DE1230503B

DE1230503B - Graphite-moderated, gas-cooled nuclear reactor plant

Info

Publication number: DE1230503B
Application number: DED36973A
Authority: DE
Inventors: Helmut Katemann
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1961-09-06
Filing date: 1961-09-06
Publication date: 1966-12-15
Also published as: GB1014828A; NL6609140A; BE622208A; NL125642C; NL282956A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

G 21cG 21c

Deutsche Kl.: 21g-21/20 German classes : 21g -21/20

Nummer: 1230 503Number: 1230 503

Aktenzeichen: D 36973 VIII c/21 gFile number: D 36973 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 6. September 1961Filing date: September 6, 1961

Auslegetag: 15. Dezember 1966Opening day: December 15, 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine heterogene, graphitmoderierte, gasgekühlte Reaktoranlage mit über dem Reaktorkern in einem gemeinsamen Druckbehälter eingebautem Dampferzeuger, bei welcher die Brennstoffzufuhr mittels eines Rohres durch den Dampferzeuger hindurch in den Kern hinein erfolgt.The invention relates to a heterogeneous, graphite-moderated, gas-cooled reactor system built-in steam generator above the reactor core in a common pressure vessel, in which the fuel is supplied by means of a pipe through the steam generator into the core.

Bei den bisher bekannten heterogenen, graphitmoderierten, gasgekühlten Reaktorkonstruktionen mit Dampferzeuger im Druckbehälter erfolgt die Beschickung und Regelung des Reaktors von der dem Dampferzeuger entgegengesetzten Seite aus. Dadurch ergibt sich eine große Reaktor-Gesamtlänge, die besonders bei Schiffsreaktoren nur in waagerechter Anordnung ausgeführt werden kann. Damit verzichtet man aber auf die Vorteile einer senkrechten Reaktorbauart. In the previously known heterogeneous, graphite-moderated, gas-cooled reactor designs with The reactor is charged and controlled by the steam generator in the pressure vessel On the opposite side of the steam generator. This results in a large overall length of the reactor, which is special can only be carried out in a horizontal arrangement in the case of ship reactors. So waived but one on the advantages of a vertical reactor design.

Es ist bereits bekanntgeworden, zur Vermeidung dieses Nachteiles die Brennstoffzufuhr zum Reaktorkern so anzuordnen, daß sie durch den Dampferzeuger hindurch erfolgt, wobei ein besonderes Rohr ao dafür vorgesehen ist. Diese Anordnung bringt die gewünschte Einsparung an der Gesamtlänge des Reaktors, jedoch besteht der Nachteil hierbei darin, daß die Konstruktion noch nicht allen betriebstechnischen Anforderungen entspricht, da ein besonderes Rohr oder sogar mehrere besondere Rohre für die Brennstoffzufuhr vorhanden sein müssen, welche eine Verringerung und besondere Anordnung der Dampferzeugerheizfläche bedingen. Eine optimale kompakte und raumsparende Bauweise ist hierbei nicht möglich (Bild 2 aus »Schweizer Bauzeitung« vom 16. Juni 1960, Heft 24, S. 381).It has already become known to feed fuel to the reactor core in order to avoid this disadvantage to be arranged so that it takes place through the steam generator, with a special pipe ao is intended for this. This arrangement brings the desired savings on the total length of the reactor, however, the disadvantage here is that the construction is not yet all operational Requirements, as a special pipe or even several special pipes for the fuel supply must be available, which a reduction and special arrangement of the steam generator heating surface condition. An optimal, compact and space-saving design is not possible here (Image 2 from "Schweizer Bauzeitung" from June 16, 1960, issue 24, p. 381).

Bei einer anderen Bauart, die allerdings einen flüssigkeitsgekühlten Reaktor darstellt (deutsche Auslegeschrift 1021515), ist der Reaktor mit dem Dampferzeuger in einem gemeinsamen Druckbehälter angeordnet mit über dem Reaktor befindlichem Dampferzeuger, jedoch muß zur Beschickung der ganze Reaktorkern durch ein zentrales Rohr entnommen werden. Hierzu muß aber der Deckel des Druckbehälters in umständlicher Weise entfernt werden. Außerdem ist diese Bauart nur in senkrechter Lage verwendbar.In another design, but a liquid-cooled one Represents the reactor (German Auslegeschrift 1021515), is the reactor with the steam generator arranged in a common pressure vessel with a steam generator located above the reactor, however, the entire reactor core must be removed through a central pipe for loading will. For this, however, the lid of the pressure vessel must be removed in a cumbersome manner. In addition, this design can only be used in a vertical position.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer heterogenen, graphitmoderierten, gasgekühlten Reaktoranlage in einer raumsparenden Bauart, welche die obengenannten Mängel vermindert. Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei der eingangs genannten Reaktoranlage darin, daß erfindungsgemäß in an sich bekannter Weise die rohrförmigen Regelstäbe, die sich in Führungsrohren bewegen, gleichzeitig als Be-Graphitmoderierte,
gasgekühlte KernreaktoranlageThe object on which the invention is based is to create a heterogeneous, graphite-moderated, gas-cooled reactor system in a space-saving design which reduces the above-mentioned deficiencies. The solution to the problem set consists in the above-mentioned reactor plant in that, according to the invention, in a manner known per se, the tubular control rods, which move in guide tubes, are simultaneously used as Be-graphite-moderated,
gas-cooled nuclear reactor facility

Anmelder:Applicant:

Deutsche Babcock & Wilcox-Dampfkessel-Werke Aktien-Gesellschaft, Oberhausen (RhId.)German Babcock & Wilcox steam boiler works Aktien-Gesellschaft, Oberhausen (RhId.)

Als Erfinder benannt:.
Helmut Katemann, BochumNamed as inventor :.
Helmut Katemann, Bochum

schickungskanäle dienen, daß zwischen den Führungsrohren die Rohre der Dampferzeugungsheizfläche angeordnet sind und daß die Führungsrohre in an sich bekannter Weise gleichzeitig dazu dienen in axialer Richtung durch pneumatische, hydraulische oder Federkräfte auf den Reaktorkern zu drücken. Auf diese Weise werden die rohrförmigen Regelstäbe und die Regelstabführungsrohre als Mehrzweckelement ausgenutzt. Diese Maßnahme hat wiederum den Vorteil, daß dine Einsparung zusätzlicher Rohre für die Brennstoffzufuhr gegeben ist. Aus dieser Tatsache ergibt sich ihrerseits ein größerer verfügbarer Platz zur Unterbringung der erforderlichen Dampferzeugerheizfläche, was der Dampfleistung des Reaktors zugute kommt.Send channels that serve between the guide tubes the tubes of the steam generating heating surface are arranged and that the guide tubes serve in a known manner at the same time in the axial direction by pneumatic, hydraulic or to press spring forces on the reactor core. In this way the tubular Control rods and the control rod guide tubes used as a multi-purpose element. This measure has in turn the advantage that there is a saving in additional pipes for the fuel supply. From this In fact, there is, in turn, a greater amount of space available to accommodate the necessary Steam generator heating surface, which benefits the steam output of the reactor.

Die konstruktive Maßnahme des Drückens der Beschickungsrohre auf den Reaktorkern ist in einer ähnlichen Form bereits bei einer bekannten Reaktorbauform gezeigt (deutsche Patentschrift 1059 582), jedoch handelt es sich hierbei lediglich um besondere Druckelemente, während bei dem Gegenstand der Erfindung keine derartigen besonderen Druckelemente erforderlich sind, da diese Funktion von den Beschickungsrohren mit übernommen wird, die hierbei als Mehrzweckelemente in vorteilhafter Weise noch eine weitere Funktion haben. Die Reaktorkonstruktion erzielt nicht nur eine entsprechende Einsparung an Baulänge, sondern es lassen sich verschiedene Arbeitsgänge und Einrichtungen kombinieren, was mit den bekannten Konstruktionen nicht möglich ist.The constructive measure of pressing the feed pipes onto the reactor core is in one similar shape already shown in a known reactor design (German patent specification 1059 582), however, these are only special printing elements, while the subject matter of the invention no such special pressure elements are required, as this function of the feed pipes is taken over, which here as a multi-purpose element in an advantageous manner have another function. The reactor design not only achieves a corresponding saving in terms of overall length, but different work processes and facilities can be combined, what is not possible with the known constructions.

In der Abbildung ist die Erfindung dargestellt. Der Reaktorkern 1 ist zwischen dem oberen 2 und dem unteren Tragrost 3 eingespannt. Oberhalb des Kerns ist ein gasdurchlässiger Strahlenschild 4 angebracht. Der Druckbehälter wird abgeschlossen durch einen mit eingeschweißten Führungsstutzen 6 versehenenIn the figure the invention is shown. The reactor core 1 is between the upper 2 and the lower support grid 3 clamped. A gas-permeable radiation shield 4 is attached above the core. The pressure vessel is closed by a welded-in guide nozzle 6

·■·■■■·' jog 747/260· ■ · ■■■ · 'jog 747/260

gewölbten Deckel 5. Die Stutzen 6 übernehmen die Halterung des Dampferzeugers 7 und die Führung der durch ihn hindurchragenden Führungsrohre 8. Die Führangsrohre werden durch Federkraft auf den oberen Tragrost 2 gedruckt und halten dadurch den Reaktorkern gespannt. Es können aber auch hydraulische oder pneumatische Vorrichtungen verwendet werden. Innerhalb der Führungsrohre 8 bewegen sich die rohrförmigen Regelstäbe 9, die gemäß der Erfindung gleichzeitig als Beschickungskanäle zur Be-Schickung des Kerns mit Brennstoff dienen. Diese Maßnahme der Verwendung von Regelstäben als Mehrzweckelement für die betriebstechnischen Belange des Reaktors unterstreicht besonders den Fortschritt der Konstruktion gemäß der Erfindung von den bekannten Reaktoren. Dies geht auch daraus hervor, daß die Führangsrohre 8 gleichzeitig dazu dienen, durch entsprechende Mittel auf den Reaktorkern zu drücken und ihn somit in seiner Lage zu fixieren, was insbesondere bei Schiffsreaktoren von Vorteil ist, die entsprechenden Trägheitskräften ausgesetzt sind.domed cover 5. The nozzle 6 take over the holder of the steam generator 7 and the guide the guide tubes protruding through it 8. The guide tubes are spring force on the printed upper support grid 2 and thereby keep the reactor core taut. But it can also be hydraulic or pneumatic devices can be used. Within the guide tubes 8 move the tubular regulating rods 9, which according to the invention also act as feed channels for loading serve the core with fuel. This measure of using control rods as The multi-purpose element for the operational aspects of the reactor particularly underlines the progress of the construction according to the invention from the known reactors. This also goes out of it shows that the guide tubes 8 serve at the same time, by appropriate means on the reactor core to press and thus fix it in its position, which is particularly important in the case of ship reactors from The advantage is that they are exposed to the corresponding inertial forces.

Die Beschickung des Reaktors vollzieht sich in bekannter Weise. Durch den rohrförmigen Regelstab 9 wird ein Brennstoffelement geführt. Es gleitet über die Abschrägung des Regelstabkopfes durch ein gekrümmtes Leitrohr 10 in den Reaktorkanal 11. Durch Drehen des Führungsrohres mit der gesamten eingebauten Regeleinheit können die auf dem gleichen Kreis liegenden Kühlkanäle beschickt werden.The reactor is charged in a known manner. Through the tubular control rod 9 a fuel element is guided. It slides through the bevel of the control rod head curved guide tube 10 into the reactor duct 11. By rotating the guide tube with the entire built-in control unit, the cooling channels lying on the same circuit can be charged.

Claims

Patent claim:

Heterogeneous, graphite-modified, gas-cooled nuclear reactor system with in a common pressure vessel built-in steam generator, in which the fuel supply takes place by means of a pipe through the steam generator into the core, thereby characterized in that in a manner known per se, the tubular control rods (9), which move in guide tubes (8), at the same time serve as feed channels that between the Guide tubes (8) the tubes of the steam generating heating surface are arranged and that the Guide tubes (8) in on. is known to serve at the same time, '. in the axial direction to press on the reactor core by pneumatic, hydraulic or spring forces.

Considered. Publications:

German advanced no. 1021515,
582.1104 627;

Belgian Patent No. 569,641;

Nuclear Engineering, April 1960, p. 172,
July 1958, p. 279;

Schweizer Bauzeitung, June 16, 1960, no. 24, p. 381.

1 sheet of drawings