DE1038665B - Beschickungs- und Entladevorrichtung fuer einen mit hohem Kuehlgasdruck betriebenen Reaktor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschickungs- und Entladevorrichtung für einen mit hohem Kühlmitteldruck betriebenen Reaktor, und sie besteht darin, daß die Brennstoffelemente oder deren einzelne Abschnitte beim Beladen über eine gasdichte Absperrvorrichtung in eine Be- und Entladekammer und aus dieser über eine weitere Absperrvorrichtung in den Reaktor förderbar sind. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Beladekammer getrennt von der Entladekammer angeordnet werden. Zweckmäßigerweise liegen die Kammern unterhalb des Reaktors und sind mit diesem durch ein Förderrohr verbunden, durch welches mit Hilfe eines Aufzugmechanismus die Brennstoffelemente in den Reaktor gebracht werden.

Zur Beschickung gasgekühlter Reaktoren mußten diese bisher zum Auswechseln der Brennstoffelemente stillgelegt und das Kühlmittel abgelassen werden. Bei neueren Reaktoren geschieht das Be- und Entladen in der Weise, daß wohl der Reaktor stillgesetzt wird, aber das Kühlmittel unter Druck im Reaktor verbleibt. Eventuell erübrigt sich auch das Abschalten des Reaktors. Die Beladung oder Entladung geschieht in der Weise, daß gasdichte Beladerohre auf den Reaktordeckel aufgesetzt und abgedichtet werden und daß anschließend durch diese Rohre die Brennstoffelemente ein- oder herausgeführt werden. Ein solches Verfahren ist zeitraubend, teuer und besonders bei modernen Reaktoren mit hoher Anreicherung nicht anwendbar, da infolge der großen Abgabeleistung die Brennstoffelemente in relativ kurzen Zeitabständen gewechselt werden müssen. Auch sind eine große Anzahl Beschickungsstützen am Deckel notwendig, um den ganzen Reaktorkern erfassen zu können. Bei kleinen Reaktoren bereitet die Anordnung wegen des knappen Platzes Schwierigkeiten. Da außerdem derartige Anlagen mit immer höheren Kühlmitteldrucken arbeiten, um möglichst hohe Wärmeübergangszahlen zu erreichen, sind die bisherigen Vorrichtungen dafür als kostspielig anzusehen.

Die erfindungsgemäße Beschickungs- und Entladevorrichtung gestattet das Ein- und Herausführen der Brennstoffelemente ohne Senkung des Kühlmitteldruckes im Reaktor. Dabei arbeitet im Oberteil des Reaktors ein z. B. elektrisch gesteuerter und nach außen gasdicht abgeschlossener Manipulator, welcher alle Stellen des Reaktorkerns und Reflektors bestreichen kann.

Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel vereinfacht dar; es zeigt ■ Abb. 1 einen Schnitt durch einen gasgekühlten graphitmoderierten Reaktor und

Abb. 2 die schematische Ansicht einer Be- und Entladevorrichtung.

Beschickungs- und Entladevorrichtung

für einen mit hohem Kühlgasdruck

betriebenen Reaktor

Anmelder:

Deutsche Babcock & Wilcox-Dampfkessel-Werke Aktien-Gesellschaft,
Oberhausen (RhId.), Duisburger Str. 375

Dr.-Ing. Hartwig Benzler und Roland Kühnel,

Oberhausen (RhId.),
sind als Erfinder genannt worden

Der in Abb. 1 schematisch dargestellte gasgekühlte graphitmoderierte Reaktor besteht aus einem zylindrischen Reaktorkern 1, der von einem Mantel 2 und einer Isolationsschicht 3 umgeben ist. Der Reaktorkern ist in dem kugelförmigen Druckbehälter 4 gelagert, der an seiner Außenseite eine Wärmeisolationsschicht 5 trägt. Das von einem nicht dargestellten Wärmeübertrager kommende Wärmeübertragungsmittel, in diesem Falle Kühlgas, gelangt über die Leitung 6 in Richtung des Pfeiles 7 in den Druckbehälter, nimmt vom Reaktorkern 1 Wärme auf und wird über Leitung 8 in Richtung der Pfeile 9 wieder zum Wärmeübertrager zurückgeleitet. Eine Abzweigleitung 10 von der Kühlmittelzuführungsleitung 6 führt zum Boden des Reaktors und tritt durch einen Stutzen 11 in den Doppelboden 12 zur Kühlung ein.

Die Beschickung des Reaktors mit neuen Brennstoffelementen geschieht über den Absperrschieber 13 in die Be- und Entladetrommel 14, die mit Hilfe des Trommelantriebes 15 um die senkrechte Zentralachse drehbar ist, und weiter über den Absperrschieber 16 in das Förderrohr 17. Die Trommel 14 ist mit einem Fassungsvermögen für beispielsweise zwanzig Brenn-Stoffelemente ausgerüstet und wird beim Füllen um die Achse gedreht, um jeweils eine Bohrung für die Aufnahme der Spaltstoffelemente unter den Absperrschieber 13 zu bringen. Aus der Trommel 14 werden die einzelnen Spaltstoffstäbe mit Hilfe des Aufzuges 18 in die Bohrung 19 im Reaktormantel 2 befördert und aus dieser mit Hilfe des Manipulators 20 entnommen. Der Aufzug kann durch gegenläufige Gewinde, Seilzüge od. dgl. betrieben werden. Mit Hilfe des Armes 21 bestreicht der Manipulator 20 sämtliche

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Stellen des Reaktorkerns und Reflektors und kann die einzelnen Brennstoffelemente aus der Bohrung 19 zu den entsprechenden zu beladenden Bohrungen des Reaktorkerns 1 befördern. Der Manipulator wird mit Hilfe des Zahnradantriebes 22 in bekannter Weise betätigt. Das außerhalb des Reaktorkerns liegende Aufzugrohr 17 kann gegebenenfalls auch außerhalb des Reflektors angebracht werden. Die Regelung des Reaktors erfolgt in bekannter Weise durch Regelstäbe 23 mit Hilfe der Antriebe 24. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind die Bohrungen für das Einfahren der Regelstäbe wie auch für die Aufnahme der Brennstoffelemente nicht dargestellt. Der gesamte Reaktor ist von dem Betonmantel 25 zur biologischen Abschirmung umgeben.

Die erfmdungsgemäße Vorrichtung ist in Abb. 2 vergrößert gezeigt. Die einzelnen Brennstoffelemente werden in Richtung des Pfeiles 28 über den geöffneten Absperrschieber 13 über die Vorratskammer 14 in die Bohrung 26 gebracht. Dabei ist der Absperrschieber 16 geschlossen. Mit Hilfe des Trommelantriebes 15 wird nach dem Einbringen eines Elementes eine Drehung der Vorratskammer 14 um ein Element vorgenommen und das nächste Element eingebracht usf., bis die gesamte Vorratskammer 14 beladen ist. Danach wird der Absperrschieber 13. geschlossen und der Absperrschieber 16 geöffnet. Dadurch wird die Vorratskammer 14 unter vollen Betriebsdruck gesetzt und die Elemente aus den einzelnen Aufnahmekammern, wie beispielsweise die Kammer 27, durch den Aufzug 18 an den Manipulator befördert. Ist die Trommel 14 leer, wird der Absperrschieber 16 geschlossen und der Druck über eine nicht dargestellte Leitung abgeblasen. Anschließend wird der Schieber 13 wieder geöffnet und die nächsten Brennstoffelemente eingefüllt.

In umgekehrter Reihenfolge wird die Entladung der einzelnen verbrauchten Brennstoffelemente aus dem Reaktor vorgenommen. Dabei ist es erfindungsgemäß möglich, eine gesonderte Entladekammer, die ähnlich wie die Beladekammer 14 gebaut ist, vorzusehen. Bei dieser wird dabei zweckmäßigerweise am untersten Teil ein Schieber 29 (gestrichelt dargestellt) vorgesehen, der die Entladetrommel öffnet und ein Hindurchfallen der verbrauchten Brennstoffelemente durch einen Ausfallschacht 30 in ein für die Ablagerung der verbrauchten Brennstoffelemente vorgesehenes Wasserbecken ermöglicht. Für diesen Fall ist eine Kühlung der Brennstoffelemente im Entladekanal und in der Entladetrommel vorzusehen und ebenfalls die Trommel gegen Strahlung nach außen durch eine Panzerung zu schützen. Bei Verwendung von zwei Trommeln ist es zweckmäßig, den Druckausgleich über die beiden Trommeln vorzunehmen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Beschickungs- und Entladevorrichtung für einen mit hohem Kühlgasdruck betriebenen Reaktor, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltstoffstäbe oder deren einzelne Abschnitte beim Beladen über eine gasdichte Absperrvorrichtung in eine Be- und Entladekammer und aus dieser über eine weitere Absperrvorrichtung in den Reaktor förderbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Be- und Entladekammer getrennt angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Be- und Entladekammer (oder mehrere) unterhalb des Reaktors liegt (liegen) und mit diesem durch ein Förderrohr verbunden ist (sind).

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzugmechanismus druckdicht und unterhalb der Be- und Entladekammer angeordnet ist in der Weise, daß er durch die Kammer arbeitet.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladekammer einen Strahlenschutz aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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