DE1054185B - Kernreaktor mit Lademaschine - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei Kernreaktoren, die ein Reaktorgefäß mit Deckel besitzen, ist der Zugang zu den Brennstofrelementen bekanntlich durch verschließbare Durchtrittsöffnungen im Deckel möglich, die entsprechend der Gittergeometrie über den Deckel verteilt sind und meist auch zahlenmäßig mit der Anzahl dar Gitterpositionen (zumindest bestimmter Zentralpositionen) übereinstimmen. Die zugeordnete Lademaschine befindet sich in diesem Falle oberhalb des Gefäßdeckels und ist zumeist mit einem Greifermechanismus ausgestattet.

Das Auswechseln der Brennstoffelemente mit Hilfe einer solchen Lademaschine geht bei Reaktoren der vorerwähnten Bauart im allgemeinen so vor sich, daß nach druckdichtem Aufsetzen dar Lademasohiine zunächst der jeweilige Dichtverschluß einer Elementenposiition geöffnet und beiseite gestellt wird und daß alsdann das zugehörende Brennstoffelement herausgenommen wird. Entsprechend ist nach dem Einsetzen der Brennstoffelemente der einzelne Dichtverschluß in einem besonderen Arbeitsgang zu verschließen.

Weitere Umständlichkeiten ergeben sich für den Fall, daß Brennstoffelemente nicht gänzlich aus dem Reaktor entfernt und durch frische Elemente ersetzt werden sollen, sondiern zur Vergleichmäßigung des Abhrandes gegeneinander positionsvertauscht werden sollen. Hierzu wird man zunächst daran denken, die herausgezogenen Elemente der einen Gitterposition vorübergehend in oder außerhalb der Lademaschine bis naoh dem Einsetzen der auszutauschenden Elemente der zugeordneten Gitterposkion in die frei gemachten Plätze zu lagern bzw. abzustellen. Dadurch wird eine Vielzahl von Arbeitsgriffen und -bewegungen der Lademaschinengreifer notwendig, die besonders bei solchen Gitteranordnungen lästig ist, bei denen die einzelnen Gitterpositionen mit mehreren etagenförmig übereinander angeordneten Brennstoffelementen besetzt sind.

Diese Nachteile entfallen gemäß der Erfindung dadurch, daß einerseits die Lademaschine mindestens zwei Greifervorrichtungen besitzt, die in einem druckfesten, als Speichermagazin benutzten Lademaschinenbehälter angeordnet und aus der Speicher-Stellung in die ArbeitssteMung über der verschließbaren Durchtrittsöffnung im Behälterboden verschwenkbar sind, und daß andererseits jedes Brennstoffelement mit dem zugeordneten Ddchtverschluß eine bauliche Einheit bildet. Auf diese Weise entfällt sowohl das vorübergehende Absetzen der Elemente beim Brennstoffpositionswechsel, als auch das einzelne Ergreifen von Brennstoffelement und Dichtverschluß.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein AusführungsbeispM des neuen Kernreaktors im Längsschnitt.

Der oberhalb des Reaktorgefäß deckels 1 angeord-

Kernreaktor mit Lademaschine

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Hermann Kumpf₁ Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden

nete druckfeste Behälter 2 der Ladeeinrichtung enthält das drehbar gelagerte Trommelmagazin 3 zur Aufnahme mindestens zweier Brennstoffelemente und ferner die beiden an der Trommel befestigten Greifervorrichtungen 4, 5. Im Boden befindet sich die verschließbare (in der Zeichnung offene) Durchtrittsöffnung 6, an die sich die rahrstutzenformige Deckelausstü'lpung 7 anschließt. Die Mittel zur Abdichtung an der Übertrittsstelle sind nicht näher dargestellt. Im Einzelfall kann das Eigengewicht der Ladeeinrichtung ausreichen, um die sich berührenden Dichtungsmittel gas dich t aufeinander up res s en.

Der Behälter 2 ist in den drei Koordinatenrichtungen varfahrbar aufgehängt. Für die Bewegung in der Waagerechtebene dient die auf der drehbar gelagerten Schiene 8 verschiebbare Laufkatze 9, für die Bewegung in der Senkrecihten der Spindelantrieb 10. Statt des Spindelantriebes kann auch ein Seil- oder Kettenzug verwendet werden. Ebenso kann die Lademaschine aber auch auf einem verfahrbaren Untersatz montiert sein.

Das im Behälter 2 befindliche Trommelmagazin 3 enthält die Brennstoffelemente Il_j 12_, die mit den Deckelfüllstücken 13 und den Deckelverschlüssan 14 jeweils eine bauliche Einheit bilden. Es ist angenommen, daß das Element 11 gerade aus der darunter befindlichen Gitterposition 15 herausgenommen worden ist und gegen das an der rechten Greifervorrichtung 5 hängende Element 12 ausgetauscht werden soll.

Innerhalb der Moderatorwanne 16 sind die Leitrohre der Brennstoffelemente am oberen und unteren Ende in den Halterungen 17 gelagert, von denen der Einfachheit halber nur diejenigen für zwei Elementenpositionen 15, 18 dargestellt sind. Die Position 18 ist,

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Claims (5)

wie ersichtlich, besetzt. Im oberen Teil enthalten die Halterungen je ein Schieberelement 19, die bei herausgezogenen Brennstoffelementen in der für Position 15 gezeigten Stellung stehen und ein Übertreten des kälteren Moderators aus der Moderatorwanne in das darüber befindliche heiße Kühlmittel verhindern. Sie weisen zu diesem Zweck entsprechend knapp bemessene Durchtrittsöffnungen auf. Der zweischichtige Gefäßdeckel mit den der Anzahl der Brennstoffkanäle entsprechenden Zahl von Ausstülpungen (der Einfachheit halber sind nur die Ausstülpungen 7, 20 dargestellt) steht im Betrieb unter dem Anpreßdruck des Kühlmittels und stützt sieh über die Glieder 21 gegen den oberen Kragen des Reaktorgefäßes 22 ab. Zur Vermeidung von Leckwrlusten und aus Gründen der Abschirmung ist die Ladeeinrichtung in den Behälter 23 eingebracht, der gasdicht mit dem oberen Rand des Reaktorgefäßes verbunden ist. Sein Nebenraum 24 gestattet der Ladeeinrichtung Zutritt zum Schleusenkanal 25, durch die die frischen oder ausgebrannten Brennstoffelemente ein- und ausgebracht werden. Zur Erläuterung des Auswechselvorganges sei angenommen, daß sich — entgegen der Darstellung in der Zeichnung — das im Trommelmagazin an der linken Vorrichtung hängende Brennstoffelement zunächst innerhalb der Moderatorwanne, also in der Position 15, befindet. Zum Auswechseln dieses Brennstoffelementes wird der Behälter 2 der Ladeeinrichtung auf die zugehörige Deckelausstülpung 7 druckdicht aufgesetzt und Kühlmittel in die Magazintrommel zur Auffüllung eingelassen. Dann wird die Greifervorrichtung nach unten ausgefahren und mit ihr der Deckelverschluß gelöst. Hierauf wird der Deckelverschluß von den Greiferklauen gefaßt und, da das Füllstück mit diesem und dem Brennstoffelement eine bauliche Einheit bildet, mit dem Brennstoffelement nach oben in die Trommel (wie eingezeichnet) gezogen. Durch Drehen der Trommel wird das neue, bereits in der Trommel befindliche Brennstoffelement über die offene Durchtrittsöffnung des Deckels bewegt und von der zugeordneten Greifervorrichtung mitsamt dem Füllstück und dem Deckelverschluß in die leere Gitterposiition eingesetzt. Nach Verschraubein des Deckelverschlusses durch die Graifervorrichtung kann die Ladeeinrichtung in den Schleusenraum 26 gefahren werden, um dort das ausgewechselte Brennstoffelement gegen ein frisches auszutauschen. Patentansprüche.-

1. Kernreaktor mit Reaktorgefäß und einer oberhalb des Gefäß deckels angeordneten Lademaschine, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die Lademaschine mindestens zwei Greifervorrichtungen besitzt, die in einem druckfesten, als Speichermagazin benutzten Lademaschinenbehälter angeordnet und aus der Speicherstellung in die Arbeitsstellung über der verschließbaren Durchtrittsöffnung im Behälterboden verschwenkbar sind, und daß andererseits jedes Brennstoffelement mit dem zugeordneten Dich.tverschluß eine bauliche Einheit bildet.

2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lademaschinenbehälter oberhalb des Reaktors in den drei Koordinatenrichtungen veirfahrbar aufgehängt ist.

3. Kernreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lademaschinenbehälter für die Bewegung in dar Waagerechtebene an einer Laufkatze aufgehängt ist, die auf einer entsprechend drehbaren Schiene angeordnet ist, und daß er für die Bewegung in der Senkrechten an Hub- und Senkmitteln der Laufkatze bzw. der Schiene, z. B. einem Seil- bzw. Spindelantrieb, befestigt ist.

4. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Reaktoren mit in die Deckeldurchbrechungen eingesetzten Abschirmstopfen diese mit dem zugehörenden Brennstoffelement und dem Dichtverschluß eine bauliche Einheit bilden.

5. Kernreaktor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der baulichen Einheit gelenkig bzw. biegeweich, miteinander verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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