CH674276A5 - - Google Patents

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CH674276A5
CH674276A5 CH3519/87A CH351987A CH674276A5 CH 674276 A5 CH674276 A5 CH 674276A5 CH 3519/87 A CH3519/87 A CH 3519/87A CH 351987 A CH351987 A CH 351987A CH 674276 A5 CH674276 A5 CH 674276A5
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CH
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suction
fuel elements
pressure vessel
fuel
line
Prior art date
Application number
CH3519/87A
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Inventor
Kurt Prof Kugeler
Peter Dr Phlippen
Manfred Dr Kugeler
Jutta Dr Muehlensiep
Original Assignee
Kernforschungsanlage Juelich
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
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    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/07Pebble-bed reactors; Reactors with granular fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description

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PATENTANSPRÜCHE Bereich ihres oberen Endes verdrehsicher darauf angeord-
1. Verfahren zur Entnahme von kugelförmigen Brennele- netes Zahnrad (31) über ein damit im Eingriff stehendes menten aus einem Kugelhaufen eines innerhalb eines Reak- Antriebsritzel (33) in Drehung versetzbar ist. tordruckbehälters angeordneten Cores, wobei die Brennele- 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch mente über eine geneigte Bodenfläche des Cores einem Aus- s gekennzeichnet, dass an der Mündung (12) der Saugrohrlei-Iass zugeführt und durch diesen zu einem unterhalb des tung (10) ein diese mit radialem Abstand umgebendes Cores vorgesehenen Zwischenspeicher geleitet werden, Schutzrohr (13) angeschlossen ist, dessen Innendurchmesser dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenspeicherung dem Aussendurchmesser des Führungsrohres (18) entspricht, innerhalb des Reaktordruckbehälters erfolgt und der Zwi- so dass beim Aufwärtshub der Saugrohrleitung (10) das Füh-schenspeicher durch eine bestimmte Menge von Brennele- io rungsrohr (18) zunehmend einen von dem Schutzrohr (13) menten in gefülltem Zustand gehalten wird, indem eine aus und der Saugrohrleitung (10) definierten Ringraum (14) ein-dem Zwischenspeicher entnommene Anzahl von Brennele- nimmt.
menten simultan durch eine gleiche Anzahl von Brennele- 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch menten aus dem Kugelhaufen ersetzt wird, und dass eine dis- gekennzeichnet, dass Hebelarme (19) der durch Federn in die kontinuierlich durchgeführte Entnahme der Brennelemente is Haltestellung überführbaren Klinken (17) in den Ringraum aus dem Zwischenspeicher pneumatisch über eine innerhalb (14) vorstehen und beim Eindringen des Führungsrohres (18) des Reaktordruckbehälters hochgeführte Saugrohrleitung gegen die Wirkung der Federn aus dem Ringraum (14) vererfolgt, durch die einzelne Brennelemente nacheinander im drängbar sind, wodurch die Klinken (17) in eine den Querwesentlichen parallel oder axial zur Mittelachse des Cores in schnitt des Leitungsstücks (11) freigebende Position einen Bereich ausserhalb des Reaktordruckbehälters über- 20 schwenkbar sind.
führt und dort in Abhängigkeit von verschiedenen Zustands- 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch grossen sortiert und in einzelne Speicherbehälter überführt gekennzeichnet, dass die Saugrohrleitung (10) mit dem in oder in das Core zurückgeleitet und dem Kugelhaufen einer ortsfesten Buchse (20) geführten Schutzrohr (13) und unmittelbar wieder zugeführt werden. dem seinerseits darin geführten Führungsrohr (18) voll-
2. Vorrichtung aus einem unterhalb des Cores eines 25 ständig aus dem Reaktordruckbehälter aushebbar ist. Reaktordruckbehälters angeordneten Zwischenspeicher, der
über einen Auslass in einer geneigten Bodenfläche des Cores mit kugelförmigen Brennelementen aus dem Core beschickbar ist, und einer vom Zwischenspeicher ausgehenden, innerhalb des Reaktordruckbehälters vertikal hoch- 30 BESCHREIBUNG geführten, an einem Fördergebläse angeschlossenen Saug- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von rohrleitung, über die Brennelemente aus dem Zwischen- kugelförmigen Brennelementen aus einem Kugelhaufen Speicher entnehmbar sind, zur Durchführung des Verfahrens eines innerhalb eines Reaktordruckbehälters angeordneten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwi- Cores und erstreckt sich auf eine Vorrichtung zur Durchfüh-schenspeicher (8) vollständig innerhalb des Reaktordruckbe- 35 rung des Verfahrens.
hälters angeordnet ist und dass die Saugrohrleitung (10) mit Zur Entnahme von kugelförmigen Brennelementen aus einem ihre Mündung (12) innerhalb des Zwischenspeichers einem Core eines Reaktors ist es allgemein bekannt, die
(8) mindestens auf- und abbewegenden Antrieb versehen ist. Brennelemente über eine geneigte, vorzugsweise trichterför-
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- mige Bodenfläche des Cores einem Auslass zuzuführen, zeichnet, dass in Förderrichtung an die Mündung (12) der 40 Über diesen werden die Reaktordruckbehälter Brennele-Saugrohrleitung (10) ein Leitungsstück (11) angeschlossen mente durch einen den Boden des Reaktordruckbehälters ist, in dessen an sich freien Querschnitt schwenkbar gelagerte durchdringenden Schacht zu einem unterhalb des Cores und Halteelemente vorstehen. Die unter dem Druck der beim unterhalb des Reaktordruckbehälters vorgesehenen Zwi-Abwärtshub der Mündung (12) durch die Saugrohrleitung schenspeicher geleitet, aus dem die Brennelemente ent-(10) gepressten Brennelemente (3) in eine den Querschnitt 45 nommen, geprüft und daraufhin in Abhängigkeit von den des Leitungsstücks (11) freigebende Position schwenkbar verschiedenen dabei ermittelten Zustandsgrössen sortiert sind, wogegen durch die Halteelemente die Brennelemente werden, um im Falle einer sogenannten MEDUL-Beschik-(3) gegen die Saugwirkung im Leitungsstück (11) zurück- kung (MEhrfachDUrchLauf) erneut dem Core zugeleitet haltbar sind. oder im Falle einer sogenannten OTTO-Beschickung (Once
4. Vorrichtungnach Anspruch 3, dadurch gekenn- so Through Then Out) abtransportiert zu werden.
zeichnet, dass die Halteelemente aus in der Wandung des Lei- Beide Beschickungssysteme erfordern wegen der Unter-tungsstücks (11) gelagerten Klinken (17) bestehen, die in bringung der Entnahmekomponenten in gleicher Weise gleichmässigen Abständen sowohl über den Umfang wie einen erheblichen Platz unterhalb des Reaktordruckbehäl-auch über die Länge des Leitungsstücks (11) verteilt ters, womit eine kostensteigende Vergrösserung des Reaktorangeordnet sind, wobei ihre Abstände in Achsrichtung des ss Containments verbunden ist. Darüber hinaus ist aber auch Leitungstücks (11) etwa dem Durchmesser der kugelför- der für die Entnahme der Brennelemente aus dem Core im migen Brennelemente (3) entsprechen, während die einander Boden des Reaktordruckbehälters vorgesehene Durchbruch zugewandten Enden der Klinken (17) in der Haltestellung sicherheitstechnisch ebenso mit erheblichen Nachteilen ver-auf einem Kreis liegen, dessen Durchmesser kleiner ist als bunden wie die bei den bekannten Entnahmesystemen unter-der Durchmesser der Brennelemente (3). 60 halb des Reaktordruckbehälters vorzusehenden Kompo-
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch nenten, wie z. B. Vereinzelner und Bruchabscheider und der gekennzeichnet, dass die Saugrohrleitung (10) in einem fest- nicht auswechselbare Drehteller.
stehenden Führungsrohr (18) auf- und abbewegbar ist und Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Entnahme-
dazu im Bereich ihres dem Zwischenspeicher (8) abge- verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern,
wandten ihrer Aussenseite mit einem Gewinde (21) versehen 65 dass ein Durchbruch im Druckbehälterboden vermeidbar ist ist, auf dem eine verdrehsicher an einem Deckel (26) des und unterhalb des Bodens des Reaktordruckbehälters keine
Reaktordruckbehälters befestigte Gewindemutter (22) sitzt, Einbauten für die Entnahme vorzusehen sind, wodurch sich und dass die Saugrohrleitung (10) durch ein gleichfalls im somit einerseits die Sicherheit konventioneller Reaktoran-
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lagen erheblich verbessern lässt und andererseits ihre Bauhöhe wesentlich niedriger gehalten werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten gattungsge-mässen Art ausgegangen und vorgeschlagen, erfindungsge-mäss nach den im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmalen zu verfahren.
Da die Zwischenspeicherung der Brennelemente erfin-dungsgemäss innerhalb des Reaktordruckbehälters erfolgt, ist zur Entnahme der Brennelemente aus dem Core ein die Sicherheit beeinträchtigender Durchbruch im Boden des Reaktordruckbehälters nicht erforderlich. Wird der unterhalb des Cores, jedoch oberhalb des Druckbehälterbodens angeordnete Zwischenspeicher erfindungsgemäss durch eine bestimmte Menge von Brennelementen in gefülltem Zustand gehalten, indem eine aus dem Zwischenspeicher entnommene Anzahl von Brennelementen aus dem Kugelhaufen ersetzt wird, so bedarf es auch keiner beweglichen Teile in dem nicht zugänglichen Bereich unterhalb des Cores, um eine Regulierung der Kugelmenge zu bewerkstelligen, die zu entnehmen ist. Diese Regulierung erfolgt statt dessen erfindungsgemäss durch die diskontinuierlich durchgeführte Entnahme der Brennelemente aus dem Zwischenspeicher.
Dieser lässt sich so innerhalb des Reaktordruckbehälters anordnen, dass er in einfacher Weise für eine Saugrohrleitung zugänglich ist, die in an sich bekannter Weise ohne Behinderung innerhalb des Reaktordruckbehälters hochführbar ist. Über diese Saugrohrleitung lassen sich die somit erfindungsgemäss noch immer innerhalb des Reaktordruckbehälters befindlichen Brennelemente nacheinander aus dem Zwischenspeicher im wesentlichen parallel oder axial zur Mittelachse des Cores in einen Bereich ausserhalb des Reaktordruckbehälters überführen. Dort kann sodann in einem leicht zugänglichen, strahlenabgeschirmten Bereich die Sortierung der Brennelemente nach Zustands-grössen erfolgen, wobei die dazu erforderlichen, mechanischen Beanspruchungen ausgesetzten Entnahmekomponenten leicht zu warten und in einem Störfall auch reparier-oder austauschbar sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren führt somit zu einer beachtlichen Erhöhung der Reaktorsicherheit, da ein Durchbruch im Boden des Druckbehälters entfällt, und ermöglicht zudem erhebliche konstruktive Vorteile aufgrund einer wesentlich geringeren Bauhöhe.
Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2, welche die in seinem Kennzeichen angegebenen Merkmale aufweist.
Dadurch, dass der Zwischenspeicher erfindungsgemäss vollständig innerhalb des Reaktordruckbehälters angeordnet ist, verbleiben die zu entnehmenden kugelförmigen Brennelemente bei ihrer Überführung in den Zwischenspeicher und auch während ihrer Zwischenspeicherung innerhalb des Reaktordruckbehälters, so dass dessen Boden durchbruchfrei ausgebildet werden kann. Durch die in den Zwischenspeicher mündende Saugrohrleitung, die zumindest mit ihrem Mündungsteil durch einen Antrieb auf- und abbewegbar ist, lassen sich in Abhängigkeit von Auf- und Abwärtshüben Brennelemente diskontinuierlich entnehmen, wodurch die pro Zeiteinheit erforderliche Entnahmemenge exakt eingehalten werden kann.
Die Förderung der Brennelemente erfolgt vorzugsweise unter Verwendung von Primärhelium und beruht auf dem allgemein bekannten Prinzip, dass bei der Umströmung eines Körpers Reibungskräfte des Gases am Körper in Strömungsrichtung wirken. Um das Brennelement infolge dieser Kräfte im Schwebezustand zu halten, d. h. dass die Gewichtskraft des Brennelements mit der Reibungskraft des Gases übereinstimmt, bedarf es einer sogenannten kritischen Strömungsgeschwindigkeit, wogegen jede grössere Strömungsgeschwindigkeit eine Bewegung des Brennelements in Strömungsrichtung bewirkt. Gewünschte Strömungsgeschwindigkeiten lassen sich zwar durch Druckunterschiede zwi-s sehen dem Start- und Endpunkt der Förderstrecke einstellen, da jedoch Druckverluste wesentlich durch die jeweils geförderte Masse bestimmt werden, ist es wichtig, reproduzierbare bzw. definierte Fördermassen, d. h. die durch den Gasstrom geförderte Anzahl von Brennelementen, sicherzustellen, um io die Verdichterleistung im Entnahmesystem genau abstimmen zu können.
Aus dieser theoretischen Überlegung entstand das Bestreben, einzelne Brennelemente nacheinander aus dem Zwischenspeicher zu entnehmen.
15 Um eine solche Einzelentnahme der Brennelemente aus dem Zwischenspeicher sicherzustellen, ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, in Förderrichtung an die Mündung der Saugrohrleitung ein Leitungsstück anzu-schliessen, in dessen an sich freien Querschnitt schwenkbar 20 gelagerte Halteelemente vorstehen. Diese sind erfindungsgemäss unter dem Druck der beim Abwärtshub der Mündung durch die Saugrohrleitung gepressten Brennelemente vorübergehend in eine den Querschnitt des Leitungsstücks freigebende Position schwenkbar. Sodann werden aber die 25 Brennelemente durch die Halteelemente gegen die Saugwirkung im Leitungsstück zurückgehalten.
Durch diese Ausgestaltung lässt sich somit infolge eines Abwärtshubes der Mündung der Saugrohrleitung das Leitungsstück mit einer bestimmten Anzahl Brennelemente 30 beschicken, die darin durch die Halteelemente gegen die im Innern der Saugrohrleitung herrschende Saugwirkung zunächst zurückgehalten werden. Erst nach einem Aufwärtshub und einem erneuten Abwärtshub der Mündung können weitere Brennelemente in das Leitungsstück hinein-35 gedrängt werden und verdrängen nacheinander die bereits zuvor vom Leitungsstück aufgenommenen Brennelemente in Förderrichtung. Dadurch gelangen die Brennelemente zwangsweise nacheinander aus dem Bereich der Halteelemente und werden Stück für Stück unbehindert der Saugwir-40 kung ausgesetzt und auf diese Weise einzeln durch die Saugrohrleitung gefördert.
Es versteht sich, dass die Querschnitte der Mündung, des Leitungsstückes und der Saugrohrleitung im übrigen dem Durchmesser der kugelförmigen Brennelemente mit ausrei-45 chendem Spiel angepasst sind, dieses Spiel aber keineswegs so reichlich bemessen ist, dass sich zwei Brennelemente mehr oder weniger im Mündungs- oder Leitungsquerschnitt verklemmen können oder gar mehr als ein Brennelement die gleiche Querschnittsebene der Förderstrecke gleichzeitig ein-50 nehmen kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Halteelemente aus in der Wandung des Leitungsstücks gelagerte Klinken, die in gleichmässigen Abständen sowohl über den Umfang wie auch über die Länge 55 des Leitungsstücks verteilt angeordnet sind. Die Abstände in Achsrichtung des Leitungsstücks entsprechen etwa dem Durchmesser der kugelförmigen Brennelemente, während die einander zugewandten Enden der Klinken in der Haltestellung auf einem Kreis liegen, dessen Durchmesser kleiner 60 ist als der Durchmesser der Brennelemente.
Durch diese Ausgestaltung lässt sich beispielsweise durch je drei in der gleichen Querschnittsebene angeordnete Klinken ein Brennelement aufnehmen und zwischen dieser Klinkengruppe und einer in Achsrichtung des Leitungs-65 stücks in einem Abstand dazu angeordneten Klinkengruppe aus beispielsweise gleichfalls drei Klingen gegen die Saugwirkung festhalten. Erst wenn ein Brennelement die in Förderrichtung letzte Klinkengruppe beispielsweise unter dem
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Druck nachfolgender Brennelemente passiert hat, wird es nämlich dieses die Halteelemente der Klinken gegen die Wirunbehindert aufgrund der Saugwirkung bis in einen zugäng- kung der Federn aus dem Ringraum, wodurch die Klinken in liehen Bereich ausserhalb des Reaktordruckbehälters über- eine den Querschnitt des Leitungsstücks freigebende Position führt und kann dort nach Zustandsgrössen, wie z. B. Grad geschwenkt werden.
seines Abbrandes und Ausmass einer etwaigen Beschädigung s Da die Überführung der Klinken in die Freigabeposition seiner Form, sortiert werden. nur gruppenweise erfolgt, d. h. dass nur die in der gleichen Vorzugsweise ist die Saugrohrleitung insgesamt in einem Querschnittsebene angeordneten Klinken bei einem Auffeststehenden Führungsrohr auf- und abbewegbar. Dazu wärtshub gleichzeitig in die Freigabeposition überführt kann die Saugrohrleitung im Bereich ihres dem Zwischen- werden, und daher in Abhängigkeit von der Hubgeschwin-speicher abgewandten oberen Endes auf ihrer Aussenseite 10 digkeit erst nacheinander die Klinken der nachfolgenden mit einem Gewinde versehen sein. Darauf lässt sich eine Gruppen in die Freigabeposition gelangen, werden auch die Gewindemutter aufbringen, die in zweckmässiger Weise an Brennelemente in entsprechenden zeitlichen Abständen eineinem Deckel des Reaktordruckbehälters befestigt ist. Durch zeln freigegeben, so dass sich die Saugkraft zeitlich nur ein gleichfalls im Bereich des oberen Endes verdrehsicher jeweils auf ein Brennelement zur Förderung auswirken auf der Saugrohrleitung befestigtes Zahnrad und ein damit is kann.
im Eingriff stehendes Antriebsritzel lässt sich die Saugrohr- Schliesslich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch leitung in Drehung versetzen und dadurch je nach Drehrich- vor, dass die Saugrohrleitung mit dem in einer ortsfesten tung auf- und abwärtsbewegen. Buchse geführten Schutzrohr und dem seinerseits im Schutz-
Durch den erfindungsgemässen Antrieb der Saugrohrlei- rohr geführten Führungsrohr vollständig aus dem Reaktor-
tung lässt sich deren Auf- und Abwärtshub insbesonders 20 druckbehälter aushebbar ist.
zweckmässiger Weise bewerkstelligen, wobei durch die Dre- Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, dass nicht nur hung der Saugrohrleitung um ihre Längsachse das Ein- die Antriebsmittel für die Saugrohrleitung zu Wartungs- und dringen ihrer Mündung in die Ansammlung von Brennele- Reparaturzwecken zugänglich sind, sondern dass die Saug-
menten im Zwischenspeicher wesentlich erleichtert wird. rohrleitung nebst allen mechanischen Beanspruchungen aus-
Es liegt natürlich auch im Rahmen der Erfindung, die 25 gesetzten Einzelteilen vollständig aus dem Reaktordruckbe-Saugrohrleitung mit zusätzlichen Antriebsmitteln zu ver- hälter herausnehmbar und auch diese Teile dadurch zu Warsehen, durch die gleichzeitig auch eine Bewegung der Sau- tungs- und Reparaturzwecken zugänglich sind.
grohrleitung senkrecht zu ihrer Längsachse möglich ist. Darüber hinaus ergibt sich durch die erfindungsgemässe Durch diese zusätzliche Bewegungsrichtung der Saugrohrlei- Herausnehmbarkeit der Saugrohrleitung die Möglichkeit, tung lässt sich auch die an sich nur theoretisch bestehende 30 diese nacheinander bei mehreren Reaktorbehältern zur EntMöglichkeit ausschliessen, dass beim Abwärtshub der Sau- nähme von kugelförmigen Brennelementen einzusetzen, ins-grohrleitung der ohnehin abgerundete Rand ihrer Mündung besondere wenn die Entnahme aus dem Core eines Reaktorabsolut mittig auf ein Brennelement auftrifft und dieses trotz behälters - wie bei der Batch-Beschickung - lediglich in ver-der Drehung der Saugrohrleitung nicht ausweicht, sondern hältnismässig grossen Zeitabständen erforderlich ist und unter fortschreitendem Abwärtshub zerquetscht wird. Erfin- 35 daher während dieser Intervalle die Saugrohrleitung ent-dungswesentlich ist jedenfalls, dass sämtliche Antriebsmittel behrlich ist. Dadurch ergibt sich eine besonders grosse Wirtfür die Rohrleitung in einem Bereich ausserhalb des Reaktor- schaftlichkeit, weil für mehrere Reaktorbehälter eine Entdruckbehälters liegen und durch diese Anordnung zu War- nahmeeinrichtung völlig ausreichen kann.
tungs- und Reparaturzwecken frei zugänglich sind. In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an 40 des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Es zeigen : der Mündung der Saugrohrleitung ein diese mit radialem
Abstand umgebendes Schutzrohr angeschlossen, dessen Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung im Kon-
Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des Führungs- zept ;
rohres entspricht, so dass beim Abwärtshub der Saugrohrlei- Fig. 2 einen Horizonalschnitt durch die Vorrichtung tung das Führungsrohr zunehmend einen von dem Schutz- 45 gemäss Fig. 1 ;
rohr und der Saugrohrleitung definierten Ringraum ein- Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den Zwischenspeicher nimmt. und den unteren Bereich der Saugrohrleitung ;
_ Durch diese erfindungsgemässe Ausgestaltung erhält die Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach der Linie IV-IV der
Saugrohrleitung mit ihrer Mündung eine ausgezeichnete Fig. 3 ;
Führung und Lagerung, da äussere Gleitflächen der Saug- so Fig. 5 einen Horizontalschnitt nach der Linie V-V der rohrleitung über die Innenfläche des Führungsrohres gleiten, Fig. 3 ;
während zudem innere Gleitflächen des an der Mündung Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch den oberen Bereich der angeschlossenen Schutzrohres über die Aussenfläche des Saugrohrleitung;
Führungsrohres gleiten. Dabei kann es vorteilhaft sein, die Fig. 7 einen Horizontalschnitt nach der Linie VII-VII der
Aussenfläche des Schutzrohres in einer Gleitbuchse zu ss Fig. 6 ;
führen, die in einem Kanal für die Saugrohrleitung sitzt, so Fig. 8 einen Horizontalschnitt nach der Linie VIII-VIII
dass Teile der Saugrohrleitung nicht mit der inneren Begren- der Fig. 6.
zungsfläche des Kanals in Berührung kommen und sich daran reiben können. Wie die Fig. 1 bzw. 2 erkennen lässt, ist innerhalb eines
Im übrigen lässt sich der durch die Aussenfläche der Saug- 60 zylinderförmigen Graphitmantels 1 ein plattenförmiges rohrleitung und die Innenfläche des Schutzrohres gebildete Core 2 angeordnet, das mit kugelförmigen Brennelementen 3 Ringraum, in den beim Aufwärtshub der Saugrohrleitung ausgefüllt ist. Die Beschickung des Cores 2 mit den Brennele-das Führungsrohr zunehmend eindringt, vortrefflich nutzen, menten 3 erfolgt in Richtung eines Pfeiles 4, wobei nicht dar-Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sollen gestellte Verteilungsorgane eine über den horizontalen Quernämlich Hebelarme der durch Federn in die Haltestellung 65 schnitt des Cores 2 gleichmässige Beschickung gewährleisten, überführbaren Klinken in diesen Ringraum vorstehen. Beim Das Core 2 wird unten durch einen trichterförmigen Aufwärtshub der Saugrohrleitung und damit beim Vor- Boden 5 begrenzt, durch den die Brennelemente 3 infolge der dringen des Führungsrohres in den Ringraum verdrängt Schwerkraft einem zum Core 2 koxial angeordneten verti-
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kalen Auslassschacht 6 zustreben, an dessen unterem Ende sich ein um etwa 45° geneigter Verbindungsschacht 7 anschliesst, der in einen Zwischenspeicher 8 mündet,
welcher seitlich vom Core angeordnet ist, sich dabei aber deutlich mit seinem obersten Bereich auf einem niedrigeren Niveau befindet als der unterste Bereich des Cores 2. Die Brennelemente 3 werden daher allein aufgrund der Schwerkraft den Zwischenspeicher 8 permanent in gefülltem Zustand halten.
In den Zwischenspeicher 8 mündet ein vertikal darüber ausgerichteter Kanal 9, in dem axial eine Saugrohrleitung 10 auf- und abbewegbar ist.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte und vorstehend beschriebene Anordnung befindet sich insgesamt innerhalb des Graphitmantels 1, der seinerseits wiederum in einem nicht dargestellten Reaktordruckbehälter eingeschlossen ist, dessen Boden somit für die Entnahme der Brennelemente 3 keinen Durchbruch erfordert.
Wie Fig. 3 zeigt, ist durch einen Abwärtshub der Saugrohrleitung 10 diese mit einem Leitungsstück 11 in den Zwischenspeicher 8 eingedrungen und hat dabei über eine Mündung 12 eine Anzahl Brennelemente 3 in sich aufgenommen. Ein sich an die Mündung 12 anschliessendes Schutzrohr 13 umgibt unter Bildung eines Ringraumes 14 die Saugrohrleitung 10 mit dem Leitungsstück 11.
Aus den Fig. 3 und 5 geht hervor, dass die Wandung des Leitungsstückes 11 drei über den Umfang gleichmässig verteilte Längsschlitze 15 aufweist, von denen in Fig. 3 aus Vereinfachungsgründen, abweichend gegenüber den Fig. 4 und 5, zwei als diametral gegenüberliegend dargestellt sind.
In den Schlitzen 15 sind um horizontale Achsen 16 als Halteelemente ausgebildete Klinken 17 schwenkbar gelagert, die durch nicht dargestellte Federn gegen gleichfalls nicht erkennbare Anschläge in die gezeichnete horizontale Position überführbar sind. Die Klinken 17 sind als zweiarmige Hebel gestaltet und ragen in der dargestellten Position mit einem Ende in den Querschnitt des Leitungsstücks 11 und unterfangen in jeweils einer höhengleich angeordneten Dreiergruppe je ein Brennelement 3. Ebenso verhindert die jeweils über einem Brennelement 3 angeordnete Dreiergruppe der Klinken 17, dass das Brennelement 3 infolge einer im Saugrohr in Förderrichtung wirkenden Strömung die betreffenden Klinken 17 passiert, da diese dazu gegen die Federwirkung aus dem Querschnitt des Leitungsstücks 11 herausgeschwenkt werden müssten, wozu die im Leitungsstück 11 herrschende Saugwirkung jedoch in beabsichtigter Weise nicht ausreicht.
Erst bei einer Fortsetzung des Aufwärtshubs der Saugrohrleitung 10 dringt ein diese umschliessendes Führungsrohr 18 zunehmend in den Ringraum 14 vor und verdrängt nacheinander Hebelarme 19 der Klinken 17, die in den Ringraum 14 hineinragen. Dadurch werden die Klinken 17 gruppenweise nacheinander aus der in Fig. 3 dargestellten horizontalen Position so weit in eine mehr oder weniger vertikale Position verschwenkt, dass sie den Innenquerschnitt des Leitungsstücks 11 freigeben und in entsprechender zeitlicher Folge die Brennelemente 3 durch die Saugwirkung aufwärtsgefördert werden. Der Aufwärtshub der Saugrohrleitung 10 kann als beendet angesehen werden, sobald das Führungsrohr 18 die Hebelarme 19 der zweituntersten Gruppe der Klinken 17 aus dem Ringraum 14 verdrängt hat. Dann nämlich ist auch das unterste noch im Leitungsstück 11 enthaltene Brennelement 3 frei der Saugwirkung ausgesetzt und wird über die Saugrohrleitung 10 hochgetragen.
Daraufhin erfolgt durch einen Abwärtshub der Saugrohrleitung 10 eine erneute Beschickung des Leitungsstücks 11 s mit einer Anzahl Brennelemente 3, welche über die Mündung 12 nacheinander in das Leitungsstück 11 hineingedrängt werden, wobei die Klinken 17 gegen die Federwirkung solange durch die Brennelemente 3 aus dem Querschnitt des Leitungsstücks 11 herausgeschwenkt werden, bis io der Abwärtshub beendet wird und kein Brennelement 3 mehr die bereits im Leitungsstück 11 befindlichen Brennelemente hochdrängt.
Eine zentrierte Auf- und Abwärtsbewegung der Saugleitung 10 wird durch eine das Schutzrohr 13 umschliessende, is fest angeordnete Führungsbuchse 20 gewährleistet.
Um den Antrieb für den Auf- und Abwärtshub der Saugrohrleitung 10 zu bewerkstelligen, ist, wie aus den Fig. 6 bis 8 hervorgeht, diese im Bereich ihres oberen Endes auf ihrer Aussenseite mit einem Gewinde 21 versehen. Eine darauf 20 aufgedrehte Mutter 22, bestehend aus zwei Mutterhälften, die zur Spielbegrenzung gegeneinander verspannt sind, ist von einer Hülse 23 umschlossen und darin fest einge-schweisst. An ihrem unteren Ende ist die Hülse 23 mit einem Flansch 24 verschweisst, der mittels Schrauben 25 auf einem 25 Deckel 26 des Reaktordruckbehälters befestigt ist. In der gleichen Weise ist ein das obere Ende des Führungsrohres 18 umschliessender Flansch 27 mit diesem verschweisst und über Schrauben 28 am Deckel 26 befestigt.
Wie insbesondere die Fig. 6 und 7 zeigen, ist die Saugrohr-30 leitung 10 auf einem oberen Endstück aussen mit einer Keil-profilierung 29 versehen, worauf eine innenseitig entsprechend profilierte Lagerbuchse 30 eines fest mit dieser verbundenen Zahnrades 31 sitzt. Die Saugrohrleitung 10 ist dadurch mit dem Zahnrad 31 verdrehfest gekuppelt, 35 wogegen eine axiale Verschiebbarkeit der Saugrohrleitung 10 gegenüber dem Zahnrad 31 gewährleistet ist. Die Lagerbuchse 30 ist in einem Lager 32 drehbar, das am oberen Ende der Hülse 23 angeflanscht ist.
Das Zahnrad 31 steht mit einem Antriebsritzel 33 in Eingriff, das auf einer abgebrochen dargestellten Antriebswelle 34 sitzt, die in einem Lager 35 drehbar ist. Das gegenüber dem Zahnrad 31 mit einer Untersetzungsverzahnung versehene Antriebsritzel 33 ist in einem durch das Lager 35 abgedeckten Gehäuse 36 eingekapselt, das eine seitliche Ausbuchtung der Hülse 23 darstellt.
Durch einen nicht dargestellten Motor wird über die Antriebswelle 34 und das darauf befestigte Antriebsritzel 33 das Zahnrad 31 angetrieben, wodurch die Saugrohrleitung 10 so je nach Drehrichtung einen Auf- oder Abwärtshub vollzieht. In der dargestellten Position ist der Abwärtshub der Saugrohrleitung 10 beendet. In dieser Position ist das obere Ende der Saugrohrleitung 10 mit einer abgebrochen dargestellten Anschlussleitung 37 gekuppelt, wozu diese mit einem End-5s stück in die Saugrohrleitung 10 eindringt. Während des Aufwärtshubes der Saugrohrleitung 10 dringt die Anschlussleitung zunehmend in die Saugrohrleitung 10 ein, so dass in jeder Position der Saugrohrleitung 10 eine Kupplung mit der Anschlussleitung 37 gewährleistet ist, über welche die Brenn-60 elemente 3 nicht dargestellten Einrichtungen zu ihrer Zustandsbeurteilung, Sortierung und Speicherung bzw. erneuten Verwendung zugeführt werden.
40
B
5 Blatt Zeichnungen
CH3519/87A 1986-10-11 1987-09-11 CH674276A5 (de)

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