DE1038665B - Loading and unloading device for a reactor operated with high cooling gas pressure - Google Patents
Loading and unloading device for a reactor operated with high cooling gas pressureInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Beschickungs- und Entladevorrichtung für einen mit hohem Kühlmitteldruck betriebenen Reaktor, und sie besteht darin, daß die Brennstoffelemente oder deren einzelne Abschnitte beim Beladen über eine gasdichte Absperrvorrichtung in eine Be- und Entladekammer und aus dieser über eine weitere Absperrvorrichtung in den Reaktor förderbar sind. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Beladekammer getrennt von der Entladekammer angeordnet werden. Zweckmäßigerweise liegen die Kammern unterhalb des Reaktors und sind mit diesem durch ein Förderrohr verbunden, durch welches mit Hilfe eines Aufzugmechanismus die Brennstoffelemente in den Reaktor gebracht werden.The invention relates to a loading and unloading device for a device with high coolant pressure operated reactor, and it consists in the fuel elements or their individual sections when loading via a gas-tight shut-off device in and out of a loading and unloading chamber another shut-off device can be fed into the reactor. According to another embodiment According to the invention, the loading chamber can be arranged separately from the unloading chamber. Appropriately the chambers are located below the reactor and are connected to it through a conveyor pipe connected, through which with the help of an elevator mechanism the fuel elements in the reactor to be brought.
Zur Beschickung gasgekühlter Reaktoren mußten diese bisher zum Auswechseln der Brennstoffelemente stillgelegt und das Kühlmittel abgelassen werden. Bei neueren Reaktoren geschieht das Be- und Entladen in der Weise, daß wohl der Reaktor stillgesetzt wird, aber das Kühlmittel unter Druck im Reaktor verbleibt. Eventuell erübrigt sich auch das Abschalten des Reaktors. Die Beladung oder Entladung geschieht in der Weise, daß gasdichte Beladerohre auf den Reaktordeckel aufgesetzt und abgedichtet werden und daß anschließend durch diese Rohre die Brennstoffelemente ein- oder herausgeführt werden. Ein solches Verfahren ist zeitraubend, teuer und besonders bei modernen Reaktoren mit hoher Anreicherung nicht anwendbar, da infolge der großen Abgabeleistung die Brennstoffelemente in relativ kurzen Zeitabständen gewechselt werden müssen. Auch sind eine große Anzahl Beschickungsstützen am Deckel notwendig, um den ganzen Reaktorkern erfassen zu können. Bei kleinen Reaktoren bereitet die Anordnung wegen des knappen Platzes Schwierigkeiten. Da außerdem derartige Anlagen mit immer höheren Kühlmitteldrucken arbeiten, um möglichst hohe Wärmeübergangszahlen zu erreichen, sind die bisherigen Vorrichtungen dafür als kostspielig anzusehen.To feed gas-cooled reactors, these previously had to be used to replace the fuel elements shut down and drain the coolant. Newer reactors are loaded and unloaded in the way that the reactor is shut down, but the coolant remains under pressure in the reactor. It may also be unnecessary to shut down the reactor. The loading or unloading happens in such a way that gas-tight loading pipes are placed on the reactor cover and sealed and that the fuel elements are then introduced or removed through these pipes. One such The process is time consuming, expensive and especially not in modern high enrichment reactors applicable, since the fuel elements in relatively short time intervals due to the large output power need to be changed. A large number of loading supports on the lid are also necessary in order to to be able to capture the whole reactor core. In the case of small reactors, the arrangement prepares for the tight space difficulties. In addition, there are systems of this type with ever higher coolant pressures work to achieve the highest possible heat transfer coefficients, are the previous devices for it to be regarded as costly.
Die erfindungsgemäße Beschickungs- und Entladevorrichtung gestattet das Ein- und Herausführen der Brennstoffelemente ohne Senkung des Kühlmitteldruckes im Reaktor. Dabei arbeitet im Oberteil des Reaktors ein z. B. elektrisch gesteuerter und nach außen gasdicht abgeschlossener Manipulator, welcher alle Stellen des Reaktorkerns und Reflektors bestreichen kann.The loading and unloading device according to the invention allows the introduction and removal of the Fuel elements without lowering the coolant pressure in the reactor. It works in the upper part of the Reactor a z. B. electrically controlled and gas-tight to the outside manipulator, which can coat all points of the reactor core and reflector.
Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel vereinfacht dar; es zeigt ■ Abb. 1 einen Schnitt durch einen gasgekühlten graphitmoderierten Reaktor undThe drawing represents the subject matter of the invention in a simplified manner in one embodiment; it shows ■ Fig. 1 a section through a gas-cooled graphite-moderated reactor and
Abb. 2 die schematische Ansicht einer Be- und Entladevorrichtung. Fig. 2 is a schematic view of a loading and unloading device.
Beschickungs- und EntladevorrichtungLoading and unloading device
für einen mit hohem Kühlgasdruckfor one with high cooling gas pressure
betriebenen Reaktoroperated reactor
Anmelder:Applicant:
Deutsche Babcock & Wilcox-Dampfkessel-Werke Aktien-Gesellschaft,
Oberhausen (RhId.), Duisburger Str. 375Deutsche Babcock & Wilcox-Dampfkessel-Werke Aktien-Gesellschaft,
Oberhausen (RhId.), Duisburger Str. 375
Dr.-Ing. Hartwig Benzler und Roland Kühnel,Dr.-Ing. Hartwig Benzler and Roland Kühnel,
Oberhausen (RhId.),
sind als Erfinder genannt wordenOberhausen (RhId.),
have been named as inventors
Der in Abb. 1 schematisch dargestellte gasgekühlte graphitmoderierte Reaktor besteht aus einem zylindrischen Reaktorkern 1, der von einem Mantel 2 und einer Isolationsschicht 3 umgeben ist. Der Reaktorkern ist in dem kugelförmigen Druckbehälter 4 gelagert, der an seiner Außenseite eine Wärmeisolationsschicht 5 trägt. Das von einem nicht dargestellten Wärmeübertrager kommende Wärmeübertragungsmittel, in diesem Falle Kühlgas, gelangt über die Leitung 6 in Richtung des Pfeiles 7 in den Druckbehälter, nimmt vom Reaktorkern 1 Wärme auf und wird über Leitung 8 in Richtung der Pfeile 9 wieder zum Wärmeübertrager zurückgeleitet. Eine Abzweigleitung 10 von der Kühlmittelzuführungsleitung 6 führt zum Boden des Reaktors und tritt durch einen Stutzen 11 in den Doppelboden 12 zur Kühlung ein.The gas-cooled graphite-moderated reactor shown schematically in Fig. 1 consists of a cylindrical one Reactor core 1, which is surrounded by a jacket 2 and an insulation layer 3. The reactor core is stored in the spherical pressure vessel 4, which has a thermal insulation layer on its outside 5 carries. The heat transfer medium coming from a heat exchanger (not shown), in this case cooling gas enters the pressure vessel via line 6 in the direction of arrow 7, absorbs heat from the reactor core 1 and is returned via line 8 in the direction of arrows 9 returned to the heat exchanger. A branch line 10 from the coolant supply line 6 leads to the bottom of the reactor and enters the double bottom 12 through a nozzle 11 for cooling.
Die Beschickung des Reaktors mit neuen Brennstoffelementen geschieht über den Absperrschieber 13 in die Be- und Entladetrommel 14, die mit Hilfe des Trommelantriebes 15 um die senkrechte Zentralachse drehbar ist, und weiter über den Absperrschieber 16 in das Förderrohr 17. Die Trommel 14 ist mit einem Fassungsvermögen für beispielsweise zwanzig Brenn-Stoffelemente ausgerüstet und wird beim Füllen um die Achse gedreht, um jeweils eine Bohrung für die Aufnahme der Spaltstoffelemente unter den Absperrschieber 13 zu bringen. Aus der Trommel 14 werden die einzelnen Spaltstoffstäbe mit Hilfe des Aufzuges 18 in die Bohrung 19 im Reaktormantel 2 befördert und aus dieser mit Hilfe des Manipulators 20 entnommen. Der Aufzug kann durch gegenläufige Gewinde, Seilzüge od. dgl. betrieben werden. Mit Hilfe des Armes 21 bestreicht der Manipulator 20 sämtlicheThe reactor is charged with new fuel elements via the gate valve 13 in the loading and unloading drum 14, which with the help of the drum drive 15 around the vertical central axis is rotatable, and further via the gate valve 16 into the conveyor pipe 17. The drum 14 is with a Capacity for, for example, twenty fuel elements and is increased when filling the axis rotated to each have a hole for receiving the fissile material elements under the gate valve 13 bring. From the drum 14, the individual sticks are made with the help of the elevator 18 conveyed into the bore 19 in the reactor shell 2 and removed therefrom with the aid of the manipulator 20. The elevator can be operated by opposing threads, cables or the like. With help of the arm 21, the manipulator 20 sweeps all
809 637/388809 637/388
Stellen des Reaktorkerns und Reflektors und kann die einzelnen Brennstoffelemente aus der Bohrung 19 zu den entsprechenden zu beladenden Bohrungen des Reaktorkerns 1 befördern. Der Manipulator wird mit Hilfe des Zahnradantriebes 22 in bekannter Weise betätigt. Das außerhalb des Reaktorkerns liegende Aufzugrohr 17 kann gegebenenfalls auch außerhalb des Reflektors angebracht werden. Die Regelung des Reaktors erfolgt in bekannter Weise durch Regelstäbe 23 mit Hilfe der Antriebe 24. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind die Bohrungen für das Einfahren der Regelstäbe wie auch für die Aufnahme der Brennstoffelemente nicht dargestellt. Der gesamte Reaktor ist von dem Betonmantel 25 zur biologischen Abschirmung umgeben.Place the reactor core and reflector and can remove the individual fuel elements from the bore 19 the corresponding bores of the reactor core 1 to be loaded. The manipulator comes with Using the gear drive 22 operated in a known manner. The elevator tube lying outside the reactor core 17 can optionally also be attached outside the reflector. The regulation of the reactor takes place in a known manner by control rods 23 with the aid of the drives 24. For better clarity because of the holes for the retraction of the control rods as well as for the reception of the fuel elements not shown. The entire reactor is from the concrete jacket 25 for biological shielding surround.
Die erfmdungsgemäße Vorrichtung ist in Abb. 2 vergrößert gezeigt. Die einzelnen Brennstoffelemente werden in Richtung des Pfeiles 28 über den geöffneten Absperrschieber 13 über die Vorratskammer 14 in die Bohrung 26 gebracht. Dabei ist der Absperrschieber 16 geschlossen. Mit Hilfe des Trommelantriebes 15 wird nach dem Einbringen eines Elementes eine Drehung der Vorratskammer 14 um ein Element vorgenommen und das nächste Element eingebracht usf., bis die gesamte Vorratskammer 14 beladen ist. Danach wird der Absperrschieber 13. geschlossen und der Absperrschieber 16 geöffnet. Dadurch wird die Vorratskammer 14 unter vollen Betriebsdruck gesetzt und die Elemente aus den einzelnen Aufnahmekammern, wie beispielsweise die Kammer 27, durch den Aufzug 18 an den Manipulator befördert. Ist die Trommel 14 leer, wird der Absperrschieber 16 geschlossen und der Druck über eine nicht dargestellte Leitung abgeblasen. Anschließend wird der Schieber 13 wieder geöffnet und die nächsten Brennstoffelemente eingefüllt.The device according to the invention is shown enlarged in FIG. The individual fuel elements are in the direction of arrow 28 via the open gate valve 13 via the storage chamber 14 in the bore 26 brought. The gate valve 16 is closed. With the help of the drum drive 15, after an element has been introduced, the storage chamber 14 is rotated by one element made and the next element introduced, etc., until the entire storage chamber 14 is loaded. The gate valve 13 is then closed and the gate valve 16 is opened. This will make the Storage chamber 14 placed under full operating pressure and the elements from the individual receiving chambers, such as the chamber 27 through which Elevator 18 is conveyed to the manipulator. If the drum 14 is empty, the gate valve 16 is closed and the pressure is blown off via a line not shown. Then the slide 13 reopened and the next fuel elements filled.
In umgekehrter Reihenfolge wird die Entladung der einzelnen verbrauchten Brennstoffelemente aus dem Reaktor vorgenommen. Dabei ist es erfindungsgemäß möglich, eine gesonderte Entladekammer, die ähnlich wie die Beladekammer 14 gebaut ist, vorzusehen. Bei dieser wird dabei zweckmäßigerweise am untersten Teil ein Schieber 29 (gestrichelt dargestellt) vorgesehen, der die Entladetrommel öffnet und ein Hindurchfallen der verbrauchten Brennstoffelemente durch einen Ausfallschacht 30 in ein für die Ablagerung der verbrauchten Brennstoffelemente vorgesehenes Wasserbecken ermöglicht. Für diesen Fall ist eine Kühlung der Brennstoffelemente im Entladekanal und in der Entladetrommel vorzusehen und ebenfalls die Trommel gegen Strahlung nach außen durch eine Panzerung zu schützen. Bei Verwendung von zwei Trommeln ist es zweckmäßig, den Druckausgleich über die beiden Trommeln vorzunehmen.In reverse order, the discharge of the individual spent fuel elements is stopped made the reactor. It is possible according to the invention, a separate discharge chamber, the similar to how the loading chamber 14 is built to be provided. In this case, it is expedient to use the lowest part a slide 29 (shown in dashed lines) is provided, which opens the unloading drum and a The spent fuel elements fall through a discharge chute 30 into a storage area the used fuel elements provided water basin allows. For this case it is to provide a cooling of the fuel elements in the unloading channel and in the unloading drum and likewise to protect the drum against radiation to the outside by means of armor. When using two Drums, it is advisable to equalize the pressure on the two drums.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED26401A DE1038665B (en) | 1957-09-07 | 1957-09-07 | Loading and unloading device for a reactor operated with high cooling gas pressure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DED26401A DE1038665B (en) | 1957-09-07 | 1957-09-07 | Loading and unloading device for a reactor operated with high cooling gas pressure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1038665B true DE1038665B (en) | 1958-09-11 |
Family
ID=7038870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED26401A Pending DE1038665B (en) | 1957-09-07 | 1957-09-07 | Loading and unloading device for a reactor operated with high cooling gas pressure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1038665B (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3138535A (en) * | 1958-11-21 | 1964-06-23 | Fortescue Peter | Nuclear reactor having transfer mechanism |
US3179569A (en) * | 1960-12-14 | 1965-04-20 | Gen Dynamics Corp | Loading-unloading system for a nuclear reactor |
DE1192333B (en) * | 1959-03-27 | 1965-05-06 | Loire Atel Forges | Device for loading and unloading the channels of a pressurized gas-cooled nuclear reactor |
DE1275697B (en) * | 1963-07-13 | 1968-08-22 | Kernforschung Gmbh Ges Fuer | Device for loading fuel element channels in a nuclear reactor |
DE1289924B (en) * | 1960-02-12 | 1969-02-27 | Sulzer Ag | Atomic nuclear reactor with pressure pipes |
-
1957
- 1957-09-07 DE DED26401A patent/DE1038665B/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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