DE1191500B - Haltevorrichtung fuer vom Kuehlmittel durch-stroemte und Brennstoff enthaltende Druckrohre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G 21

Deutsche Kl.: 21g-21/20

Nummer: 1191500

Aktenzeichen: S 68925 VIII c/21 g

Anmeldetag: 13. Juni 1960

Auslegetag: 22. April 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für vom Kühlmittel durchströmte und Brennstoff enthaltende Druckrohre (sogenannte Druckrohrelemente), die in den Moderatorteil eines Kernreaktors hineinragen, wobei jedes Druckrohr einseitig in je einem außerhalb des Moderatorteiles angeordneten Anschlußkopf befestigt ist, der mit Rohrleitungsanschlüssen für die Zuführung und die Ableitung des Kühlmittels versehen ist, und ferner ein beweglicher Befestigungsteil das entsprechend ausgebildete Ende des Druckrohres faßt und gegen einen mit den Rohrleitungsanschlüssen in Verbindung stehenden Anschlußteil des Anschlußkopfes andrückt.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei Reaktoren mit Druckrohren die Druckrohre zusammen mit dem Brennstoff auszuwechseln. Dadurch gewinnt man außer einer einfacheren Ausbildung der Druckrohre eine Möglichkeit der Kontrolle dieser Druckrohre sowie deren Dichtungen. Bei den bekannten Haltevorrichtungen derartiger Druckrohre wird das Druckrohr durch eine Schraube gegen eine Dichtung, welche die Strömung des Kühlmittels abdichtet, gedrückt. Bei diesen Haltevorrichtungen ist es nicht möglich, die Anpreßkraft der Dichtung genau einzustellen. Bei einer plastischen Veränderung einer Dichtung während des Betriebes oder beim Nachlassen der Spannkraft des Dichtungsmaterials wird, falls die Schrauben nicht nachgezogen werden, die Anpreßkraft vermindert und die Dichtwirkung verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Haltevorrichtung für Druckrohre bei einem Reaktor der obigen Art zu schaffen, welche eine genaue Bestimmung der Anpreßkraft gestattet und diese in bestimmten Grenzen auch dann einhält, wenn das Dichtungsmaterial während des Betriebes seine Spannkraft verliert oder sich verformt. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zwischen dem Anschlußteil und dem Befestigungsteil ein elastischer Teil, welcher die Andruckkraft ausübt, angeordnet ist und daß eine Einstellvorrichtung zur Einstellung der Anpreßkraft des elastischen Teiles sowie eine Vorrichtung zur Überwindung der Federkraft des elastischen Teiles zwecks Entlastung der Einstellvorrichtung vorgesehen sind.

Die Erfindung wird an Hand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsart einer Haltevorrichtung nach der Erfindung im Schnitt,

F i g. 2 eine andere Ausführungsart einer Haltevorrichtung nach der Erfindung,

Haltevorrichtung für vom Kühlmittel durchströmte und Brennstoff enthaltende Druckrohre

Anmelder:

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,

Winterthur (Schweiz)

ίο Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm (Westf.), Westfalendamm 10

*5 Als Erfinder benannt:

Eugen Guidi, Winterthur (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 8. Juni 1960 (6482)

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 2.

In der F i g. 1 ist auf einer Moderatorkonstruktion 1 eines Reaktors ein Befestigungsteil 2 angebracht, welcher mit Rohrleitungen 3 für die Zuführung und Ableitung des Kühlmittels versehen ist. Von den Rohrleitungen ist in der Fig. 1 nur eine sichtbar, die andere befindet sich im abgeschnittenen Teil. Der Befestigungsteil 2 wird durch eine Hülse 4 umfaßt, welche mit einer Öffnung 5 für den Befestigungsteil versehen ist. Die Hülse 4 ist an ihrem unteren Ende mit Vorsprüngen 6 nach der Art eines Bajonettverschlusses versehen, welche mit ebensolchen Vorsprüngen 7 eines Druckrohres 8 zusammenwirken. Das Druckrohr 8 ist mit einer Dichtung 10 ausgestattet, welche die Berührungsfläche zwischen dem Druckrohr 8 und dem Befestigungsteil 2 abdichtet. Im Druckrohr ist in an sich bekannter Weise Kernbrennstoff (nicht dargestellt) angeordnet. Der obere Teil der Hülse 4 ist als Zylinder ausgebildet, in dem ein Kolben 11 beweglich geführt ist. Die Hülse 4 und der Kolben 11 sind mit Öffnungen 12, 13 versehen, in welche ein Keil 14 eingreift. Der in der Hülse 4 ausgebildete Zylinder ist mit einer Zuleitung 15 für ein Druckmittel, z. B. Druckluft, versehen und hat einen Zapfen 16, an dem ein Hebel 17 angreift. Der Befestigungsteil 2 weist einen Zapfen 18 auf, um den eine zwischen dem Befestigungsteil 2 und dem Kolben 11 befindliche, aus drei Elementen bestehende

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Tellerfeder 20 angeordnet ist; der Zapfen 18 begrenzt sind, die eine Durchführung der Rohre 34, 35 und

die Bewegung des Kolbens nach unten. gleichzeitig ein beschränktes Verdrehen der Hülsen

Die erfindungsgemäß ausgebildete Haltevorrich- 40 auf dem Support 31 gestatten. Die Hülsen 40 sind tung ist in der Fig. 1 in Haltestellung dargestellt. an ihren unteren Enden mit Vorsprüngen 42 nach Die Tellerfeder 20 drückt mit einer vorbestimmten 5 der Art eines Bajonettverschlusses versehen (F i g. 3). Kraft gegen den Kolben 11. Durch den Keil 14 wird Die Druckrohre 38 sind mit entsprechenden Vor- diese Kraft auf die Hülse 4 übertragen, die mit ihren Sprüngen 43 versehen, welche mit den Vorsprüngen Vorsprängen 6 das Druckrohr 8 samt Dichtung 10 42 zusammenwirken. In die Hülsen 40 sind an ihrem gegen den Befestigungsteü 2 drückt. Soll das Druck- oberen Ende Schrauben 44 eingeschraubt, die mit in rohr8 vom Befestigungsteil gelöst werden, so wird io den Hülsen 40 verschiebbaren Schiebeteilen 45 in durch die Druckleitung 15 Druckmittel in den Zylin- Berührung stehen. Die Schiebeteile 45 sind mit Zap- derteil der Hülse 4 zugeführt, und zwar mit einem fen 46 versehen, die in entsprechende öffnungen 47 solchen Druck, daß durch die entstandene Kraft die im Support 31 eingreifen und gleichzeitig Teller- Kraft der Tellerfeder 20 überwunden wird. Dadurch federn 48 führen. Die Hülsen 40 sind an ihrem obe- wird der Keil 14 entlastet und kann nach rechts her- 15 ren Ende mit zum Verdrehen der Hülsen dienenden ausgeschoben werden. Dann wird der Druck in der Vorsprüngen 50 und die Schrauben 44 mit Sechs- Druckleitung 15 und im Zylinderteil der Hülse 4 auf kantköpfen 51 versehen. Die Schrauben 44 sind mit die Größe des Außendruckes gesenkt. Dadurch wird einer Bohrung 52 versehen.

die Druckkraft zwischen dem Druckrohr 8 und dem Die Vorrichtung nach der F i g. 2 ist ebenfalls in Befestigungsteil 2 aufgehoben, und die Hülse 4 kann ao der Haltestellung dargestellt. Hierbei wird jedes der durch den Hebel 17 verdreht werden in der Weise, Druckrohre 38 durch die Vorsprünge 42 der Hülsen daß die Vorsprünge 6 und 7 der Hülse und des 40 gegen den Anschlußteil 36 des Supports 31 ge- Druckrohres außer Eingriff kommen. Das Druck- drückt. Die Anpreßkraft wird durch die Tellerfedern rohr 8 kann nun nach unten, bewegt und aus dem 48 ausgeübt, welche sich gegen den Support stützen Reaktor entfernt werden. Ein neu in den Reaktor 25 und auf die Schiebeteile 45 und über diese auf die einzuführendes Druckrohr wird von unten in den Muttern 44 und die Hülsen 40 wirken. Soll nun ein Reaktor eingeschoben und in Berührung mit dem Druckrohr bei einem Wechselvorgang von der Be- Befestigungsteil 2 gebracht. Dann wird die Hülse 4 festigungsvorrichtung gelöst werden, so wird im Sinne durch den Hebel 17 so verdreht, daß die Vor- des eingezeichneten Pfeiles der Schiebeteil 45 gegen Sprünge 6 und 7 miteinander in Eingriff kommen. 30 die Wirkung der Tellerfeder 48 niedergedrückt. Vor- Durch die Druckleitung 15 wird Druckmittel züge- teilhafterweise wird dabei der Teil 31 durch in ent führt und durch den Kolben 11 die Tellerfeder 20 gegengesetzter Richtung auf die Vorsprünge 50 wir gespannt. Darauf wird durch Einschieben des Keiles kende, durch Pfeile angedeutete Kräfte gestützt. Es 14 die Stellung des Kolbens 11 fixiert, und der Druck ist möglich, nach dem Überwinden der Anpreßkraft im Zylinderteil der Hülse 4 kann wieder gesenkt wer- 35 der Feder die Schraube 44 herauszuschrauben. In den. Das Druckrohr 8 wird nun durch die Wirkung diesem Fall kann die Druckkrafteinwirkung auf den der Feder 20 gegen den Befestigungsteü 2 gedrückt. Schiebeteil wieder aufhören, und die Hülse 40 bleibt

Die zwischen dem Druckrohr 8 und dem Befesti- auch dann entlastet. In beiden Fällen wird der Druck gungsteü 2 wirkende Druckkraft entspricht dabei ge- zwischen den Vorsprüngen 42 und 43 aufgehoben, nau der Größe der durch das Druckmittel hervorge- 40 und die betreffende Hülse 40 kann durch Eingriff auf rufenen Kraft. Diese Druckkraft kann also durch die Vorsprünge 50 verdreht werden, bis die Vor- Änderung des Druckes des Druckmittels nach sprünge 42 und 43 außer Eingriff kommen. Darauf Wunsch eingestellt werden und wird dann durch den kann das betreffende Druckrohr 38 nach unten aus Keil 14 fixiert. Dabei hat die erfindungsgemäß aus- dem Reaktor entfernt werden. Das neue Druckrohr gebildete Haltevorrichtung unter anderem durch die 45 wird wieder von unten in den Reaktor eingeschoben Anordnung der Feder 20 gegenüber steifen Befesti- und in Berührung mit dem Anschlußteil 36 gebracht. gungsarten, z. B. durch Schrauben oder Gewinde, Daraufhin wird die betreffende Hülse 40 verdreht, den Vorteü, daß z. B. bei einem Nachgeben der so daß die Vorsprünge 42 und 43 wieder miteinander Dichtung 10 die Anpreßkraft praktisch unverändert in Eingriff kommen. Auf den Schiebeteil 45 wird da- aufrechterhalten bleibt. Ebenso wird durch die 50 bei mit dem Druck eingewirkt, welcher im Haltezu- Feder 20 eine eventuell auftretende ungleichmäßige stand zwischen dem Druckrohr und dem Teil 36 des Wärmedehnung der einzelnen Teüe ausgeglichen und Supports 31 wirken soll. Falls die Schraube 44 gelöst unter allen Umständen eine praktisch gleiche An- worden ist, muß sie so weit nachgestellt werden, bis preßkraft aufrechterhalten. Dadurch wird es ermög- sie mit dem Schiebeteil 45 in niedergedrückter Stel licht, die Befestigungsvorrichtung und auch das 55 lung in Berührung kommt. Darauf kann die auf den Druckrohr aus geeigneten Materialien ohne Rück- Schiebeteil 45 in Pfeilrichtung wirkende Kraft aufge- sicht auf deren Wärmedehnungseigenschaften auszu- hoben werden, und die gewünschte Anpreßkraft bilden. bleibt auch dann aufrechterhalten.

Nach der F i g. 2 ist auf einer Moderatorkonstruk- Die erfindungsgemäß ausgebildete Haltevorrich- tion 30 eines Reaktors ein H-förmiger Support 31 60 tung ermöglicht ein einfaches Auswechseln der mittels eines Distanzrohres 32 und einer Schraube Druckrohre mit dem Spaltstoff und hält dabei ohne 33 befestigt. Der Support 31 ist mit Rohrleitungen Rücksicht auf verschiedene Wärmedehnungen und 34, 35 für das Zuführen und die Ableitung des Kühl- Veränderungen der Dichtung eine durch Verände- mittels versehen. Die unteren Enden des Supports 31 rung des Druckes des Druckmittels in an sich be sind als Anschlußteüe 36, 37 für die Druckrohre 38 65 kannter Weise genau im voraus einstellbare, beliebig ausgebildet. Die beiden vertikal verlaufenden Teile wählbare Anpreßkraft ein. Obwohl in den beschrie- des Supports 31 sind zylindrisch und werden durch benen Ausführungsbeispielen Tellerfedern verwendet Hülsen 40 umfaßt, die mit Ausschnitten 41 versehen werden, versteht es sich, daß auch andere Arten von

Federn Verwendung finden können. Es müssen unter Umständen keine besonderen Federn vorgesehen sein, sondern es kann auch die eigene Elastizität der entsprechend ausgebildeten Befestigungs- oder Anschlußteile herangezogen werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Haltevorrichtung für vom Kühlmittel durchströmte und Brennstoff enthaltende Druckrohre (sogenannte Druckrohrelemente), die in den Moderatorteil eines Kernreaktors hineinragen, wobei jedes Druckrohr einseitig in je einem außerhalb des Moderatorteiles angeordneten Anschlußkopf befestigt ist, der mit Rohrleitungsanschlüssen für die Zuführung und die Ableitung des Kühlmittels versehen ist, und ferner ein beweglicher Befestigungsteil das entsprechend ausgebildete Ende des Druckrohres faßt und gegen einen mit den Rohrleitungsanschlüssen in Verbindung stehenden Anschlußteil des Anschluß- ao kopfes andrückt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschlußteil und dem Befestigungsteil ein elastischer Teil, welcher die Andruckkraft ausübt, angeordnet ist und daß eine Einstellvorrichtung zur Einstellung der Anpreßkraft des elastischen Teiles sowie eine Vorrichtung zur Überwindung der Federkraft des elastischen Teiles zwecks Entlastung der Einstellvorrichtung vorgesehen sind.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil aus Tellerfedern besteht.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung einen Gewindeteil aufweist.

4. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung einen Keil aufweist.

5. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Überwindung der Federkraft des elastischen Teiles aus einem durch ein Druckmittel betätigten Zylinder-Kolben-System besteht.

6. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Überwindung der Federkraft des elastischen Teiles entsprechend ausgebildete Angriffsflächen für eine äußere Krafteinwirkung aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1045003,
1051422,1055 141,1056 748,1075 231, 1079 751; britische Patentschrift Nr. 754183;

»Engineering«, 28. November 1958, S. 698/699;

»Proceedings of the Second United Nations International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy«, Vol. 10, 1958, S. 323/324.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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