DE1079231B - Einrichtung an Kernreaktoren zur Einstellung des Kuehlstromes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kernreaktoren, bei denen das Kühlmittel im Gegeiastrom die Brennstoffkanäle passiert; und zwar fließt das Kühlmittel auf seinem Weg zuerst durch einen ringförmigen Zwischenraum zwischen, einem Innenrohr des Brennstoffeinsatzes und einem äußeren konzentrischen Rohr, und anschließend nach Umkehr der Strömungsrichtung durch das Innenrohr über die darin enthaltenen Brennstoffelemente hinweg.

Erfindungsgemäß ist bei der vorgeschlagenen Reaktorbauweise das Innenrohr um seine Längsachse drehbar, und es weist Mittel auf, welche den Strömungsweg entsprechend dem Grad der Drehung des Innenrohres begrenzen.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen erläutert werden, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt der einen Ausführungsform der Erfindung, während

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Alternativausführungsform der Erfindung wiedergibt.

Fig. 1 zeigt eine Bauteilgruppe eines graphitmoderierten, mit flüssigem Natrium gekühlten Kernreaktors, welcher Behälter 350 und 351 für heißes bzw. kühleres flüssiges Natrium aufweist, die durch eine Scheidewand 352 getrennt und thermisch durch Block- oder Ziegellagen 317 voneinander isoliert sind. Ein äußerer Mantel oder Stützrohr 353, welches von dem Sammelbehälter 350 für heißes Natrium durch den Sammelbehälter 351 für das weniger heiße Natrium verläuft und an seiner Durchgangsstelle durch die Scheidewand 352 und durch eine Platte 354 angeschweißt ist, bildet den Grundbauteil des KaIt-Natrium-Förderbehälter 351. Ein Rohr 355., das mit dem Aufbaurohr 353 verbunden ist, weist ein unteres verschlossenes Ende 356 auf. Ein Innenrohr 357, dessen beide Enden offen sind und das koaxial durch das Rohr 353 und 355 verläuft, wird im Rohr 353 über einen in einem Stück bestehenden Flansch 358 stopfenartig gehalten. Ein mit dem Flansch 358 in einem Stück ausgebildeter und im Abstand von Innenrohr 357 gehaltener Bund 359 hat kreisförmige einander gegenüberliegende Kanäle 360, welche sich in Größe und Form mit den Kanälen 361 im Rohr 353 decken, das mit dem Kalt-Natrium-Förderbehälter 351 verbunden ist. Das Innenrohr 357 weist Kanäle auf, die mit dem Heiß-Natrium-Förderbehälter 350 verbunden sind, und ist innerhalb des äußeren Aufbaurohres 353 drehbar.

Während des Betriebes strömt »kaltes« Natrium aus dem Kalt-Natrium-Förderbehälter 351 durch die Kanäle 360 und 361 in den kreisförmigen Zwischenraum 363 zwischen den Rohren 353 und 357. Aus dem ringförmigen Zwischenraum 363 fließt das Natrium im Innenrohr 357 hoch über die darin enthaltenen Einrichtung an Kernreaktoren
zur Einstellung des Kühlstromes

Anmelder:

United Kingdom Atomic Energy Authority, London

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,
Siegen (Westf.), Oxanienstr. 14

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 24. Juni 1957

Ronald Scott Challender,
Appleton, Warrington, Lancashire,

und August Roumph,

Culcheth, Warrington, Lancashire (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

(nicht gezeigten) Brennstoffelemente hinweg und durch die Kanäle 362 heraus in den Heiß-Natrium-Förderbehälter 350. Das Natrium wird beim passieren der Brennstoffelemente erhitzt und hat seine maximale Temperatur erreicht, wenn es den oberen Flußweg quert (durch die Pfeile 364 in Fig. 1 angedeutet). Eine Steuerung des Durchsatzes der Natrium-Flüssigkeitsmenge kann durch Drehen des Innenrohres 357 relativ zum Außenrohr 353 erfolgen, indem die Kanäle 360 und 361 gegeneinander verschoben werden, wodurch die Querschnittsfläche des Durchlasses für das Natrium verändert wird.

In Fig. 2 ist eine Alternativausführung der Erfindung gezeigt. In diesem Falle wird das Innenrohr 357 im Außenrohr 353 vermittels eines inneren Flansches 365 zentriert, der die Abdichtung des Rohres 353 bewirkt. Das Innenrohr 357 hat kreisrunde, sich gegenüberliegende Kanäle 366, welche sich mit den Kanälen

367 des Außenrohres 353 decken, in den Heiß-Natrium-Förderbehälter 350 münden und durch den Flansch 365 verlaufen. Das Außenrohr 353 weist ebenfalls kreisrunde, sich gegenüberliegende Kanäle

368 auf, die in den Kalt-Natrium-Förderbehälter 351

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münden. Der Flansch 365 kann in einem Stück mit und außen im Innenrohr 357 ausgebildet und angeordnet werden.

In diesem Fall fließt das Natrium (wie durch die Pfeile 370 gezeigt) von dem Kalt-Natrium-Förderbehälter 351 durch die Kanäle 368, die ringförmige Öffnung 363 zwischen den Rohren 353 und 357 hinab, zum Innenrohr 357 zurück und durch die Kanäle 366 und 367 in den Heiß-Natrium-Förderbehälter 350 hinein. Wiederum wird die Steuerung des Natr_;iumdurch-Satzes vermittels Drehung des Innenrohres 357 relativ zum Außenrohr 353 erreicht, indem die Kanäle 366 und 367 gegeneinander verschoben werden.

Eine besondere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung besteht bei Natrium-Graphit-Kernreaktoren.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Einstellung des Kühlstromes in den Brennstoffkanälen von Kernreaktoren, bei denen das Kühlmittel im Gegenstrom diese Kanäle passiert, dadurch, daß es zuerst durch den Ringraum zwischen einem Innenrohr und einem zu diesem konzentrischen Außenrohr des Brennstoffeinsatzes und dann durch das Innenrohr über die darin befindlichen Brennstoffelemente hinweg verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr um seine Längsachse drehbar ist und eine Steuereinrichtung aufweist, welche den Strömungsweg je nach dem Ausmaß der Innenrohrdrehung einschnürt und so den Kühlmitteldurchsatz variiert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr Durchbrüche aufweist, die in den ringförmigen Zwischenraum zwischen Innen- und Außenrohr münden, und daß Mittel zum Begrenzen bzw. Einschnüren dieser öffnungen, entsprechend dem Grad der Drehung des Innenrohres, vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche öffnungen der Kanäle im Außenrohr entsprechend dem Grad der Drehung des Innenrohres begrenzen, eine Hülse aufweisen, die mit geringem Spiel im Außenrohr sitzt und durch das Innenrohr gehalten wird und die öffnungen aufweist, welche denen des Außenrohres komplementär sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche den Kühlmittelstrom begrenzen, einen Außenflansch aufweisen, der mit dem Außenrohr aus einem Stück ausgebildet ist und das Innenrohr in einer strömungsmitteldichten Weise derart umgreift, daß letzteres sich im Flansch frei zu drehen vermag, daß außerdem Kanäle oder Durchbrüche im Außenrohr und Kanäle, die radial durch den Flansch verlaufen, vorhanden sind und daß die Durchbrüche des Innenrohres denen des Außenrohres entsprechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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