DE1062836B - Moderatorkessel im Innern des Behaelters fuer einen heterogenen Kernreaktor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Moderatorkessel für heterogene Kernreaktoren, der durch seine konstruktive Ausgestaltung einerseits den Druckverhältnissen im Reaktorgefäß besonders gut angepaßt ist und bei dem andererseits die Halterung des Reaktorkernes auf besonders einfache Weise ausgeführt ist. Die Lösung besteht darin, daß die quer zur Kesselachse laufenden Stirnwände des Kessels nach außen gewölbt sind und daß mindestens die obere Stirnwand als lösbarer Deckel und zugleich als Traggerüst für den Reaktorkern ausgebildet ist.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch zwei Ausführungsbeispiele; es zeigt

Fig. 1 ein Reaktorgefäß mit Moderatorkessel im Längsschnitt und

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 mit zusätzlichem Prallblech entsprechend abgewandelt.

Gemäß Fig. 1 befindet sich innerhalb des Reaktorgefäßes 1 mit den Kühlmittelein- und -auslaßstutzen 2, 3 der Moderatorkessel 4, dessen obere und untere Stirnwand den Druckverhältnissen entsprechend nach außen gewölbt sind und der im Inneren den Moderator 5 und den (gestrichelt umrandet eingezeichneten) Reaktorkern 6 enthält.

Die Wölbung der Stirnwände hat — wie erwähnt — zunächst festigkeitstechnische Gründe. Diese lassen sich jedoch besonders vorteilhaft mit den weiteren Forderungen nach leichter Zugänglichkeit und Halterungsmöglichkeit des Reaktorkernes verbinden, wenn man mindestens die obere gewölbte Stirnwand als ablösbaren Deckel und zugleich als Tragbrücke ausbildet.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist der obere Deckel 4 a entsprechend verstärkt und ruht auf den Ansätzen 7 des Reaktorgefäßes, die zugleich zur Haiterung des Moderatorkessels selbst dienen. Er ist ferner von einer der Anzahl der Gitterpositionen entsprechenden Zahl von Kühlmittelführungsrohren 8 durchstoßen, die im Inneren die Brennstoffelemente 9 enthalten. Die Kühlmittelführungsrohre sind am oberen Ende dicht mit dem Kesseldeckel 4 a verbunden, während sie mit dem unteren Ende in den Führungsstücken 10 des vorzugsweise ebenfalls ablösbaren unteren Kesselbodens 4 b längsverschiebbar gelagert sind. Der Deckel bildet somit eine Art Tragbrücke für die daran hängenden, beladenen Kühlmittelführungsrohre, mit denen er zugleich eine auswechselbare bauliche Einheit darstellt. Von den Kühlmittelführungsrohren sind der Einfachheit halber nur zwei dargestellt.

Um eine seitliche Auslenkung der Kühlmittelführungsrohre durch Wärmespannungen oder mechanische Schwingungen zu verhindern, empfiehlt es sich, bei Rohren größerer Länge entsprechende Abstands-Moderatorkessel im Innern des Behälters für einen heterogenen Kernreaktor

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Hermann Kumpf, Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden

halter vorzusehen. Im vorliegenden Falle dient hierzu das Abstands- und Halterungsblech Il_j das der Geometrie des Moderatorkesselbodens angepaßt ist und somit wie dieser in der gleichen Vorrichtung geformt werden kann. Gegebenenfalls können auch mehrere derartige oder auch ebene Abstandsbleche verwendet werden.

Für den Fall, daß im Reaktorgefäß oberhalb des Moderatorkessels ein Kühlmittelstand vorhanden sein soll und über diesem ein vom Kühlmittel verschiedenes Medium, etwa ein Edelgas, als Druckpolster liegt, so ist es zur Verringerung von Vermischungen zweckmäßig, im Reaktorgefäßbereich zwischen der Kühlmitteloberfläche und dem Deckel des Moderatorkessels ein den Druckausgleich gestattendes Prallblech vorzusehen.

Gemäß Fig. 2 ist das Prallblech 12 oberhalb des Moderatorkessels der Geometrie des zugehörenden Deckels 4 α angepaßt und erstreckt sich über den ganzen Reaktorgefäßquerschnitt. Am Deckel 4 a ist es gehaltert.

Eine Besonderheit ergibt sich bezüglich kopfseitiger Gestaltung der Kühlmittelführungsrohre. Im Gegensatz zur Anordnung nach Fig. 1 sind sie gemäß Fig. 2 am oberen Ende verschlossen, weisen seitlich Austrittsöffnungen 13 für das Kühlmittel auf und ragen mit den verschlossenen Kopfenden 14 in entsprechende Durchbrechungen des Prallbleches 12 hinein. Der Ringraum um die Rohrköpfe in den Druchbrechungen des Prallbleches ist so bemessen, daß einerseits genügend Raum für die Wärmeausdehnung besteht, andererseits aber ein Aufwallen des Kühlmittels und

909 580/331

Claims (5)

damit ein Vermischen desselben mit Gasblasen verhindert wird. Patentansprüche:

1. Moderatorkessel im Innern des Behälters für einen heterogenen Kernreaktor, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Kesselachse laufenden Stirnwände des Kessels (4) nach außen gewölbt sind und daß mindestens die obere Stirnwand als lösbarer Deckel (4 a) und zugleich als Traggerüst für den Reaktorkern (6) ausgebildet ist.

2. Moderatorkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kernbrennstoff enthaltenden Kühlmittelführungsrohre (8) mit dem entsprechend durchbrochenen Deckel (4 a) fest verbunden, aber in der unteren Stirnwand frei verschiebbar gelagert sind.

3. Moderatorkessel nach Anspruch 1 für Kernreaktoren mit flüssigem Kühlmittel und davon verschiedenem Gas als Druckpolster über dem

Kühlmittelspiegel, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Moderatorkesseldeckels (4 a) ein vorzugsweise an diesem befestigtes, der Deckelgeometrie angepaßtes, perforiertes Prallblech (12) vorgesehen ist, das vom Kühlmittel bedeckt ist.

4. Moderatorkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oben verschlossenen und mit seitlichen Kühlmittelaustrittsöffnungen versehenen Köpfe (14) der Kühlmittelführungsrohre unter Belassung entsprechender Ringspalte in die Durchbrechungen des Prallbleches hineinragen.

5. Moderatorkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Kessels ein vorzugsweise der Geometrie der unteren Behälterstirnwand (4 b) angepaßtes Abstands- und Halterungsblech (11) für die Kühlmittelführungsrohre angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1023 156;
USA.-Patentschriften Nr. 2 815 321, 2 806 819.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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