DE1119425B - Vorrichtung zur UEberwachung von Gasstroemen auf Spaltprodukte, insbesondere zur Feststellung von Schutzhuellenbruechen in Kernreaktoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

C 21470 Vmc/21g

ANMELDETAG: 18. MAI 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 14. DEZEMBER 1961

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der in dem Patent 1 087 719 beschriebenen Vorrichtung zur Bestimmung des Gehalts eines Gasstroms an kurzlebigen Spaltprodukten, bei welcher nach Ausscheidung aller festen Stoffe aus dem Gasstrom dieser nacheinander in eine Zerfallszone, in welcher die kurzlebigen gasförmigen Spaltprodukte des Stroms zu positiven Ionen im Normalzustand fester Stoffe zerfallen und in eine Auffangzone geleitet wird und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Auffangzone zum Teil durch einen Mantelflächenabschnitt einer drehbaren Metalltrommel begrenzt wird, daß in ihr ein elektrisches Feld mit einem auf diesen Flächenabschnitt gerichteten Spannungsgradienten erzeugt werden kann, so daß die in der Auffangzone vorhandenen positiven Ionen von diesem Flächenabschnitt aufgefangen werden und daß die Trommel so gedreht werden kann, daß die Radioaktivität dieses Flächenabschnitts der Trommel von einem in der Auffangzone in der Nähe der Trommel angeordneten Strah- ao lungsdetektor bestimmt wird, wobei die in dem Detektor angezeigte Radioaktivität praktisch den Gehalt des Stroms an gasförmigen Spaltprodukten proportional ist, wenn die von der Auffangung der Ionen bereits vorhandene Radioaktivität des betreffenden Flächenabschnitts entweder vemachlässigbar ist oder abgesogen wird.

Durch die vorliegende weitere Ausbildung dieser Vorrichtung soll eine Verbesserung der Genauigkeit und der Selektivität bezüglich des Nachweises kurzlebiger Spaltprodukte der Radioaktivitätsmessungen erreicht werden.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß die Trommel von einem Metallgehäuse aus wenigstens zwei miteinander dicht vereinigten Teilen schlüssig umgeben und die Trommel um die feste Achse durch eine durch eine dichte Wand des Gehäuses hindurch wirkende magnetische Kupplungsvorrichtung gedreht.

Durch diese Maßnahme erreicht man eine Verringerung des die Trommel umgebenden freien VoIumens, um eine Verfälschung der Messungen durch die Zählung der Störradioaktivität in diesem freien Volumen zu vermeiden, und man bewirkt eine vollständige Trennung der Leitung, in welcher der (hinsichtlich seines Gehalts an kurzlebigen Spaltprodukten) zu überwachende Gasstrom strömt, von den übrigen Teilen der Vorrichtung und verhindert, daß auch nur ein kleiner Teil dieses Gasstroms die Teile zum Antrieb und zur Einstellung der Trommel erreichen kann.

Dadurch werden gewisse oxydierbare oder empfindliehe Teile des Antriebsmotors der Trommel, der zwischen der Motorwelle und der Trommelwelle Vorrichtung

zur Überwachung von Gasströmen
auf Spaltprodukte, insbesondere zur Feststellung von Schutzhüllenbrüchen
in Kernreaktoren

Zusatz zum Patent 1 087 719

Anmelder:
Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

Vertreter:

Dr. W. P. Radt und Dipl.-Ing. E. E. Finkener,
Patentanwälte, Bochum, Heinrich-König-Str. 12

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 19. Mai 1959 (Nr. 794 933)

Jean Graftieaux, Sceaux, Seine,

und Rene Donguy, Vanves, Seine (Frankreich),

sind als Erfinder genannt worden

vorgesehenen Zahnräder und des Kleinschalters, welcher den Antrieb abstellt, wenn die Trommel die gewünschte Stellung erreicht, insbesondere jedoch die Teile des Motors, der Zahnräder und des Kleinschalters, welche gegen das Kühlgas des Reaktors (z.B. aktiviertes unter Druck stehendes Kohlensäuregas) besonders empfindlich sind, nämlich Kupferdrähte, Bleche des Motors, Lacke, Isolierstoffe, Schmieröl für die Zahnräder, gegen die Wirkung dieses Gases und der etwa in ihm enthaltenen radioaktiven Stoffe geschützt.

Außerdem werden die Teile zum Antrieb und zur Einstellung der Trommel zugänglicher und können bequemer eingestellt oder repariert werden. So kann insbesondere ihre Entstörung erfolgen, ohne daß die Leitungsabschnitte für den Gasstrom zwischen der Trommel und dem Detektor abgetrennt und das Gas aus diesem Abschnitt abgelassen werden muß.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

109 749/461

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform, einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung der Fig. 1 von rechts gesehen. .

Man sieht in Fig. 1 die z. B. aus rostfreiem Stahl oder einer Aluminiumlegierung (insbesondere mit 5 °/o Kupfer) hergestellte Metalltrommel 1, welche um eine feste Achse X-X so drehbar ist, daß aufeinanderfolgende Metallabschnitte Iß der Randleiste Ic der Trommel in folgende Stellungen kommen: einerseits vor eine Abstoßungselektrode 29, welche auf ein hohes positives Potential in der Größenordnung von 1000 V durch einen Leiter 30 (Fig. 2) gebracht wird und die radioaktiven positiven Ionen, welche in dem zu überwachenden Gasstrom vorhanden sind, welcher durch die in einen Befestigungsflansch B auslaufende Leitung A ankommt und durch eine in einen Befestigungsflansch D auslaufende Leitung C austritt, gegen den metallischen Mantelflächenabschnitt la treibt, welcher der Elektrode 29 gegenüberliegt und diese Ionen festhält, und andererseits vor einen Kernstrahlungsdetektor oder -zähler, welcher vorzugsweise ein Szintillationszähler ist und dann in an sich bekannter Weise ein Szintillatorelement 2, eine Photosekundärelektronenvervielfacherröhre 3 und eine nicht dargestellte, bei 3 a an den Ausgang des Photovervielfachers angeschlossene elektronische Anordnung enthält.

Die Trommel 1 trägt ein durch Schrauben 5 befestigtes Zahnrad 4, dessen Drehung die Drehung der Trommel um die Achse X-X bewirkt.

Die Trommel 1 ist mit ihrem Zahnrad 4 in einem Hohlraum E angeordnet, welcher von zwei Metallblöcken 6 und 7 gebildet ist, welche z. B. aus einer Aluminiumlegierung mit etwa 4°/» Kupfer bestehen, wobei die Abmessungen des Hohlraums E kaum größer als die der Trommel 1 mit ihrem Zahnrad 4 sind, so daß die Trommel sozusagen zwischen den beiden Blöcken 6 und 7 »gefaßt« ist, ohne daß ein Restvolumen zwischen diesen Blöcken und der Trommel bestehenbleibt, insbesondere an der Stelle des in einer Umfangsausnehmung des Blocks 7 angeordneten Szintillatorelements 2, wobei der Photovervielfacher 3 und die Elektrode 29 mit ihrem Leiter 30 (welchem die Hochspannung durch eine Durchführung 30 α zugeführt wird) in einem Gehäuse 31 angeordnet sind, welches von einer seitlich an den Blöcken 6 und 7 dicht befestigten Fassung 31 α (Fig. 1 und 2) getragen wird.

Die Trommel 1 wird gegen den Block 6 durch eine in diesem angebrachte Schraube 8 gedrückt, welche ein Kugellager 9 mit der Achse X-X trägt, auf welchem die Nabe 1 b der Trommel 1 gelagert ist. Die Blöcke 6 und 7 sind für etwaige Überprüfungen und Reparaturen lösbar durch Schrauben 10 miteinander vereinigt, wobei der Block 7 mittels Schrauben la eine innerhalb der Randleiste Ic angeordnete Einlage 7 b in Form einer Lochscheibe trägt. Die Abdichtung zwischen diesen Blöcken gegen das radioaktive Gas, welches in Richtung der gestrichelten Pfeile F der Fig. 1 hinter der Schnittebene von A nach C strömt, erfolgt durch wenigstens eine Ringdichtung 11.

Das Zahnrad 4 wird um die Achse X-X durch ein Zahnrad 12 gedreht, dessen Zähnezahl erheblich kleiner als die des Rades 4 ist, wodurch eine Untersetzung der Drehgeschwindigkeit erzielt wird, welche die Genauigkeit der Einstellung der Trommel 1 bei jedem Stillstand erhöht. Das Zahnrad 12 sitzt auf einer Welle 32, welche um eine Achse Y-Y drehbar und in einem Kugellager 13 gelagert ist, welches in einer durch den Block 7 von außen bis in den Hohlraum E gehenden Ausnehmung 33 angeordnet ist.

An dieser Welle 32 sind durch halbmondförmige Keile 14 Polmassen 15 verkeilt, welche durch einen äußeren magnetischen Kupplungsmechanismus 16 durch eine Glocke 17 aus unmagnetischem Werkstoff hindurch angetrieben werden. Die Glocke 17 ist an dem Block 7 durch eingelassene Schrauben 34 lösbar befestigt, um die Welle 32 für eine Überprüfung oder eine etwaige Reparatur zugänglich zu machen, wobei die Abdichtung zwischen dem Innenraum der Glocke 17 und dem Außenraum durch eine Ringdichtung 35 hergestellt wird.

Die Drehbewegung wird auf die auf die Welle 32 aufgekeilten Polmassen 15 durch die Glocke 17 hindurch durch ein außerhalb der Glocke liegendes System mit Polmassen 18 und Magneten 28 übertragen, wobei die Magnete 28 durch Streben 23 an einem Teil 21 befestigt sind, welcher mittels eines Kugellagers 22 um die Achse Y-Y drehbar gelagert ist und von einer Verlängerung 17 a der Glocke 17 getragen wird. Dieser Teil ist mit einem Zahnrad 20 fest verbunden, welches mit einem Zahnrad 27 im Eingriff steht, welches auf der Welle 19 α des Elektromotors 19 befestigt ist, welcher die Trommel 1 entsprechend dem im einzelnen in dem Hauptpatent erläuterten Programm in Zusammenwirken mit einem bei 24 dargestellten Kleinschalter verdreht, welcher jedesmal betätigt wird, wenn die Welle 19 α des Motors 19 eine bestimmte Winkelstellung einnimmt und ein bei 26 (Fig. 2) dargestelltes Relais betätigt, welches die plötzliche Stillsetzung des Motors 19 mittels einer nicht dargestellten, an dem Rotor vorgesehenen Bremse bewirkt, wenn die Trommel die dem Programm entsprechende Stellung erreicht.

Die durch den Motor 19, den Kleinschalter 24, das Relais 26 und die magnetische Kupplung 16 gebildete Anordnung ist in einem Gehäuse 25 (Fig. 1 und 2) untergebracht, welches für Instandhaltungsarbeiten oder Reparaturen leicht abgenommen werden kann. An dem Gehäuse ist ein den elektrischen Speiseleiter 36 tragender Anschluß 35 befestigt, welcher den Motor 19, den Kleinschalter 24 und das Relais 26 mit elektrischem Strom versorgt.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Gehalts eines Gasstroms an kurzlebigen Spaltprodukten mit einer drehbaren Metalltrommel nach Patent 1087719, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) von einem Metallgehäuse aus wenigstens zwei miteinander dicht vereinigten Teilen (6, 7) schlüssig umgeben ist und daß eine durch eine dichte Wand (17) des Gehäuses (6, 7) hindurch wirkende magnetische Kupplungsvorrichtung (16) die Trommel (1) um ihre feste Achse (X-X) dreht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei Metallblöcken (6, 7) besteht, welche unter Zwischenschaltung wenigstens einer Dichtung (11) lösbar miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Gehäuses durchbohrt ist und in dieser Bohrung (33) ein Teil der Antriebswelle (32) angeordnet ist und daß diese Bohrung durch einen mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (35) lösbar an dem Gehäuse befestigten glockenförmigen Bauteil (17) abgedichtet ist, welcher den nicht in der Bohrung (33) angeordneten Teil der Antriebswelle (32) umgibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß der in dem glockenförmigen Bauteil angeordnete Abschnitt der Antriebswelle (32) magnetische Polmassen (15) trägt und daß die magnetische Kupplungsvorrichtung (16) Magnete (28, 18) aufweist, welche gegenüber den Polmassen (15) auf der Außenseite des glockenförmigen Bauteils (17) angeordnet und um die Drehachse (Y-Y) der Antriebswelle (32) durch einen Motor (19) zu drehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (Y-Y) der Antriebswelle (32) zu der Drehachse (X-X) der Trommel (1) parallel ist und daß an der Trommel ein Zahnrad (4) befestigt ist, welches mit einem von der Antriebswelle getragenen Zahnrad (12) im Eingriff steht, dessen Zähnezahl erheblich kleiner als die des an der Trommel befestigten Zahnrades (4) ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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