DE3020114A1

DE3020114A1 - Pebble bed reactor control rod guide tube - is detachably connected to top cap penetration pipe by ball lock joint

Info

Publication number: DE3020114A1
Application number: DE19803020114
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6800 Mannheim Noll; Hans-Georg 6834 Ketsch Schwiers; Josef Dipl.-Ing. 7521 Hambrücken Schöning; Wilfried 6836 Oftersheim Stracke
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1980-05-27
Filing date: 1980-05-27
Publication date: 1981-12-03

Abstract

A gas-cooled, high-temperature reactor of pebble bed type comprises an active zone of spherical fuel elements in a pressure vessel having a (steel) liner. The top liner is perforated by pipe lengths through it and the concrete top of the vessel; guide tubes for shutdown and control rods are detachably suspended from the bottom ends of these pipes. Each pipe and the associated guide tube has recesses mutually arranged so that, when the tube is inserted into the pipe, the recesses overlap; the space thus formed is filled from outside through an opening with a series of balls which form a lock between pipe and tube. In a preferred embodiment the recesses are each formed as an annular groove typically of trapezium cross-section. At least one of these grooves is wider than the diameter of a ball. For a pebble bed reactor where control andshutdown rods pass through the top cap of the vessel and are guided in tubes inside the vessel. The connection between each of these tubes and the associated pipe length through the vessel top cap is easily made by the device shown, which requires no welding or other complicated operations and can be readily disconnected.

Description

Gasgekühlter HochtemperaturreaktorGas-cooled high temperature reactor

Die Erfindung bezieht sich auf einen gasgekühlten Hochtemperaturreaktor mit einem eine Stahlauskleidung (Liner) aufweisenden Druckbehälter und. einer darin angeordneten Schüttung kugelförmiger Brennelemente sowie mit im Deckenliner angeardnete:n Rahrstu.tzen und damit lösbar verbundenen Führungsrohren für die Abschalt- und Regelstäbe.The invention relates to a gas-cooled high temperature reactor with a pressure vessel having a steel lining (liner) and. one in it arranged fill of spherical fuel assemblies as well as with attached in the ceiling liner: n Rahrstu.tzen and detachably connected guide tubes for the shut-off and control rods.

Die in dem Druckbehälter angeordnete Schüttung kugelförmiger Brennelemente, auch als aktive Zone bezeichnet, ist unmittelbar von einem Reflektor (Neutronenschild) sowie einem thermischen Schild umgeben, die im Bereich über der aktiven Zone als Deckenreflektor und thermischer Deckenschild an der Druckbehälterdecke hängend befestigt sind. Durch die Druckbehälterdecke, den thermischen Deckenschild und den Deckenreflektor sind die Abschalt- und Regelstäbe geführt,-die zur Temperatur- und Teillastregelung oder im Störfall zur Schnellabschaltung zum Teil in den Kugelhaufen eingeschoben bzw.The bulk of spherical fuel elements arranged in the pressure vessel, also known as the active zone, is directly from a reflector (neutron shield) as well as a thermal shield, which in the area above the active zone as Ceiling reflector and thermal ceiling sign attached to the pressure vessel ceiling are. Through the pressure vessel ceiling, the thermal ceiling sign and the ceiling reflector the shutdown and control rods are led, -the for Temperature and Partial load control or, in the event of a malfunction, for rapid shutdown, partly in the pebble bed inserted or

in Bohrungen des Reflektors herabgelassen werden. Die Abschalt- und Regelstäbe werden in Führungsrohren axial geführt, die hierzu mit durch den Deckenliner ragenden Rohrstutzen lösbar verbunden sind.be lowered into holes in the reflector. The shutdown and Control rods are guided axially in guide tubes, which for this purpose are guided through the ceiling liner protruding pipe socket are releasably connected.

Es ist eine lösbare Verbindung zwischen dem Rohrstutzen im Deckenliner und dem Führungsrohr bekanntgeworden, indem ein Zwischenstück einerseits mit dem Rohrstutzen verschweißt ist, und an seinem anderen Ende ein Gewinde aufweist, auf welches das Führungsrohr aufgeschraubt wird.It is a detachable connection between the pipe socket in the ceiling liner and the guide tube became known by an intermediate piece on the one hand with the Pipe socket is welded, and has a thread at its other end which the guide tube is screwed on.

Diese Art der lösbaren Verbindung über ein Zwischenstück, erweist sich wegen der Schweißung und des erforderlichen Gewindes als relativ aufwendig. Außerdem sind die auf Grund der Schweißung auftretenden Materialspannungen nachteilig.This type of detachable connection via an intermediate piece proves due to the weld and the required thread as relatively expensive. In addition, the material stresses that occur due to the weld are disadvantageous.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung mit einfachen Mitteln eine lösbare Verbindung zwischen dem Rohrstutzen und dem Führungsrohr zu schaffen.It is therefore an object of the invention to provide a solution that can be solved using simple means To create connection between the pipe socket and the guide tube.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rohrstutzen und das Führungsrohr Aussparungen aufweisen, die so angeordnet sind, daß bei ineinandergeschobenem Rohrstutzen und Führungsrohr die Aussparungen einander überdecken, und daß der so gebildete Raum von außen durch mindestens eine Öffnung mit Kugeln zu einem Kugelkranz auffüllbar ist.This object is achieved according to the invention in that the pipe socket and the guide tube have recesses which are arranged so that when pushed into one another Pipe socket and guide tube overlap the recesses, and that the so Space formed from the outside through at least one opening with balls to form a ball ring is refillable.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Aussparungen als Ringnut am Rohrstutzen und Führungsrohr ausgebildet sind, sowie darin, daß mindestens eine der beiden Ringnuten breiter ist als der Kugeldurchmesser, zur Erzielung eines axialen Spiels, wie es für Montagezwecke erforderlich sein kann.An expedient development of the invention is that the Recesses are designed as an annular groove on the pipe socket and guide tube, and in that at least one of the two ring grooves is wider than the ball diameter, to achieve axial play, as may be necessary for assembly purposes.

Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der-Erfindung besteht darin, daß die innere Ringnut einen Käfig aufweist, in dem die Kugeln geführt sind, und daß der Käfig mit der Ringnut fest verbunden ist, oder daß die inneren Aussparungen als Einzelkammern für mindestens eine Kugel ausgebildet sind.Another useful embodiment of the invention is that the inner annular groove has a cage in which the balls are guided, and that the cage is firmly connected to the annular groove, or that the inner recesses are designed as individual chambers for at least one ball.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Verbindung zwischen dem Rohrstutzen im Deckenliner und dem Führungsrohr leicht herzustellen, und auch wieder leicht zu lösen ist. Weiterhin läßt sich die lösbare Verbindung mit relativ geringem Aufwand realisieren. Die Schweißnaht entfällt und somit auch die damit verbundenen Materialspannungen. Außerdem wird die Wärmeleitung in den Deckenliner verringert.The advantages achieved with the invention are in particular: that the connection between the pipe socket in the ceiling liner and the guide tube easy to manufacture and easy to remove. Furthermore, the Realize a detachable connection with relatively little effort. There is no weld seam and thus also the associated material stresses. It also increases heat conduction decreased in the ceiling liner.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigt: Fig. 1 im Längsschnitt die Verbindung eines Führungsrohres mit einem Rohrstutzen im Deckeliner; Fig. 2 die Verbindung gemäß Fig. 1 im Detail.It shows: Fig. 1 in longitudinal section the connection of a guide tube with a pipe socket in the lid liner; FIG. 2 shows the connection according to FIG. 1 in detail.

Der Fig. 1 ist erfindungsgemäß eine über einen Kugelkranz hergestellte lösbare Verbindung zwischen einem im Deckenliner 1 befestigten Rohrstutzen 2 und einem Führungsrohr 3 zu entnehmen.According to the invention, FIG. 1 is one produced by means of a ball ring detachable connection between a pipe socket 2 and fixed in the ceiling liner 1 to be taken from a guide tube 3.

Der Rohrstutzen 2 ragt mit seinem Ende durch den Deckenliner 1 und ist mit demselben verschweißt. An der Innenseite weist der Rohrstutzen 2 eine Ringnut 4 auf mit trapezförmigem Querschnitt. Das Führungsrohr 3 ist an einem Ende an der Aussenseite ebenfalls mit einer trapezförmigen Ringnut 5 versehen.The pipe socket 2 protrudes with its end through the ceiling liner 1 and is welded to the same. The pipe socket 2 has an annular groove on the inside 4 on with a trapezoidal cross-section. The guide tube 3 is at one end on the The outside is also provided with a trapezoidal ring groove 5.

Zur Verbindung des Führungsrohres 3 mit dem Rohrstutzen 2 wird das Führungsrohr so weit in den Rohrstutzen hineingeschoben, daß sich die beiden Ringnuten 4,5 aneinander überdecken. Der so entstandene Ringraum wird von außen durch eine Öffnung 6 im Rohrstutzen 2 mit Kugeln 7 angefüllt, so daß Rohrstutzen 2 und Führungsrohr 3 über einen Kugelkranz miteinander verbunden sind. Die Öffnung 6 wird durch eine Verschlußschraube 8 verschlossen. Zur Verhinderung von Drehbewegungen des Führungsrohres 3 im Rohrstutzen 2 ist als Verdrehsicherung eine Zapfenschraube 9 vorgesehen, die über eine Gewindebohrung 10 im Rohrstutzen 2 mit ihrem Zapfen 11 in eine Bohrung 12 des Führungsrohres hineinragt. Zur Erzielung eines axialen Montagespiels zwischen dem Führungsrohr und dem Rohrstutzen sind die Ringnuten 4,5 breiter als der Kugeldurchmesser.To connect the guide tube 3 to the pipe socket 2, the Guide tube pushed so far into the pipe socket that the two ring grooves 4.5 overlap each other. The resulting annular space is externally through a Opening 6 in the pipe socket 2 is filled with balls 7, so that the pipe socket 2 and guide tube 3 are connected to one another via a ball ring. The opening 6 is through a Locking screw 8 closed. To prevent the guide tube from rotating 3 in the pipe socket 2, a pin screw 9 is provided as a rotation lock, which via a threaded hole 10 in the pipe socket 2 with its pin 11 in a hole 12 of the guide tube protrudes. To achieve axial assembly play between The ring grooves on the guide tube and the pipe socket are 4.5 wider than the ball diameter.

Die Verbindung wischen Führungsrohr 3 und Rohrstutzen 2 wird wieder gelöst, indem nach dem Entfernen der Verschlußschraube 8 über eine zweite Öffnung im Rohrstutzen mit Hilfe von Pressluft die Kugeln 7 durch die Öffnung 6 entfernt werden. Die Kugeln 7 können auch mit einem flexiblen Gegenstand aus dem Ringraum durch die Öffnung 6 hinausgedrückt werden.The connection between guide tube 3 and pipe socket 2 is restored solved by after removing the screw plug 8 through a second opening The balls 7 are removed through the opening 6 in the pipe socket with the aid of compressed air will. The balls 7 can also be removed from the annular space with a flexible object be pushed out through the opening 6.

Zwischen den Stirnseiten von Rohrstutzen und Führungsrohr ist eine-Dichtung 13 angeordnet.There is a seal between the end faces of the pipe socket and the guide pipe 13 arranged.

Claims

Claims 0 Gas-cooled high-temperature reactor with a steel lining (Liner) having pressure vessel and a ball-shaped bed arranged therein Fuel assemblies as well as with pipe sockets arranged in the ceiling liner and thus detachable connected guide tubes for the shut-off and control rods, characterized in that that the pipe socket (2) and the guide tube (3) have recesses that so are arranged that with nested pipe socket and guide tube that Recesses cover each other, and that the space thus formed from the outside through at least one opening (6) can be filled with balls to form a ball ring.

2. Gas-cooled high-temperature reactor according to claim 1, characterized in that that the recesses are designed as an annular groove (4,5) on the pipe socket (2) and guide tube (3) are.

3. Gas-cooled high-temperature reactor according to claim 2, characterized in that that at least one of the two annular grooves (4,5) is wider than the ball diameter.

4. Gas-cooled high temperature reactor according to claim 2 or 3, characterized characterized in that the inner annular groove (5) has a cage in which the balls (7) are performed, and that the cage is firmly connected to the annular groove.

5. Gas-cooled high temperature reactor according to claim 1, characterized in that that the inner recesses are designed as individual chambers for at least one ball are.