DE1221735B - Steam-cooled nuclear reactor - Google Patents
Steam-cooled nuclear reactorInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ·§^ PATENTAMT Int. CL: FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN · § ^ PATENTAMT Int. CL:
G21cG21c
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Deutsche Kl.: 21g-21/20 German classes : 21g -21/20
Nummer: 1221735Number: 1221735
Aktenzeichen: K 49711 VIII c/21 gFile number: K 49711 VIII c / 21 g
Anmeldetag: 11. Mai 1963 Filing date: May 11, 1963
Auslegetag: 28. Juli 1966Opening day: July 28, 1966
Die Erfindung bezieht sich auf einen dampfgekühlten Kernreaktor, dessen wesentliche Bauteile, wie Spaltzone, Verdampfer, Pumpen und Umwälzgebläse zum Umwälzen des Kühldampfes durch die Spaltzone in einem kugelförmigen Reaktorbehälter angeordnet sind, wobei die Spaltzone von mindestens zwei Ringleitungen umschlossen ist, von denen eine Heißdampf zur Dampferzeugung den ebenfalls um die Spaltzone herum angeordneten Dampferzeugern zuführt und auf diese verteilt, während die andere den frisch erzeugten und anschließend in den Umwälzgebläsen komprimierten Dampf sammelt und der Spaltzone wieder zuleitet.The invention relates to a steam-cooled nuclear reactor, the essential components of which such as gap zone, evaporator, pumps and circulation fan for circulating the cooling steam the cracking zone is arranged in a spherical reactor vessel, the cracking zone of at least two ring lines is enclosed, one of which is superheated steam for generating steam also supplied to steam generators arranged around the gap zone and distributed over them, while the other compressed the freshly produced and then compressed in the circulation fans Collects steam and feeds it back to the gap zone.
Es sind beispielsweise Kernreaktoren bekannt, bei denen in einem Druckkessel die Spaltzone angeordnet ist. Die Spaltzone enthält den spaltbaren Brennstoff. Aus der bei der Spaltung in der Spaltzone freiwerdenden Wärme wird der Dampf überhitzt, der gegebenenfalls von einem aus dem überhitzten Dampf abgezweigten Teil in besonderen Verdampfern (Dampferzeugern) durch Verdampfen von Wasser erzeugt wird. Der übrige Heißdampf wird dem Arbeitsaggregat zugeführt, wobei das Wasser nach Kondensation im Kreislauf den Verdampfern wieder aufgegeben werden kann.For example, nuclear reactors are known in which the cleavage zone is arranged in a pressure vessel is. The fission zone contains the fissile fuel. From the split in the cleavage zone The heat released is superheated by the steam, which is possibly produced by one of the superheated Steam branched off part in special evaporators (steam generators) by evaporating Water is generated. The rest of the superheated steam is fed to the working unit, with the water can be given back to the evaporators after condensation in the circuit.
Es sind schon verschiedene Lösungen bekanntgeworden, um die einer Kontamination unterliegenden Teile besonders zusammenzufassen, damit die Kosten für die Abschirmung und der räumliche Aufwand nicht zu hoch werden.Various solutions have already become known to address those subject to contamination Parts to be grouped together so that the costs of the shielding and the spatial The effort does not get too high.
Hierzu ist es bei zylindrisch ausgebildeten Spaltzonen bekannt, die Dampferzeuger um die Spaltzone herum anzuordnen und mindestens zwei die Spaltzone umschließende Ringleitungen vorzusehen, von denen eine Heißdampf zur Dampferzeugung den Dampferzeugern zuführt und auf diese verteilt, die andere Ringleitung sammelt den frisch erzeugten und anschließend in den Umwälzgebläsen komprimiertem Dampf und leitet diesen der Spaltzone wieder zu. i j ;;For this purpose, it is known in the case of gap zones of cylindrical design, the steam generator around the gap zone around and to provide at least two ring lines surrounding the gap zone, of which supplies superheated steam to the steam generators for steam generation and distributes them to them Another ring line collects the freshly produced and then compressed in the circulation fans Steam and feeds it back to the cleavage zone. i j ;;
Da in dieser vorbekannten Ausführung des Reaktors die Spaltzone und wesentliche Zusatzaggregate zylinderförmig ausgeführt sind, kann er nicht günstig in einem für die Druckverhältnisse besonders vorteilhaften Kugelbehälter angeordnet werden.As in this previously known design of the reactor, the cleavage zone and essential additional units are designed cylindrical, it can not be favorable in one for the pressure conditions particularly advantageous ball container are arranged.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen dampfgekühlten Kernreaktor zu schaffen, dessen wesentliche Bauteile, wie Spaltzone, Pumpen und Umwälzgebläse zum Umwälzen des Kühldampfes durch die Spaltzone in einem Kugelbehälter angeordnet sind, und bei dem mit mini-Dampfgekühlter KernreaktorThe object of the present invention is to provide a steam-cooled nuclear reactor create, its essential components, such as gap zone, pumps and circulation fan for circulating the Cooling steam through the cleavage zone are arranged in a spherical container, and in the case of the mini-steam-cooled Nuclear reactor
Anmelder:Applicant:
Gesellschaft für Kernforschung
mit beschränkter Haftung,
Karlsruhe, Weberstr. 5Society for Nuclear Research
with limited liability,
Karlsruhe, Weberstr. 5
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dipl.-Ing. Ludolf Ritz, Karlsruhe-DurlachDipl.-Ing. Ludolf Ritz, Karlsruhe-Durlach
malern Material- und Raumaufwand eine optimale Anordnung der notwendigen Aggregate und Einrichtungen erreicht wird.paint the cost of materials and space an optimal arrangement of the necessary units and equipment is achieved.
Auch bei dem dampfgekühlten Kernreaktor nach der Erfindung ist die Spaltzone von mindestens zwei Ringleitungen umschlossen, von denen eine Heißdampf zur Dampferzeugung den ebenfalls um die Spaltzone herum angeordneten Dampferzeugern zuführt und auf diese verteilt, während die andere den frisch erzeugten und anschließend in den Umwälzgebläsen komprimierten Dampf sammelt und der Spaltzone wieder zuleitet.Even in the steam-cooled nuclear reactor according to the invention, the gap zone is at least two ring lines enclosed, one of which is also used to generate superheated steam the gap zone around arranged steam generators and distributed to these, while the other collects the freshly generated steam, which is then compressed in the circulation fans, and the Feed zone again.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dampferzeuger und in bekannter Weise auch die Spaltzone kugelförmig ausgebildet sind, wobei die Spaltzone mit einem sie umschließenden Abschirmblock, den Dampferzeugern, Umwälzgebläsen, Kühlern für Nachwärme und einem Vorheizaggregat in ebenfalls an sich bekannter Weise in der unteren Hälfte des kugelförmigen Reaktorbehälters angeordnet ist, während die obere Hälfte Krane und Speicher für Sicherheitsflutwasser aufnimmt. Zwar ist es bekannt, die Spaltzone von Kernreaktoren mit dem sie umschließenden Absehirmblock in der unteren Hälfte eines Reaktorbehälters und in seiner oberen Hälfte Krane usw.According to the invention, the object is achieved in that the steam generator and in known Way, the cleavage zone are also spherical, the cleavage zone with one of them surrounding shielding block, the steam generators, circulation fans, coolers for residual heat and a preheating unit in a manner also known per se in the lower half of the spherical reactor vessel is arranged, while the upper half cranes and storage for safety flood water records. It is known that the fissure zone of nuclear reactors with the shielding block surrounding it in the lower half of a reactor vessel and in its upper half cranes etc.
anzuordnen, hierbei handelt es sich jedoch nicht um mit Dampf gekühlte Kernreaktoren, und dieseorder, but these are not steam-cooled nuclear reactors, and these
' weisen deshalb auch nicht die ringförmig um die Spaltzone herum angeordneten Dampferzeuger zur Direkterzeugung von Sattdampf durch Einleiten von Heißdampf in Kondensat auf, die gemäß der vorliegenden Erfindung gleichfalls kugelförmige Gestalt haben. Man erhält gemäß der Erfindung damit nämlich kurze Dampfleitungen und benötigt auch für die Dampferzeuger nur ein Minimum an Werkstoff. Durch konsequente Audehnung des Prinzips der kugel- bzw. kreisförmigen Ausbildung oder An-'Therefore do not point to the steam generator arranged in a ring around the gap zone Direct generation of saturated steam by introducing superheated steam into condensate, which according to the present Invention also have a spherical shape. This is what is obtained according to the invention namely short steam lines and only requires a minimum of material for the steam generator. Through consistent expansion of the principle of spherical or circular design or
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Ordnung auch auf sämtliche Zusatzaggregate, wie es beim Reaktor gemäß der Erfindung geschieht, wird auf überraschend einfache Weise eine unerwartete Materialersparnis und ein besonders einfacher Aufbau der gesamten Reaktoranlage erreicht,Order also on all additional units, as happens in the reactor according to the invention in a surprisingly simple manner, an unexpected saving in material and a particularly simple structure of the entire reactor facility,
Bei dem Kernreaktor nach der Erfindung können weiterhin auch zur Zuführung des" Kondensats zu den Dampferzeugern und zur Zuleitung des Heißdampfes zu den Dampfantrieben für die Umwälzgebläse Ringleitungen vorgesehen werden. Weiterhin ist es zweckmäßig, dem Dampf antrieb der Druckerhöhungsaggregate (Umwälzgebläse), mit denen der in den Verdampfern erzeugte Dampf komprimiert und der Spaltzone wieder zugeleitet wird, und die normalerweise durch, einen Teil des aus der Spaltzone austretenden überhitzten'-1 Dampfes angetrieben werden, einen vom Dampf jederzeit unabhängigen Hilfsantrieb parallel zu schalten.In the case of the nuclear reactor according to the invention, ring lines can also be provided for supplying the "condensate to the steam generators and for supplying the superheated steam to the steam drives for the circulating fans compresses the evaporators generated steam and the nip zone is fed again, and the normally used, a portion of the emerging from the nip zone 1 überhitzten'- vapor are driven to turn at all times independent of the steam auxiliary drive in parallel.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtFurther details of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 einen Schnitt über den größten Durchmesser des kugelförmigen Reaktorbehälters,Fig. 1 is a section across the largest diameter the spherical reactor vessel,
Fig. 2 zwei Teilschnitte durch den Reaktor in den Ebenen A und B. Fig. 2 two partial sections through the reactor in planes A and B.
In dem Reaktorbehälter 1 ist annähernd zentral die ebenfalls als Kugel ausgebildete .Spaltzone 2 angeordnet, die von einem Abschirmblock 3 umgeben ist. Oberhalb der Spaltzone sind die Einrichtungen für die Zuführung und Entnahme der Brenn- und Sicherheitselemente angeordnet, unterhalb der Spaltzpne befindet sich eine Einrichtung zum Auftrennen bzw. Aufteilen der. Brennstoffmasse, falls diese im Havariefall zum Schmelzen und damit zum Herunterfließen kommen sollte. Aus der Spaltzone führt eine Dampleitung 10 den' überhitzten Dampf heraus, die in eine Ringleitung 11 übergeht. Diese Ringleitung verteilt den Dampf zum Teil an die Antriebsorgane 12, zum anderen Teil an die Dampferzeuger 13. Der den Antriebsaggregaten 12 zugeleitete Dampf wird wieder in einer Ringleitung 19 gesammelt und dem nicht näher dargestellten Nutzleistungsaggregat zugeführt.In the reactor vessel 1, the gap zone 2, which is also designed as a sphere, is arranged approximately in the center, which is surrounded by a shielding block 3. Above the crevice are the facilities arranged for the supply and removal of the fuel and security elements, below the Spaltzpne is a device for separating or dividing the. Fuel mass, if this should melt and thus flow down in the event of an accident. From the cleavage zone A steam line 10 leads out the superheated steam, which passes into a ring line 11. These Ring line distributes the steam partly to the drive elements 12 and partly to the steam generator 13. The steam fed to the drive units 12 is again in a ring line 19 collected and fed to the power unit not shown in detail.
Der in den Dampferzeugern im wesentlichen aus dem Kondensat gewonnene Frischdampf wird auch wiederum in einer Ringleitung 21 gesammelt und über einen oder mehrere Kompressoren 14 wieder der Spaltzone zugeleitet.The live steam obtained essentially from the condensate in the steam generator is also used again collected in a ring line 21 and again via one or more compressors 14 fed to the cleavage zone.
Unterhalb der Bühne 4, auf der die Verdampfer und die Kompressoren angeordnet sind, sind Kühler 5 und Vorheizaggregate 6 vorgesehen. In den' Kühlaggregaten S wird die Nachwärme nach Abschalten des Reaktors in Zusammenarbeit mit den Verdampfern 13 vernichtet, während das Vorheiz« aggregate dazu dient, bei Inbetriebnahme der Anlage den für die Kühlung notwendigen Frischdampf zu erzeugen. Vor allem nach Abschaltung des Reaktors stellen also die im Reaktorbehälter befindlichen Teile eine selbständige Einheit dar, in der die Nachwärme voll vernichtet wird. Das Kondensat wird ständig umgewälzt und entzieht damit über die Verdampfer dem Dampf die Wärme. Alle diese Teile nehmen ungefähr die untere Kugelhälfte voll in Anspruch, so daß dieser Raum optimal ausgenutzt wird. In der oberen Hälfte des Kugelbehälters 1 sind Krane 7, Laufkatzen 8 und ein Speicher 9 angeordnet, der das Sicherheitsflutwasser enthält. Dieser Speicher kann natürlich auch zugleich als Ausgleichsbehälter für das Kondensat verwendet werden.Below the stage 4, on which the evaporators and the compressors are arranged, coolers 5 and preheating units 6 are provided. In the cooling units S, the residual heat is destroyed in cooperation with the evaporators 13 after the reactor has been switched off, while the preheating units are used to generate the live steam required for cooling when the system is started up. Especially after the reactor has been switched off, the parts located in the reactor vessel represent an independent unit in which the residual heat is completely destroyed. The condensate is constantly circulated and thus extracts the heat from the steam via the evaporator. All of these parts take up approximately the lower half of the sphere, so that this space is optimally used. In the upper half of the spherical container 1 cranes 7, trolleys 8 and a memory 9 are arranged, which contains the safety flood water. This storage tank can of course also be used as an expansion tank for the condensate.
Claims (3)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1095 959;
»Engineering«, 19. 6.1959, S. 792 bis 795;
»Engineering«, 7. 8.1959, S. 8, 9;
»The British Nuclear Energy Society«, April 1963,' S. 97 bis 111;Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1095 959;
"Engineering", June 19, 1959, pp. 792 to 795;
"Engineering", 7 August 1959, pp. 8, 9;
"The British Nuclear Energy Society," April 1963, pp. 97-111;
Priority Applications (6)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3234856A1 (en) * | 1982-09-21 | 1984-03-22 | Brown Boveri Reaktor GmbH, 6800 Mannheim | Nuclear reactor facility |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE1095959B (en) * | 1958-12-03 | 1960-12-29 | Babcock & Wilcox Dampfkessel | High pressure reactor |
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1963
- 1963-05-11 DE DEK49711A patent/DE1221735B/en active Pending
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1964
- 1964-05-11 BE BE647763A patent/BE647763A/xx unknown
- 1964-05-11 LU LU46052D patent/LU46052A1/xx unknown
- 1964-05-11 GB GB19608/64A patent/GB1059486A/en not_active Expired
- 1964-05-11 NL NL6405227A patent/NL6405227A/xx unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LU46052A1 (en) | 1972-01-01 |
| BE647763A (en) | 1964-08-31 |
| NL6405227A (en) | 1964-11-12 |
| GB1059486A (en) | 1967-02-22 |
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