SE505144C2 - Spridare för en bränslepatron innefattande blandningsfenor samt bränslepatron innefattande sådan spridare - Google Patents

Description

505 144 2 lO konstruktion där bandelementens böjar utgör relativt styva stöd ät de genom spridarcellerna löpande langstràckta elementen. De fjädrande stöden utgörs av fjädrande organ bildade i cellerna och i det vägfomiga bandelementets väggyta och sig sträckande in i en cell fràn denna.

I föhàllande till andra spridargaller är den vagformiga konstruktionen enkel att tillverka eftersom de fjädrande organen och de fasta stöden är integrerade i bandelementens väggytor. Den beskrivna spridaren utförs typiskt i Zirkaloy.

Vid användande av spridare av korsvis anordnade bandelement i en kokarreaktor är inte de kylande egenskaperna hos spridaren sà goda som vore önskvärt. Detta beror pà att kylmedel ansamlas kring skärningspunkterna mellan bandlelementen, dvs kylmedlet avviker fràn de langsträckta elementen och ansamlas mellan de làngsträckta elementen, pa avstand fan dessa varvid de kylande egenskaperna hos kylm%let minskas. Genom lämplig omblandning av kylmälet kan de kylande egenskaperna väsentligt förbättras.

Kända spridare innefattar ofta nagon form av blandningsfenor anordnade vid spridarens normalt i en branslpatron anordnade nedströms liggande kant i syfte att ästadkomma battre kylning genom lämplig omblandning av det uppàt strömmande kylmedlet. Den i US 3,423,287 visade spridaren är inte försedd med sädana fenor.

I US 5,299,245 visas en spridare av pa högkant stáende och korslagda, ej vagformiga, bandelement vars nedströms liggande kant är försedda med blandningsfenor som sträcker sig fràn kanten och nedströms. Blandningsfenorna är anordnade sa att in i varje cell sträcker sig fyra blandningsfenor.

Avsikten med uppfinningen är att astadkomma en robust spridare med goda kylegenskaper och lagt tryckfall. 3 505 144 UPPFINNINGEN , FÖRDELAR Föreliggande uppfinning avser en spridare med ett gallerverk av pä högkant stäende och i kors lagda första och andra vägformiga bandelement där spridaren vid sin nedströms liggande kant är försedd med blandningsfenor och en bränslepatron innefattande dylika spridare. Spridaren enligt uppfinningen ger goda kylningsegenskaper och ett lagt tryckfall och ästadkoms medelst särdrag enligt den kännetecknande delen av patentkravet 1.

Spridaren enligt uppfinningen innefattar ett företrädesvis ortogonalt gallerverk av celler bildat av de pá högkant stáende och i kors lagda första och andra vägformiga bandelementen. De första bandelementen är anordnade parallellt med varandra med ett inbördes avstànd motsvarande en stavdelning (avständet mellan tvá angränsande längsträckta elements centrumaxlar). De andra bandelementen är anordnade pá motsvarande sätt, företrädesvis i huvudsak vinkelätt mot de första bandelementen.

Vid spridarens nedströms anordnade kant är i de första bandelementen utbildade blandningsfenor. En blandningsfena är bildad genom anordnande av en slits i huvudsak parallell med spridarens axelriktning och böjning av cellväggen bildad mellan en skärningspunkt mellan det första och det andra bandelementet och slitsen in i spridarcellen.

Blandningsfenorna är infällda i spridarens struktur sä att de inte sträcker sig utanför dess axiella längd i kylmedlets flödesriktning. Syftet med blandningsfenorna är att rikta det genom spridaren strömmande kylmedlet in mot de centrala delarna av spridarcellerna för ästadkommande av bättre kylning av de längsträckta elementen.

Vid spridarens nedströms anordnade kant är i de andra bandelementen utbildade öppningar. En öppning är bildad genom urtag i det andra bandelementet. Syftet med öppningarna är att ytterligare öka turbulensen i kylmedelsflödet för att pá sä sätt ytterligare förbättra 505 144 4 spridarens kylningsegenskaper samtidigt som ett lagt tryckfall över spridaren behàlls.

Blandningfenorna och öppningarna är anordnade sa att i huvudsak vardera spridarcellen innefattar tva blandningsfenor och fyra öppningar.

Fördelen med uppfinningen är att en spridare med mycket bra kylegenskaper och lagt strömningsmotstánd och därmed lagt tryckfall erhàlls. De infällda blandningsfenorna ger materialbesparing. Vidare underlättar de infällda blandningsfenorna hanterig och montering av det av spridaren sammanhallna knippet av làngsträckta element och minskar risken för problem orsafiáe av skadade blandningsfenor.

RITNINGSFIGURER Figur la visar i ett snitt A-A i figur lb en bránslepatron av kokartyp med spridare.

Figur lb visar i ett snitt B-B i figur la samma brànslepatron.

Figur 2 visar en brànslepatron av tryckvattentyp med spridare.

Figur 3a visar i en vy fran ovan en spridare enligt uppfinningen bildad av i kors lagda och pà hógkant stående vagformiga bandelement vars i en brànslepatron normalt anordnade nedströms liggande kant är försedd med blandningsfenor infällda i spridarcellens vägg.

Figur 3b visar en del av figur 3a i förstoring.

Figur 4 visar ett snitt A-A i figur 3b hur blandningsfenor är infällda i spridarens, i en bränslepatron normalt ganordnade, nedströms liggande kant och bildade av en flik vikt fràn bandelementets väggyta och in i en spridarcell. 505 144 Figur 5 visar ett snitt B-B i figur 3b hur trekantiga öppningar är integrerade vid spridarens, i en bränslepatron normalt anordnade, nedströms liggande kant.

UTFÖRINGSEXEIMPEL I figur la visas en bränslepatron 1 av kokarvattentyp som innefattar en làng rörformig behallare, med rektangulärt tvärsnitt, benämnd höljerör 2. Höljeröret 2 är öppet i bada andar, sa att det bildas en genomgaende strömningspassage, genom vilken reaktorns kylmedel strömmar. Bränslepatronen l innefattar ett stort antal likaledes länga rörformiga i ett knippe parallellt anordnade bränslestavar 3, i vilka är anordnade kutsar 4 av nukleärt bränsle. Bränslestavarna 3 är anordnade ätskiljda i fyra ortogonala delknippen medelst en korsformig stödanordning 8, se även figur lb. Respektive delknippe av bränslestavar 3 sammanhàlls upptill av en topplatta 5 och nedtill av en bottenplatta 6.

Bränslestavarna 3 i respektive delknippe halls medelst spridare 7 pä avstànd fràn varandra och hindras frán att böja sig eller vibrera dä reaktorn är i drift. Spridaren enligt uppfinningen kan naturligtvis även användas i en reaktor av kokarvattentyp som saknar den korsformiga stödanordningen 8 och istället är försedd med t ex ett eller flera vattenrör.

I figur 2 visas en bränslepatron 1 av tryckvattentyp som innefattar ett antal längsträckta rörformiga parallellt anordnade bränslestavar 3 och styrstavsledrör 3a. I branslestavarna 3 är anordnade kutsar 4 av nukleärt bränsle.

Styrstavsledrören 3a sammanhálls upptill av en topplatta 5 och nedtill av en bottenplatta 6. De làngsträckta elementen 3, 3a hàlls medelst spridare 7 pa avstànd frän varandra.

Spridaren 7 är sàledes avsedd att positionera ett flertal genom denna löpande làngsträckta element, t ex bränslestavar 3 eller styrstavsledrör 3a. Det företrädesvis ortogonala 505 144 6 gallerverket är vanligen omslutet av en hylsformad struktur 9 som indikeras särskilt i figur 3a.

I figur 3a och 3b visas ett spridargaller med spridarceller 7a bildade av i kors lagda och pä högkant stäende vàgformiga första och andra bandelement lOa, lOb vars, i en bränslepatron normalt anordnade, nedströms liggande kant är försedd med blandningsfenor ll infällda i spridarcellens 7a vägg och öppningar 12. Blandningsfenorna ll och öppningarna 12 är anordnade sä att i huvudsak vardera spridarcellen 7a vid sin nedstfims liggande kant innefattar tvà blandningsfenor ll och fyra öppningar 12.

En cell 7a i gallerverket är avsedd att fyrsidigt stödja ett därigenom löpande làngsträckt element 3, 3a. I varje cell 7a är för detta ändamäl utbildat tva fasta och tva fjädrande stöd. De fjädrande stöden utgörs av ur cellvàggen utstansade och in i cellen böjda stödjande organ 13. De fasta stöden utgörs av bandelementens lOa, lOb vägfomighet sä att en böj 14 hos bandelementet l0a, anordnad stödjande mot ett längsträckt element 3, 3a och pà lOb pä sin konvexa sida är sin konkava sida via ett utstansat fjädrande organ 13 är anordnat stödjande mot ett längsträckt element 3, 3a i en angränsande spridarcell 7a.

I figur 4 visas i ett snitt A-A i figur 3b att en slits 15 är anordnad vid de första bandelementens l0a nedströms liggande kant och vid skärningspunkten 16 mellan tva korslagda bandelement l0a, lOb. Materialet mellan slitsen 15 och skärningspunkten 16 är anordnat vikt in i en spridarcell 7a bildande nämnda blandningsfena ll. Vid i huvudsak vardera skärningspunkten 16 är tvä blandningsfenor 11 anordnade infällda i spridarcellernas 7a väggar. figur Sa, b visas ett snitt B-B i figur 3b i tvä utförnaden en öppning 12 anordnad vid de andra bandelementens lOb nedströms liggande kant och vid skärningspunkten 16. Vid i huvudsak vardera skärningspunkten 7 505 144 16 är fyra öppningar 12 anordnade infällda i spridarcellernas väggar.

Claims (6)

sus 144 8 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Spridare (7) avsedd att pà ett flertal niväer sammanhàlla làngsträckta element (3, 3a) i en kärnreaktor, vilken innefattar ett företrädesvis ortogonalt (7a) bildat av pä högkant stáende och korslagda första och andra bandelement (lOa, (16) kärnreaktor normalt anordnad nedströms liggande kant kännetecknad av att vid den nedströms liggande kanten de spridare (7) gallerverk av spridarceller lOb) bildande skärningspunkter och med en i en första bandelementen (lOa) innefattar blandningsfenor (ll) och de andra bandelementen (lOb) innefattar öppningar (12) och att en blandningsfena (ll) är bildad genom anordnande av en slits (15) i huvudsak parallell med spridarens (7) axelriktning och böjning av cellväggen bildad mellan skärningspunkten (16) och slitsen (15) in i spridarcellen (7a) och att en öppning (12) är bildad genom urtag i det andra bandelementet (lOb). enligt patentkrav l, kännetecknad av att (ll) (12) att i huvudsak vardera spridarcellen (7a) (ll) är bildade vid utformningen av de

2. Spridare (7) blandningfenorna och öppningarna är anordnade sä innefattar tvà blandningsfenor och fyra öppningar (12) där tva av (12) respektive blandningsfenorna (ll). öppningarna kännetecknad (12) är anordnade i nära anslutning till skärningspunkterna (16).

3. Spridare (7) enligt patentkrav l eller 2, av att blandningsfenorna (ll) och öppningarna 2 eller 3, (lOa, lOb)

4. Spridare (7) enligt patentkrav l, kännetecknad av att bandelementen är utförda vägformiga. 3 eller 4, kännetecknad av att den är utförd i en zirkoniumlegering.

5. Spridare (7) enligt patentkrav l, 2, U) 505 144

6. Bränslepatron för en kokarreaktor kännetecknad av att den innefattar en spridare enligt nagot av föregående patentkrav.