DE1194513B - Folgeregler fuer der Selbsterregung faehige Kernreaktoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G 21

Deutsche BQ.: 21g-21/31

Nummer: 1194 513

Aktenzeichen: S 66096 VIII c/21 g

Anmeldetag: 2. Dezember 1959

Auslegetag: 10. Juni 1965

Die Erfindung betrifft einen Folgeregler für der Selbsterregung fähige Kernreaktoren, insbesondere Siedewasserreaktoren, mit einem Meßwertwandler zur Umsetzung des Neutronenflusses in ein elektrisches Analogsignal, einem auf die Differenz zwischen Analogsignal und einer Führungsgröße ansprechenden Regelverstärker, einem Stellglied zur Auslenkung von Absorptionsgliedern für Neutronen sowie einem zwischen den Meßwertwandler und den Regelverstärker eingeschalteten Differentiator. ίο

Es sind bereits Folgeregler der erwähnten Art bekannt, bei denen die Einstellgeschwindigkeit des Absorptionsgliedes proportional dem Periodensignal gemacht wird, indem als Führungsgröße am Regelverstärker die Stellgeschwindigkeit des Absorptionsgliedes liegt.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines gegenüber den Stand der Technik stabiler arbeitenden Folgereglers. Erreicht wird dies im wesentlichen dadurch, daß ein der jeweiligen Auslenkung des Absorptionsgliedes entsprechendes Analogsignal als Führungsgröße am Regelverstärker liegt. Dadurch wird erreicht, daß die Abweichung der Stellung des Absorptionsgliedes von einer mittleren Stellung proportional dem Periodensignal ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des Folgereglers in Blockschaltbilddarstellung,

F i g. 2 ein abgeändertes Ausführungsbeispiel eines in dem Regler zu verwendenden Absorptionsgliedes,

F i g. 3 ein weiter abgeändertes Ausführungsbeispiel eines in dem Regler zu verwendenden Absorptionsgliedes.

Gemäß F i g. 1 ist ein Block 1 spaltbaren Materials in dem Kessel 2 eines Siedewasserreaktors angeordnet. Der Kessel 2 ist mit einem am Boden angeordneten Wassereinlaß 3 sowie Dampf auslässen 4, 5 am oberen Ende versehen. Neben zusätzlichen Absorptionsgliedern 6, 7 zur an sich bekannten Leistungsregelung des Reaktors ist ein stabförmiges Absorptionsglied 10 für Neutronen vorgesehen, dessen maximale Neutronenabsorption unterhalb derjenigen der zusätzlichen Absorptionsglieder 6, 7 liegt. Zur Auslenkung der zusätzlichen Absorptionsglieder 6, 7 in Vertikalrichtung dient ein (nicht veranschaulichtes) Stellglied 8, während ein Stellglied 11 in Form eines doppeltwirkenden Hydraulikkolbens auf das Absorptionsglied 10 einwirkt.

Der Kreis des Folgereglers nach F i g. 1 umfaßt im wesentlichen einen Meßwertwandler 21 in Form einer Folgeregler für der Selbsterregung fähige
Kernreaktoren

Anmelder:

Indatom S. A. R. L., Paris

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Fincke, Dipl.-Ing. H. Bohr

und Dipl.-Ing. S. Staeger, Patentanwälte,

München 5, Müllerstr. 31

Als Erfinder benannt:
Claude Samuel, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 3. Dezember 1958 (780 682)

auf Neutronen ansprechenden Ionisationskammer zur Umsetzung des Neutronenflusses in ein elektrisches Analogsignal, einen auf die Differenz zwischen dem Analogsignal und einer Führungsgröße ansprechenden Regelverstärker 15, einen zwischen den Meßwertwandler 21 und den Regelverstärker 15 eingeschalteten, aus einem i?C-Glied 26, 27 bestehenden Differentiator 25 sowie das Stellglied 11. Zusätzlich ist dem Meßwertwandler 21 ein durch einen Gegenkopplungswiderstand 23 linearisierter Verstärker 22 nachgeschaltet. Der elektrische Ausgang des Regelverstärkers 15 wirkt auf einen Steuerschieber 14 ein, welcher über eine Pumpe 13 mit einem Hydraulikbehälter 12 in Verbindung steht und eine Beaufschlagung des Stellgliedes 11 in einer von beiden möglichen Richtung steuert. Von dem Schleifkontakt 18 eines an eine geerdete Bezugsgleichspannung 20 angeschlossenen Potentiometers 19 wird eine der jeweiligen Auslenkung des Absorptionsgliedes 10 bzw. des Stellgliedes 11 entsprechendes Analogsignal als Führungsgröße dem Regelverstärker 15 zugeführt.

Beim Betrieb des in F i g. 1 gezeigten Reaktors erfolgt neben einer Steuerung des Neutronenflusses durch die zusätzlichen Absorptionsglieder 6, 7 eine Regelung durch das Absorptionsglied 10, dessen Führungsgröße seiner jeweiligen Auslenkung entspricht. Dadurch wird erreicht, daß die Abweichung der Stellung des Absorptionsgliedes von einer mittleren Stellung proportional dem Periodensignal des Reaktors ist.

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Gemäß F i g. 2 kann an Stelle des stabförmigen Absorptionsgliedes 10 nach F i g. 1 auch in an sich bekannter Weise ein Absorptionsglied aus zwei konzentrisch gelagerten, zueinander verdrehbaren, geschlitzten Hülsen 32, 36 bestehen, wobei die innere Hülse 36 über eine Achse 37 mittels eines als Permanentmagnet ausgebildeten Drehankers 38 durch von außerhalb des Reaktorkessels 2 angelegte Magnetfelder auslenkbar ist. Diese Magnetfelder werden durch zwei zueinander unter einem bestimmten Winkel angeordnete Elektromagnete 43, 44 erzeugt, wobei der Magnet 43 an eine Bezugsspannungsquelle 45 und der Magnet 44 an den Ausgang des Regelverstärkers 15 angeschlossen sind.

Gemäß F i g. 3 kann das Absorptionsglied wahlweise aus teleskopisch zueinander beweglichen Hülsen 51,52 bestehen, wobei die Hülse 51 in Axialrichtung auslenkbar ist. In der Wandung des Reaktorkessels 2 ist ein durch einen Permanentmagnet 55 sowie die Kesselwandung gebildeter Magnetringspalt vorgesehen, welcher mit einer an dem oberen Ende der Hülse 51 angebrachten Stromspule 52 zusammenwirkt. Das die Stromspule 54 tragende obere Ende der Hülse 51 ist hierbei durch eine Spinne 60 zentriert. Der Kessel 2 ist durch einen den Permanentmagneten 55 umgebenen Ring 58 nebst aufgesetzter Deckplatte 59 gasdicht abgeschlossen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Folgeregler für der Selbsterregung fähige Kernreaktoren, insbesondere Siedewasserreaktoren, mit einem Meßwertwandler zur Umsetzung des Neutronenflusses in ein elektrisches Analogsignal, einem auf die Differenz zwischen dem Analogsignal und einer Führungsgröße ansprechenden Regelverstärker, einem Stellglied zur Auslenkung von Absorptionsgliedern für Neutronen sowie einem zwischen den Meßwertwand-

ler und den Regelverstärker eingeschalteten Differentiator, dadurch gekennzeichnet, daß ein der jeweiligen Auslenkung des Absorptionsgliedes (10) entsprechendes Analogsignal als Führungsgröße am Regelverstärker (15) liegt.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Absorptionsglieder (6,7) zur an sich bekannten Leistungsregelung des Reaktors vorgesehen sind.

3. Regler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Neutronenabsorption des Absorptionsgliedes (10) unterhalb derjenigen der zusätzlichen Absorptionsglieder (6,7) liegt.

4. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsglied aus teleskopisch zueinander beweglichen Hülsen (51, 52) besteht, deren eine magnetisch in Axialrichtung auslenkbar ist.

5. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsglied in an sich bekannter Weise aus zwei konzentrisch zueinander gelagerten, zueinander verdrehbaren, geschlitzten Hülsen (32, 36) besteht und daß die eine Hülse (36) mittels eines als Permanentmagnet ausgebildeten Drehankers (38) durch von außerhalb des Reaktorgehäuses angelegte Magnetfelder auslenkbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschrift Nr. 2 852 458;

Siemens-Zeitschrift, Bd. 32, 1958, Heft 5, S. 273; Nucleonics, Vol. 14,1956, Heft 4, S. 108;

Bull. Schweiz, elektr. Ver., Bd. 48, 1957, Heft 15, S. 692;

Proc. of the Int. Conf. on the Peaceful Uses of Atomic Energy, Vol. 3, 1955, S. 188 und 189;

M. A. Schultz, Control of Nuclear Reactors and Power Plants, 1955, New York, S. 48.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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