DE1194991B - Safety device to avoid the ejection of fuel cartridges when emptying vertical channels of a nuclear reactor - Google Patents
Safety device to avoid the ejection of fuel cartridges when emptying vertical channels of a nuclear reactorInfo
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- DE1194991B DE1194991B DEE23723A DEE0023723A DE1194991B DE 1194991 B DE1194991 B DE 1194991B DE E23723 A DEE23723 A DE E23723A DE E0023723 A DEE0023723 A DE E0023723A DE 1194991 B DE1194991 B DE 1194991B
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. α.:Int. α .:
G 21 G 21
Deutsche Kl.: 21 g - 21/20 German class: 21 g - 21/20
Nummer: 1194 991Number: 1194 991
Aktenzeichen: E 23723 VIII c/21 gFile number: E 23723 VIII c / 21 g
Anmeldetag: 22. Oktober 1962 Filing date: October 22, 1962
Auslegetag: 16. Juni 1965Opening day: June 16, 1965
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung zur Vermeidung des Ausstoßens von Brennstoffkartuschen bei der Entleerung vertikal angeordneter Reaktorkanäle, in denen ein Kühlgas unter Druck strömt.The invention relates to a safety device to avoid the ejection of fuel cartridges when emptying vertically arranged Reactor channels in which a cooling gas flows under pressure.
Bekanntlich weisen heterogene Leistungsreaktoren, insbesondere diejenigen, die mit thermischen Neutronen arbeiten, eine große Zahl von in den· Moderator eingearbeiteten vertikalen Kanälen auf, in denen die Brennstoffelemente gestapelt sind und in denen ein unter hohem Druck stehendes Gas zirkuliert, das die Abführung der durch die Spaltreaktion erzeugten Wärme gewährleistet.It is well known that have heterogeneous power reactors, especially those with thermal neutrons work, a large number of vertical channels incorporated in the moderator, in which the fuel elements are stacked and in which a high pressure gas circulates which the dissipation of the heat generated by the cleavage reaction is guaranteed.
Das obere und das untere Ende dieser Kanäle ist bei der normalen Betriebsweise des Reaktors durch kräftige Organe verschlossen, die im allgemeinen als »Verschlußstücke« bezeichnet werden und dazu bestimmt sind, die Gesamtheit der Brennstoffelemente eines jeden Kanals an Ort und Stelle zu halten, ohne den Durchgang des Kühlgases zu hindern. Um unter diesen Bedingungen die Entleerung eines Reaktorkanales durchführen und die verbrauchten Brennstoffelemente durch neue ersetzen zu können, ist es vor allem notwendig, an der Seite des Reaktors, an der die Brennstoffelemente entnommen werden sollen, das Verschlußstück zurückzuziehen. Dabei kann es nun leicht geschehen, daß die Brennstoffelemente unter dem Einfluß der zwischen den Kanalenden herrschenden Druckdifferenz in unkontrollierter Weise aus dem Kanal ausgeworfen werden und dabei entweder selbst Schäden erleiden oder solche an der Kanalwand hervorrufen. Besonders groß sind diese Schäden naturgemäß dann, wenn sich in einem teilweise entleerten Kanal nur noch einige wenige Brennstoffelemente befinden, deren geringes Eigengewicht dem Gasdruck nicht das Gleichgewicht halten kann.The upper and lower ends of these channels are through during normal operation of the reactor strong organs are closed, which are generally referred to as "locking pieces" and are intended for this purpose are to hold the entirety of the fuel elements of each channel in place without to prevent the passage of the cooling gas. In order to empty a reactor channel under these conditions to be able to carry out and replace the used fuel elements with new ones, it is especially necessary on the side of the reactor from which the fuel elements are removed are supposed to pull back the breechblock. It can now easily happen that the fuel elements under the influence of the pressure difference between the channel ends in an uncontrolled manner Be ejected from the canal and either suffer damage or damage in the process on the duct wall. Naturally, this damage is particularly great if it is in a partially emptied channel only a few fuel elements are located, their low weight the gas pressure cannot keep the equilibrium.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den in dem zu entleerenden Kanal in Richtung auf seinen Ausgang hin wirkenden Gasdruck auf einen solchen Wert während des Entleerungsvorganges zu begrenzen, daß er keine ungewollte Verschiebung auch nur einzelner Brennstoffelemente mehr heraufzubeschwören vermag. Als Nebenforderung wird dabei noch verlangt, daß diese Druckbegrenzung automatisch und ohne die Verwendung beweglicher und damit Verschleiß unterworfener Teile vorgenommen werden kann.The object of the invention is therefore to move the channel to be emptied in the direction of its outlet to limit acting gas pressure to such a value during the emptying process that he is no longer able to conjure up any unintentional shifting even of individual fuel elements. A secondary requirement is that this pressure limitation should be automatic and without the use of movable and therefore subject to wear parts can be made.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Kanalwand an ihrem der Zuführungsseite für das Kühlgas gegenüberliegendem Ende Öff- nungen bestimmter Größe aufweist, die mit einem Nebenkanal in Verbindung stehen, durch den zur Sicherheitsvorrichtung zur Vermeidung des Ausstoßens von Brennstoffkartuschen bei der Entleerung vertikaler Kanäle eines AtomreaktorsAccording to the invention, this object is achieved in that each channel wall opens at its end opposite the supply side for the cooling gas. has openings of a certain size, which are in communication with a secondary channel through which to Safety device to prevent fuel cartridges from being ejected when emptying vertical channels of a nuclear reactor
Anmelder:Applicant:
Electricite de France (Service National), ParisElectricite de France (Service National), Paris
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10Dipl.-Ing. R. Beetz and Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patent Attorneys, Munich 22, Steinsdorfstr. 10
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Pierre Dequenes,Pierre Dequenes,
La Celle Saint Cloud, Seine-et-Oise (Frankreich)La Celle Saint Cloud, Seine-et-Oise (France)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Frankreich vom 15. November 1961 (879 076) --France of November 15, 1961 (879 076) -
Verminderung des Druckabfalles längs der Brennstoffelemente dem Reaktorkanal ein vom Hauptkühlkreis abgezweigter Gasanteil zugeführt wird.Reduction of the pressure drop along the fuel elements to the reactor channel from the main cooling circuit branched gas portion is supplied.
Im Falle eines Reaktors mit vertikalen Kanälen, bei dem die Entnahme der Brennstoffelemente von der Oberseite her vor sich geht und der Hauptstrom des Kühlgases von unten nach oben durch die Kanäle gerichtet ist, wird der abgezweigte Kühlgasanteil von der Unterseite des Reaktors her den Nebenkanälen durch einen horizontalen Spalt zugeführt, der beispielsweise in der Wärmeabschirmung liegt, die die obere Abdeckung des Moderatorstapels des Reaktors bildet. Dieser abgezweigte Kühlgasanteil wird außerdem in das Innere des Kanals erst eingeleitet, nachdem die Brennstoffelemente, die im oberen Teil liegen, herausgezogen sind.In the case of a reactor with vertical channels in which the removal of the fuel elements from the top and the main flow of the cooling gas from bottom to top through the channels is directed, the diverted cooling gas portion from the bottom of the reactor is the secondary channels fed through a horizontal gap, for example in the heat shield that the forms upper cover of the moderator stack of the reactor. This branched cooling gas portion is also Introduced into the interior of the channel only after the fuel elements that are in the upper part lying, are pulled out.
Bei einer ersten Ausführungsform ist der Spalt, in den der abgeleitete Kühlgasanteil von den Seitenwänden des Reaktors hereingeleitet wird, allen Kanälen gemeinsam zugeordnet.In a first embodiment, the gap is into which the portion of cooling gas diverted from the side walls of the reactor is introduced, assigned to all channels together.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform sind die Kanäle in aneinanderliegende Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe einen zentralen Kanal aufweist, in dem sich gegebenenfalls eine Steuerstange verschiebt; der abgezweigte Kühlgasanteil, der jeder Gruppe zugeleitet werden kann, wird dabei durch einen um den zentralen Kanal für den Kontrollstab angeordneten, im Querschnitt ringförmigen Durchlaß zugeführt.According to a second embodiment, the channels are divided into adjacent groups, each group having a central channel in which, if necessary, a control rod slides; the branched-off cooling gas portion, which can be fed to each group, is in this case by a central channel for the control rod arranged, supplied in cross-section annular passage.
Man erhält auf diese Weise eine Sicherheitsvorrichtung, die die Entleerung und die Beschickung eines Kanals bei in Betrieb befindlichem Reaktor er-In this way, a safety device is obtained that controls emptying and loading of a channel when the reactor is in operation
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Claims (1)
bracht sind. Von diesen Kanälen ist nur ein einziger Wenn Brennstoffelemente entladen werden sollen, dargestellt und mit der Bezugszahl 3 bezeichnet. wird das Verschlußstück herausgezogen, wodurch die Oberhalb und unterhalb des aktiven Kernes sind Eintrittsöffnungen 12 freigegeben werden. Der abgezwei Platten 4 und 5 vorgesehen, die eine Wärme- zweigte Kühlgasanteil tritt dadurch in den Kanal ein abschirmung für die Moderatorstruktur bilden. Der 35 und bewirkt einen verminderten Druckabfall längs Reaktorkern befindet sich im Inneren eines gasdich- der Brennstoffelemente im Kanal 3. In dem Maße, ten Gehäuses 6. Das Kühlgas, beispielsweise Kohlen- wie die Entnahme vor sich geht, wächst der Hauptsäure, wird unter Druck ins Innere des Gehäuses 6 gasstrom, der die Brennstoffelemente umströmt und über eine Leitung 7 eingeführt und über eine Lei- sie nach oben zu heben sucht, wieder mehr und mehr rung 8 nach dem Durchlauf durch die Kanäle 3 in 30 an, bis er einen Durchsatzwert erreicht, der selbst im dem durch die Pfeile 9 angegebenen Richtungssinn Augenblick der Entnahme des letzten Brennstoffwieder entnommen. Eine entlang dem Umfang der elementes dem ein Ausstoßen bewirkenden Wert zwar Abdeckung 2 verlaufende Membran 10 zwingt das nahekommt, jedoch immer leicht unter diesem Wert Kühlgas zum Durchströmen der Kanäle. Im unteren bleibt.In FIG. 1 is a schematic representation of an atomic reactor with 15. During normal reactor operation, the association shows an active core 1, which on the circumference with the end piece 18 covers the feed openings 12 for a cover or with a reflector 2. The main flow of the cooling gas runs around can be seen. The active core consists of a mode- the fuel elements in the channel 3 from below rator structure (for example made of graphite), in its upward and exits at the upper part after vertical channels the fuel elements flow under the closure piece.
are brought. Only a single one of these channels is shown when fuel elements are to be unloaded and denoted by the reference number 3. the closure piece is pulled out, whereby the inlet openings 12 above and below the active core are exposed. The two plates 4 and 5 are provided, which form a heat-branched cooling gas component that enters the channel and forms a shield for the moderator structure. The 35 and causes a reduced pressure drop along the reactor core is located inside a gas-tight fuel element in the channel 3. To the extent that the housing 6. The cooling gas, for example carbon, as the extraction takes place, the main acid grows, is under pressure into the interior of the housing 6 gas flow, which flows around the fuel elements and is introduced via a line 7 and tries to lift it upwards via a line, again more and more tion 8 after passing through the channels 3 in 30 until it reaches a throughput value reached, which is withdrawn again even in the direction indicated by the arrows 9 at the moment of removal of the last fuel. A membrane 10 running along the circumference of the element to the value effecting ejection forces the cover 2 to come close, but always slightly below this value, cooling gas to flow through the channels. In the lower remains.
eigneter Durchlaß 17 für verschiedene Leitungen oder 55 Im Rahmen der Erfindung sind weitere AusRohre freigehalten ist, die nicht dargestellt sind, da führungsbeispiele möglich,
sie nicht für die Erfindung wichtig sind; diese Leitun- ...
gen sind nur für die Überwachung des Reaktors von Patentansprüche:
Kanal zu Kanal wichtig. Unter dem Durchlaß 17 ist 1. Sicherheitsvorrichtung zur Vermeidung des gemäß der Erfindung ein horizontaler Spalt 13 zur 60 Ausstoßens von Brennstoffelementen beim EntZuführung einer abgezweigten Kühlgasmenge vorge- leeren von vertikal angeordneten Reaktorkanälen, sehen. Die öffnungen 12, durch welche der abge- in denen ein Kühlags unter Druck strömt, d a zweigte Kühlgasanteil in den Kanal einströmt, sind durch gekennzeichnet, daß jede Kanalin die Kanalwand gebohrt und um deren Umfang wand an ihrem der Zuführungsseite für das Kühlregelmäßig verteilt. Außerdem ist ihr Durchmesser 65 gas gegenüberliegendem Ende Öffnungen bederart bemessen, daß d«r Druckabfall längs des stimmter Größe aufweist, die mit einem Neben-Brennstoffelementes so weit vermindert wird, daß die kanal in Verbindung stehen, durch den zur VerBrennstoffelemente oder das einzige in dem Kanal minderung des Druckabfalles längs der Brenn-F i g. 2 shows in detail the construction of the pre-shielding against the cooling gas. It is sufficient to set the direction to avoid the ejection of the combustion space 13, which is one of the groups of Kanästoffelemente. In this figure, the upper end 50 is assigned and in which one of the ring-shaped channels 3 is shown, which opens centrally after penetrating the passage, to be laterally closed off by a sheet 24 running on the circumference of the reflector 2 and the upper thermal shielding; hiermung4 flows out over this. This latter is subdivided by adjacent groups from one another by partition walls 16, whereby a fluidically separated,
Suitable passage 17 for various lines or 55 In the context of the invention, further AusRohre are kept free, which are not shown, since examples of management are possible,
they are not important to the invention; this line ...
genes are only for monitoring the reactor of claims:
Channel to channel important. Under the passage 17 is 1st safety device to avoid a horizontal gap 13 according to the invention for ejecting fuel elements when a branched off amount of cooling gas is removed from vertically arranged reactor channels. The openings 12, through which the coolant flows under pressure because the branched cooling gas component flows into the channel, are characterized in that each channel is drilled into the channel wall and is regularly distributed around its circumference on its supply side for the cooling. In addition, the diameter of the openings at the end opposite the gas is dimensioned in such a way that the pressure drop along the correct size is reduced with a secondary fuel element to such an extent that the ducts are in communication through the fuel elements or the only one in the Duct reduction of the pressure drop along the combustion
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 075 231.Considered publications:
German interpretative document No. 1 075 231.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR879076A FR1313262A (en) | 1961-11-15 | 1961-11-15 | Improvement in safety devices to prevent the flight of cartridges of fissile material during the unloading of a nuclear reactor channel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1194991B true DE1194991B (en) | 1965-06-16 |
Family
ID=8766798
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DEE23723A Pending DE1194991B (en) | 1961-11-15 | 1962-10-22 | Safety device to avoid the ejection of fuel cartridges when emptying vertical channels of a nuclear reactor |
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| LU (1) | LU42642A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1295714B (en) * | 1962-03-01 | 1969-05-22 | Europaeische Atmogemeinschaft | Device for holding fuel elements located in vertical channels of a nuclear reactor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1075231B (en) * | 1959-09-22 | 1960-02-11 | Siemens Schuckertwerke Aktiengesellschaft, Berlin und Erlangen | Heterogeneous nuclear reactor with the moderator room of the reactor rod-like running through guide tubes to accommodate the fissile material elements |
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0
- BE BE624008D patent/BE624008A/xx unknown
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1961
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-
1962
- 1962-10-22 DE DEE23723A patent/DE1194991B/en active Pending
- 1962-10-23 GB GB40111/62A patent/GB960983A/en not_active Expired
- 1962-11-05 LU LU42642D patent/LU42642A1/xx unknown
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| DE1295714B (en) * | 1962-03-01 | 1969-05-22 | Europaeische Atmogemeinschaft | Device for holding fuel elements located in vertical channels of a nuclear reactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| FR1313262A (en) | 1962-12-28 |
| LU42642A1 (en) | 1963-01-05 |
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