DE10107304C2 - Abstandhalter für ein Brennelement eines Siedewasserreaktors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abstandhalter für ein Brennele­ ment eines Siedewasserreaktors mit einer Anzahl von Zellen zur Führung jeweils eines Brennstabs, die gebildet sind durch kreuzweise miteinander verschränkte Innenstege und von einen Rahmen um die Innenstege bildende Außenstege, wobei die Zellen einen Strömungsquerschnitt für ein Kühlfluid definieren.

Bei einem Brennelement für einen Siedewasserreaktor sind eine Anzahl von Brennstäben in einem Brennelementkasten zu einem Brennstabbündel zusammengefasst. Über die Brennstablänge sind mehrere Abstandhalter angeordnet, die zur Führung der Brenn­ stäbe dienen.

Bei dem Siedewasserreaktor strömt während des Reaktorbetriebs Wasser als Kühlfluid von unten in das Brennelement ein und durchströmt dieses nach oben. Durch die von den Brennstäben abgegebene Wärme wird das Wasser erhitzt und verdampft zumin­ dest teilweise. Im oberen Bereich des Brennelements liegt da­ her ein Wasser-Dampf-Gemisch vor. Beim Austritt aus dem Brenn­ element liegt der Dampfanteil typischerweise bei etwa 60%.

Aufgrund dieser für den Siedewasserreaktor typischen Zweipha­ senströmung bestehen besondere Anforderungen an die Ausgestal­ tung eines Brennelements. Neben der Beachtung einer geeigneten Neutronenmoderation sind dies insbesondere die Gewährleistung einer ausreichenden Kühlung der Brennelemente und strömungs­ technische sowie thermodynamische Aspekte, um einen sicheren und stabilen Reaktorbetrieb zu ermöglichen. Für einen stabilen und gleichmäßigen Reaktorbetrieb muss höchste Sorgfalt auf die Strömungsverhältnisse gerichtet werden. Dabei ist es vorteil­ haft, wenn das Kühlfluid zunächst beim Einströmen in das Brennelement vergleichsweise stark gedrosselt wird und an­ schließend beim Durchströmen des Brennelements nur noch einen geringen Druckverlust erleidet. Dieser Druckverlust liegt üb­ licherweise im Bereich kleiner gleich 1,3 bar. Daher sollten sämtliche Einbauten in einem Brennelement, insbesondere auch die Abstandhalter, strömungstechnisch günstig ausgelegt sein, um möglichst geringe Strömungsdruckverluste zu erzielen.

Für einen sicheren und effizienten Betrieb ist zudem eine aus­ reichende Kühlung der Brennstäbe sowie eine geeignete Modera­ tion des Neutronenflusses notwendig. Hierzu muss gewährleistet sein, dass die Oberfläche jedes der Brennstäbe mit Wasser be­ netzt ist, da hierdurch eine effiziente Kühlung und eine ge­ eignete Moderation erzielt ist. Aufgrund des hohen Dampfan­ teils im oberen Bereich des Brennelements besteht jedoch die Gefahr des sogenannten "Filmsiedens". Als Filmsieden wird der Effekt bezeichnet, dass aufgrund der Wärmeabgabe vom Brennstab ein auf dem Brennstab befindlicher Wasserfilm über einen nicht nur punktuellen Oberflächenbereich verdampft, so dass der Brennstab in diesem Oberflächenbereich nicht mehr mit Wasser benetzt ist. Durch die hierdurch bedingte geringe Kühlung steigt die Temperatur im Brennstab sprunghaft an und führt zur Schädigung des Brennstabs.

Um auch im Zweiphasenbereich eine bessere Kühlung des Brenn­ stabes zu erzielen, ist es aus der WO 01/04908 A1 bekannt, die Wandflächen der Zellen eines Abstandhalters nach innen zu nei­ gen, um das Kühlmedium zum Brennstab hin umzulenken. Durch diese Maßnahme wird der durch die Zellen definierte Strömungs­ querschnitt verringert.

An der Kasteninnenwand des Brennelementkastens befindet sich auch im oberen Brennelement-Bereich, in dem der hohe Dampfge­ halt vorliegt, ein Wasserfilm, dessen Kühlpotenzial nicht vollständig ausgenutzt ist. Eine Ursache für die Ausbildung des Wasserfilms an der Kasteninnenwand ist u. a. darin zu se­ hen, dass der Brennelementkasten außen von vergleichsweise kaltem Wasser umströmt wird.

Aus der US 4,999,153 ist zu entnehmen, den an der Kasteninnen­ wand befindlichen Wasserfilm zum Brennstabbündel umzuleiten. Hierzu sind einerseits in die Kasteninnenwand des Brennele­ mentkastens quer zur Strömungsrichtung des Kühlfluids verlau­ fende Nuten eingearbeitet, die als "Flow Tripper" bezeichnet werden. Diese Nuten dienen dazu, die Strömung des Wassers ent­ lang der Kasteninnenwand zu stören. Andererseits sind Ableit­ elemente vorgesehen, die den im Anschluss an den Flow Tripper turbulenten Wasserfilm quasi von der Kasteninnenwand abschaben und in das Innere des Brennstabbündels umleiten. Diese Ableit­ elemente sind beispielsweise in die Außenstege des jeweiligen Abstandhalters eingearbeitet. Insbesondere ist hierzu vorgese­ hen, in die Außenstege des Abstandhalters quer zur Strömungs­ richtung des Kühlfluids verlaufende Schlitze einzuarbeiten, an denen sich nach außen ausgeformte Leitbleche als Ableitelemente anschließen. Diese sollen eine Umleitung des Wassers von den Kasteninnenwänden in das Brennstabbündel bewirken. Nachteilig hierbei ist, dass aufgrund der Einarbeitung von Querschlitzen über einen weiten Bereich der Abstandhalterbrei­ te die Stabilität des Abstandhalters geschwächt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine effiziente Küh­ lung der Brennstäbe eines Brennelements eines Siedewasserreak­ tors zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Ab­ standhalter mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß der Erfindung weist zumindest ein Außensteg in Strömungsrich­ tung endseitig ein nach innen zur Abstandhaltermitte geneigtes Strömungsleitblech auf, das sich entlang des Außenstegs über mehrere Zellen nach Art eines Spoilers erstreckt. Durch die Anordnung des Strömungsleitblechs wird die erwünschte Sogwir­ kung in einfacher Weise erzielt. Um eine möglichst hohe Sog­ wirkung zu erreichen, sind vorzugsweise alle Außenstege mit einem derartigen Strömungsleitblech versehen.

Dieser Ausgestaltung liegt die Idee zugrunde, den Abstandhal­ ter in Anlehnung an das Prinzip der Dampfstrahlpumpe derart auszubilden, dass die Geschwindigkeit des Kühlfluids bei sei­ ner Strömung durch den Abstandhalter erhöht wird, wodurch sich der statische Druck verringert. Es wird also ein Sog ausgebil­ det, der zum Brennstabbündel gerichtet ist. Dadurch wird das an der Kasteninnenwand entlang strömende Kühlfluid "angesaugt" und in das Brennstabbündel umgeleitet. Dort dient das umgelei­ tete Kühlfluid zur Kühlung der Brennstäbe.

Für eine möglichst hohe Sogwirkung ist weiterhin zweckdien­ licherweise vorgesehen, dass sich das Strömungsleitblech im Wesentlichen über die gesamte Länge des Außenstegs erstreckt.

Das Strömungsleitblech erstreckt sich also insbesondere über die Breite des Brennstabbündels und nicht nur über einzelne Brennstäbe.

Zur Verbesserung der Strömungseigenschaften weist in einer vorteilhaften Ausbildung das Strömungsleitblech eine scharf­ kantige Abrisskante auf, wodurch der Sogeffekt positiv beein­ flusst wird. Zweckdienlicherweise ist die Abrisskante dabei gebildet, durch eine einseitige Abschrägung des Strömungsleit­ blechs an dessem Ende.

Um eine möglichst einfache und kostengünstige Herstellung zu ermöglichen, ist das Strömungsleitblech vorzugsweise einstü­ ckig mit dem Außensteg ausgebildet. Die Abkröpfung des Strö­ mungsleitblechs relativ zum Außensteg wird beispielsweise durch einen Umformvorgang erreicht.

Für eine möglichst geeignete Sogwirkung ist das Strömungsleit­ blech bevorzugt etwa bis 2 mm in Richtung auf die Abstandhal­ termitte geneigt. Insbesondere ist das Strömungsleitblech in einem Bereich zwischen 0,3 und 1,5 mm zur Abstandhaltermitte geneigt. Bei einer derartigen Neigung ist noch ein ausreichen­ der Abstand vom Strömungsleitblech zu der äußersten Brennstab­ reihe gewährleistet.

Dieser Abstand liegt im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm. Diese An­ gaben sind dabei auf den Neuzustand bezogen. Aufgrund von Al­ terungseffekten während des Betriebs verändern sich diese Ab­ stände üblicherweise.

Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Außenstege einen eine Eckzelle begrenzenden Eckbereich um­ fassen, aus dem zumindest eine Abstandsnoppe zur Führung des für die Eckzelle vorgesehenen Brennstabs ausgeformt ist. Übli­ cherweise werden derartige Abstandsnoppen durch an die Stege angehängte und gewölbt ausgestalteten Blechstreifen gebildet. Durch die unmittelbare Ausformung oder Ausprägung aus dem Au­ ßensteg lassen sich die Abstandsnoppen einerseits in herstel­ lungstechnischer einfacher Weise verwirklichen. Andererseits wirkt sich eine derartige Ausgestaltung positiv auf die Strö­ mungseigenschaften im Eckbereich aus. Denn durch ihre Randlage bedingt treten besondere strömungstechnische und thermodynami­ sche Probleme auf.

Zweckdienlicherweise ist im Hinblick auf gute Strömungseigen­ schaften, insbesondere im Hinblick auf einen möglichst gerin­ gen Strömungswiderstand, im Eckbereich nur eine Noppe angeord­ net, die diagonal zu der gegenüberliegenden Ecke der Eckzelle angeordnet ist. Alternativ hierzu sind vorzugsweise im Eckbe­ reich zumindest zwei unter einem Winkelabstand beabstandete Noppen vorgesehen. Deren Winkelabstand ist dabei bevorzugt kleiner als 90°.

Um den Strömungswiderstand möglichst gering zu halten und gleichzeitig eine sichere mechanische Verbindung der Außenste­ ge miteinander zu gewährleisten ist in einer weiteren bevor­ zugten Ausführungsform vorgesehen, dass je zwei aufeinander stoßende Außenstege einen Eckbereich bilden, und dass sich die Außenstege im Eckbereich einander überlappen. Aufgrund des Überlappbereichs können die Außenstege in einfacher Weise zu­ sammengefügt werden.

Zweckdienlicherweise ist hierbei vorgesehen, dass der eine Au­ ßensteg eine Auflagwanne für den anderen Außensteg aufweist, die derart ausgebildet ist, dass die Außenseiten der beiden Außenstege eine plane Fläche bilden. Dies trägt zu einem geringen Strömungswiderstand bei und verhindert die Entstehung von Turbulenzen im Bereich der Verbindung zwischen den Außen­ stegen. Die beiden Außenstege sind dabei vorzugsweise durch Schweißen miteinander verbunden. Die Schweißung durchdringt dabei die beiden zu verbindenden Außenstege.

Die Ausgestaltung der Abstandsnoppen durch Ausprägung aus dem Eckbereich sowie die Verbindung der Außenstege untereinander können jeweils unabhängig voneinander und unabhängig von der Anordnung der Strömungsleitbleche verwirklicht werden. Während die Anordnung der Strömungsleitbleche in erster Linie auf eine geeignete Kühlung der Brennstäbe zielt, dienen diese beiden erstgenannten Maßnahmen vorwiegend für eine möglichst gute Strömungsführung im Bereich des Abstandshalters.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schemati­ schen Darstellungen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Innen-Seitenansicht eines Brenn­ elements,

Fig. 2 einen Abstandhalter in einer perspektivischen Darstel­ lung,

Fig. 3 einen Außensteg des in Fig. 2 dargestellten Abstandhal­ ters in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des mit einem Kreis in Fig. 3 markierten Eck­ bereichs des Außenstegs mit angeformtem Strömungsleitblech,

Fig. 5 eine alternative Ausgestaltung des Strömungsleitblechs mit einer scharf­ kantigen Abrisskante, ebenfalls in einer vergrößerten Darstellung des Eck­ bereichs des Außenstegs gemäß Fig. 3,

Fig. 6 eine ausschnittsweise Aufsicht auf den Bereich einer Eckzelle eines Ab­ standhalters,

Fig. 7 die einen Rahmen bildende Außenstege eines Abstandhalters in einer per­ spektivischen Ansicht, und

Fig. 8 den mit einem Kreis hervorgehobenen Bereich der Fig. 7 in einer vergrö­ ßerten Darstellung.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen verse­ hen.

Nach Fig. 1 umfasst ein Brennelement 2 für einen Siedewasserreaktor einen Brennelementkasten 4, in dem mehrere Brennstäbe 6 angeordnet sind. Sie sind dabei zu einem Brennstabbündel 8 zusammengefasst. Die Brennstäbe 6 werden im Brennelementkasten 4 durch mehrere Abstandhalter 10 geführt, von denen aufgrund der ausschnittsweisen Darstellung lediglich einer in Fig. 1 zu erkennen ist.

Beim Betrieb des Siedereaktors wird das Brennelement 2 von einem Kühlfluid C in einer Strömungsrichtung 9 von unten nach oben durchströmt. Das Kühlfluid C ist in der Regel Wasser. Aufgrund der Wärmeabgabe der Brennstäbe 6 wird das Kühlfluid C beim Durchströmen des Brennelements 2 erhitzt und verdampft teil­ weise. Im oberen Bereich des Brennelements 2 wird typischerweise ein Dampf­ anteil von etwa 60% erreicht. Das Brennelement 2 wird beim Betrieb auch von außen vom Kühlfluid C umströmt. Dieses an der Außenseite des Brennelement­ kastens 4 strömende Kühlfluid C ist kälter als das im Brennelement 2 strömende Kühlfluid C und liegt auch im oberen Bereich des Brennelements 2 zumindest größtenteils in der flüssigen Phase vor. Der Brennelementkasten 4 wird dadurch von außen gekühlt, so dass an seiner Kasteninnenwand 11 auch im oberen Be­ reich des Brennelements 2 ein Wasserfilm entlang strömt.

Um ein effektives Kühlen der Brennstäbe 6 auch im oberen Bereich des Bren­ nelements 2 zu erreichen und um insbesondere das sogenannte Filmsieden zu verhindern, wird das entlang der Kasteninnenwand 11 entlang strömende Wasser in Richtung zum Brennstabbündel 8 umgeleitet. Hierzu weist der Abstandhalter 10 in Strömungsrichtung 9 endseitig nach innen zur Abstandhaltermitte geneigte Strömungsleitbleche 13 auf.

Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist der Abstandhalter 10 aufgebaut aus einer Vielzahl einzelner Zellen 12, die jeweils zur Führung eines einzelnen Brennstabs 6 vorgesehen sind. Die Zellen 12 sind gebildet durch kreuzweise mit­ einander verschränkte Innenstege 14. Diese sind umgeben von vier Außenste­ gen 16, die einen Rahmen um die Innenstege 14 herum bilden. Zur sicheren Füh­ rung der einzelnen Brennstäbe 6 sind an die Innenstege 14 jeweils Federele­ mente 18 eingehängt. Dabei sind jeder Zelle 12 üblicherweise mehrere Federele­ mente zugeordnet. An die Außenstege 16 sind Außenabstandhalternoppen 20 ausgeformt, mit denen sich der Abstandhalter 10 an der Kasteninnenwand 11 des Brennelementkastens 4 abstützt.

Endseitig an den Außenstegen 16 sind jeweils die Strömungsleitbleche 13 ange­ ordnet, die in Richtung zum Brennstabbündel 8 geneigt sind. Die Außenstege 16 sind also nach innen abgekröpft. Dadurch ist der durch den Abstandhalter 10 über die Zellen 12 definierte Innen-Strömungsquerschnitt für das Kühlfluid C im end­ seitigen Bereich des Abstandhalters 10 verringert. Das während des Betriebs in Strömungsrichtung 9 durch das Brennelement 2 und damit durch den Abstand­ halter 10 strömende Kühlfluid C wird dadurch im Bereich der Strömungsleitble­ che 13 beschleunigt. Aufgrund dieser Beschleunigung reduziert sich der statische Strömungsdruck in diesem Bereich. Es bildet sich also ein Sog 28 aus, der durch Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist. Die Sogwirkung ist dabei von der Kasteninnen­ wand 11 in Richtung zum Brennstabbündel 8 gerichtet. Dadurch wird das an der Kasteninnenwand 11 entlang strömende Wasser in Richtung zum Brennstabbün­ del 8 umgeleitet und dient dort zur Kühlung insbesondere der äußeren Brennstab­ reihen und zur Verhinderung des sogenannten Filmsiedens.

Die Ausbildung des Abstandhalters 10 mit den nach innen geneigten Strömungs­ leitblechen 13 orientiert sich am Prinzip der Dampfstrahlpumpe, bei dem durch eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit eine Sog- und damit Pumpwirkung erreicht wird.

Die Strömungsleitbleche 13 sind bezogen auf die Außenseite des jeweiligen Au­ ßenstegs 16 um einen Wert X nach innen zur Abstandhaltermitte geneigt, wie dies in Fig. 1 illustriert ist. Der Wert X liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich zwi­ schen 0,3 und 1,5 mm. Er ist nach oben hin begrenzt, da das Strömungsleit­ blech 13 sich über mehrere Brennstäbe 6 erstreckt und ein Strömungsabstand zwischen dem Strömungsleitblech 13 und dem jeweiligen Brennstab 6 gewährlei­ stet sein muss. Der Abstand zwischen dem Strömungsleitblech 13 und dem ent­ sprechenden Brennstab 6 des Brennstabbündels 8 ist in Fig. 1 mit Y gekenn­ zeichnet. Dieser Abstand Y liegt zwischen 0,5 mm und 2 mm.

Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, erstreckt sich das Strö­ mungsleitblech 13 jeweils über nahezu die gesamte Breite eines Außenstegs 16. Zwei aneinandergrenzende Außenstege 16 sind unter Ausbildung eines ge­ krümmten Eckbereichs 30 verbunden. Die Strömungsleitbleche 13 erstrecken sich jeweils nahezu über die ganze Breite der Außenstege 16 bis zum Beginn des Eckbereichs 30. Die Strömungsleitbleche 13 erstrecken sich daher jeweils über alle Brennstäbe 6 einer Brennstabreihe, also über die gesamte Breite des Brenn­ stabbündels 8.

Die Strömungsleitbleche 13 sind mit den Außenstegen 16 jeweils einstückig ver­ bunden, wie dies den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist. Die Strömungsleitbleche 13 werden dabei vorzugsweise gebildet durch einen Umformvorgang. Nach Fig. 4 ist das Strömungsleitblech 13 endseitig stumpf ausgebildet.

Zur Verbesserung der Strömungseigenschaften ist in der bevorzugten Ausgestal­ tung gemäß Fig. 5 endseitig am Strömungsleitblech 13 eine scharfkantige Abriss­ kante 32 vorgesehen. Diese weist im Querschnitt gesehen die Fläche eines rechtwinkligen Dreiecks auf, wie es punktiert angedeutet ist. Durch diese scharf­ kantige Abrisskante 32 wird der Strömungsabriss vom Strömungsleitblech 13 be­ günstigt und die Ausbildung von Turbulenzen im Vergleich zu der stumpfen Aus­ gestaltung gemäß Fig. 4 verringert. Dieser verbesserte Strömungsabriss wirkt sich positiv auf die Sogwirkung aus.

Nach Fig. 6 ist in einer Eckzelle 34 des Abstandhalters 10 ein Brennstab 6 ange­ ordnet. Die Eckzelle 34 ist zum Inneren des Abstandhalters 10 begrenzt durch zwei gekreuzte Innenstege 14. Nach außen ist die Eckzelle 34 begrenzt durch den Eckbereich 30. Der Eckbereich 30 wird gebildet durch zwei im Eckbereich 30 mit­ einander verbundene Außenstege 16 und ist gerundet ausgebildet. Die Eckzelle 34 ist also zur Außenseite gerundet und weist dort keine Eckkante auf.

Der Brennstab 6 ist in der Eckzelle 34 durch eine Anzahl von Abstandsnoppen 36 zentriert gehalten. Dabei ist jeweils eine Abstandsnoppe 36 an jedem der beiden Innenstege 14 mittig angeordnet. Eine dritte Abstandsnoppe 36 ist am Eckbereich 30 angeordnet, und zwar diagonal zu der gegenüberliegenden Eckkante 38, die gebildet ist durch die beiden sich kreuzenden Innenstege 14. Alternativ zu dieser diagonal zur Eckkante 38 angeordneten Abstandsnoppe 36 können im Eckbereich 30 auch zwei unter einem Winkelabstand α zueinander angeordnete Ab­ standsnoppen 36 vorgesehen sein. Diese sind im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 gestrichelt dargestellt. Der Winkelabstand α ist dabei kleiner als 90°.

Üblicherweise werden sämtliche Abstandsnoppen 36 gebildet durch gewölbte Blechstreifen, welche an die jeweiligen Stege, also an die Innenstege 14 bzw. die Außenstege 16, eingehängt werden. Im Unterschiede zu diesen herkömmlichen eingehängten Abstandsnoppen 36 sind die dem Eckbereich 30 zugeordneten Ab­ standsnoppen 36 gebildet durch ein direktes Ausformen aus dem den Eckbereich 30 bildenden Außensteg 16. Dies wird beispielsweise durch einen Prägevorgang erzielt. Zusätzlich können auch die den Innenstegen 14 zugeordneten Ab­ standsnoppen 36 der Eckzelle 34 durch einen Prägevorgang erzeugt werden. Diese geprägten Abstandsnoppen 36 erstrecken sich in Strömungsrichtung 9, die in Fig. 6 aus der Papierebene herausführt, nur über eine geringe Länge und nicht über die gesamte Höhe der Stege 14, 16, wie dies bei eingehängten Ab­ standsnoppen 36 üblich ist. Insbesondere sind über die Höhe der Stege 14, 16, also insbesondere über die Höhe des Eckbereichs 30 mehrere, vorzugsweise zwei geprägte Abstandsnoppen 36 vorgesehen, wie dies insbesondere auch Fig. 8 zu entnehmen ist.

Im Eckbereich 30 sind weiterhin die an der Eckzelle 34 aufeinander stoßenden Außenstege 16 miteinander verbunden. Im Verbindungsbereich überlappen sich die beiden Außenstege 16, wobei der eine Außensteg 16 eine Auflagewanne 40 bildet, in der eine Endzunge 42 des anderen Außenstegs 16 aufliegt. Die Aufla­ gewanne 40 ist dabei derart ausgebildet, dass die Außenseiten der beiden Au­ ßenstege 16 plan ineinander übergehen. Die Verbindung der beiden Außenstege 16 miteinander erfolgt dabei mittels Schweißen, wobei beim Schweißvorgang vor­ zugsweise beide Außenstege 16 durchdrungen werden. Der Überlappbereich zwi­ schen der Endzunge 42 und der Auflagewanne 40 entspricht dabei der Breite der Schweißung oder ist geringfügig breiter als die Schweißung.

Der Verbindungsbereich zwischen den beiden Außenstegen 16 befindet sich am Ende der Krümmung des Eckbereichs 30. Der Verbindungsbereich ist daher asymmetrisch angeordnet. Insbesondere liegt er nicht in dem Bereich, der für die Abstandsnoppen 36 des Eckbereichs 30 vorgesehen ist. Durch die Ausbildung des Verbindungsbereichs im Anschluss an die Krümmung braucht nur ein Außen­ steg 16 zur Ausbildung der Krümmung gebogen werden. Der zweite Außensteg, im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist dies der Außensteg 16 mit der Auflagewanne 40, erstreckt sich geradlinig.

Aus Fig. 6 sind weiterhin sogenannte Strömungsfahnen 44 zu entnehmen, die üblicherweise zur Strömungsführung des durch den Abstandhalter 10 strömenden Kühlfluids dienen. Insbesondere sollen sie das an den Stegen 14, 16 entlang strömende Wasser in Richtung auf die Brennstäbe 6 umleiten. Die Strömungsfah­ nen 44 sind dabei üblicherweise dreiecksförmig und nach innen geneigt ausgebil­ det. Sie sind jeweils zwischen zwei benachbarten Zellen 12 angeordnet.

Anstelle dieser üblichen Strömungsfahnen 44 werden vorzugsweise die zu den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Strömungsleitbleche 13 eingesetzt. Dies ist sche­ matisch durch Fig. 7 illustriert, bei der beide Varianten gleichzeitig dargestellt sind. Zwei der Außenstege 16 sind mit Strömungsleitblechen 13 und zwei der Außen­ stege 16 mit Strömungsfahnen 44 dargestellt. Im konkreten Anwendungsfall wird üblicherweise entweder die eine oder die andere Variante auf alle vier Außenste­ ge 16 angewandt. Aus Fig. 7 ist darüber hinaus zu entnehmen, dass insgesamt vier nach Art eines Rahmens zusammengefügte Außenstege 16 vorgesehen sind. Dabei sind jeweils zwei benachbarte Außenstege im Eckbereich 30 durch die in Fig. 6 dargestellte Überlappung miteinander verbunden. Insbesondere aus Fig. 8 ist zu entnehmen, dass sowohl die Auflagewanne 40 als auch die Endzunge 42 sich nur über einen Teilbereich der Höhe der Außenstege 16 erstrecken. Die End­ zunge 42 liegt in der Auflagewanne 40 ein. Die Ausgestaltung mit der Auflage­ wanne 40 und der in der Auflagewanne einliegenden Endzunge 42 ist bereits im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 bis 5 verwirklicht. Insbesondere aus den Fig. 4 und 5 ist die Auflagewanne 40 gut zu erkennen. Die Außenstege 16 im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 sind mit Schlitzen versehen. Dies er­ möglicht ein Ein- oder Ausströmen von Kühlflüssigkeit.

Claims (12)

1. Abstandhalter (10) für ein Brennelement (2) eines Siedewas­ serreaktors mit einer Anzahl von Zellen (12) zur Führung jeweils eines Brennstabs (6), die gebildet sind durch kreuzweise miteinander verschränkte Innenstege (14) und von einen Rahmen um die Innenstege (14) bildende Außenstege (16), wobei die Zellen (12) einen Strömungsquerschnitt für ein Kühlfluid (C) definieren, der sich in einer vorgesehe­ nen Strömungsrichtung (9) des Kühlfluids (C) zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlfluids (C) verringert, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Außensteg (16) in Strömungsrichtung (9) endseitig ein nach innen zur Abstandhaltermitte geneigtes Strömungsleitblech (13) aufweist, das sich entlang des Au­ ßenstegs (16) über mehrere Zellen (12) erstreckt.

2. Abstandhalter (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitblech (13) sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Außenstegs (16) erstreckt.

3. Abstandhalter (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitblech (13) eine scharfkantige Abriss­ kante (32) aufweist.

4. Abstandhalter (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrisskante (32) gebildet ist durch eine einseiti­ ge Anschrägung des Strömungsleitblechs (13).

5. Abstandhalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitblech (13) einstückig mit dem Außen­ steg (16) ausgebildet ist.

6. Abstandhalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitblech (13) etwa bis 2 mm in Richtung auf die Abstandhaltermitte geneigt ist.

7. Abstandhalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstege (16) einen eine Eckzelle (34) begren­ zenden Eckbereich (30) umfassen, aus dem zumindest eine Ab­ standsnoppe (36) zur Führung des für die Eckzelle (34) vor­ gesehenen Brennstabs (6) ausgeformt ist.

8. Abstandhalter (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Eckbereich (30) nur eine Abstandsnoppe (36) ange­ ordnet ist, die diagonal zu der gegenüberliegenden Eckkante (38) der Eckzelle (34) angeordnet ist.

9. Abstandhalter (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Eckbereich (30) zumindest zwei unter einem Winkel­ abstand (α) beabstandete Abstandsnoppen (36) vorgesehen sind.

10. Abstandhalter (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelabstand (α) kleiner 90° ist.

11. Abstandhalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass je zwei aufeinanderstoßende Außenstege (16) den Eckbe­ reich (30) bilden, und dass sich die Außenstege (16) im Eckbereich (30) einander überlappen.

12. Abstandhalter (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Außensteg (16) eine Auflagewanne (40) für den anderen Außensteg (16) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass die Außenseiten der beiden Außenstege (16) eine plane Fläche bilden.