、冷却材
温度の平担度向上が実現され、第二の実施例の方がその
効果は大きい。担し、グリッド型スペーサとタイロッド
間の結合性の観点では、第一の実施例の方が優れている
と考えられる。
As described above, in each of the embodiments, the degree of uniformity of the coolant temperature is improved, and the effect is greater in the second embodiment. It is considered that the first embodiment is superior in terms of the connectivity between the grid spacer and the tie rod.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、各冷却材流路面積をその流路間隙に隣
接する燃料ピンの本数で除した量のばらつきを低減でき
るので、冷却材温度平担度向上の効果がある。
According to the present invention, it is possible to reduce the variation in the area of each coolant flow path divided by the number of fuel pins adjacent to the flow path gap, so there is an effect of improving coolant temperature uniformity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例による原子炉燃料集合体の部
分横断面図、第2図はその実施例の集合体3体が隣接す
る部分の横断面図、第3図はその実施例の原子炉燃料集
合体の立面図、第4図はその実施例におけるタイロッド
の横断面図、第5図は本発明の他の実施例におけるタイ
ロッドの横断面図である。 1・・・燃料ピン、2・・・タイロッド、3・・・ハン
ドリン2・・・クイ口・ンド 第 20 第 3 目 第4 目 第 5 口 、大tく木十ヒ・ン ・・タイロッド 、・I\ソ1゛リシγへ・ノY。 1ントランスノス°ル ・グリフF’!I!X’<−サ
Fig. 1 is a partial cross-sectional view of a nuclear reactor fuel assembly according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of a portion where three assemblies of the embodiment are adjacent, and Fig. 3 is an embodiment thereof. FIG. 4 is a cross-sectional view of a tie rod in this embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a tie rod in another embodiment of the present invention. 1...Fuel pin, 2...Tie rod, 3...Handlin 2...Kiku mouth/end 20th 3rd 4th 5th mouth, large t wooden 10hi...tie rod,・I\So1゛Rishiγto・ノY. 1 Transnos ° Le Griff F'! I! X'<-sa

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数本の燃料ピンを集合させ、その集合領域の外周
近傍にタイロッドを装備した原子炉の燃料集合体におい
て、前記タイロッドは、前記集合体の中心寄りの部分が
、逆寄りの部分よりも外形が小さいことを特徴とした原
子炉の燃料集合体。 2、複数本の燃料ピンを集合させ、その集合領域の外周
近傍にタイロッドを装備した原子炉の燃料集合体におい
て、前記タイロッドの横断面外形は、前記集合体の中心
寄りの前記タイロッドの少なくとも一部分が欠如された
形状としたことを特徴とした原子炉の燃料集合体。 3、特許請求の範囲の第2項において、前記タイロッド
の横断面形状は、六角形の形状から燃料集合体の中心寄
りの角部を切除した形状であることを特徴とした原子炉
の燃料集合体。 4、複数本の燃料ピンとタイロッドとを正三角形格子状
に配列して燃料集合部を構成し、前記燃料集合体の角部
に前記タイロッドが配置され、前記タイロッドにより上
方のハンドリングヘッドとか方のエントランスノズルと
を連結して成るラッパ感削除型の燃料集合体において、
前記タイロッドとして、正六角形の隣合う2箇所の角部
を曲線又は直線にて切り取つた横断面外形形状の棒を用
い、前記2箇所の角部が前記燃料集合体の中心側である
ことを特徴とした原子炉の燃料集合体。 5、特許請求の範囲の第4項において、前記棒は、中実
な棒であることを特徴とした原子炉の燃料集合体。
[Claims] 1. In a fuel assembly for a nuclear reactor in which a plurality of fuel pins are assembled and a tie rod is provided near the outer periphery of the assembly area, the tie rod has a portion near the center of the assembly: A nuclear reactor fuel assembly characterized by a smaller external shape than the opposite part. 2. In a nuclear reactor fuel assembly in which a plurality of fuel pins are assembled and a tie rod is provided near the outer periphery of the assembly area, the cross-sectional outline of the tie rod is at least a portion of the tie rod near the center of the assembly. A fuel assembly for a nuclear reactor, characterized in that it has a shape lacking. 3. The fuel assembly for a nuclear reactor according to claim 2, wherein the cross-sectional shape of the tie rod is a hexagonal shape with corners near the center of the fuel assembly removed. body. 4. A fuel assembly is formed by arranging a plurality of fuel pins and tie rods in an equilateral triangular grid, and the tie rods are arranged at the corners of the fuel assembly, and the tie rods connect the upper handling head and the entrance. In a fuel assembly that eliminates the trumpet feeling and is connected to a nozzle,
The tie rod is a rod having a cross-sectional external shape obtained by cutting two adjacent corners of a regular hexagon with a curve or a straight line, and the two corners are on the center side of the fuel assembly. A fuel assembly for a nuclear reactor. 5. The fuel assembly for a nuclear reactor according to claim 4, wherein the rod is a solid rod.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS561388A (en) * 1979-06-08 1981-01-09 Babcock & Wilcox Co Fuel element assembly
JPS5927287A (en) * 1982-08-09 1984-02-13 株式会社日立製作所 Fast breeder

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS561388A (en) * 1979-06-08 1981-01-09 Babcock & Wilcox Co Fuel element assembly
JPS5927287A (en) * 1982-08-09 1984-02-13 株式会社日立製作所 Fast breeder

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