DE1064159B

DE1064159B - Deckel fuer den Behaelter eines heterogenen Kernreaktors

Info

Publication number: DE1064159B
Application number: DEA28622A
Authority: DE
Inventors: Lars Leine; Kristian Dahl Madsen
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1955-11-24
Filing date: 1958-11-07
Publication date: 1959-08-27
Also published as: FR72813E; GB818667A; DE1055140B; GB797485A; FR1163494A

Description

DEUTSCHES

Es ist ein Kernreaktor für niedrige Temperatur vorgeschlagen worden, bei dem ein gemeinsames Moderator- und Kühlsystem in einem dünnwandigen Behälter aus Werkstoff mit geringer Neutronenabsorption, z. B. Aluminium, untergebracht ist. Der genannte Behälter ist mit Abstand von einem zusätzlichen Behälter, beispielsweise aus Stahl, umgeben. Der Raum zwischen den beiden Behälterwänden enthält das Reflektormaterial, z. B. Graphit. Das Kühlmittel für den Reflektor wird durch ein gemeinsames Ausdehnungsgefäß auf gleichem Druck gehalten wie der Moderator. Der äußere Behälter ist somit für den herrschenden Druck im Moderator- und Kühlsystem bemessen. Der Reaktor ist oben mit einem Sammelgefäß für das austretende Kühlmittel versehen. Die Rohre, in denen das Kühlmittel an den Brennstoffstäben vorbeiströmt, die Strömungsrohre, münden in die Bodenplatte des Sammelgefäßes ein. Die Brennstoffstäbe, die in den Strömungsrohren untergebracht sind, sind an dem abnehmbaren Deckel des Sammelgefäß es aufgehängt.

Die Erfindung betrifft die Ausbildung des Sammelgefäßes insbesondere des Deckels des Reaktorbehälters, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Reaktordeckels als Sammelgefäß für das Kühlmittel in der Weise ausgebildet ist, daß der eigentliche Deckel mit dem Boden des Sammelgefäßes verbunden ist und Deckel und Boden durch Buchsen zusammengehalten sind, die in den Durchführungsöffnungen für die Brennstoffelemente im Deckel und Boden eingesetzt und mit Ausströmungsöffnungen gegen das Sammelgefäß versehen sind und Tragorgane für die Brennstoffelemente aufnehmen.

Unter Brennstoffelemente werden die Brennstoffstäbe und die Strömungsrohre verstanden, die leicht auswechselbare Einheiten bilden. Die genannten öffnungen im Deckel erlauben das Auswechseln von Brennstoffelementen, ohne daß der Deckel abgehoben werden muß. Die unteren Enden der Buchsen sind vorzugsweise abgefast und mit dem Boden des Sammelgefäßes verschweißt, nach oben sind sie vorzugsweise so verlängert, daß ein Sicherheits- oder Regelstab im herausgezogenen Zustand über das obere Ende der Buchsen nicht herausragt.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Reaktor und

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil des Deckels und der Behälterwand mit einer Buchse nach der Erfindung.

In der Zeichnung sind für die Teile, die mit denen des einleitend genannten Patentes übereinstimmen, dieselben Bezugsziffern verwendet worden. So bezeichnet 1 die Brennstoff stäbe (Fig. 2) und 2 das Deckel für den Behälter
eines heterogenen Kernreaktors

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget_r Vasteras (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt, Gießen, Bismarckstr. 43

Beanspradite Priorität: Scliwedea vom 17. Januar 1957

Lars Leine und Kristian Dahl Madsen, Västeräs (Schweden), sind als Erfinder genannt worden

Moderatorwasser und 3 die für die Regelung benötigten neutronenabsorbierenden Stäbe (Fig. 1). Diese Teile befinden sich in dem verhältnismäßig dünnwandigen Reaktorbehälter 4. Dieser ist von einem Druckbehälter 5 aus Stahl in solchem Abstand umgeben, daß Platz für den Reflektorgraphit 6 vorhanden ist. Der Behälter ist durch einen Deckel abgeschlossen, dieser ist als Sammelgefäß 7 für das als Kühl- und Wärmetransportmittel dienende Schwerwasser ausgebildet, das durch die Strömungsrohre 8 entlang den Brennstoff stäben gesaugt wird und durch das Sammelgefäß 7 und die Rohrleitungen 9 in einen nicht gezeigten Wärmeaustauscher und durch ein Rohr 10 zurück in den Behälter 2 strömt. Die unteren Enden der Rohre 8 sind offen und sitzen lose auf konischen Nippeln 20, die oberen Enden der Rohre sind an Ausströmstutzen 21 befestigt, beispielsweise angenietet.

Jeder Stutzen 21 wird von einem Dichtungspfropfen 22 gegen einen Sitz 23 gepreßt, so daß das Moderatorwasser 2 nicht direkt in das Sammelgefäß 7 einströmen kann. Im Ausströmstutzen sind Ausströmöffnungen 24 vorgesehen. Mit entsprechenden, in gleicher Höhe mit den öffnungen 24 angeordneten öffnungen 25 versehene Buchsen 26 sind durch Löcher in dem Reaktordeckel 11 geführt und mit dem Gefäßboden 12 beispielsweise verschweißt. Zwischen dem Dichtungspfropfen 22 und dem oberen Ende des

909 609/350

Claims

Ausströmungsstutzen 21 ist ein im Querschnitt keilförmiger Dichtungsring 27 festgepreßt. Der Stutzen 21 wird von dem Pfropfen 22 durch einen Ring 28 getragen. Beim Auswechseln eines Brennstoffelementes wird der Pfropfen 22 aufgeschraubt und herausgezogen, wobei das Brennstoffelement mitfolgt. Soll der Deckel abgenommen werden, so werden die Spannmuttern 29 abgeschraubt. Das Schwerwasser kann durch ein Rohr 30 abgesaugt werden, das oben durch den Deckel geführt ist. Das Kühlmittel, beispielsweise CO2, für den Reflektor wird durch ein Rohr 31 eingeführt und durch Rohre 32 abgeführt. Nach Passieren eines Wärmeaustauschers und einer Umlaufpumpe fließt es durch das Rohr 31 zurück. Wenn hierbei beispielsweise Graphit oder Beryllium als Reflektormaterial angewendet wird, das mit dem Wasser in Berührung kommen darf, kann der Behälter 4 gegebenenfalls auch in Fortfall kommen. Außerdem fallen dann auch die Rohre 31 und 32 fort, da das Moderatorwasser den Reflektor kühlt. Die Anordnung nach der Erfindung hat im wesentlichen folgende Vorteile: Die einzelnen Brennstoffstäbe können ausgewechselt werden, ohne daß der große, schwere Deckel abgenommen werden muß. Außerdem kann jedes Strömungsrohr zusammen mit dem Brennstab herausgenommen werden, was eine stabilere Konstruktion der Brennstoffelemente gestattet. Patentanspruch!-::

1. Deckel für den Behälter eines heterogenen Kernreaktors, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Reaktordeckels (11) als Sammelgefäß (7) für das Kühlmittel in der Weise ausgebildet ist, daß der eigentliche Deckel und der Boden 12 dieses Sammelgefäßes verbunden und durch Buchsen (26) zusammengehalten sind, die in Durchführungsöffnungen für die Brennstoffelemente im Deckel und Boden eingesetzt und mit Ausströmöffnungen (25) gegen das Sammelgefäß (7) versehen sind und Tragorgane für die Brennstoffelemente aufnehmen, die mit Ausströmöffnungen (24) in Höhe mit den Ausströmöffnungen (25) der Buchsen versehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Buchsen (26) nach innen gerichtete Dichtungen (23) für die Ausströmstutzen (21) haben, die an den Strömungsrohren (8) der Brennstoffelemente angebracht sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (26) innerhalb des Deckels (11) mit Innengewinden zur Aufnahme von Dichtungspfropfen (22) mit Außengewinden versehen sind, mit denen die Ausströmstutzen (21) gekuppelt sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmstutzen (21) der Brennstoffelemente am unteren Ende mit Anlageflächen (23) an den unteren Enden der Buchsen versehen sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Dichtungspfropfen (22), dem oberen Teil des Ausströmstutzens (21) und der Buchse (26) ein vorzugsweise im Querschnitt keilförmiger Dichtungsring (27) eingelegt ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmstutzen (21) von dem Dichtungspfropfen (22) durch einen Ring (28) getragen wird, der in eine Nut am unteren Ende des Dichtungspfropfens (22) eingreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen