DE1054603B - Aufbau eines Atomreaktorkernes - Google Patents

Description

bundesrepublik deutschland

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1054

anmeldetag:

bekanntmachung der anmeld ung und ausgabe der auslege s ch ri ft:

ausgabe der patentschrift:

kl. 21g 21/20

INTERNAT. KL·. G 21

17. januar 1958

9. april 1959 8. oktober 1959

stimmt Oberein mit auslegeschrift

1 054 603 (d 27218 viii c / 21 g)

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufbau eines Atomreaktorkernes, insbesondere für Druckwasserreaktoren, bei welcher die Brennstoffelemente in Magazinen angeordnet und zwischen den Brennstoffelementen und der Magazinwand Abstandhalter angebracht sind. Die Erfindung besteht darin, daß aus verschiedenen Gründen die Magazinwände vorteilhafterweise in einer solchen Blechstärke ausgeführt sind, daß sie sich unter dem Druck des Wassers an den Brennstoffelementen bzw. den Abstandhaltern anlegen.

Um einen entsprechenden Anpreßdruck zu erreichen, werden erfindungsgemäß die Zu- und Abströmquerschnitte für den Kühlmittelstrom in den Spalten zwischen den Magazinen so bemessen, daß beim Durchströmen des Kühlmittels durch den Atomreaktorkern in den Spalten ein höherer Druck als in den Magazinen entsteht.

Bei dem bekannten Aufbau von Druckwasserieaktoren wird jeweils eine größere Anzahl von Brennstoffelementen in Gruppen zusammengefaßt oder sogar in Kästen, sogenannten Magazinen, aus rostfreiem Stahl- oder Zirkonblech untergebracht, wobei die Magazine von einer ein- oder mehrteiligen Platte und einer gleich gestalteten oberen Platte im Kern gehalten werden. Zwischen den einzelnen Brennstoffstäben sowie den Randstäben und der Magazinwand sind Abstandhalter eingebaut, um die Lage der Brenn^ Stoffelemente gegeneinander und innerhalb des Magazins genau festzulegen. Zu diesem Zweck müssen — wenn man die Elemente in einem allseits dichten Gefäß unterbringen will ■— die Magazinwände so in ihrer Steifigkeit ausgebildet werden, daß eine feste Verankerung der Stäbe gegenüber der Magazinwand und gegeneinander möglich ist. Dabei müssen praktisch die Magazinwände so stark ausgebildet werden, daß das gesamte Brennstoffelementenbündel von ihnen gehalten wird. Das bedingt aber bei den ebenen Wänden eine sehr große, für den Neutronenfluß störende Wandstärke. Zusätzlich verteuert eine solche Maßnahme die Anlagekosten infolge der hohen Preise des Materials, aus dem die Wände hergestellt werden.

Zur Vermeidung dieser Nachteile und Verbilligung der Reaktorkonstruktion wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Magazinwände so dünn auszuführen, wie es mit Rücksicht auf den Trarisport und die Handhabung beim Einsetzen und Ausbauen gerade zulässig erscheint. Zur Erzielung einer ausreichenden Führung der Brennstoffelemente wird der Kühlmittelstrom so geleitet, daß der Druck in den Spalten zwischen den einzelnen Magazinen höher ist als der Druck innerhalb derselben. Dadurch werden die ebenen Magazinwände während des Betriebes durch den Wasserdruck nach innen gegen das Bündel der Aufbau eines Atomreaktorkernes

Patentiert für:

Deutsche Babcock & Wilcox-Dampfkessel - Werke Aktiengesellschaft, Oberhausen (Rhld.)

Arno Müller, Oberhausen (Rhld.), ist als Erfinder genannt worden

Brennstoffstäbe bzw. die Abstandhalter zwischen den Randstäben und den Magazinwänden gedrückt und allseitig unter Spannung gehalten. Die Druckerhöhung in den Spalten läßt sich in verhältnismäßig einfacher Weise durch eine entsprechende Bemessung dier Zu- und Ableitungsquerschnitte des in den Spalten zwischen den Magazinen strömenden Wassers erzielen.

Als weiterer Vorteil der erfindungsgeraäßen Anordnung ist die Tatsache zu bezeichnen, daß bei Reaktorkernen, die zweimal vom Kühlwasser durchströmt werden, also zwei flutige Wasserführung aufweisen, die verhältnismäßig starke Stützwand zwischen den beiden Fluten in Wegfall kommen kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung iu einem Ausführungsbeispiel, das einen Längsschnitt durch einen Druckwasser-Reaktor darstellt, wiedergegeben. .

Die Brennstoffstäbe 1 sind unter ZwtschenIegung von Abstandhaltern 2 in den Magazinen S zusammengefaßt, wobei die Brennstoffstäbe von einer ein- oder mehrteiligen unteren Platte 4 und einer oberen Platte 5 gehalten werden.

Um die verhältnismäßig dünnen Magazinwandungen zum Anliegen an die Abstandhalter bzw. die Brennstoffstäbe zu bringen, wird der Zuleitungsquerschnitt 6 etwas größer als der Ableitungsquerschnitt 7 bemessen, so daß eine geringe Druckerhöhung zwischen den einzelnen Magazinwandungen entsteht.

Bei einflutigem Wasserstrom erfolgt die Wasserführung in Richtung der Pfeile 8 von unten und wird oben in Richtung der Pfeile 9 abgezogen. Bei zweiflutigem Wasserstrom erfolgt die Zufuhr ebenfalls in Richtung der Pfeile 8 von unten, jedoch nur über den Zuströmquerschnitt 10, und nach dem Durchströmen der mittleren Magazine erfolgt eine Umleitung des Wasserstromes in Richtung der Pfeile 11 durch die

909 616/276

Claims (2)

außenliegenden Magazine. Der den Reaktorkern umschließende Druckbehälter 12 ist in bekannter Weise von einem der biologischen Abschirmung dienenden Betonmantel umgeben. Patentansprüche:

1. Aufbau eines Atomreaktorkernes, insbesondere far Druckwasserreaktoren, bei welchem die Brennstoffelemente in Magazinen angeordnet und gegebenenfalls zwischen den Brennstoffelementen und/oder der Magazinwand Abstandhalter angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazinwinde in einer solchen Blechstärke aus-

geführt sind, daß sie sich unter dem Druck des Wassers an den Brennstoffelementen bzw. den Abstandhaltern anlegen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu-und Abströmquerschnitte für den Kühlmittelstrom in den Spalten zwischen den Magazinen so bemessen sind, daß beim Durchströmen des Kühlmittels durch den Reaktorkern in den Spalten ein höherer Druck als im Inneren ic der Magazine entsteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Band 3 der Buohreihe »Peaceful Uses of Atomic Energy«, New York 1955, S. 232, 233 und 251.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

& 809 789/410 3. 59 (909 616/27& 10.59)