fl" Service de la Propriété industrielle; rue des Colonies 1000 Bruxelles,

Transcription

1 Cl assit. In lor nat.: G 21 c Mis on lecture le: "10" 1972 Le Minislre des Affaires Economiques, Vu la loi du 24 mai 1S54 sur les brevets d'invention; Vu le procès-verbal dressé le 19 juin à 1^/j. 10 fl" Service de la Propriété industrielle; Article 1. Il est délivré «la Société Anonyme dite: rue des Colonies 1000 Bruxelles, BELGOKUCLïïAiRE, un brevet d'invention pour: Assemblage combustible nucléaire pour réacteurs à gaz, (Inv.: Mr. J.M. Yellowlees), Article 2. Ce brevet lui est délivré sans examen préalable, à ses risques el perils, sans garantie soit ue la réalité, de la nouveauté ou du mente de l'invention, son de l'exactitude de la description, et sans préjudice du droit des tiers. Au présent 'arrêté demeurera joint un des doubles de la spécification de l'invention (mémoire descriptif el éventuellement dessins) signés par l'intéressé et déposés ù l'appui de su demande de brevet. Bruxelles, le 14- Juillet PAR DÉLÉGATION SPÉCIALE:, '. Lo^pfroptou/. Général.

2 t I *» t c c ce*» «0» e g «( RBN-74 MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION formée par la Société Anonyme : BELGONUCLEAIRE à Bruxelles, Belgique pour Assemblage combustible nucléaire pour réacteurs à gaz Inventeur : Monsieur John Mackinlay YELLOWLEES La présente invention se rapporte aux assemblages combustibles pour réacteurs nucléaires et plus particulièrement aux assemblages pour réacteurs refroidis au gaz. J

3 ïl a déjà été proposé d'utiliser des particules sphériques comme combustible pour ce type de réacteur. A cet effet, on empile sans aucun liant des particules, constituées de matières fertile et fissile et enrobées de couches de protection, dans un espace formé entre deux tubes perforés. Le gaz de refroidissement passe radialement à travers cet amas de particules en traversant les perforations des tubes. Ce type d'assemblage, qui est décrit dans le brevet britannique , présente toutefois certains inconvénients et notamment un problème de perte de charge du réfrigérant, qui doit s'écouler progressivement le long du canal d'alimentation. En öutre les longs tubes perforés, maintenant les particules et mentionnés dans ce brevet britannique, subissent de fortes pressions dues d'une part, à la friction entre les particules sphériques lors de l'irradiation et d'autre part, aux tensions mécaniques provenant de la différence de température entre différents endroits de ces tubes. Il en résulte une déformation du lit des particules, pouvant provoquer des vides à l'intérieur du lit, et donc un déplacement des particules entre elles. La présente invention a pour objet de proposer des améliorations à cet assemblage, permettant d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus. L'assemblage selon l'invention, constitué d'un lit annulaire de particules enrobées, maintenues entre deux plaques perforées et refroidies par un réfrigérant qui s'écoule radialement à travers ce lit, est caractérisé en ce que. le lit annulaire est constitué.d'un ensemble de lits superposés. La hauteur des lits constitutifs et leur nombre sera fonction de la

4 En scindant le lit annulaire en plusieurs lits superposés, on évite, grâce à la faible hauteur de chaque lit, une mise en tension par les particules enrobées, de la paroi chaude du.lit. L'invention sera décrite ci-après plus en détail, à l'aide d'un exemple de mise en application, en se référant aux figures jointes, qui représentent : - la Fig, 1 : une coupe longitudinale schématique d'un, assemblage selon l'invention ; - la.fig. 2 : une coupe longitudinale montrant une partie du coeur d'un assemblage selon la figure 1, L'assemblage montré à la figure 1, est constitué d'une partie coeur 1, formée d'un lit annulaire de particules de matières fertile et fissile, recouvertes de couches de protection, et de parties 2 et 3,-qui forment la couverture axiale, constituées de matière fertile. L'assemblage comporte en outre un pied de fixation 4 et une tête 5. Ce pied est pourvu d'orifices 6 pour l'entrée du réfrigérant gazeux, qui parcourt l'assemblage de bas en haut. La figure 2 montre, plus en détail, la partie encerclée de la figure 1. Le coeur est formé de plusieurs lits 11 annulaires superposés, dont les parois extérieures 13 constituent le canal d'entrée 14 du réfrigérant. Chaque lit 11 comporte des parois intérieure 12 et extérieure 13 perforées /

5 La paroi extérieure 13 est solidaire des parois supérieure 15 et inférieure 16, qui à leur tour supportent librement la paroi 12 qui constitue une partie de la sortie chaude du réfrigérant. Cette construction permet à la paroi 12 de reprendre les.tensions provenant directement ou indirectement de l'irradiation. Les parois 15 et 16 sont pourvues de pièces de support 17 qui empêchent le réfrigérant de s'échapper entre les lits. Généralement cette étanchéité sera réalisée de façon à maintenir une certaine fuite, permettant» le refroidissement des parois 15 et 16. Ces pièces 17 peuvent également être prévues'à l'intérieur des zones annulaires des lits. Afin d'améliorer le positionnement axial correct des différents lits, on peut exécuter les pièces 17 de sorte qu'elles présentent des tenons et cavités pouvant s'épouser. La distribution irrégulière du réfrigérant, provenant de la perte de charge, qui est plus grande lors du passage à travers les lits 11, que lors de l'écoulement dans le canal 14, peut être améliorée suivant l'invention à l'aide des anneaux de centrage 18, qui permettent un montage correct des lits à l'intérieur du boîtier 20 et la création d'une perte de charge appropriée dans le canal 14. Dans la forme de mise en application décrite ci-dessus, les lits ont une forme annulaire à parois.latérales parallèles ; il est clair que ces parois peuvent également être légèrement inclinées. L'écoulement du réfrigérant est représenté à la figure à l'aide des flèches. 11 est évident que l'invention n'est pas limitée au mode de mise en. application décrit, et que bon nombre de modifications peuvent y être apportées

6 sans, pour autant, s'écarter du principe général de l'invention. Ainsi, par exemple, la construction des lits 11 peut être totalement différente de celle décrite ci-dessus. En outre, la circulation du réfrigérant peut être inversée dans ce cas, le réfrigérant parcourt l'assemblage de haut en bas et de l'intérieur vers l'extérieur. La construction des lits sera alors adaptée par l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Assemblage combustible pour réacteur nucléaire refroidi au gaz, constitué d'un lit annulaire de particules combustibles enrobées maintenues entre deux plaques perforées et refroidies par un réfrigérant qui s'écoule radialement à travers ce lit, caractérisé en ce que le lit annulaire est constitué d'un ensemble de lits superposés. 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les lits constitutifs ont une hauteur identique. 3. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois latérales des lits sont parallèles. 4. Assemblage combustible pour réacteur nucléaire refroidi au gâz tel que décrit et illustré. Bruxelles, le 19 juin Chef du Service des Brevets

7 »» BELGONUCLEAIîRi;» «e» e c t Bruxelles, le 19 juin H. R o o clh o o f t, ' ^Zp'/y