일반기술

핵연료집합체의 연료봉을 지지하는 지지격자 스트랩의 최적설계 방법 및 그에 따라 설계된 지지격자 스트랩

□ 기술개요해당 기술은 핵연료집합체의 연료봉을 지지하는 지지격자 스트랩의 최적 설계방법 및 그에 따라 설계된 지지격자 스트랩에 관한 것으로, 연료봉을 지지하는 지지격자 스트랩의 지지격자 스프링 형상 및 구조를 최적화함으로써 연료봉과 이에 접촉되는 지지격자 스트랩의 지지격자 스프링과의 접촉에 의한 프레팅(Fretting) 마모 발생 가능성을 감소시킬 수 있으며, 연료봉의 장입 시 연료봉과 이에 접촉하는 지지격자 스트랩의 지지격자 스프링간의 접촉면적을 확대하여 균일한 응력 분포를 형성시킬 수 있을 뿐만 아니라, 충격하중 및 과다한 소성 변형을 개선 및 감소시킬 수 있는 핵연료집합체의 연료봉을 지지하는 지지격자 스트랩의 최적 설계방법 및 그에 따라 설계된 지지격자 스트랩을 제공하기 위한 것임.그 기술적 구성은 일측에 딤플이 돌출형성되는 상, 하부 판체와, 상기 상, 하부 판체 사이에 개재되어 상호 연결하는 지지격자 스프링으로 이루어지는 지지격자 스트랩의 설계방법에 있어서, 상기 지지격자 스트랩의 상, 하부 판체 외측 단부 및 상, 하부 판체와 지지격자 스프링 사이 연결부를 설계하는 단계 상기 상, 하부 판체와 지지격자 스프링 사이 연결부의 값을 적용하여 지지격자 스트랩에서 응력이 분포되지 않는 불필요한 부분을 찾아내는 단계 응력이 분포되지 않은 불필요한 부분을 삭제하여 최적화된 지지격자 스트랩의 형상을 설계하는 단계 및 상기 지지격자 스트랩에서 최적화된 지지격자 스프링의 형상을 설계하는 단계를 포함하여 이루어짐.□ 기술의 특징기존의 핵연료봉 보다 외경이 큰 환형 핵연료봉을 설치하기 위해 지지격자체를 다수개의 단위 스트랩이 길이방향으로 연장형성되는 두 개의 얇은 격자판을 접합연결하여 하나의 격자판체로 형성하고, 다수개의 격자판체를 격자형태로 상호 접합하되, 각 격자판체의 연결 부위에 마름모형상을 갖는 수로를 다수개 형성하고, 수평방향 적소와 대각선방향의 각 수로 적소에 딤플과 스프링이 구비되는 구조적 특징□ 기술의 장점각각의 연료봉을 최소의 간격으로 배열 및 위치시킬 수 있으며, 연료봉의 온도 상승을 방지하고, 이로 인해 핵연료봉 내부 수로의 냉각수 유동 속도를 기존 설계에 비하여 향상시킬 수 있어 압력 강하를 저감시킬 수 있으며, 핵연료의 수명 말까지 건전한 연료봉의 지지가 가능하고, 유체를 수송하는 배관계통과 그 지지 구조물, 또한 보일러 또는 열교환기를 사용하는 일반 산업기기에서 가늘고, 긴 봉 또는 관들과 이를 지지하기 위한 지지 부들간의 마모, 피로 및 진동에 의한 파괴를 억제할 수 있는 등 기타 다양한 분야에 적용가능함