DE1065101B

DE1065101B - Device for replacing fissile material elements for nuclear reactors with reactor vessel

Info

Publication number: DE1065101B
Application number: DES60880A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Kumpf
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-12-09
Filing date: 1958-12-09
Publication date: 1959-09-10

Description

Zum Auswechseln von SpaltstofTelementen für heterogene Kernreaktoren bedient man sich bekanntlich sogenannter Lademaschinen, die entweder außer- oder innerhalb des Reaktorgefäßes angeordnet und mit entsprechenden Greif werkzeugen ausgerüstet sind. Bekannt ist eine innerhalb des Reaktorgefäßes oberhalb des Reaktorkernes angeordnete Lademaschine, die als Betätigungsorgan eine Fangglocke mit eingebautem Teleskop besitzt (vgl. deutsche Auslegeschrift 1045003). Sie arbeitet mit Unterstützung durch das Kühlmittel des Reaktors, d. h., das Kühlmittel wird beim Auswechseln zugleich als Transportmittel für die Spaltstorfelemente mitbenutzt. Fangglocke und Teleskop sind über ein gemeinsames Gelenkrohr mit einem Steuer- und Druckerzeugungsapparat verbunden, der die für das Ein- und Ausbringen der Spaltstoffelemente notwendigen Über- oder Unterdruck erzeugt. Der Antrieb dieses Steuer- und Druckerzeugungs-— apparates bzw. der zugehörigen Pumpe muß für relativ große Leistungen ausgelegt werden, da bei dieser Lademaschinenkonstruktion große Kühlmittelmengen im Saug- und Druckbetrieb gefördert werden müssen. Man kann aber die für die Be- und Entladung erforderliche Gesamtleistung wesentlich kleiner halten und zugleich den Steuerapparat mit Pumpe durch eine einfachere Anordnung ersetzen. Die Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß Fangglocke und Teleskop antriebs- und steuerungsmäßig voneinander getrennt sind, indem die Fangglocke über ein Absperrorgan an einen Niederdruckspeicher, das Teleskop über ein Mehrwegabsperrorgan wahlweise an je einen Speicher niedrigeren oder höheren Druckes, bezogen auf den Druck im Reaktorgefäß, anschließbar ist. Dies führt somit zu einer Betriebsweise, bei der das Fangglockensystem nur noch im Saugbetrieb arbeitet. Das jetzt wesentlich kleiner als bisher ausgebildete Teleskop arbeitet zwar nach wie vor im Saug- und Druckbetrieb, aber die dazu notwendige Pumpe braucht praktisch nur mehr für die Teleskopleistung ausgelegt zu werden. Das Teleskop übt im einen Falle nur noch eine Druck-, im anderen nur eine Widerhaltefunktion aus.It is known that one uses to replace fissile material elements for heterogeneous nuclear reactors so-called loading machines, which are arranged either outside or inside the reactor vessel and with corresponding Gripping tools are equipped. One is known within the reactor vessel above of the reactor core arranged loading machine, which as an actuating element a catch bell with built-in Telescope possesses (see German Auslegeschrift 1045003). She works with the support of that Reactor coolant, d. That is, the coolant is also used as a means of transport for the Split peat elements are also used. Catch bell and telescope are connected to a joint tube with one Control and pressure generating apparatus connected, which is responsible for the introduction and discharge of the fissile material elements necessary overpressure or underpressure generated. The drive of this control and pressure generation- apparatus or the associated pump must be designed for relatively high performance, as in this loading machine construction large amounts of coolant have to be conveyed in suction and pressure operation. But you can do the things you need for loading and unloading Keeping the total output much smaller and at the same time the control apparatus with pump through a replace simpler arrangement. According to the invention, the solution is that the catch bell and telescope are separated from each other in terms of drive and control by connecting the catch bell via a shut-off device a low-pressure accumulator, the telescope via a reusable shut-off device optionally to one accumulator each lower or higher pressure, based on the pressure in the reactor vessel, can be connected. this leads to thus to an operating mode in which the safety catch system only works in suction mode. That now much smaller than previously designed telescope still works in suction and pressure mode, but the pump required for this practically only needs to be designed for the telescope performance to become. In one case, the telescope only exercises a pressure function, in the other only a holding function the end.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel. The drawing schematically illustrates an embodiment.

Erfindungsgemäß sind Fangglocke 1 und Teleskop 2 bis 4 antriebs- und steuerungsmäßig voneinander getrennt. Demgemäß ist die Fangglocke über das Gelenkrohr 5 mit Absperrorgan 6 an den Niederdruckbehälter 7 angeschlossen. Unabhängig davon ist das Teleskop über das Gelenkrohr 8 mit Mehrwegabsperrorgan 9 wahlweise an die Speicher 10, 11 niedrigeren bzw. höheren Druckes, bezogen auf den Druck im Reaktorgefäß 12, anschließbar. Das Gelenkrohr 8 ist konzentrisch unter Belassung eines freien Ringraumes in Vorrichtung zum Auswechseln
von Spaltstoffelementen
für Kernreaktoren mit ReaktorgefäßAccording to the invention, the catch bell 1 and telescope 2 to 4 are separate from one another in terms of drive and control. Accordingly, the catch bell is connected to the low-pressure container 7 via the articulated pipe 5 with the shut-off element 6 . Regardless of this, the telescope can optionally be connected to the reservoirs 10, 11 of lower or higher pressure, based on the pressure in the reactor vessel 12, via the articulated pipe 8 with the reusable shut-off device 9 . The joint pipe 8 is concentric, leaving a free annular space in the device for replacement
of fissile material elements
for nuclear reactors with reactor vessel

Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Applicant:
Siemens-Schuckertwerke
Corporation,
Berlin and Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Hermann Kumpf, Erlangen, ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Hermann Kumpf, Erlangen, has been named as the inventor

der Fangglocke 1 an der Verstrebung 13 befestigt. Die Rückschlagklappen 14 gewährleisten den Durchtritt des Kühlmittels beim Einsetzbetrieb.the catch bell 1 attached to the strut 13 . The non-return flaps 14 ensure the passage of the coolant during use.

Der perforierte Fangschirm 4 ist das eigentliche Betätigungsorgan, das im Betrieb Kontakt mit dem jeweiligen Spaltstoff element nimmt. Die Spaltstoffelemente sind etagenartig in den Kühlmittelführungsrohren angeordnet, von denen der besseren Übersichtlichkeit halber nur die beiden Kühlmittelführungsrohre 15 mit den Spaltstoffelementen 16 dargestellt sind.The perforated catch screen 4 is the actual actuator that makes contact with the respective fissile material element during operation. The fissile material elements are arranged in layers in the coolant guide tubes, of which, for the sake of clarity, only the two coolant guide tubes 15 with the fission material elements 16 are shown.

Fangglocke mit Teleskop sind mit Hilfe des Gestänges 17 oberhalb des Moderatorkessels 18 bzw. der Gitterzone 19 in den drei Koordinateneinrichtungen verfahrbar. Über die Stutzen 20, 21 ist das Reaktorgefäß 12 in den Kühlmittelkreislauf eingeschaltet.Catch bells with telescope can be moved in the three coordinate devices above the moderator vessel 18 or the grid zone 19 with the aid of the rods 17. The reactor vessel 12 is switched into the coolant circuit via the nozzle 20, 21.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der neuen Lademaschine sei angenommen, daß ein Spaltstoffelement a) aus dem Gitter herausgenommen, b) in das Gitter eingesetzt werden soll. Im Falle a) ergeben sich dann folgende Arbeitsgänge:To explain the operation of the new loading machine, it is assumed that a fissile material element a) taken out of the grid, b) to be inserted into the grid. In case a) there are then the following operations:

Zunächst wird die Fangglocke 1 bei bis an den Glockenmund ausgefahrenem Teleskop auf das betreffende Kühlmittelführungsrohr 15 aufgesetzt, unter Entriegelung der Spaltstoffelementen-Sperren. Sodann wird das Absperrorgan 6 geöffnet, so daß in der Fangglocke durch Einströmen des Kühlmittels in den Niederdruckbehälter 7 ein Unterdruck wirksam wird. Infolgedessen steigt das betreffende Spaltstoffelement, unterstützt durch die Kühlmittelströmung nach oben und drückt gegen den Fangschirm 4 des Teleskops. Das Teleskop wird auf den Niederdruckbehälter 10 First, with the telescope extended to the mouth of the bell, the catch bell 1 is placed on the relevant coolant guide tube 15 , unlocking the fissile element locks. The shut-off element 6 is then opened, so that a negative pressure is effective in the catch bell by the coolant flowing into the low-pressure container 7. As a result, the relevant fissile material element rises, supported by the flow of coolant, and presses against the protective screen 4 of the telescope. The telescope is placed on the low-pressure tank 10

909 S27.3Z3909 S27.3Z3

Claims

unpeeled and thus also slowly moves into the collecting bell, acting as a Widerialteorgan. Finally, the catching bell from the low-pressure accumulator 7 can be switched off (the splitting element is held in the catching bell by a separate lock) and pivoted as desired. The shut-off element 6 will only be opened when the existing coolant flow is insufficient to lift the fissile material elements into the catch bell. If, according to case b), the fissile material element is to be inserted into a coolant duct, the catching bell is put on in the operating state described last for a), i.e. loaded with fissile material element, Ulf the coolant duct in question is put on, [in contrast to the operating mode that then follows Lach der Deutschen Auslegeschrift 1 045 003 is here for the telescope (not also the bell) put under pressure and made to evert out. With the protuberance, the telescope pushes the splitting element against the coolant flow into the coolant guide tube. The everting effect is brought about by switching the telescope from the high-pressure container 11 to the low-pressure container 10. The low and high pressure accumulators 7, 10 and 11 mentioned can also be accommodated within the reactor vessel, the former also being able to be formed by suitable points in the coolant circuit (connection directly in front of the main coolant pump). Claims.

1st Device for exchanging fissile material elements of nuclear reactors with reactor vessel, which have inside a loading machine with an exchange element in the form of a catch bell (1) with built-in telescope (2 to 4), and in which the coolant is also used as a means of transport for the fissile material elements during replacement, characterized in that the catch bell (1) and telescope (2 to 4) are separated from one another in terms of drive and control, in that the catch bell (1) is connected to a low-pressure accumulator (7) via a shut-off device (6) and the telescope (2 to 4) a reusable shut-off device (9) can optionally be connected to a respective storage device (IO _j II) of lower or higher pressure, based on the pressure in the reactor vessel (12).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a suitable point of the coolant circuit with a lower pressure than that of the reactor vessel is used in place of the low pressure vessel .

1 sheet of drawings