DE1084391B

DE1084391B - Device for feeding well systems in plants such as nuclear reactors

Info

Publication number: DE1084391B
Application number: DED23073A
Authority: DE
Inventors: Walter Kuhlmann; Arno Mueller
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1956-06-02
Filing date: 1956-06-02
Publication date: 1960-06-30

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschicken von Bohrlochsystemen bei Anlagen wie Kernreaktoren, die hochenergetische Strahlen aussenden und bei denen das Bohrlochsystem in kleinere Bohrlochgruppen unterteilt ist, wobei jeder Bohrlochgruppe ein gemeinsames Einsatzrohr zugeordnet ist, in welches von außen eine verschieb- und dreh- und gegebenenfalls radial ausschwenkbare Vorrichtung eingesetzt werden kann.The invention relates to a device for loading of borehole systems in facilities such as nuclear reactors that emit high-energy rays and wherein the well system is divided into smaller well groups, each well group a common insert tube is assigned, in which a sliding and rotating and from the outside optionally radially pivotable device can be used.

In Kernreaktoren z. B. sind die stabförmigen Brennstoffelemente mit einem bestimmten Gitterabstand parallel zueinander in entsprechenden Bohrungen oder Führungsrohren bzw. Brennstoffkanälen waagerecht oder senkrecht angeordnet. Meist befinden sich in einer Bohrung mehrere Brennstoffelemente hinter- bzw. übereinander. Den gesamten Reaktorkern mit den Brennstoffelementen umschließt ein Behälter, der bei einigen Anlagen drucklos, bei den meisten aber druckfest ist, wie bei den Wärmekraftreaktoren, wo der Behälter dem Druck des Kühlmediums widerstehen muß.In nuclear reactors z. B. are the rod-shaped fuel elements with a certain grid spacing parallel to each other in corresponding bores or guide tubes or fuel channels arranged horizontally or vertically. Usually there are several fuel elements in one borehole behind or on top of each other. The entire reactor core with the fuel elements is enclosed in a container, which is pressureless in some systems, but pressure-resistant in most, as in the case of thermal power reactors, where the container must withstand the pressure of the cooling medium.

Damit die Brennstoffelemente in den Bohrungen ausgewechselt werden können, müssen diese durch die Behälterwandungen hindurch zugänglich sein. Dies ist verhältnismäßig leicht zu erreichen, wenn von jedem Brennstoffkanal ein Rohr durch die Behälterwand nach außen geführt und dort mit einem Deckel abgeschlossen wird. Konstruktiv ergeben sich hierbei aber Schwierigkeiten, da bei der üblichen Gitterteilung die Rohre sehr dicht beieinander liegen und dadurch die Stabilität des Behälters sehr schwächen.So that the fuel elements in the bores can be replaced, they have to go through the Be accessible through the container walls. This is relatively easy to achieve if by anyone Fuel channel, a pipe passed through the container wall to the outside and closed there with a lid will. In terms of construction, however, there are difficulties because of the usual grid division the pipes are very close to each other and thereby greatly weaken the stability of the container.

Gemäß einem älteren Vorschlag wird auf den Moderatorblock eine sogenannte Einfüll- oder Beschickungsführung aufgesetzt, die in ihrer Mitte mit einer Aufnahmevorrichtung versehen ist, in welche eine schwenk- bzw. drehbare und außerdem radial verstellbare Schütte eingesetzt werden kann, die durch eine Öffnung im Reaktordruckbehälter geführt wird. Wesentlicher Grundgedanke dieses Vorschlages ist also, innerhalb des Reaktorkerns unmittelbar über dem Moderatorblock ein festes, nicht entfernbares Element anzuordnen, das die sogenannte Schütte aufnimrit und außerdem an seinem oberen Ende so trichi srförmig ausgebildet ist, daß die aus der Schütte gelangenden Brennstoffelemente über diese Trichter in die Brennstoffkanäle geführt werden.According to an older proposal, a so-called filling or loading guide is placed on the moderator's block placed, which is provided in its center with a receiving device in which a pivotable or rotatable and also radially adjustable chute can be used, which by an opening is made in the reactor pressure vessel. The main idea behind this proposal is therefore a fixed, non-removable one within the reactor core immediately above the moderator block To arrange element that aufnimrit the so-called chute and also on its upper The end is so trichi sr-shaped that the Fuel elements coming out of the chute are guided into the fuel channels via these funnels will.

Bei dieser V rrichtung wird durch das bei den modernen Groß:-aktoren erforderliche häufige Umsetzen der Schütte ein Verschleiß hervorgerufen, der, da das Einfüll- oder Beschickungsstück im Reaktorkern fest angeordnet ist, nicht kontrollierbar ist und vor allen Dingen auch nicht repariert werden kann. Zudem kann auch dieses Einfüll- oder Beschickungs-Vorrichtung With this device, the frequent repositioning required by the modern large: -actuators the chute caused wear, as the filling or charging piece in the reactor core is fixed, cannot be controlled and, above all, cannot be repaired. In addition, this filling or loading device can also be used

zum Beschicken von Bohrlochsystemen
bei Anlagen wie Kernreaktorenfor feeding borehole systems
in facilities such as nuclear reactors

Anmelder:
Deutsche Babcock & Wilcox-Dampfkessel-Applicant:
German Babcock & Wilcox Steam Boiler -

Werke Aktiengesellschaft,
Oberhausen (RhId.), Duisburger Str. 375Works joint-stock company,
Oberhausen (RhId.), Duisburger Str. 375

Walter Kuhlmann, Bottrop,
und Arno Müller, Mülheim/Ruhr,
sind als Erfinder genannt wordenWalter Kuhlmann, Bottrop,
and Arno Müller, Mülheim / Ruhr,
have been named as inventors

stück in keiner Weise gewartet werden, da es unmittelbar den radioaktiven Strahlen ausgesetzt ist.piece must not be serviced in any way as it is directly exposed to radioactive rays.

Weiterhin ist das Einfüll- oder Beschickungsstück oder die Einfüll- oder Beschickungsführung im Hochtemperaturbereich des Reaktors vorgesehen, so daß die Gefahr von Wärmespannungen, Strahlenschäden und Korrosionen gegeben ist, durch die entweder das gesamte Stück oder auch nur Teile des Stückes betriebsunfähig werden können, ohne daß dann aber —■ ohne den gesamten Reaktor stillzulegen, eine Maßnahme, die in der Praxis nur außerordentlich ungerne vorgenommen wird und erhebliche Schwierigkeiten mit sich bringt — ein Auswechseln oder Reparieren der Teile möglich ist. Da, wie bereits oben ausgeführt, das Einfüll- oder Beschickungsstück unmittelbar im Hochtemperaturbereich liegt und den harten Strahlen des Reaktors ausgesetzt ist, muß zu seiner Herstellung ein relativ teueres und aufwendiges Material verwendet werden, wobei die Bearbeitung so genau und präzis sein muß, daß kein Festklemmen der einzuführenden Brennstoffelemente stattfinden kann, durch die sonst die ganze Beschickung illusorisch wird.Furthermore, the filling or charging piece or the filling or charging guide is in the high temperature range of the reactor provided so that the risk of thermal stresses, radiation damage and Corrosion is given through which either the entire piece or only parts of the piece become inoperable without then - ■ without shutting down the entire reactor, a measure which is extremely reluctant to do in practice and with considerable difficulties brings itself - it is possible to replace or repair the parts. Since, as already stated above, the filling or charging piece is directly in the high temperature range and the hard rays of the reactor is exposed, a relatively expensive and complex material must be used for its manufacture the machining must be so precise and precise that there is no jamming of the to be inserted Fuel elements can take place through which otherwise the whole loading becomes illusory.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die verschieb- und drehbare und gegebenenfalls radial ausschwenkbare Vorrichtung an dem in der Behälterwand befestigten Einsatzrohr aufgelagert ist. Hierdurch ergibt sich der nicht zu übersehende große Vorteil gegenüber der Vorrichtung gemäß dem erwähnten älteren Vorschlag, daß die eigentliche Beschickungsvorrichtung oben an der Behälterwand gehalten wird, so daß der durch das häufige Umsetzen dieser Beschickungsvorrichtung auftretende Verschleiß im Einsatzrohr jederzeit kontrolliert und gewartet werden kann, wobei dieses Einsatzrohr bzw. die Auflagerstellen für die Beschickungsvorrichtung ständig zu-According to the invention it is proposed that the displaceable and rotatable and optionally radial swing-out device is supported on the insert tube fastened in the container wall. Through this there is the not to be overlooked great advantage over the device according to the above older suggestion that the actual loading device is held at the top of the container wall, so that the wear in the insert tube caused by the frequent repositioning of this charging device can be checked and serviced at any time, with this insert pipe or the support points for the loading device constantly available

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gänglich sind und ohne große Schutzmaßnahmen noch in einfachster Weise repariert und korrigiert werden können. Die Gefahr von Wärmespannungen besteht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht, wobei sie außerdem der Einwirkung von Strahlungsschäden und Korrosion entzogen ist. Auch ist die Verwendung .von teueren Materialien deshalb nicht erforderlich, da bei dem ständig unter Kontrolle stehenden Einsatzrohr schon die geringsten Abänderungen vom Normquerschnitt kontrolliert werden können.are accessible and can be easily repaired and corrected without major protective measures can. There is no risk of thermal stress in the device according to the invention, wherein it is also protected from the effects of radiation damage and corrosion. Also is the use .of expensive materials therefore not necessary, since the insert tube is constantly under control even the slightest changes from the standard cross-section can be controlled.

Die Erfindung wird erläutert an Hand von drei Vorrichtungen, die in den Zeichnungen beispielsweise und vereinfacht dargestellt sind. Es zeigenThe invention is explained using three devices, which are shown in the drawings, for example and are shown in simplified form. Show it

Abb. 1 und 2 eine um 360° drehbare Vorrichtung, die mit einem parallel ausschwenkbaren Leitrohr ausgerüstet ist,Fig. 1 and 2 show a device that can be rotated through 360 ° and is equipped with a guide tube that can be swiveled out in parallel is,

Abb. 3 und 4 eine um 360° drehbare Vorrichtung, die mit einem an einem Gelenk ausschwenkbaren Leitrohr ausgerüstet ist,Fig. 3 and 4 a device which can be rotated through 360 ° and which has a guide tube which can be swiveled out at a joint is equipped

Abb. 5 und 6 eine Vorrichtung, die mit einem Ablenkverteiler ausgerüstet ist.Figs. 5 and 6 show a device equipped with a deflection manifold.

Gemäß Abb. 1 und 2 wird in ein über der Bohrlochgruppe, die z. B. aus 60 Bohrungen besteht, zentrisch angebrachtes Einsatzrohr 2, welches in den Raum 3 hineinragt und dessen Achse parallel zu den Bohrungsachsen liegt, die Vorrichtung 4 eingesetzt und auf einer Gleitfläche 5 um 360° drehbar angeordnet. Das Drehen der Vorrichtung erfolgt durch Drehen der Antriebswelle 6, die über das Zahnrad 7 die Drehung auf den auf der Vorrichtung 4 befestigten Zahnradkranz 8 überträgt, so daß jeder gewünschte Winkel einstellbar ist.According to Fig. 1 and 2 is in a above the well group, the z. B. consists of 60 holes, centrically attached insert tube 2, which protrudes into the space 3 and whose axis is parallel to the bore axes, the device 4 is inserted and on a sliding surface 5 arranged to be rotatable through 360 °. The device is rotated by rotating the drive shaft 6, the rotation on the gear ring 8 attached to the device 4 via the gear wheel 7 transmits so that any desired angle can be set.

Die Vorrichtung ist in ihrem unteren Teil mit einem Längsschlitz 9 versehen, der so groß bemessen ist, daß das in der Vorrichtung angeordnete Leitrohr 10 ausschwenkbar ist. Die Ausschwenkung des Leitrohres erfolgt durch die Drehung der Antriebswelle 11, die über die Zahnradübersertzung, welche sich im Kopf der Vorrichtung befindet, die Drehung auf die Welle 12 überträgt. Die Welle 12 überträgt über eine feste Kupplung 13 die Drehung auf die Spindel 14, die mit Links- und Rechtsgewinde versehen ist und die Spindelmuttern 15 trägt. Je nach der Drehrichtung laufen die Spindelmuttern 15 zusammen oder auseinander, so daß das Leitrohr ein- oder ausgeschwenkt wird, da die Spindelmuttern die Hebel 16 mitnehmen, die auch am Leitrohr 10 in auf ihm aufgeschweißten Pratzen 17 gelagert sind.The device is provided in its lower part with a longitudinal slot 9 which is so large is that the guide tube 10 arranged in the device can be swiveled out. The swinging out of the guide scope takes place by the rotation of the drive shaft 11, which is via the gear transmission, which is located in the Head of the device is located, which transmits rotation to the shaft 12. The shaft 12 transmits via a fixed coupling 13 the rotation on the spindle 14, which is provided with left and right-hand threads and the Spindle nuts 15 carries. Depending on the direction of rotation, the spindle nuts 15 converge or diverge, so that the guide tube is swiveled in or out because the spindle nuts take the lever 16 with them, which are also mounted on the guide tube 10 in claws 17 welded onto it.

Durch ein Einführrohr 18, das im Inneren der Vorrichtung angeordnet ist, wird das Bohrlochfüllstück 19 an einem Seil 20 herabgelassen. Steht das FüllstückThrough an insertion tube 18 which is inside the device is arranged, the borehole filler piece 19 is lowered on a rope 20. Is the filler piece

19 in der erforderlichen Tiefe im Leitrohr 10, dann schaltet das Hubwerk automatisch aus. Durch die Drehung der Antriebswellen 6 und 11 wird das Leitrohr 10 so weit in die entsprechende Richtung ausgeschwenkt, daß das Leitrohr über das gewählte Bohrloch gebracht wird, das beschickt werden soll. Bei der Ausschwenkung des Leitrohres 10 gleitet das Füllstück 19 annähernd um die Länge der Leitrohrausschwenkung hoch, da das Seil 20 über die Seilumlenkrolle 21 um diese Länge aus dem Leitrohr 10 gezogen wird. Deshalb wird das Leitrohr 10 länger als das Füllstück 19 ausgeführt, und zwar um die Länge der Ausschwenkung und zusätzlich noch um die Länge des Füllstückhalters 22 und mit ausreichen-.dem Spielraum an beiden Seiten.19 at the required depth in the guide tube 10, then the lifting mechanism switches off automatically. Through the Rotation of the drive shafts 6 and 11, the guide tube 10 is swiveled out in the corresponding direction so that that the draft tube is brought over the selected borehole that is to be charged. In the Swinging out the guide tube 10, the filler piece 19 slides approximately by the length of the guide tube swing out high, since the rope 20 over the rope pulley 21 out of the guide tube 10 by this length is pulled. Therefore, the guide tube 10 is made longer than the filler 19, to be precise Length of the swiveling out and additionally by the length of the filler piece holder 22 and with sufficient-.dem Room for maneuver on both sides.

Steht das Leitrohr 10 entfernungsmäßig und winkelrecht über dem gewählten Bohrloch, schaltet das Hub-.werk wieder ein, und das Füllstück 19 rutscht, am SeilIf the guide tube 10 is in terms of distance and at right angles above the selected borehole, the lifting mechanism switches again, and the filler piece 19 slips on the rope

20 gehalten, in das Bohrloch. Der Füllstückhalter 22 20 held in the borehole. The filler holder 22

wird elektrisch oder mechanisch gelöst, und das Füllstück 19 verbleibt im Bohrloch. Das Hubwerk wird wieder eingeschaltet und das Seil 20 etwas zurückgezogen und anschließend das Leitrohr 10 in das Innere der Vorrichtung gebracht.is released electrically or mechanically, and the filler piece 19 remains in the borehole. The hoist will switched on again and the rope 20 pulled back a little and then the guide tube 10 into the Brought inside the device.

Um das nächste Füllstück einsetzen zu können, wird das Hubwerk nochmals eingeschaltet und das Seil herausgezogen; sodann kann ein neues Füllstück am Seil befestigt und in das Einführungsrohr 18 eingesetzt werden. Der weitere Vorgang verläuft, wie vorstehend geschildert.In order to be able to insert the next filler piece, the hoist is switched on again and the rope pulled out; a new filler piece can then be attached to the rope and inserted into the insertion tube 18 will. The rest of the process proceeds as described above.

Die Entfernung des Füllstückes aus den Bohrlöchern erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge. Nach dem Zurückziehen des Leitrohres in die Vorrichtung ist es möglich, die ganze Vorrichtung aus dem Raum bzw. aus dem Behälter zu entfernen und dann den Behälter oder Raum wieder zu verschließen. Alle Vorgänge bei der Beschickung des Bohrlochsystems können durch ein benachbartes Einsatzrohr 2 a, in welchem ein Periskop 23 eingesetzt und drehbar angeordnet ist, beobachtet werden. Das Periskop kann ebenfalls entfernt werden, und das Einsatzrohr 2 α ist verschließbar.The removal of the filler piece from the boreholes is carried out in reverse order. After the guide tube has been withdrawn into the device, it is possible to remove the entire device from the room or from the container and then to close the container or room again. All processes during the loading of the borehole system can be observed through an adjacent insert pipe 2a , in which a periscope 23 is inserted and rotatably arranged. The periscope can also be removed and the insert tube 2 α can be closed.

Es ist zweckmäßig, daß beim Ausschwenken des Leitrohres der Winkel der Drehung und die Ausschwenkentfernung auf einem Leitbild angezeigt werden und damit die Stellung der Vorrichtung in Übereinstimmung mit dem Bohrlochsystem kontrolliert wird.It is useful that when the guide tube is pivoted out, the angle of rotation and the pivoting distance can be displayed on a guidance image, thereby controlling the position of the device in accordance with the wellbore system will.

Gemäß Abb. 3 wird in ein über der Bohrlochgruppe, die in diesem Fall aus einer kleineren Anzahl, beispielsweise aus sieben Bohrungen 1 besteht, zentrisch angeordnetes Einsatzrohr 2, welches in den Raum 3 hineinragt und dessen Achse parallel zu den Bohrungsachsen liegt, die Vorrichtung eingesetzt und auf einer Gleitfläche 5 um 360° drehbar angeordnet.According to Fig. 3, in one above the group of wells, which in this case consists of a smaller number, for example consists of seven bores 1, centrally arranged insert tube 2, which into space 3 protrudes and whose axis is parallel to the bore axes, the device is inserted and on a Sliding surface 5 arranged to be rotatable through 360 °.

Das Bohrlochfüllstück, z. B. ein Brennelement, wird in den Trichter 24 in der Pfeilrichtung eingesetzt und in das Einführungsrohr 25 eingeführt, so daß es, am Seil hängend, zum Leitrohr 26 kommt. Das Leitrohr 26 ist im Gelenk 27 ausschwenkbar am Einführrohr 25 befestigt und liegt auf der anderen Seite auf einem Nocken der besonders geformten Muffe 28, die am Außenrohr 29 befestigt ist. Wenn durch das Hubwerk 30 der Hebel 31 gehoben wird, wird auch das Einführrohr 25 gehoben, und das Leitrohr steht senkrecht, so daß die mittlere Bohrung beschickt werden kann.The borehole filler, e.g. B. a fuel assembly is inserted into the funnel 24 in the direction of the arrow and inserted into the insertion tube 25 so that it comes to the guide tube 26 hanging on the rope. The guide scope 26 is attached to the insertion tube 25 so that it can be swiveled out in the joint 27 and lies on one of the other sides Cam of the specially shaped sleeve 28 which is attached to the outer tube 29. If by the hoist 30 the lever 31 is lifted, the insertion tube 25 is also lifted, and the guide tube is vertical, see above that the middle hole can be charged.

Wenn das Hubwerk 30 den Hebel 31 freigibt, rutscht das Einführrohr 25 abwärts^der Nocken am Leitrohr 26 stützt sich ab an den=-Nocken der Muffe 28, und das Leitrohr wandert in die Schrägstellung.When the lifting mechanism 30 releases the lever 31, the insertion tube 25 slides downward on the cam Guide tube 26 is supported on the = cam of the sleeve 28, and the guide tube moves into the inclined position.

Die Bohrungswahl erfolgt durch -Schwenkung derThe bore selection is made by pivoting the

ganzen Hülse 32, die -Winkellage wird dabei durch diewhole sleeve 32, the angular position is thereby through the

Winkelzentrierung 33 gesichert. Den Übergang zwisehen Leitrohr 26 und den Bohrungen 1 sichern die Führungshülsen 34.Angle centering 33 secured. See the transition Guide tube 26 and the bores 1 secure the guide sleeves 34.

Gemäß Abb. 5 und 6 sind die zu einem Einsatzrohr 35 gehörenden Brennstoffbohrungen 1 im Inneren des Behälters durch gebogene Rohre 36 mit rundem, ovalem oder einem anderen Querschnitt bis zu einem unter dem Einsatzrohr 35 stehenden Mittelrohr 37 geführt. Die Biegeradien der einzelnen Rohre und auch die Einmündungen in das Mittelrohr 37 sind unter Berücksichtigung der Rohrweite so ausgeführt, daßAccording to FIGS. 5 and 6, the fuel bores 1 belonging to an insert pipe 35 are inside the Container through bent tubes 36 with a round, oval or other cross-section up to a under the insert pipe 35 standing central pipe 37 out. The bending radii of the individual tubes and also the junctions in the central tube 37 are designed, taking into account the tube width, that

die Brennstoffelemente, ohne zu klemmen, hindurchgleiten können.the fuel elements can slide through without jamming.

Bei der Beschickung wird durch das Einsatzrohr 35 ein Ablenkorgan 38 mit Ablenkteil 39 in das Mittelrohr 37 eingefügt. Das Ablenkorgan 38 kann vonDuring the loading process, a deflecting element 38 with a deflecting part 39 is inserted into the central tube through the insert tube 35 37 inserted. The deflector 38 can of

außen in die verschiedenen Höhen, entsprechend denoutside in the different heights, according to the

Rohreinmündungen, gefahren und auch auf jede beliebige Rohreinmündung gedreht werden. Durch das Ablenkteil 39 dieses Ablenkorgans 38 wird das an einem Seil hängende Füllstück bzw. der Brennstoffstab beim Einlassen in das gewünschte gebogene Rohr geführt und gelangt schließlich durch dieses in das entsprechende Bohrloch 1 bzw. den Brennstoffkanal. Nach Beendigung der Arbeit wird das Ablenkorgan 38 mit Ablenkteil 39 aus dem Mittelrohr 37 und dem Einsatzrohr 35 herausgezogen.Pipe openings, driven and also on any Pipe junction are rotated. By the deflecting part 39 of this deflecting member 38, that is A filler piece hanging from a rope or the fuel rod when it is inserted into the desired bent tube guided and finally passes through this into the corresponding borehole 1 or the fuel channel. After completion of the work, the deflector 38 with deflector 39 from the central tube 37 and the Insert tube 35 pulled out.

Bei größeren Anlagen bedingt das Einsetzen und Herausziehen des Ablenkorgans eine recht große Hubhöhe der entsprechenden Vorrichtung, so daß es zweckmäßig erscheint, das Ablenkorgan in zwei Teile aufzuteilen, in das eigentliche Ablenkteil 39 und ein Verlängerungsrohr 40 (Abb. 6). Das Ablenkteil 39 bleibt dann auch während des Betriebes im Mittelrohr 37 liegen. Jede Bohrlochgruppe hat in diesem Falle ein eigenes Ablenkteil 39. Die Länge des Ablenkteiles 39 ist so bemessen, daß die Oberkante unter dem Einsatzrohrverschluß 41 liegt, damit sich dieser schließen läßt. Beim Beschicken wird dann das Verlängerungsrohr 40 durch diesen Verschluß 41 eingefahren und mit dem Ablenkteil 39 verriegelt. An der Beschickung selbst ändert sich nichts. Bei dieser zweiteiligen Konstruktion kann das während des Betriebes im Reaktor verbleibende Ablenkteil 39 in seinem oberen Teil auch gleich so ausgebildet werden, daß es der im Betrieb entstehenden starken Strahlung den Austritt durch das Einsatzrohr 35 verwehrt. Es ist zu diesem Zweck nur nötig, ein entsprechend langes Stück des Ablenkteiles 39 mit Strahlungsabsorbierenden Stoffen auszufüllen. Weiterhin wäre es dann erforderlich, daß zur Einführung der Brennstoffelemente ein Rohr in gebogener oder schraubenförmiger Form durch die abschirmende Zone 42 führt, damit der Strahlungsschutz die Beschickung nicht hindert.In the case of larger systems, inserting and pulling out the deflector requires a very large lifting height the corresponding device, so that it seems appropriate to divide the deflector into two parts, into the actual deflector 39 and an extension tube 40 (Fig. 6). The deflector 39 remains then also lie in the central tube 37 during operation. Each group of wells in this case has one own deflector 39. The length of the deflector 39 is dimensioned so that the upper edge is below the insert tube closure 41 lies so that this can be closed. When loading, the extension tube 40 is then retracted through this closure 41 and locked with the deflector 39. Nothing changes in the loading itself. In this two-part construction the deflecting part 39 remaining in the reactor during operation can also be used in its upper part be designed in such a way that the strong radiation generated during operation can exit through the insert pipe 35 is denied. For this purpose it is only necessary to use a correspondingly long piece of the deflector 39 to be filled in with radiation-absorbing materials. Furthermore, it would then be necessary that for Introduce the fuel elements through the shielding end of a tube in a curved or helical shape Zone 42 leads so that the radiation protection does not prevent loading.

Die beschriebene Beschickungsvorrichtung läßt sich mit gewissen Ergänzungen auch dann benutzen, wenn der Reaktorbehälter noch unter Überdruck steht. Es muß dann der gesamte Antrieb für das Ablenkorgan und das Windwerk für das Heben der Brennstoffstäbe in einen druckfesten Behälter 43 eingebaut und dieser Behälter 43 dicht auf das Einsatzrohr aufgesetzt werden. Damit die Füllung, z. B. die Gasfüllung, in diesem Behälter 43 beim Wechseln auf ein anderes Einsatzrohr nicht verlorengeht und auch nicht verunreinigt wird, ist dieser Behälter unten mit einem Absperrorgan 44 ausgerüstet. Nach dem Aufsetzen des Behälters auf das Einsatzrohr liegen dadurch zwei Absperrorgane übereinander, und es ist zweckmäßig, vor dem Öffnen dieser den Zwischenraum zu evakuieren, damit die Luft entfernt wird. Ein oder mehrere Stutzen 45 mit Absperrorganen 46 werden außerdem am Druckbehälter für das Zuführen der neuen Brenn-Stoffstäbe 19 und für den Abtransport der verbrauchten benötigt. Damit auch dadurch kein Gasverlust und keine Verunreinigung eintritt, sind während des Betriebes an diesem Stutzen druckfeste Magazinbehälter 47 mit entsprechendem Fassungsvermögen angebracht.The charging device described can also be used with certain additions when the reactor vessel is still under overpressure. It must then be the entire drive for the deflector and the winch for lifting the fuel rods built into a pressure-tight container 43 and this Container 43 are placed tightly on the insert tube. So that the filling, e.g. B. the gas filling, in this container 43 is not lost when changing to another insert tube and is also not contaminated is, this container is equipped with a shut-off 44 at the bottom. After putting on the The container on the insert pipe are two shut-off devices on top of each other, and it is useful to evacuate the gap before opening it so that the air is removed. One or more Nozzles 45 with shut-off devices 46 are also on the pressure vessel for feeding the new fuel rods 19 and needed for the removal of the used ones. This means that there is no loss of gas as a result and no contamination occurs, there are pressure-tight magazine containers on this nozzle during operation 47 attached with the appropriate capacity.

In Abb. 6 ist eine Ausführung mit nur einem Magazin 47 sowohl für die neuen als auch für die verbrauchten Brennstoffstäbe dargestellt. Das Windwerk steht bei dieser Ausführung fest, und die seitliche Ablenkung des Seiles zum Befahren des Magazins wird durch eine Schwinge 48 bewirkt.In Fig. 6 there is an embodiment with only one magazine 47 for both the new and the used ones Fuel rods shown. The winch is fixed in this version, and the lateral deflection of the rope for driving on the magazine is effected by a rocker arm 48.

Die Vorgänge beim Beschicken und Entleeren innerhalb des Drucksystems können optisch bzw. elektrisch mit Hilfe von Fernsehkameras kontrolliert werden.The processes during loading and unloading within the printing system can be optical or electrical controlled with the help of television cameras.

Zur Beobachtung des Einführens der Brennstoffelemente in die gebogenen Rohre im Inneren des Reaktors kann das Ablenkorgan mit einem Periskopkanal ausgerüstet werden, an welchem am Ende eine Fernsehkamera angebracht ist.To observe the introduction of the fuel elements into the bent tubes inside the reactor the deflector can be equipped with a periscope channel, on which a television camera at the end is appropriate.

Der in den Brennstoffbohrungen 1 aufsteigende Gasstrom wird bei der an Hand der Abb. 5 beschriebenen Konstruktion mit dem langen Ablenkorgan 38 durch die gebogenen Rohre 36 in das Mittelrohr 37 geleitet und strömt von dort in den Raum 3. Dies ermöglicht eine Drosselung des Gasstromes durch einen eingesetzten Drosselkörper 49 am Austritt aus dem Mittelrohr 37, der auch gleichzeitig als Strahlungsschutz ausgebildet sein kann. Bei der zweiten Ausführung des Ablenkorgans gemäß Abb. 6 ist diese Anordnung nicht möglich, da das im Mittelrohr verbleibende Ablenkorgan 39 den Querschnitt zu sehr verengt. Hier müssen die gebogenen Rohre, möglichst in ihrem unteren Teil, mit Gasaustrittsöffnungen 50 versehen werden.The gas flow rising in the fuel bores 1 is described with reference to FIG. 5 Construction with the long deflector 38 through the bent tubes 36 into the center tube 37 and flows from there into space 3. This enables the gas flow to be throttled through a used throttle body 49 at the outlet from the central tube 37, which also acts as a radiation protection can be formed. In the second embodiment of the deflector according to Fig. 6, this arrangement is not possible, since the deflecting member 39 remaining in the central tube narrows the cross section too much. Here, the bent tubes, if possible in their lower part, must have gas outlet openings 50 be provided.

Bei der senkrechten Anordnung der Bohrlöcher hängen die Füllstücke 19 bzw. Brennstoffelemente, von einem Füllstückhalter 22 gefaßt, an einem Seil. Beim Aufsetzen des Füllstückes löst sich der Füllstückhalter selbsttätig und gibt das Füllstück frei. Der Füllstückhalter wird herausgezogen, und das Füllstück verbleibt in der Bohrung. Will man das Füllstück aus der Bohrung entfernen, so wird ein zweiter Füllstückhalter verwendet, welcher am Seil in geöffneter Stellung hängt. Dieser Füllstückhalter schließt sich beim Aufsetzen auf das Einsatzstück und hält es fest, so daß das Füllstück am Seil herausgezogen werden kann.In the vertical arrangement of the boreholes, the filler pieces 19 or fuel elements hang from a filler holder 22 taken on a rope. When placing the filler piece, the filler piece holder loosens automatically and releases the filler piece. The filler holder is pulled out, and the filler remains in the hole. If you want to remove the filler piece from the hole, a second Filler piece holder used, which hangs on the rope in the open position. This filler holder closes when it is placed on the insert and holds it firmly so that the filler can be pulled out on the rope can.

Bei einer waagerechten Anordnung der Bohrlöcher können die Füllstücke nicht am Seil hängend eingesetzt und herausgenommen werden. An Stelle des Seiles werden dann Stangen, Spiralen, dicker Draht, eine Gelenkwelle oder ähnliches benutzt, die es ermöglichen, ein Füllstück auch in waagerechte Bohrlöcher einzuschieben bzw. aus diesen herauszuholen.If the boreholes are arranged horizontally, the filler pieces cannot be used while hanging from the rope and taken out. Instead of the rope, rods, spirals, thick wire, a cardan shaft or the like is used, which make it possible to insert a filler piece into horizontal boreholes to slide in or to get out of these.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for charging borehole systems in plants such as nuclear reactors, which emit high-energy beams and in which the borehole system is divided into smaller borehole groups, each borehole group being assigned a common insert tube into which a sliding and rotating and possibly radially pivotable from the outside Device can be used, characterized in that the displaceable, rotatable and optionally radially pivotable device (4) is supported on the insert tube (2, 35) fastened in the container wall.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that when inserting or removing of the insert the position of the device in accordance with the wellbore system is displayed on a mission statement and thus controlled.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the charging process by a television camera or optically through a periscope, which may be inserted into an adjacent insert tube is used, is observed.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that a guide tube (10) is arranged below an insertion tube (18) which by rotating a drive shaft (11), which

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via a gear transmission to the rotation of a second shaft (12) and a spindle (14) transmits, by means of nuts (15) arranged on the spindle (14) and on the guide tube (10) in Claws (17) mounted lever (16) can be swung out laterally and the entire device on a sliding surface (5) is arranged to be rotatable through 360 °.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that on an insertion tube (25), which is provided with a funnel (24) and slides up and down in an outer tube (29) is arranged, supports a guide tube (26) in a joint (27) and on the other side a cam of a sleeve (28) rests which is attached to the outer tube (29) so that the guide tube (26) placed vertically by lifting the insertion tube (25) by means of the lifting mechanism (30) and lever (31) or can be swiveled out by a certain angle, with the whole device is mounted on a sliding surface (5) rotatable through 360 °, and the bores (1) with guide sleeves (34) are provided, which are bent over according to the pivoting of the guide tube (26) are.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the bores (1) of each borehole group are brought together by bent tubes (36) to form a central tube (37), in which a deflecting part (39) which can be adjusted from the outside to all orifices is arranged.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that that the deflector (39) consists of one piece, so that it is after the completion of loading must be removed from the central tube (37) and the insert tube (35).

8. Apparatus according to claim 6, characterized in that the deflector (39) with a Extension tube (40) is provided, the extension tube (40) with the deflector (39) is locked during the loading process and the deflector part after loading is complete (39) remains in the central tube (37) and only the extension tube is removed from the insert tube (35) must become.

9. Device according to claims 6 and 8, characterized in that the deflecting part (39)

is designed in such a way that the strong radiation generated during operation can escape through the insert pipe (35) is blocked.

10. Device according to claims 6 and 7, characterized in that after removing the Deflecting part (39) from the insert tube (35) is introduced into the insert tube, a throttle body (49) which also acts as radiation protection.

11. Device according to claims 6, 8 and 9, characterized in that the curved Pipes (36) are provided with gas outlet openings (50).

12. Device according to claims 6 to 11, characterized in that the entire drive for the deflector (38) and the winch for lifting the fuel rods in a pressure-tight Container (43) are installed.

13. Device according to claims 6 to 12, characterized in that the container (43) is provided with one or more nozzles (45) and shut-off devices (46) on which pressure-tight Magazine container (47) can be attached during loading.

14. Device according to one of claims 5 to 13, characterized in that when perpendicular Borehole arrangement for fastening the filler piece, a rope with a claw and horizontal. Downhole assembly flexible rods, flexible shafts or similar flexible elements be used.

15. Device according to claims 6 to 8, characterized in that the deflecting part (39) is provided with devices that monitor the retraction of the filler pieces (19) into the allow bent tubes (36).

16. The device according to claim 1 or one of the following, characterized in that for Introducing the filler pieces (19) a filler piece holder (22) is used, which is when the FüHstückes on a seat inside the bore opens automatically and for removing the Filler pieces, closes automatically.

Considered publications:
"Principles of Nuclear Reactor Engineering", Glasstone, 1956, p.763.

For this purpose 2 sheets of drawings