WO2000002206A2 - Brennelement-lagergestell - Google Patents

Brennelement-lagergestell Download PDF

Info

Publication number
WO2000002206A2
WO2000002206A2 PCT/DE1999/001843 DE9901843W WO0002206A2 WO 2000002206 A2 WO2000002206 A2 WO 2000002206A2 DE 9901843 W DE9901843 W DE 9901843W WO 0002206 A2 WO0002206 A2 WO 0002206A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel assembly
storage rack
spring element
fuel
assembly storage
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE1999/001843
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2000002206A3 (de
Inventor
Mingmin Ren
Jürgen STABEL-WEINHEIMER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of WO2000002206A2 publication Critical patent/WO2000002206A2/de
Publication of WO2000002206A3 publication Critical patent/WO2000002206A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/02—Details of handling arrangements
    • G21C19/06—Magazines for holding fuel elements or control elements
    • G21C19/07—Storage racks; Storage pools
    • 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

Definitions

  • the invention is in the field of nuclear technology.
  • the invention in a first and a second embodiment, relates to a fuel assembly storage rack with a plurality of shafts for receiving fuel assemblies, the shafts in their base plate having an opening for the entry of a cooling medium. In a third embodiment, the invention relates to a fuel assembly storage rack with a plurality of shafts for receiving fuel assemblies.
  • the storage racks for (irradiated) fuel elements are mechanically excited.
  • This excitation can lead to mechanical loads and relative movements between these racks or to movements between the racks and a storage basin in which the storage racks are arranged.
  • these loads and relative movements can be so great that the racks fail.
  • the fuel elements are jammed in the shafts, for example, by deformation of the individual fuel element shafts in this storage rack in such a way that they can no longer be removed.
  • the loads and relative movements mentioned can also damage the lining of the storage basin, in particular if individual frames collide with the lining of the storage basin.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a fuel assembly storage rack which does not fail even with strong mechanical action from the outside and / or does not damage the lining of the storage pool.
  • the diameter of the opening has a value in the range from 8% to 35% of the outer dimension of the base plate.
  • the diameter of the opening has a value in the range from 20 mm to 70 mm.
  • the stated object is achieved according to the invention in that at least two openings are present and in that the total hydraulic cross section of the existing openings corresponds to the hydraulic diameter of an imaginary opening with a diameter in the range from 8% to 35% of the External dimension of the base plate corresponds.
  • the diameter of the imaginary opening is in the range from 20 mm to 70 mm.
  • the outer dimension of the base plate means the edge length of the base plate, in particular the maximum length and width of the base plate.
  • the invention in the two mentioned embodiments is based on the consideration of integrating the fuel assembly storage racks into a hydraulically damped environment.
  • the flow cross-section of the one or at least two openings which is considerably smaller in comparison to the openings of the base plate that have been customary to date, increases the flow resistance at the openings significantly in comparison to the fuel element storage racks that have been customary to date. This measure prevents the fuel assembly storage rack from tipping and / or is hydraulically damped.
  • the invention was also based on the consideration that the previously usual openings in the base plate of the shafts can be reduced in diameter for sufficient cooling of the fuel element stored in the respective shaft.
  • a spring element is present which can be supported on a surrounding structure.
  • a spring element advantageously offers numerous possibilities, which are familiar to the person skilled in the art, to set a particularly good damping property (damping behavior).
  • the spring element is fastened, for example, on one side to the fuel assembly storage rack. At the other end, it is supported on the structure.
  • the surrounding structure can be another fuel assembly rack, the bottom or wall of a fuel storage pool or any other structure suitable for support.
  • the spring element is hydraulically damped.
  • the spring element engages on a base plate of one of the shafts.
  • the spring element can preferably be supported on the bottom of a fuel assembly storage pool.
  • the spring element can also advantageously engage a frame foot.
  • the spring element can preferably also be supported on a wall of the fuel assembly storage pool.
  • the spring element is guided in a cylinder and acts on a piston connected to a piston rod.
  • the movement of the spring element and the piston is preferably hydraulically damped in the cylinder.
  • a plurality of fuel assembly storage racks are preferably combined to form an arrangement, a spring element acting on both storage racks, in particular being hydraulically damped, arranged between two storage racks.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a fuel assembly storage rack in the third embodiment (vertical section)
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a fuel assembly storage rack in the third embodiment (horizontal section).
  • Figure 1 shows a longitudinal section through an approximately 4 m long shaft 1 of a fuel assembly storage rack according to the invention.
  • a single fuel element is arranged in the shaft 1.
  • the shaft 1 has a base plate 3 in which there is an opening 5.
  • a cooling medium K e.g. Water, in a flow direction 7 in the shaft 1.
  • FIG. 2 shows in a cross section along the line II-II of Figure 1, the base plate 3 of the shaft 1.
  • the base plate 3 is essentially of square cross-section with an edge length A of about 222 mm.
  • the circular opening 5 with a diameter D of approximately 40 mm is located in the center of the base plate 3.
  • An opening 5 with such a diameter D is sufficient, on the one hand, to cool the fuel element in the shaft 1 sufficiently and, on the other hand, generates such a high flow resistance that the storage rack formed from several shafts is hydraulically damped.
  • FIG. 3 shows a base plate 3 of a shaft 1 of a fuel assembly storage rack according to the second embodiment.
  • the base plate 3 has a total of four openings 5, each having a diameter d.
  • the total hydraulic diameter of these four openings 5 corresponds overall to the hydraulic diameter of an imaginary circular comparison opening of 40 mm in diameter.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a fuel assembly storage rack according to the third embodiment.
  • FIG. 4 shows a single shaft 1 which, in comparison to the example shown in FIG. 1, is extended beyond the base plate 5 by an extension part 9. Adjacent shafts are not shown in FIG. 4 for reasons of clarity.
  • a cylinder 11 is fastened in the middle such that the cooling medium K can reach the opening 5 and thus the fuel element arranged in the shaft 1 along flow arrows 13.
  • a spring element 15, which presses downwards from above, is guided in the cylinder 11 and acts on a piston 17 arranged underneath and also guided in the cylinder 11.
  • the spring element 15 presses the piston 17 from an upper closed end face 19 of the Cylinder 11 to a lower open end face 21 of the cylinder 11, on which a stop 23 is attached.
  • the stop 23 prevents the piston 17 from being pressed out of the cylinder 11 by the spring element 15.
  • the piston 17 has a curved surface on the side in contact with the lateral inner surface of the cylinder 11, which enables the piston 17 to slide smoothly in the cylinder 11 while at the same time sealing the piston 17 from the cylinder 11.
  • a piston rod 25 projecting downward from the cylinder 11 is fastened to the piston 17 and is connected to a plate 27 at the end facing away from the piston 17. In normal operation, the plate 27 rests spring-loaded on the bottom 29 of a fuel pool.
  • the plate 27 acts like a brake shoe. Lifting the shaft 1 or the associated fuel assembly storage rack (vertical displacement occurring) leads to a displacement of the piston 17 against the cylinder 11. This movement is hydraulically damped. The plate 27 can only be lifted off the floor 29 vertically and thus strongly hydraulically damped. In the event of a transverse displacement in the tilted state, a damping frictional force is retained by the spring force.
  • the hydraulic damping takes place through a bore 31 in the closed end face 19 of the cylinder 11.
  • the diameter of this bore 31 is chosen to be so small that that is
  • Medium M in particular water, surrounding spring element 15 can only enter or leave the space 33 formed by the piston 17 and the cylinder 11 only slowly, if, for example, due to a vertical displacement of the piston 17 from the piston rod 25 due to external influences is pushed up.
  • the spring element 15 engages indirectly on the base plate 3 of the shaft 1 via the extension part 9. The mechanical connection of the extension part 9 to the cylinder 11 cannot be seen in the illustration in FIG. 4.
  • a hydraulically damped spring element 35 is arranged between two fuel element storage racks 37, 39.
  • the fuel storage racks 37, 39 are located in a fuel storage pool 34.
  • the fuel storage racks 37, 39 stand, among other things, on frame feet 41 and 43, 45, respectively, with frame plates 48 on the bottom 29 of the fuel storage pool 34 rest.
  • the spring element 35 is hydraulically damped in principle similar to FIG. 4 by being arranged in a cylinder 46. Together with a rod 49 and a piston rod 51 attached to the cylinder 46, it forms a first damper 47.
  • the first damper 47 with the hydraulically damped spring element 35 is arranged between two frame feet 41, 43 belonging to different fuel assembly storage racks 37, 39.
  • the spring element 35 is compressible in the horizontal direction.
  • the first damper 47 rests loosely, but positively, on the frame base 43 of the one fuel assembly storage frame 39 via the rod 49.
  • the piston rod 51 which is movable and sprung via the spring element 35, lies loosely but positively on the frame foot 41 of the other fuel assembly storage frame 37.
  • the first damper 47 is thus biased by the spring element 35.
  • FIG. 5 also shows a second damper 53, which is assigned to the fuel assembly storage rack 39.
  • the second damper 53 likewise has a horizontally arranged, hydraulically damped spring element 36, an associated piston rod 55 acting on the frame base 45 of the fuel assembly storage frame 39.
  • the second damper 53 is through prestressing spring element 36 spreads between the frame base 45 and a lateral basin wall 57 of the fuel element storage basin 34.
  • the cylinder 46 of the first damper 47 and that of the second damper 53 rests on the bottom 29 of the fuel assembly bearing block 34.
  • FIG. 6 shows further exemplary embodiments of fuel assembly storage racks according to the invention, but, in contrast to FIG. 5, seen from above in a horizontal cross-sectional view through the fuel assembly storage pool 34.
  • a first damper 60 and a second damper 62 are shown.
  • the first damper 60 comprises three hydraulically damped spring elements 60A, 60B, 60C, one of the hydraulically damped spring elements 60C acting between two frame feet 41, 43 belonging to the different fuel element storage racks 37, 39.
  • the two other hydraulically damped spring elements 60A, 60B act between a frame foot 41 or 43 and the pool wall 57.
  • the latter two hydraulically damped spring elements 60A, 60B act along parallel axes 63, 64, the first-mentioned spring element 60C perpendicular to these axes.
  • the two spring elements 60A, 60B supported on the pelvis wall 57 are guided in a common U-shaped cylinder body 67, the two legs 68 of the “U” each receiving a spring element 60A, 60B, and a connecting part 69 of the legs 68 the "U w can be applied to the pool wall 57.
  • the second damper 62 comprises two hydraulically damped spring elements 62A, 62B, both of which act on one of the frame feet 45 of the fuel assembly storage frame 39.
  • the two spring elements act along mutually perpendicular axes 65, 66. They are on the side facing away from the frame base 45 Supported on mutually perpendicular parts of the wall 57 of the fuel assembly storage pool 34.
  • An almost rectangular ring-shaped cylinder body 70 is open at one corner of the ring.
  • the two legs 71 of the rectangle extending from this corner have the spring elements 62A, 62B.
  • These mutually perpendicular legs are connected to one another via ring segments 72, forming the so-called quasi-rectangle.
  • the ring segments 72 can be placed against mutually perpendicular parts of the basin wall 57.
  • the spring elements 60A, 60B, 60C, 62A, 62B are gripped by rods and / or piston rods, each of which abuts the frame base 41, 43 and 45 with a shell 75.
  • the shells 75 enclose less than half the circumference of the respective frame feet 41, 43, 45.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

Es werden Brennelement-Lagergestelle (37, 39) beschrieben, bei denen eine hydraulische Dämpfung dadurch erreicht ist, daß der gesamte hydraulische Durchmesser einer oder mehrerer Öffnungen (5) in Bodenplatten (3) der Schächte (1) des Brennelement-Lagergestells einen Wert aufweist, der dem hydraulischen Durchmesser einer gedachten Öffnung mit einem Durchmesser von 8 % bis 35 % der Außenabmessung der Bodenplatte (3) entspricht. Es wird ferner ein Brennelement-Lagergestell (37, 39) beschrieben, das durch ein Federelement (15) an einer umgebenden Struktur abstützbar ist. Das Federelement (15) ist bevorzugt hydraulisch gedämpft. Durch die - bevorzugt hydraulische - Dämpfung der erfindungsgemäßen Brennelement-Lagergestelle (37, 39) wird eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber einem externen Einfluß, z.B. einem Erdbeben oder einem Flugzeugabsturz, erreicht. Das hydraulisch gedämpfte Federelement (15; 60A, 60B, 60C, 62A, 62B) kann insbesondere in vertikaler Richtung am Boden (29) eines Brennelement-Lagerbeckens (34) oder in horizontaler Richtung an der Wand (57) des Brennelement-Lagerbeckens (34) abstützbar sein.

Description

Beschreibung
Brennelement-Lagergesteil
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Kerntechnik.
Die Erfindung bezieht sich in einer ersten und einer zweiten Ausführungsform auf ein Brennelement-Lagergestell mit mehreren Schächten zur Aufnahme von Brennelementen, wobei die Schächte in ihrer Bodenplatte eine Öffnung zum Eintritt eines Kühlmediums aufweisen. Die Erfindung bezieht sich in einer dritten Ausführungsform auf ein Brennelement-Lagergestell mit mehreren Schächten zur Aufnahme von Brennelementen.
Bei einer starken mechanischen Einwirkung von außen (z.B.
Erdbeben, Flugzeugabsturz) werden die Lagergestelle für (bestrahlte) Brennelemente mechanisch angeregt. Diese Anregung kann zu mechanischen Belastungen und zu Relativbewegungen zwischen diesen Gestellen oder zu Bewegungen zwischen den Ge- stellen und einem Lagerbecken, in dem die Lagergestelle angeordnet sind, führen. Diese Belastungen und Relativbewegungen können im seltenen schlimmsten Falle so groß sein, daß ein Versagen der Gestelle die Folge ist. Dabei werden z.B. durch eine Deformation der einzelnen Brennelement-Schächte in diesem Lagergestell die Brennelemente in den Schächten derart verklemmt, daß sie nicht mehr entnommen werden können. Durch die genannten Belastungen und Relativbewegungen kann es auch zu Beschädigungen der Auskleidung des Lagerbeckens kommen, insbesondere wenn einzelne Gestelle gegen die Auskleidung des Lagerbeckens stoßen. Bei solchen Stößen oder bei Stößen der Gestelle untereinander können auch große Kräfte entstehen, welche zu einer Beschädigung der Brennelement-Haltestruktur (Abstandshalter) führen. Diese Kräfte belasten die Brennelemente auch quer zu ihrer Längsachse, was zum Versagen ihrer Hüllrohre und im schlimmsten Fall zur Freisetzung von radioaktiven Spaltprodukten führen kann. Die genannten Probleme treten bei kerntechnischen Anlagen in Europa so gut wie nicht, in erdbebengefährdeten Regionen, insbesondere der USA, Japan oder Südafrika, dagegen durchaus in seltenen Fällen auf.
Zur Überwindung der genannten Probleme ist es bekannt, die Lagergestelle durch Dämpfungselernente in Form von Kunststoffplatten oder -ringen aneinanderzukoppeln. Die Dämpfungseigenschaften solcher Dämpfungselemente sind stark begrenzt. Sol- ehe Dämpfungselemente verhindern große Verschiebungen der Lagergestelle untereinander und relativ zur Beckenauskleidung nur ungenügend und unzuverlässig.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Brennelement-Lagergestell anzugeben, das auch bei einer starken mechanischen Einwirkung von außen nicht versagt und/oder die Auskleidung des Lagerbeckens nicht beschädigt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der ersten Ausfüh- rungsform dadurch gelöst, daß der Durchmesser der Öffnung einen Wert aus dem Bereich von 8% bis 35% der Außenabmessung der Bodenplatte aufweist.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung eines solchen Brenn- element-Lagergestells weist der Durchmesser der Öffnung einen Wert aus dem Bereich von 20 mm bis 70 mm auf.
Bezogen auf die zweite Ausführungsform wird die genannte Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Öffnungen vorhanden sind, und daß der gesamte hydraulische Querschnitt der vorhandenen Öffnungen dem hydraulischen Durchmesser einer gedachten Öffnung mit einem Durchmesser aus dem Bereich von 8% bis 35% der Außenabmessung der Bodenplatte entspricht . Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung eines solchen Brennelement-Lagergestells liegt der Durchmesser der gedachten Öffnung im Bereich von 20 mm bis 70 mm.
Unter der Außenabmessung der Bodenplatte wird die Kantenlänge der Bodenplatte, insbesondere das Maximum von Länge und Breite der Bodenplatte, verstanden.
Bei der Lösung der oben genannten Aufgabe geht die Erfindung bei den beiden genannten Ausführungsformen von der Überlegung aus, die Brennelement-Lagergestelle in eine hydraulisch gedämpfte Umgebung einzubinden. Durch den im Vergleich zu bislang üblichen Öffnungen der Bodenplatte erheblich kleineren Strömungsquerschnitt der einen bzw. der wenigstens zwei Öff- nungen ist der Strömungswiderstand an den Öffnungen im Vergleich zu den bislang üblichen Brennelement-Lagergestellen nennenswert erhöht. Durch diese Maßnahme wird ein Kippen der Brennelement-Lagergestelle verhindert und/oder hydraulisch gedämpft. Die Erfindung ging dabei auch von der Überlegung aus, daß die bislang üblichen Öffnungen in der Bodenplatte der Schächte für eine ausreichende Kühlung des im jeweiligen Schacht gelagerten Brennelements im Durchmesser noch verkleinert werden können.
Die Aufgabe wird bezogen auf die dritte Ausführungsform nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Federelement vorhanden ist, welches an einer umgebenden Struktur abstützbar ist. Ein Federelement bietet in vorteilhafter Weise zahlreiche und dem Fachmann geläufige Möglichkeiten, eine besonders gute Dämp- fungseigenschaft (Dämpfungsverhalten) einzustellen.
Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Materialauswahl oder durch die Auswahl einer geeigneten Dicke und/oder Länge eines Federdrahts geschehen. Das Federelement ist z.B. einseitig am Brennelement-Lagergestell befestig. Am anderen Ende stützt es sich an der Struktur ab.
Die umgebende Struktur kann ein anderes Brennelement-Lagergestell, der Boden oder die Wand eines Brennele ent-Lagerbek- kens oder eine beliebige andere zum Abstützen geeignete Struktur sein.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Federelement hydraulisch gedämpft.
Nach einer anderen vorzugsweisen Ausgestaltung greift das Federelement an einer Bodenplatte eines der Schächte an.
Vorzugsweise ist das Federelement an dem Boden eines Brennelement-Lagerbeckens abstützbar.
Mit Vorteil kann das Federelement auch an einem Gestellfuß angreifen.
Vorzugsweise ist das Federelement auch an einer Wand des Brennelement-Lagerbeckens abstützbar .
Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Federelement in einem Zylinder geführt und wirkt auf einen mit einer Kolbenstange verbundenen Kolben.
Dabei ist die Bewegung des Federelements und des Kolbens vor- zugsweise in dem Zylinder hydraulisch gedämpft.
Bevorzugt sind mehrere Brennelement-Lagergestelle zu einer Anordnung zusammengefaßt, wobei zwischen zwei Lagergestellen ein an beiden Lagergestellen angreifendes, insbesondere hy- draulisch gedämpftes, Federelement angeordnet ist. Mehrere Ausführungsbeispiele eines Brennelement-Lagergestells nach der Erfindung werden anhand der Figuren 1 bis β näher erläutert. Es zeigt:
FIG 1 einen einzelnen Schacht eines Brennelement-Lagergestells nach der Erfindung,
FIG 2 die Bodenplatte eines Brennelement-Lagergestells in der ersten Ausführungsform,
FIG 3 die Bodenplatte eines Brennelement-Lagergestells in der zweiten Ausführungsform,
FIG 4 das untere Ende eines Schachts eines Brennelement- Lagergestells nach der Erfindung in der dritten
Ausführungsform,
FIG 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Brennelement-Lagergestells in der dritten Ausführungsform (Vertikalschnitt) und
FIG 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Brennelement-Lagergestells in der dritten Ausführungsform (Horizontalschnitt) .
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen etwa 4 m langen Schacht 1 eines Brennelement-Lagergestells nach der Erfindung. In dem Schacht 1 ist ein einzelnes nicht gesondert dargestelltes Brennelement angeordnet. Am unteren Ende weist der Schacht 1 eine Bodenplatte 3 auf, in der sich eine Öffnung 5 befindet. Durch die Öffnung 5 strömt von unten ein Kühlmedium K, z.B. Wasser, in einer Strömungsrichtung 7 in den Schacht 1 ein.
Mehrere solcher Schächte 1 bilden ein Brennelement-Lagergestell. Figur 2 zeigt in einem Querschnitt entlang der Linie II-II der Figur 1 die Bodenplatte 3 des Schachts 1. Die Bodenplatte 3 ist im wesentlichen von quadratischem Querschnitt mit einer Kantenlänge A von ca. 222 mm. Im Zentrum der Boden- platte 3 befindet sich die kreisrunde Öffnung 5 mit einem Durchmesser D von etwa 40 mm. Eine Öffnung 5 mit einem solchen Durchmesser D genügt einerseits, um das Brennelement im Schacht 1 ausreichend zu kühlen und erzeugt andererseits einen derart hohen Strömungswiderstand, daß das aus mehreren Schächten gebildete Lagergestell hydraulisch gedämpft ist.
Figur 3 zeigt eine Bodenplatte 3 eines Schachts 1 eines Brennelement-Lagergestells nach der zweiten Ausführungsform. Die Bodenplatte 3 weist insgesamt vier Öffnungen 5 auf, die jeweils einen Durchmesser d haben. Der gesamte hydraulische Durchmesser dieser vier Öffnungen 5 entspricht insgesamt dem hydraulischen Durchmesser einer gedachten kreisrunden Vergleichsöffnung von 40 mm Durchmesser. Dadurch wird im wesentlichen die gleiche hydraulische Dämpfungswirkung wie bei dem erstgenannten Ausführungsbeispiel erreicht.
In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Brennelement-Lagergestells nach der dritten Ausführungsform dargestellt. Figur 4 zeigt einen einzelnen Schacht 1, der im Vergleich zu dem in Figur 1 dargestellten Beispiel über die Bodenplatte 5 hinaus durch ein Verlängerungsteil 9 verlängert ist. Benachbarte Schächte sind in Figur 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
In dem Verlängerungsteil 9 ist mittig ein Zylinder 11 derart befestigt, daß das Kühlmedium K entlang von Strömungspfeilen 13 zu der Öffnung 5 und somit zu dem im Schacht 1 angeordneten Brennelement gelangen kann. In dem Zylinder 11 ist ein von oben nach unten drückendes Federelement 15 geführt, das auf einen darunter angeordneten ebenfalls im Zylinder 11 geführten Kolben 17 wirkt. Das Federelement 15 drückt den Kolben 17 von einer oberen geschlossenen Stirnseite 19 des Zylinders 11 hin zu einer unteren geöffneten Stirnseite 21 des Zylinders 11, an der ein Anschlag 23 angebracht ist. Der Anschlag 23 verhindert, daß der Kolben 17 von dem Federelement 15 aus dem Zylinder 11 gedrückt wird.
Der Kolben 17 weist an der mit der seitlichen Innenoberfläche des Zylinders 11 in Berührung stehenden Seite eine gekrümmte Oberfläche auf, welches ein gutes Gleiten des Kolbens 17 im Zylinder 11 bei gleichzeitig guter Abdichtung des Kolbens 17 gegenüber dem Zylinder 11 ermöglicht.
Am Kolben 17 ist eine aus dem Zylinder 11 nach unten herausragende Kolbenstange 25 befestigt, welche am vom Kolben 17 abgewandten Ende mit einer Platte 27 verbunden ist. Die Platte 27 liegt im Normalbetrieb federbelastet auf dem Boden 29 eines Brennelement-Lagerbeckens auf.
Bei einer auftretenden Querverschiebung wirkt die Platte 27 wie ein Bremsbacken. Ein Abheben des Schachts 1 bzw. des zu- gehörigen Brennelement-Lagergestells (auftretende Vertikalverschiebung) führt zu einer Verschiebung des Kolbens 17 gegen den Zylinder 11. Diese Bewegung ist hydraulisch gedämpft. Ein Abheben der Platte 27 vom Boden 29 kann nur senkrecht und somit stark hydraulisch gedämpft erfolgen. Bei einer Querver- Schiebung in gekipptem Zustand bleibt durch die Federkraft eine dämpfende Reibungskraft erhalten.
Die hydraulische Dämpfung geschieht durch eine Bohrung 31 in der geschlossenen Stirnseite 19 des Zylinders 11. Der Durch- esser dieser Bohrung 31 ist so klein gewählt, daß das das
Federelement 15 umgebende Medium M, insbesondere Wasser, nur langsam in den aus dem Kolben 17 und dem Zylinder 11 gebildeten Raum 33 eintreten bzw. aus diesem austreten kann, falls z.B. infolge einer durch externe Einflüsse auftretenden Ver- tikalverschiebung der Kolben 17 von der Kolbenstange 25 nach oben gedrückt wird. Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel greift das Federelement 15 mittelbar über das Verlängerungsteil 9 an der Bodenplatte 3 des Schachts 1 an. Die mechanische Verbindung des Verlängerungsteils 9 zum Zylinder 11 ist in der Dar- Stellung der Figur 4 nicht ersichtlich.
Bei den in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ist ein hydraulisch gedämpftes Federelement 35 zwischen zwei Brennelement-Lagergestellen 37, 39 angeordnet. Die Brennele- ment-Lagergestelle 37, 39 befinden sich in einem Brennelement-Lagerbecken 34. Die Brennelement-Lagergestelle 37, 39 stehen unter anderem auf Gestellfüßen 41 bzw. 43, 45, die mit Gestellplatten 48 am Boden 29 des Brennelement-Lagerbek- kens 34 aufliegen. Das Federelement 35 ist vom Prinzip her ähnlich zu Figur 4 durch Anordnung in einem Zylinder 46 hydraulisch gedämpft. Zusammen mit einer am Zylinder 46 befestigten Stange 49 und einer Kolbenstange 51 bildet es einen ersten Dämpfer 47.
Zwischen zwei zu unterschiedlichen Brennelement-Lagergestellen 37, 39 gehörigen Gestellfüßen 41, 43 ist der erste Dämpfer 47 mit dem hydraulisch gedämpften Federelement 35 angeordnet. Das Federelement 35 ist in horizontaler Richtung stauchbar. Der erste Dämpfer 47 liegt über die Stange 49 auf dem Gestellfuß 43 des einen Brennelement-Lagergestells 39 lose, aber formschlüssig auf. Die über das Federelement 35 bewegliche und abgefederte Kolbenstange 51 liegt lose, aber formschlüssig am Gestellfuß 41 des anderen Brennelement-Lagergestells 37 auf. Der erste Dämpfer 47 ist also durch das Federelement 35 vorgespannt.
In Figur 5 ist ferner ein zweiter Dämpfer 53 dargestellt, der dem Brennelement-Lagergestell 39 zugeordnet ist. Der zweite Dämpfer 53 weist ebenfalls ein horizontal angeordnetes, hy- draulisch gedämpftes Federelement 36 auf, wobei eine zugehörige Kolbenstange 55 auf den Gestellfuß 45 des Brennelement- Lagergestells 39 wirkt. Der zweite Dämpfer 53 ist durch das vorspannende Federelement 36 zwischen dem Gestellfuß 45 und einer seitlichen Beckenwand 57 des Brennelement-Lagerbek- kens 34 verspreizt.
Der Zylinder 46 des ersten Dämpfers 47 und der des zweiten Dämpfers 53 liegt am Boden 29 des Brennelement-Lagerbek- kens 34 auf.
Figur 6 zeigt weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Brennelement-Lagergestelle, im Gegensatz zu Figur 5 aber in einer horizontalen Querschnittsdarstellung durch das Brennelement-Lagerbecken 34 von oben gesehen. Dargestellt ist ein erster Dämpfer 60 und ein zweiter Dämpfer 62.
Der erste Dämpfer 60 umfaßt drei hydraulisch gedämpfte Federelemente 60A, 60B, 60C, wobei eines der hydraulisch gedämpften Federelemente 60C zwischen zwei zu den unterschiedlichen Brennelement-Lagergestellen 37, 39 gehörigen Gestellfüßen 41, 43 wirkt. Die beiden anderen hydraulisch gedämpften Federelemente 60A, 60B wirken zwischen je einem Gestellfuß 41 bzw. 43 und der Beckenwand 57. Die beiden letztgenannten hydraulisch gedämpften Federelemente 60A, 60B wirken entlang parallelen Achsen 63, 64, das erstgenannte Federelement 60C senkrecht zu diesen Achsen.
Die beiden an der Beckenwand 57 abgestützten Federelemente 60A, 60B sind in einem gemeinsamen U-förmigen Zylinder- Körper 67 geführt, wobei die beiden Schenkel 68 des „U* je ein Federelement 60A, 60B aufnehmen, und ein Verbindungs- teil 69 der Schenkel 68 des „Uw an der Beckenwand 57 anlegbar ist.
Der zweite Dämpfer 62 umfaßt zwei hydraulisch gedämpfte Federelemente 62A, 62B, welche beide auf einen der Gestell- fuße 45 des Brennelement-Lagergestells 39 wirken. Die beiden Federelemente wirken entlang zueinander senkrecht stehender Achsen 65, 66. Sie sind auf der vom Gestellfuß 45 abgewandten Seite an zueinander senkrecht stehenden Teilen der Wand 57 des Brennelement-Lagerbeckens 34 abgestützt.
Ein nahezu rechteck-ringförmiger Zylinderkörper 70 ist an ei- ner Ecke des Rings offen. Die beiden von dieser Ecke ausgehenden Schenkel 71 des Rechtecks weisen die Federelemente 62A, 62B auf. Diese aufeinander senkrecht stehenden Schenkel sind über Ringsegmente 72, das genannte Quasi-Recht- eck bildend, miteinander verbunden. Die Ringsegmente 72 sind an aufeinander senkrecht stehende Teile der Beckenwand 57 anlegbar.
Das Angreifen der Federelemente 60A, 60B, 60C, 62A, 62B geschieht in allen dargestellten Beispielen über Stangen und/oder Kolbenstangen, die jeweils mit einer Schale 75 am Gestellfuß 41, 43 bzw. 45 anliegen. Die Schalen 75 umschließen weniger als den halben Umfang der jeweiligen Gestellfüße 41, 43, 45.

Claims

Patentansprüche
1. Brennelement-Lagergestell mit mehreren Schächten (1) zur Aufnahme von Brennelementen, wobei die Schächte (1) in ihrer Bodenplatte (3) eine Öffnung (5) zum Eintritt eines Kühlmediums (K) aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Durchmesser (D) der Öffnung (5) einen Wert aus dem Bereich von 8% bis 35% der Außenabmessung (A) der Bodenplatte (3) aufweist.
2. Brennelement-Lagergestell nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Durchmesser (D) der Öffnung (5) einen Wert aus dem Bereich von 20 bis 70 mm aufweist.
3. Brennelement-Lagergestell mit mehreren Schächten (1) zur Aufnahme von Brennelementen, wobei die Schächte (1) in ihrer Bodenplatte (3) eine Öffnung (5) zum Eintritt eines Kühlmediums (K) aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens zwei Öffnungen (5) vorhanden sind, und daß der gesamte hydraulische Querschnitt der vorhandenen Öffnungen (5) dem hydraulischen Durchmesser einer gedachten Öffnung mit einem Durchmesser aus dem Bereich von 8% bis 35% der Außenabmes- sung (A) der Bodenplatte (3) entspricht.
4. Brennelement-Lagergestell nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Durchmesser der gedachten Öffnung im Bereich von 20 bis 70 mm liegt.
5. Brennelement-Lagergestell mit mehreren Schächten (1) zur Aufnahme von Brennelementen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Federele- ment (15), welches an einer umgebenden Struktur abstützbar ist.
6. Brennelement-Lagergestell nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Federelement (15) hydraulisch gedämpft ist.
7. Brennelement-Lagergestell nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Federelement (15) an einer Bodenplatte (3) eines der Schächte (1) angreift.
8. Brennelement-Lagergestell nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Federelement (15) an dem Boden (29) eines Brennelement-Lagerbek- kens (34) abstützbar ist.
9. Brennelement-Lagergestell (37, 39) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Federelement (60A, 60B, 60C, 62A, 62B; 35, 36) an einem Gestell- fuß (41, 43, 45) angreift.
10. Brennelement-Lagergestell (37, 39) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Feder- element (60A, 60B, 62A, 62B; 36) an einer Wand (57) des Brennelement-Lagerbeckens (34) abstützbar ist.
11. Brennelement-Lagergestell nach einem der Ansprüche 5 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Federelement (15) in einem Zylinder (11) geführt ist und auf einen mit einer Kolbenstange (25) verbundenen Kolben (17) wirkt.
12. Brennelement-Lagergestell nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bewegung des Federelements (15) und des Kolbens (17) in dem Zylinder (11) hydraulisch gedämpft ist.
13. Anordnung mehrerer Brennelement-Lagergestelle (37, 39) nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei zwischen zwei Lagergestellen (37, 39) ein an beiden Lagergestellen (37, 39) angreifendes Federelement (60C; 35) angeordnet ist.
PCT/DE1999/001843 1998-06-30 1999-06-24 Brennelement-lagergestell Ceased WO2000002206A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19829295.3 1998-06-30
DE19829295A DE19829295A1 (de) 1998-06-30 1998-06-30 Brennelement-Lagergestell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2000002206A2 true WO2000002206A2 (de) 2000-01-13
WO2000002206A3 WO2000002206A3 (de) 2000-04-13

Family

ID=7872575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1999/001843 Ceased WO2000002206A2 (de) 1998-06-30 1999-06-24 Brennelement-lagergestell

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19829295A1 (de)
WO (1) WO2000002206A2 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7249442B2 (en) 2005-04-11 2007-07-31 Ridg-U-Rak, Inc. Storage rack vibration isolators and related storage rack systems
CN101321921B (zh) * 2005-04-11 2011-08-17 里德尤拉克公司 储存架振动隔离器和相关储存架
EP2209125B1 (de) * 2009-01-09 2013-05-15 Cci Ag Lagergestellanordnung zur Lagerung nuklearer Brennelemente

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124445A (en) * 1976-10-06 1978-11-07 Brooks & Perkins, Incorporated Storage rack for fuel cell receiving shrouds
US4152602A (en) * 1977-03-18 1979-05-01 Westinghouse Electric Corp. Nuclear fuel rack lateral restraint
US4248668A (en) * 1978-03-13 1981-02-03 General Electric Company Storage module for nuclear fuel assemblies
JPS55163348A (en) * 1979-06-04 1980-12-19 Hitachi Ltd Multistage hydraulic shock absorber
DE2943455A1 (de) * 1979-10-27 1981-05-07 Nukem Gmbh, 6450 Hanau Verfahren und vorrichtung zum lagern von radioaktivem abfall, insbesondere von bestrahlten brennelementen
EP0082317B1 (de) * 1981-12-22 1986-03-26 Westinghouse Electric Corporation Lagergestell für verbrauchte Siedewasser-Brennelemente
US5152958A (en) * 1991-01-22 1992-10-06 U.S. Tool & Die, Inc. Spent nuclear fuel storage bridge
US5361281A (en) * 1993-07-30 1994-11-01 Aea O'donnell, Inc. Storage rack for spent nuclear fuel assemblies

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000002206A3 (de) 2000-04-13
DE19829295A1 (de) 2000-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2742946C2 (de) Federelement für die Niederhaltung von Kernreaktorbrennelementen
DE2123248A1 (de) Axialaufhangesystem
DE69027367T2 (de) Kopfstück mit ineinanderschiebbarer Baustruktur für Kernbrennelement
DE102007010701A1 (de) Dämpferelement
DE6602652U (de) Teleskoptraeger, insbesondere fuer sitze oder aehnliche lasttraeger
DE2850968C2 (de) Brennelementaufbau für einen mit Wasser gekühlten Kernreaktor
DE1752170A1 (de) Pressengestell fuer eine Hochdruckpresse oder dergleichen Vorrichtung
WO2005056436A1 (de) Stapelsäule
DE102013012085A1 (de) Presse zur Herstellung eines Presslings aus pulverförmigem Material
WO2000002206A2 (de) Brennelement-lagergestell
DE69100215T2 (de) Lastdissipations- und Begrenzungselement.
DE2140170A1 (de) Federndes spannelement in kernreaktoren
DE1208810B (de) Vorrichtung zur gemeinsamen Pressung der Kerne und Wicklungen von grossen Transformatoren
DE1118372B (de) Haltesystem zur Sicherung der Stabilitaet eines Stapels von Moderator- und Reflektorbloecken in einem Kernreaktor
DE4333487C1 (de) Massestapel für Kraft-Kontrollmeßmaschinen mit direkter Massewirkung
DE3012550C2 (de) Flüssigkeitsgekühlter Transformator für große Leistungen
DE3312588A1 (de) Grubenabstuetzung
DE2755690A1 (de) Vorrichtung fuer die lagerung, handhabung und den transport von zerbrechlichem material in tafelform
CH351667A (de) Federnde Presseinrichtung für Wicklungen von Transformatoren und Drosseln
DE10236400A1 (de) Brennelement für einen Druckwasserkernreaktor
DE3200338A1 (de) Belastungshalterungsstuetze
AT287447B (de) Mehrteilige Gerüstkonstruktion mit geschlossenem Rahmen für Schmiede- und Stanzmaschinen
DE892161C (de) Wicklungspresse
DE1920663C3 (de) Einspannkopf für das Festhalten von Probekörpern in Prüfmaschinen
DE1299774B (de) Kernaufbau fuer einen Atomkernreaktor mit festem Moderator

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

122 Ep: pct application non-entry in european phase