CH624505A5 - - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE hende Raum keine ausreichende Länge der nachgiebigen

1. Lageranordnung für einen im wesentlichen zylindrischen Lagerleiste erlaubt, kann eine Konstruktion gewählt werden, Druckkessel eines Kernreaktors, welcher Druckkessel eine die eine teilweise längsgeschlitzte Lagerleiste verwendet. Der Längsachse (11) aufweist, gekennzeichnet durch mehrere um geschlitzte Abschnitt wirkt dann wie eine Anzahl von Kragar-den Umfang des Druckkessels ( 10,14) verteilt angeordnete, 5 men, wogegen der nicht geschlitzte Abschnitt infolge der Einsich radial erstreckende Lageraugen (22), ein Abstützfunda- Wirkung der Momente und Kräfte, die durch den freitragenden ment (27), mehrere an letzterem abgestützte Lagerböcke (26), Abschnitt übertragen werden, als Zyliner fungiert. Die Lager-Schwenkgestänge (24) zur vertikalen und horizontalen Lage- leisten ruhen auf Grundplatten, Stehlagern oder ähnlichem, rung des Druckkessels am Abstützfundament (27), wobei die Um eine in erster Linie vertikale Abstützung des Reaktor-Schwenkgestänge so mit Schwenkzapfen (23,25) versehen i o kessels zu erhalten, wurden auch schon sich radial erstreckende sind, dass ein Schwenkzapfen (23) das eine Ende zumindest Klammern verwendet, die über den Umfang herum im Abstand eines Schwenkgestänges (24) mit zumindest einem Lagerauge voneinander angeordnet wurden, oder es wurden Ringe ver-(22) verbindet, und dass ein anderer Schwenkzapfen (25) dieses wendet, die an der Mantelfläche des Kessels angebracht wur-Schwenkgestänge (24) an seinem anderen Ende mit zumindest den, um auf den horizontalen Flächen einer den Kessel umge-einem der Lagerböcke (26) verbindet. ' 5 benden Einrichtung abgestützt zu werden. Die radialen Klam-

2. Lageranordnung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet mern und Ringe können zusätzlich noch Verlagerungen zur durch mehrere um den Umfang des Druckkessels (10,13) ver- Berücksichtigung der radialen Ausdehnung des Kessels durch teilt angeordnete, sich radial erstreckende Kragstützen (31) die thermische Belastung durchführen. Hierfür werden Organe und mehrere Kanäle (32), in denen jede der Kragstützen mit vorgesehen, die einen gleitenden Kontakt zwischen dem Kes-vertikalem Spiel (33) liegt, um eine vertikale Ausdehnung und 20 sei uncj der ihn umgebenden Einrichtung zulassen. Gleichzeitig Zusammenziehung des Druckkessels (10) zu erlauben, so dass dient ein am Reaktorkessel vorhandener Lagerflansch zur die vertikale Lage des Druckkessels beibehalten und eine Abstützung auf Teilen der den Kessel umgebenden Einrichtun-

zusätzliche horizontale Abstützung erreicht wird. gen.

3. Lageranordnung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet Es wurden auch schon Reaktorkessel ausgebildet, bei denen durch einen sich in Kessellängsrichtung (11) erstreckenden 25 die zur Hauptkühlung dienenden Düsen auch zu Lagerzwecken Lagerzapfen (42), der am Boden (41) des Druckkessels (10) benutzt wurden. In diesen Fällen können die Düsen so angeord-angeordnet ist, einen Sockel (43), in den sich der Lagerzapfen net werden, dass die Belastungen auf die Wände eines den Kes-(42) mit vertikalem Spiel teilweise hinein erstreckt, um eine ver- sel umgebenden Schachtes übertragen werden können. Es ist tikale Ausdehnung und Zusammenziehung des Druckkessels hierbei üblich, die Unterseite der Düsen mit Gleitbahnen zu ver-(10) zu ermöglichen, so dass seine vertikale Ausrichtung beibe- 30 sehen, die auf Gleitplatten aufliegen und von diesen getragen halten und eine zusätzliche horizontale Abstützung erreicht werden, wobei die Gleitplatten an den Schachtwänden der den wird. Druckkessel umgebenden Einrichtung angebracht sind. Um eine radiale Bewegung des Reaktorkessels zu erleichtern, können Führungskanäle und Schmiermittel verwendet werden. In 35 den Fällen, bei denen die Schachtwandung der den Reaktorkessel umgebenden Einrichtung aus Beton besteht, ist eine Kühleinrichtung zwischen den Gleitplatten und den Schachtwänden Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für den Druck- erforderlich, um sicherzustellen, dass die Schachtwände nicht kessel bei einem Kernreaktor. Die zu schaffende Lageranord- der hohen Temperatur des durch die Düsen strömenden Kühl-nung soll aus Gestänge und Schwenkstellen aufgebaut werden 40 médiums unterworfen werden. Als Alternative hierzu sind ver-können. Die Lageranordnung soll in erster Linie eine vertikale tikale Säulen angeordnet worden, die zwischen den Düsen und Abstützung sowie eine horizontale Abstützung ermöglichen, einer Grundplatte der den Druckkessel umgebenden Einrich-ohne dass eine thermisch bedingte radiale Ausdehnung und tungen liegen und diese miteinander verbinden. Bei einer derar-Zusammenziehung des Kessels beschränkt wird. tigen Ausgestaltung der Lageranordnung sind die Säulen so

Druckkessel bei Kernreaktoren müssen durch solche 45 ausgebildet, dass sie die relativen Versetzungen zwischen dem Lageranordnungen abgestützt sein, die Kesselbewegungen Kessel und der den Kessel umgebenden Einrichtung flexibel erlauben und die die statischen dynamischen und thermischen aufnehmen, so dass hierbei die Notwendigkeit von relativen Belastungen, die während der normalen Arbeitsweise auftre- Gleitbewegungen entfällt und die Säulen fest am Reaktorkessel ten, aufnehmen, und die zusätzlich unter ungünstiger Kombina- befestigt werden können.

tion solche Belastungen, die bei vorausgesetzten, also kalkulier- so Eine Abstützung (Lagerung) des Reaktorkessels an seinen ten Ereignissen und seismischen Erscheinungen auftreten kön- Düsen macht eine sehr stabile Düsenkontruktion erforderlich, nen, aufnehmen können. die eine ausreichende Festigkeit hat, um die Grundbelastungen

Die Ausbildung der Lageranordnung wird naturgemäss die aufnehmen zu können. Da die Auslegung der Düsengestaltung verschiedenen Daten des Reaktors, z. B. seine Grösse und Ver- grundsätzlich von den Arbeitsbedingungen und der Reaktorleiwendung zu berücksichtigen haben, z. B. ob der Reaktor zum 55 stung abhängig ist, macht die Verwendung der Düsen als Antrieb eines Schiffes oder zur Erzeugung von elektrischem Lagerstelle eine zusätzliche Düsenverstärkung, also eine stär-Strom dient kere Ausbildung der Düsen erforderlich, die sonst nicht erfor-

Es sind bisher schon verschiedene Arten von Lageranord- derlich wäre. Eine stärkere Ausgestaltung der Düsen für die nungen bekannt geworden. Notwendigkeit die auftretenden Belastungen aufzunehmen,

Bisherige Vertikallager haben oft von der Verwendung von eo kann eine unerwünschte Verteuerung bedeuten oder ist aus zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Lagerleisten Gebrauch anderen Gründen unzweckmässig, insbesondere wenn der gemacht, die am Boden des Reaktorkessels angebracht oder an Reaktor zum Antrieb bei Schiffen verwendet wird.

diesem einstückig angeformt sind. Diese Lagerung erlaubt auch Weiterhin können die erwähnten Abstützklammern nicht eine radiale Ausdehnung des Kessels infolge Temperatur und allgemein bei Schiffen angewandt werden, da bei Schiffen Druck, indem die als vertikaler Stab an einem Fundament 65 sowohl grosse horizontale und vertikale Belastungen als auch angeordnete Lagerleiste durchgebogen wurde. Die Länge der Schlinger- und Stampfbewegungen auftreten.

Lagerleiste wird hierbei so gewählt, dass dieses Durchbiegen Es wird deshalb die Schaffung einer Lageranordnung mit Sicherheit stattfinden kann. Wenn der zur Verfügung ste- bezweckt, die keine Verstärkung der Düsen und keine Verwen-

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dung von Abstützklammern erforderlich macht, wobei diese bildet als der zylindrische Mantel 13, um hierdurch eine Kom-Lageranordnung eine unbeschränkte radiale, durch die Tempe- pensation für die durch die Düsenöffnungen hervorgerufene raturen bedingte Ausdehnung des Reaktorkessels erlaubt, ohne Schwächung der Wandung zu erzielen.

dass Lagerleisten geschmierte Führungskanäle und eine Es sind mehrere um den Umfang des Ringmantels 14 ver gekühlte Lageranordnung gebraucht werden müssen. 5 teilt angeordnete, sich radial erstreckende Lagerungen 22 am

Mit der zu schaffenden Lageranordnung sollen die vorer- Ring 14 angeschweisst. Mittels Schwenkzapfen 23 sind die wähnten Nachteile vermieden werden können. Es soll somit Lageraugen 22 mit Schwenkgestängen 24 verbunden. Bei eine verbesserte Lageranordnung für einen im wesentlichen Raumtemperatur liegen diese Schwenkgestänge 24 im wesent-zylindrischen Druckkessel eines Kernreaktors erreicht werden, liehen parallel zur Längsachse 11 des Druckkessels 10. Die ent-So sollen mittels Gestänge und Schwenkzapfen eine Lageran- 10 gegengsetzten Enden der Gestänge 24 sind mittels gleich aus-ordnung geschaffen werden können, mit der die vertikale gebildeten Schwenkzapfen 25 an je einem Lagerbock 26 ange-

Bewegung, Horizontalbewegung und Drehbewegung des lenkt. Die Lagerböcke 26 sind an einem Fundament 27 durch

Reaktorkessels eingeschränkt werden können, ohne dass die Bolzen, Schrauben, durch Schweissen oder auf andere Weise durch Temperaturänderungen hervorgerufene radiale Ausdeh- befestigt.

nung und Zusammenziehung beeinträchtigt werden. Die zu 15 Es sind weiterhin mehrere um den Umfang des zylindri-schaffende Lageranordnung soll auch eine durch Temperatur- sehen Mantels 13 verteilt angeordnet, sich radial erstreckende anstieg hervorgerufene Ausdehnung am unteren Ende des Kragstützen 31 am Mantel 13 angeschweisst. Jede Kragstütze Reaktors erlauben. 31 liegt in einem Kanal 32, der bei einem am Fundament 34

Die erfindungsgemässe Lageranordnung ist gekennzeich- abgestützten Lagerbock vorhanden ist. Zwischen der Unternet durch mehrere um den Umfang des Druckkessels verteilt 20 seite jeder Kragstütze 31 und der gegenüberliegenden Fläche angeordnete, sich radial erstreckende Lageraugen, ein Abstütz- des Kanals 32 befindet sich ein Zwischenraum 33.

fundament, mehrere an letzterem abgestützte Lagerböcke, Mit dem hier verwendeten Ausdruck «quergerichtete Bela-

Schwenkgestänge zur vertikalen und horizontalen Lagerung stung» sind solche Belastungen gemeint, die rechtwinklig zur des Druckkessels am Abstützfundament, wobei die Schwenkge- Längsachse 11 des Druckkessels 10 übertragen werden. Verti-stänge so mit Schwenkzapfen versehen sind, dass ein Schwenk- m kale Belastungen sind solche Belastungen, die parallel zur zapfen das eine Ende zumindest eines Schwenkgestänges mit Längsachse 11 übertragen werden.

zumindest einem Lagerauge verbindet, und dass ein anderer Eine thermische Ausdehnung und Zusammenziehung des

Schwenkzapfen dieses Schwenkgestänges an seinem anderen Druckkessels wird durch Temperaturänderung hervorgerufen, Ende mit zumindest einem der Lagerböcke verbindet. die sich aus Änderungen der Arbeitsbedingungen des Reaktors

Durch diese Massnahmen können die vertikalen Grund- 30 ergeben. Durch die thermische Ausdehnung und Zusammenzie-belastungen durch die Schwenkgestänge und die Lagerzapfen hung hervorgerufene radiale Bewegungen werden durch die getragen werden. Die Schwenkgestelle tragen weiterhin die Anlenkung der Schwenkgestänge 24 um die Schwenkzapfen 25 quergerichteten Belastungen, und zwar in einer Richtung parai- aufgenommen. Eine durch die Temperaturschwankungen her-lel zu den Achsen der mit den Schwenkgestängen zusammen- vorgerufene vertikale Bewegung kann durch das nach unten wirkenden Schwenkzapfen. J5 freie Ende des Kessels ungehindert durchgeführt werden. Der

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel Druckkessel kann sich im Bereich der Kragstützen 31 infolge des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen : der Kanäle 32 und des Zwischenraumes 33 in horizontaler und

Fig. 1 eine Seitenansicht des mit einem Ausführungsbeispiel vertikaler Richtung frei ausdehnen und zusammenziehen, der erfindungsgemässen Lageranordnung versehenen Druck- Aus Fig. 2 ist eine andere Ausgestaltung des unteren Berei-

kessels eines Kernreaktors, 40 ches des Druckkessels ersichtlich. Am unteren Ende des als

Fig. 2 den unteren Teil einer weiteren Ausführungsform Kugelkappe 41 ausgebildetem Kesselendes ist ein sich in Kes-einer horizontalen Druckkessellagerung. sellängsrichtung erstreckender Lagerzapfen 42 angeschweisst.

Aus Fig. 1 ist ein Druckkessel 10 eines Kernreaktors ersieht- Der Lagerzapfen 42 ragt in einen Sockel 43 hinein, der an lieh, wobei die Längsachse 11 des Kessels vertikal liegt. Der einem Fundament 44 angeordnet ist.

Druckkessel 10 weist einen im wesentlichen zylindrischen Man-45 Die primäre vertikale Abstützung des Kessels 10 erfolgt tel 13 auf, der am unteren Ende durch eine einstückig geformte durch die Schwenkgestänge 24 und die Schwenkzapfen 23 und Kugelkappe 12 geschlossen ist. Das obere Ende des zylindri- 25. Vertikale Kräfte, hervorgerufen durch eine beschränkte sehen Mantels 13 schliesst an einen dickeren, ebenfalls zylindri- Querbewegung des Kessels, werden über die Lageraugen 22, sehen Ringmantel 14 an. Dieser Ringmantel 14 ist am oberen die Schwenkgestänge 24 und die Schwenkzapfen 23 und 25 Ende mit einem Kesselflansch 15 versehen. Am oberen Ende 50 übertragen. Querbelastungen, hervorgerufen durch die des Druckkessels 10 ist ein lösbarer Deckel 17 befestigt. Der beschränkte Querbewegung des Kessels werden über die Lager-Deckel 17 ist ebenfalls als Kugelkappe ausgebildet und an äugen 22 und die Schwenkgestänge 24 parallel zu den einem Ringflansch 16 angeschweisst. Der Ringflansch 16 des Schwenkzapfen einer jeden Lagerstelle übertragen.

Deckels 17 passt mit dem Kesselflansch 15 zusammen und beide Flansche 15 und 16 sind druckdicht mit mehreren nicht 35 Die aus Fig. 1 beim oberen Kesselteil 14 gezeigte Lageran-dargestellten Stehbolzen miteinander verbunden. Ordnung mit den Schwenkgestängen 24 und den Schwenkzap-

-, Am Ringmantel 14 sind mehrere Kühldüsen für den Reak- fen 23 und 25 kann mit der aus Fig. 1 im unteren Bereich beim tor angeschlossen, wobei der Deutlichkeit wegen nur die bei- Mantel 13 gezeigten Abstützart mittels Kragstützen 31 und den Kühldüsen 20 und 21 dargestellt sind. Diese Kühldüsen die- Kanälen 32 oder mit der aus Fig. 2 gezeigten Abstützung mit nen zur Strömungsverbindung zwischen dem Innern des Reak- 60 Lagerzapfen 42 und Sockel 43 ergänzt werden, so dass eine tors und einem nicht dargestellten Kühlmittel-Kreislauf. Der zusätzliche horizontale Abstützung des Zylindermantels 13 zylindrische Ringmantel 14 wird im allgemeinen dicker ausge- erreicht wird.

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1 Blatt Zeichnungen