DE10029145C2 - Entnahmevorrichtung für Brennelementekugeln aus Kernreaktoren - Google Patents
Entnahmevorrichtung für Brennelementekugeln aus KernreaktorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Entnahmevorrichtung für ku
gelförmige Brennelemente eines Kugelhaufen-Kernre
aktors.
Bei Hochtemperaturreaktoren mit kugelförmigen Brennele
menten befinden sich diese in loser Schüttung in einem
zylinderförmigen Raum, dem sogenannten Reaktorkern. Der
Kernboden mündet in ein Rohr, dessen Durchmesser etwa
dem acht- bis zehnfachen Durchmesser einer Brennele
mentkugel entspricht. Dieses Rohr ist wie der Kern mit
Kugeln gefüllt und wird Kugelabzugsrohr genannt, da es
dem Abzug von Kugeln aus dem Kern dient.
Zur Entnahme der Kugeln aus dem unteren Ende des Ku
gelabzugsrohres werden bei den Reaktoren vom Typ AVR
und THTR unterschiedliche Systeme eingesetzt.
Beim THTR und auch bei dem von Siemens KWU konzipier
ten HTR-Modul sowie bei dem in DE 39 29 616 offenbar
ten Brennelementabzug führt das Kugelabzugsrohr in
einen Kugelkasten, in dem sich aus dem Abzugsrohr aus
tretende Kugeln in loser Schüttung sammeln. Aus dieser
Schüttung werden über eine seitlich angebrachte rotie
rende Lochscheibe Kugeln entnommen, über einen ange
flanschten Bruchabscheider auf mechanische Beschädi
gung hin untersucht und von dort aus zur Abbrandmes
sung weitergeleitet. Aus Gründen der Zugänglichkeit
für Reparaturen an der Lochscheibe und am Bruchab
scheider sind diese Einrichtungen sowie der Kugelka
sten außerhalb des Druckbehälters angeordnet. Hierzu
muß das zum Kugelkasten führende Kugelabzugsrohr durch
den Bodenbereich des Druckbehälters geführt werden.
Dies erfordert für das Kugelabzugsrohr einschließlich
Abschirmung einen Durchbruch von über 1 m Durchmesser.
Aus sicherheitstechnischer Sicht sind ein derart großer
Durchbruch und die Art der Anordnung der Komponenten
nachteilig. Unter hypothetischen Annahmen kann die Pri
märkreisumschließung um die oben genannten Einrichtun
gen versagen und gleichzeitig das Kugelabzugsrohr oder
der Kugelkasten derart beschädigt werden, daß es zu ei
nem Ausströmen der Brennelemente aus dem Kern kommt.
Dieses nachteilige Potential für einen schweren Unfall
kann vermieden werden, wenn die Entnahmeeinrichtung für
die Kugeln aus dem Kugelkasten anders gestaltet wird.
Hierzu gab es in der letzten Zeit zwei verschiedene An
sätze.
Bei dem derzeit in Peking in Bau befindlichen Kugelhau
fenreaktor HTR-10 werden die Kugeln über einen im Ku
gelkasten angeordneten kegelförmigen Verteiler durch
Druckstöße in ein Rohr von 65 cm Innendurchmesser ge
leitet, welches zu den weiteren Einrichtungen, wie
Schrottabscheider, Abbrandmeßanlagen usw. führt. Durch
diese Art der Entnahmeeinrichtung ist also nur noch ein
Durchbruch für eine relativ kleine Rohrleitung durch
den Druckbehälter erforderlich und der Kugelkasten so
wie die Entnahmeeinrichtung für Kugeln aus dem Kugel
kasten kann im Druckbehälter angeordnet werden. Nach
teilig an dieser Konstruktion ist vor allem die Tat
sache, daß der Druckstoß gegen eine mehrlagige Kugel
schüttung erfolgen muß. Diese mehrlagige Kugelschüttung
kann grundsätzlich immer zu Verklemmungen führen, wel
che durch weitere Druckstöße gelöst werden müssen.
Demzufolge kann keine Mindestanzahl an ausgeschleusten
Kugeln je Druckstoß gewährleistet werden. Als wesentli
cher Nachteil erscheint die Tatsache, daß aufgrund der
komplizierten Einbauten innerhalb des Entnahmesystems
ein Bauteilversagen nicht auszuschließen ist, welches
bei einem Schadensfall zu einem sehr schwierigen Ein
griff innerhalb des Druckbehälters führen würde.
Aus DE 198 15 931 ist eine Einrichtung zur Entnahme von
Brennelementkugeln aus dem Kugelabzugsrohr eines Hoch
temperaturreaktors bekannt, bei der alle Teile außer
halb des Druckbehälters zugänglich und reparierbar
sind. Grundelemente der Entnahmeeinrichtungen sind Roh
re mit einem Innendurchmesser von 65 mm, welche von
unten durch entsprechende Öffnungen in die Schüttung
der Kugeln im Kugelkasten hochgeschoben werden können.
Der Kugelkasten ist auch hier im Druckbehälter angeord
net und durch den Druckbehälter müssen sicherheitstech
nisch unproblematische Rohrleitungen mit 65 mm Innen
durchmesser geführt werden.
Nachteilig bei diesem Entwurf ist die Notwendigkeit,
heliumdichte Durchführungen zum Antrieb der Entnahme
rohre durch die Primärkreisumschließung führen zu müs
sen. Dies können Schiebe- oder Drehdichtungen sein, die
gegen einen Helium-Druck von ca. 40-70 bar ausgelegt
werden müssen.
Aus DE 36 19 422 ist eine Entnahmevorrichtung für Bren
nelementekugeln bekannt, bei welcher die
Brennelementekugeln über ein Abzugsrohr aus dem Reakto
rinnenraum abgezogen und gestaut werden. Aus dem
Abzugsrohr können sie dann mit Hilfe eines Saugrohrs
entnommen werden. Bei diesem Entwurf kann es auf Grund
des hohen Kugeldrucks und der Rinnenentnahmestruktur zu
Verklemmungen und der Brennelementekugeln vor dem Saug
rohr kommen.
Generell weist die Verwendung der nach dem Stand der
Technik bekannten beweglichen Bauelemente zur Entnahme
der Brennelementekugeln den Nachteil auf, daß sie zu
Störungen und Verschleiß neigen und kompliziert zu war
ten und zu reparieren sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Entnahmevor
richtung für die Entnahme kugelförmiger Brennelemente
aus dem Kugelkasten eines Kernreaktors zu schaffen, de
ren Aufbau und Verfahrensschritte eine sichere,
schnelle und technisch einfache Entnahme der Brennele
mente ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit
der Vorrichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oberen und einen
unteren Behälter umfaßt, wobei der obere geneigte
Behälter auf der Oberseite übe eine Öffnung mit dem
Kugelabzugsrohr verbunden ist und im unteren Bereich
des Behälters über eine Öffnung in den zweiten unteren
geneigten Behälter mündet, der Mittel zum Ausschleusen
der Brennelementekugeln aufweist.
Mit der erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung ist es
nunmehr möglich, kugelförmige Brennelemente sicher und
schnell aus dem Kugelkasten eines Kernreaktors zu ent
nehmen. Die Vorrichtung gewährleistet durch die
Anordnung aller Komponenten innerhalb des Druckbehäl
ters und durch den Verzicht auf angetriebene,
bewegliche Bauelemente einen verschleißfreien, wenig
störanfälligen Betrieb. Der Verzicht auf komplizierte
Einbauten innerhalb der Entnahmevorrichtung verhindert
das Entstehen potentieller Störstellen.
Die erfindungsgemäße Entnahmevorrichtung ermöglicht
durch kontrolliertes Sammeln und Weiterrollen der Ku
geln in den Kästen den kontrollierten Transport der
Brennelementekugeln aus dem Kugelabzugsrohr zur ge
wünschten Austrittsöffnung hin.
Die Öffnung auf der Oberseite des oberen Behälters er
möglicht das Herausfallen der Brennelementekugeln aus
dem Kugelabzugsrohr in den oberen Behälter allein mit
Hilfe der Schwerkraft. Durch die Neigung des oberen Be
hälters wird die Laufrichtung der Brennelementekugeln
zum tiefst gelegenen Punkt des Behälters, an dem sich
auch die Öffnung zum zweiten Behälter befindet, festge
legt (Anspruch 1). Der untere, ebenfalls geneigte
Behälter weist Mittel zum Ausschleusen der Brennelemen
tekugeln auf. Mit Hilfe dieser Anordnung wird ein
Transport der Brennelementkugeln aus dem Kugelabzugs
rohr allein mit Hilfe der Schwerkraft ermöglicht. Die
Behälter können beispielsweise eine tonnenförmige, eine
röhrenförmige oder auch kastenförmige Gestalt aufwei
sen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Behälter
kastenförmig ausgestaltet (Anspruch 2). Die Behälter
sind in verschiedenen Ebenen geneigt. Dabei spannt der
Boden des Kastens die XY-Ebene auf und die senkrecht
dazu aufgerichteten Seitenwände bilden die Z-Achse.
Dabei sollen die X- und Y-Achsen bei Frontansicht der
Vorrichtung in folgender Weise definiert werden:
Die X-Achse soll so definiert sein, daß sie die Längs achse zum Betrachter bildet.
Die Y-Achse soll so definiert sein, daß sie die Quer achse dazu bildet.
Die X-Achse soll so definiert sein, daß sie die Längs achse zum Betrachter bildet.
Die Y-Achse soll so definiert sein, daß sie die Quer achse dazu bildet.
Der obere Behälter weist sowohl eine Neigung der X-
Achse (= vertikal) als auch eine Neigung der Y-Achse (=
horizontal) auf. Durch diese horizontale und vertikale
Neigung des oberen Behälters (Anspruch 2) rollen die
Brennelementekugeln gezielt in Richtung der Öffnung,
die den Fluchtpunkt der beiden Neigungsrichtungen bil
det.
Der untere Behälter ist in einer bevorzugten Ausfüh
rungsform ebenfalls kastenförmig. Er weist eine verti
kale Neigung auf (Anspruch 3). Hier bildet der Boden
des Behälters ebenfalls die XY-Ebene und die senkrecht
dazu befindlichen Seitenwände bilden die Z-Achse. Für
die Festlegung der X- und Y-Achse gilt die vorgenannte
Definition. Der untere Behälter weist eine geneigte X-
Achse auf (= vertikal). Durch diese vertikale Neigung
rollen die Brennelementekugeln in Folge der Schwerkraft
aus der Öffnung vom oberen Behälter gezielt in Richtung
der tiefst gelegenen Y-Achse des unteren Behälters. So
wird ein Weitertransport der Kugeln aus dem oberen Be
hälter in den unteren Behälter und von dort weiter zur
tiefst gelegenen Y-Achse des unteren Behälters gewähr
leistet.
Die bevorzugte Ausführungsform gemäß Anspruch 4 be
wirkt, daß die Brennelementekugeln schnell und in gro
ßer Menge aus dem Kugelabzugsrohr herausrollen können
und weiter in den unteren Behälter rollen. Durch die
geringere Neigung des unteren Behälters gegenüber dem
oberen Behälter wird die Geschwindigkeit, mit der die
Brennelementekugeln weiterrollen, verringert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Breite
der Sammelkästen mindestens den 5fachen Radius der
Brennelementekugeln auf (Anspruch 5). Die Wahl dieser
Breite verhindert ein Verklemmen der Kugeln durch sogenannte
Brückenbildung. Wird diese Breite unterschrit
ten, werden die Brennelementekugeln seitlich gestaucht
und weichen dem Druck nach oben aus, indem sie eine ge
wölbte Brücke bilden.
Die seitlich angebrachte Öffnung zwischen den Behältern
(Anspruch 6) bewirkt eine horizontale Laufrichtung der
Kugeln, d. h. in Richtung der Y-Achse des Behälters aus
dem oberen Behälter in den unteren Behälter hinein, so
daß aus der mehrlagigen Kugelreihe im oberen Behälter
eine horizontal ebene, der Y-Achse des Behälters ent
sprechende, Anordnung der Kugeln im unteren Behälter
erreicht wird. Die Abrundung der Öffnung verhindert das
Verklemmen von Brennelementekugeln in der Öffnung.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Öffnung mit
mindestens dem 5fachen Radius der Brennelementekugeln
wird der ausreichende Durchfluß der Brennelementekugeln
durch die Öffnung gewährleistet. Dieser Öffnungsdurch
messer garantiert das Weiterrollen der Brennelementeku
geln ohne ein Verklemmen dieser vor oder in der Öffnung
selbst.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 7
wird der Druck, der durch die nachfallenden Kugeln aus
dem Kugelabzugsrohr ausgeübt wird, durch die abgerunde
te Begrenzung zunächst aufgefangen und vermindert.
Die vorteilhafte Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 be
wirkt, daß sich die Kugeln in einer geordneten Reihe in
der Rinne des Schachtes sammeln. Von dort aus rollen
sie in Folge der Neigung der Rinne (Anspruch 9) in
Richtung eines Rohres, welches den Druckbehälter durch
dringt (Anspruch 10). Von dieser Entnahmestelle aus
können die Kugeln den entsprechenden Untersuchungen und
Weiterbehandlungen zugeführt werden.
Die vorteilhafte Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 be
wirkt, daß sich die Kugeln in einer geordneten Reihe
auf dem Spalt anordnen. Der Spalt ist parallel zur
Querachse des Behälters angeordnet. Die Querachse ent
spricht der Y-Achse des Behälters. Der Spalt verhindert
das Weiterrollen der Brennelementekugeln, wobei die
Brennelementekugeln jedoch nicht durch den Spalt hin
durch fallen können, da die Weite des Spaltes unterhalb
des Radius der Brennelementekugeln liegt (Anspruch 12).
Die Kugeln liegen dadurch mit ihrem Massenschwerpunkt
auf dem Spalt auf. In einer besonders bevorzugten Aus
führungsform weist der Spalt eine Weite von 4/10 bis
6/10 des Radius der Brennelementekugeln auf (Anspruch
13).
Durch die vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung
gemäß Anspruch 14, können keine Brennelementekugeln in
den unteren, seitlichen Ecken liegen bleiben und zu
Störungen führen, da über die gesamte Breite des Behäl
ters, d. h. die gesamte Y-Achse, die Kugeln gesammelt
werden und mit Hilfe der Gaszufuhr unterhalb des Spal
tes (Anspruch 17) die gesamte Reihe der Brennelemente
kugeln auf dem Spalt weiter transportiert wird.
Durch die Brennelementekugeln, die aus dem oberen Be
hälter in den unteren nachrollen, wird Druck auf die
Brennelementekugeln, die auf dem Spalt ruhen, ausgeübt.
Dieser wird durch die vorteilhafte Weiterbildung der
Vorrichtung gemäß Anspruch 15 abgefangen. Erst wenn die
Brennelementekugeln über diese Überwurfkante hinüber
rollen, gelangen sie in den dahinterliegenden Schacht.
Die besonders bevorzugte Weiterbildung der Vorrichtung
gemäß Anspruch 16 bewirkt, daß durch die ausgewählte
Höhe und die Neigung der Überwurfkante die Brennele
mentekugeln zwar zunächst am Weiterrollen gehindert
werden, jedoch nach Ausüben eines entsprechenden Stoßimpulses
auf die Brennelementekugeln diese über die
Überwurfkante in Richtung des Schachtes, der sich hin
ter der Überwurfkante befindet, hineinfallen.
Mit Hilfe der vorteilhaften Ausführungsform gemäß An
spruch 17 ist es möglich, die Brennelementekugeln, die
sich auf dem Spalt in einer geordneten Reihe angesam
melt haben, über die Überwurfkante mit Hilfe der Gaszu
fuhr, die einen Druckimpuls auf die Brennelementekugeln
ausübt, weiter zu transportieren. Durch die Weiterbil
dung der Vorrichtung gemäß Anspruch 18 wird bewirkt,
daß die komplette Reihe der Brennelementekugeln auf dem
Spalt weiter transportiert wird, so daß keine Brennele
mentekugeln in den seitlichen Ecken liegen bleiben
können und zu Störungen oder Verzögerungen führen.
Mit Hilfe der vorteilhaften Weiterbildung gemäß An
spruch 19 wird der Stoßimpuls des Gases so ausge
richtet, daß die Brennelementekugeln entlang der Über
wurfkante in Richtung der Rinne gestoßen werden.
Im folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert
werden.
Die Zeichnungen zeigen beispielhaft eine Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung.
Es zeigt:
Fig. 1: Anordnung der Behälter
Fig. 2: Seitenansicht im Querschnitt der Behälter
Fig. 3: Aufsicht auf die Behälter
Fig. 4: Frontansicht der Behälter
Fig. 1 zeigt die Anordnung der Behälter 2 und 4. Der
obere Behälter 2 ist zur Oberseite hin zum Kugelabzugsrohr
1 geöffnet. Der obere Behälter ist in vertika
ler Richtung (X = X-Achse) um 30° und in horizontaler
Richtung (Y = Y-Achse) um ca. 5° geneigt. Die untere
Begrenzung des Behälters ist mit einem Radius, der dem
5fachen Radius der Brennelemente entspricht, umgebogen.
Am tiefsten Punkt des Behälters liegt eine Öffnung 3,
die einen Radius von 5 d aufweist, welches dem 5fachen
Radius der Brennelementekugeln entspricht. Diese Öff
nung 3 mündet seitlich in den zweiten Behälter 4. Der
untere Behälter 4 ist in vertikaler Richtung (X-Achse)
um 15° geneigt. Er weist am unteren Ende eine Überwurf
kante 5 auf, die eine Neigung von 38° bis 42° und eine
Höhe von 1/5 bis 3/5 d aufweist. Vor der Überwurfkante
5 befindet sich ein Spalt 6 mit einer Breite von
beispielsweise 4/10 d. Unterhalb des Spaltes 6 und ent
lang der gesamten Spaltbreite befindet sich eine
Gaszufuhr 7. Hinter der Überwurfkante 5 befindet sich
ein Schacht 8 mit einer Rinne 9, die in horizontaler
Richtung (= Y-Achse) eine Neigung von 15° aufweist.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Fig. 1 im Quer
schnitt. In ihr sind denselben Vorrichtungsmerkmalen
die gleichen Bezugszeichen zugeordnet. In der Seitenan
sicht läßt sich die abgerundete Form der Öffnung 3
erkennen, welche die Verbindung zwischen dem oberen Be
hälter 2 und dem unteren Behälter 4 darstellt. Weiter
hin erkennbar ist die in Richtung der Überwurfkante 5
geneigte Gaszufuhr 7 unterhalb des Spaltes 6, auf dem
sich die Brennelementekugeln sammeln. Die Überwurfkante
5 verhindert das Weiterrollen der Kugeln in den Schacht
8 mit Rinne 9.
Fig. 3 zeigt die Aufsicht auf Fig. 1. In ihr sind
denselben Vorrichtungsmerkmalen die gleichen Bezugszei
chen zugeordnet. In der Aufsicht läßt sich die seitliche
Anordnung der Behälter 2 und 4 sowie die Ver
bindung der Behälter über die Öffnung 3 erkennen.
Fig. 4 zeigt die Frontansicht auf Fig. 1. In ihr sind
denselben Vorrichtungsmerkmalen die gleichen Bezugszei
chen zugeordnet. In der Frontansicht läßt sich die ho
rizontale Neigung (= Neigung der Y-Achse) des oberen
Behälters 2 sowie der Rinne 9 erkennen.
Aus dem Kugelabzugsrohr 1 des Reaktors fallen die Bren
nelementekugeln durch eine Öffnung, die auf der
Oberseite des oberen Behälters 2 angeordnet ist, in den
Behälter 4 und rollen bedingt durch die horizontale (=
Y-Achse) und vertikale Neigung (= X-Achse) des Behäl
ters 2 in Richtung der seitlichen Öffnung 3. Durch die
untere Begrenzung des Behälters, die abgerundet ist,
wird ein Teil des Drucks, der durch die nachfallenden
Brennelementekugeln aus dem Kugelabzugsrohr entsteht,
aufgefangen und die Brennelementekugeln können sich in
dieser nach innen gewölbten Kante zunächst sammeln.
Vom oberen Behälter 2 rollen die Brennelementekugeln
durch die abgerundete Öffnung 3 seitlich, in horizon
taler Richtung (= Y-Achse) in den zweiten, unteren Be
hälter 4. Die vertikale Neigung (= Neigung der X-Achse)
des unteren Behälters 4 bewirkt das Weiterrollen der
Brennelementekugeln zum tiefst gelegenen Ende des Be
hälters 4, wo sich ein Spalt 6 befindet. Dieser Spalt 6
hat eine Weite, die unterhalb des Radius der
Brennelementekugeln liegt, damit die Brenn
elementekugeln nicht durch den Spalt 6 hindurchfallen,
sondern sich in einer horizontal ebenen Reihe auf dem
Spalt 6 ausrichten. Eine Weite von 4/10 bis 6/10 des
Radius der Brennelemente hat sich als gut geeignet her
ausgestellt.
Von der räumlichen Anordnung der Brennelementekugeln
aus dem Kugelabzugsrohr 1 über die mehrlagige Anordnung
der Brennelementekugeln im ersten Behälter 2 werden die
Brennelementekugeln im zweiten Behälter 4 in eine
ebene, einlagige Anordnung gebracht. Die Überwurfkante
5 hinter dem Spalt 6 verhindert, daß die Brennelemente
kugeln weiterrollen. Dazu muß die Überwurfkante 5 eine
bestimmte Höhe von 1/5 bis 3/5 des Radius der
Brennelemente sowie eine bestimmte Neigung von 38° bis
42° aufweisen. Erst wenn durch die Gaszufuhr 7 unter
halb des Spaltes 6 ein Gasdruckimpuls auf die
Brennelementekugelreihe gegeben wird, können die Bren
nelementekugeln über die Überwurfkante 5 in die
dahinter liegende Rinne 9 fallen. Der Gasdruckimpuls
erfolgt durch Anlegen eines Überdrucks (ca. 0,4 bar)
des im Reaktor zur Kühlung verwendeten Heliums. Durch
die Schrägneigung (ca. 40°) der Gaszufuhr 7 in Richtung
der Überwurfkante 5 wird ein gezielter Gasdruckimpuls
auf die Brennelementekugeln in Richtung der Überwurf
kante 5 ausgeübt. Die gesamte Brennelementekugelreihe,
die auf dem Spalt 6 liegt, wird in die Rinne 9 beför
dert, da auch über die gesamte Spaltbreite der
Gasdruckimpuls ausgeübt wird.
Die Rinne 9 besitzt eine horizontale Neigung (= Neigung
der Y-Achse) von 15°, so daß die Brennelementekugeln
aus der Rinne 9 in Folge der Schwerkraft weiter
befördert werden. Die Rinne 9 geht in ein Anschlußrohr
über, welches den Druckbehälter durchdringt und zu den
weiteren Komponenten des Entnahmesystems, wie z. B.
Bruchabscheider, Abbrandmeßanlage usw. führt.
Durch den gerichteten Gasdruckimpuls in die gewünschte
Fortbewegungsrichtung des Kugelflusses kann immer eine
Mindestanzahl von Brennelementekugeln je Druckstoß aus
geschleust werden. So können pro Tag beispielsweise
15000 Brennelementekugeln pro Stunde entnommen werden.
Mit Hilfe der Entnahmevorrichtung wird die Menge der
nachfließenden Brennelementekugeln aus dem Reaktor re
guliert. Wenn der untere Behälter 4 komplett mit Brennelementekugeln
gefüllt ist, wird die Öffnung 3 zum
oberen Behälter 2 durch die Brennelementekugeln bloc
kiert. Folglich können die Brennelementekugeln aus dem
oberen Behälter 2 nicht weiterrollen und blockieren ih
rerseits die Öffnung zum Kugelabzugsrohr 1, wodurch aus
dem Reaktor keine weiteren Brennelementekugeln mehr
nachfließen können. Erst wenn im unteren Behälter mit
Hilfe des Gasdruckimpulses eine Brennelementekugelreihe
entfernt wird, können wieder Brennelementekugeln in
entsprechender Menge aus dem Reaktor nachfließen.
Claims (19)
1. Entnahmevorrichtung für Brennelementekugeln aus
einem Kugelabzugsrohr eines Kugelhaufen-Kernreak
tors innerhalb eines Druckbehälters,
gekennzeichnet durch,
einen oberen (2) und einen unteren Behälter (4),
wobei der obere geneigte Behälter (2) auf der Ober
seite über eine Öffnung mit dem Kugelabzugsrohr (1)
verbunden ist und im unteren Bereich des Behälters
über eine Öffnung (3) in den zweiten unteren ge
neigten Behälter (4) mündet, der Mittel zum Aus
schleusen der Brennelementekugeln aufweist.
2. Entnahmevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Behälter (2, 4) kastenförmig sind und der
obere Behälter (2) sowohl in horizontaler als auch
in vertikaler Richtung geneigt ist.
3. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Behälter (4) in vertikaler Richtung
geneigt ist.
4. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vertikale Neigung des oberen Behälters (2)
größer ist als die des unteren Behälters (4).
5. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite der Behälter (2, 4) mindestens den
5fachen Radius der Brennelementekugeln aufweist.
6. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (3) zwischen den beiden Behältern (2,
4) seitlich angeordnet und abgerundet ist sowie
mindestens den 5fachen Radius der Brennelementekugeln
aufweist.
7. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die untere Begrenzung des oberen Behälters (2)
abgerundet ist und mindestens den 5fachen Radius der
Brennelementekugeln aufweist.
8. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Behälter (4) in einen Schacht (8) mit
einer Rinne (9) mündet.
9. Entnahmevorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rinne (9) in horizontaler Richtung geneigt
ist.
10. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rinne (9) in ein Rohr mündet, welches den
Druckbehälter durchdringt.
11. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zum Ausschleusen der Brennelemente
kugeln einen Spalt (6) umfassen, der parallel zur
Querachse des unteren Behälters (4) angeordnet ist und
sich vor dem Schacht (8) befindet.
12. Entnahmevorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spalt (6) eine Weite aufweist, die unter
halb des Radius der Brennelementekugeln liegt.
13. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Weite des Spaltes (6) 4/10 bis 6/10 des Radius
der Brennelemente entspricht.
14. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite des Spaltes (6) die gesamte Behäl
terbreite umfaßt.
15. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Spalte (6) und dem Schacht (8) eine
Überwurfkante (5) angeordnet ist.
16. Entnahmevorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überwurfkante (5) eine Höhe von 1/5 bis 3/5
des Radius der Brennelementekugeln aufweist und in
Richtung der Rinne (9) geneigt ist.
17. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß unterhalb des Spaltes (6) eine Gaszufuhr (7) ange
bracht ist.
18. Entnahmevorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gaszufuhr (7) sich über die gesamte Breite
des Spaltes (6) erstreckt.
19. Entnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gaszufuhr (7) parallel zur Richtung der Über
wurfkante (5) geneigt angeordnet ist.
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---|---|---|---|
DE10029145A DE10029145C2 (de) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | Entnahmevorrichtung für Brennelementekugeln aus Kernreaktoren |
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