일반기술

핵연료 집합체 지지 이중판 노즐형 냉각재 혼합 지지격자

- 핵연료용 지지격자체는 원자로 내에서 냉각수를 혼합하고 연료봉 사이의 간격을 유지하는 기능을 갖는 핵연료의 핵심 부품임.- 일반적으로 열에너지는 원자로내 핵연료 집합체 각각에서 비균일하게 발생하고, 연료봉 주위를 흐르는 냉각재도 흐르는 위치에 따라서 그 온도가 다르게 됨. 특히 연료봉에서 먼 지점에서는 낮은 온도 구역을 형성하게 되는데, 이러한 낮은 온도 구역의 존재는 전체적인 원자로 열효율을 저하시키게 되고, 반대로 핵연료봉과 가까운 높은 온도 구역에서는 핵연료봉의 주위에 국부적인 과열 상태가 초래될 수 있어서 전반적인 핵연료 집합체의 건전성을 해할 우려가 있음.- 본 지지격자체의 상부에 "혼합날개" 또는 "배인"이라 부르는 애각재 혼합용 날개를 부착한 혼합날개형 지지격자체와 지지격자판을 두겹으로 만들고 판과 판 사이에 공간을 형성시켜서 유로 통로를 만들되 이 통로의 입구와 출구를 길이 방향으로 기울여서 통로를 통과한 냉각재가 기울어진 각도만큼 회전하는 회전유동을 만들어 열전달을 향상시키는 유로 통로형 혼합 지지격자체가 있음.- 본 기술은 핵연료집합체 내 낮은 온도 구역과 높은 온도 구역에 있는 냉각재를 섞기 때문에 원자로내 전체적인 열효율을 증가시켜서 핵연료봉이 국부적으로 과열되어 발생하는 핵비등 이탈 등을 방지하는 역할을 제공함과 동시에 핵연료봉 주위로 냉각수를 회전시키거나 혼합날개 등과 같이 인접 핵연료봉으로 횡방향 유동을 발생시키지 않기 때문에 유체유발 진동에 의한 핵연료봉 프로팅 마모 손상의 발생을 저감할 수 있음.