DE1225316B

DE1225316B - Regelstabvorrichtung fuer Kernreaktoren, bei der die Regelstaebe in zwei Teile geteilt sind

Info

Publication number: DE1225316B
Application number: DEB76605A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Wendler
Original assignee: Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Current assignee: Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Priority date: 1964-04-30
Filing date: 1964-04-30
Publication date: 1966-09-22

Description

Regelstabvorrichtung für Kernreaktoren, bei der die Regelstäbe in zwei Teile geteilt sind '-Die Erfindung betrifft eine Regelstabvorrichtung e ' Kernreaktoren, bei der die Regelstäbe vorzugsee6 in der Mitte geteilt sind und die beiden zusm engehörenden Regelstabteile in Kanälen des Reaktorkerns gegenläufig zueinander bewegt werden.
Bei Kernreaktoren muß allgemein die Möglichkeit bestehen, je nach der geforderten Leistung und dem erfolgten Abbrand den Betrieb des Reaktors regeln zu- können. Zu diesem Zweck werden neutronenabsorbierende Materialien in den Reaktor eingeführt, ditu-ch die die Regelung erfolgt. Meist werden dazu Stäbe benutzt, deren Länge etwa der Länge bzw. der Höhe des Reflektors entspricht. Wenn der Antrieb der Stäbe nicht direkt am aktiven Teil der einzelnen Stäbe erfolgen soll, so muß die Länge der zu verwendenden Stäbe doppelt so groß sein wie der aktive Teil der Stäbe, und die Anordnung ragt weit aus dem Reflektor heraus: Dadurch erhöht sich die Baulänge der gesamten Regeleinrichtung und somit auch die Bauhöhe des Reaktors bedeutend, weil der im. Reaktor vorhandene Platz nicht voll ausgenutzt wind.. Ebenso wird durch eine weit aus dem Reflektor ragende Regeleinrichtung die Abschirmung wesentlich erschwert, und die Kosten für die gesamte Anlage steigen nicht unerheblich.
Aus der schweizerischen Patentschrift 371528 ist bereits eine Regelstabvorrichtung bekannt, bei der zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Reaktors angeordnete Regelstäbe durch einen Seil- oder Kettentrieb miteinander verbunden sind und in einem gemeinsamen Kanal gegenläufig durch den Reaktorkern geführt werden. Die Bahnen, auf denen sich die beiden Regelstäbe bewegen, liegen parallel nebeneinander, so daß der die Regelstäbe aufnehmende Kanal doppelte Breite haben muß, was sich sehr ungünstig auf die Neutronenökonomie des Reaktors auswirkt. Der mit der beschriebenen Vorrichtung erreichte Vorteil einer kürzeren Bauweise des Reaktors wird also durch einen großen Nachteil erkauft, der bei der Anordnung mehrerer Regel- oder Abschaltstäbe bedeutend ins Gewicht fällt. Zudem wird sehr viel Raum für die Regelvorrichtung benötigt.
Mit den gleichen Nachteilen ist auch die in der österreichischen Patentschrift 205 614 beschriebene Regelstabanordnung behaftet, bei der ebenfalls zwei Regelstäbe auf zwei parallelen Bahnen innerhalb eines Kanals gegenläufig bewegt werden. Ferner ist bei dieser Anordnung die doppelte Anzahl von Antriebssystemen erforderlich, was sehr aufwendig ist.
Aus der französischen Patentschrift 1330 824 ist eine weitere Regelstabanordnung bekanntgeworden, bei der der Regelstab geteilt ist und die beiden Stabteile von zwei entgegengesetzten Seiten des Reaktors in den Reaktorkern bewegt werden. Hier braucht die Breite des durch den Reaktorkern führenden Kanals nur für einen Abschaltstab berechnet zu sein, so daß der im Reaktor zur Verfügung stehende Raum gut ausgenutzt wird. Jedoch sind auch bei dieser Anordnung pro Regelstab zwei Antriebssysteme erforderlich, wodurch einmal die Kosten der Anlage erhöht werden und zum anderen der Vorteil der Raumersparnis wieder verlustig geht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Regelstabvorrichtung so auszubilden, daß sie nur einen minimalen Raumbedarf hat und ihre Kosten nicht zu aufwendig werden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Regelstabteile beidseitig offene Hohlzylinder sind und jeweils der eine Regelstabteil eines jeden Kanals mit dem gegenläufig bewegten Regelstabteil eines benachbarten Regelstabkanals durch ein flexibles, über außerhalb des Reaktorkerns angeordnete Umlenkrollen geführtes Zugelement verbunden ist, das durch den gleichsinnig bewegten Regelstabteil des Nachbarkanals und durch den gegenläufig bewegten Regelstabteil des eigenen Kanals hindurchgeführt ist.
Die Verwendung von zwei hohlen Regelstabteilen, durch die die Zugelemente hindurchgeführt sind, gestattet es, pro Regelstab mit einem Antriebssystem auszukommen und gleichzeitig die Breite der durch den Reaktor führenden Kanäle auf die Breite der Abschaltstäbe zu beschränken. Es wird also an zwei Stellen an Raum gespart.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat weiterhin den Vorteil, daß bei einer stehenden Regeleinrichtung in bezug auf zwei durch ein Zugelement verbundene Stabhälften völliger Gewichtsausgleich an dem Zugelement herrscht. Als Zugelement können z. B. Ketten, Seile od. dgl. verwendet werden. Mit besonderem Vorteil wird die vorliegende Erfindung auch bei liegenden Reaktoren angewandt. Hierbei sind die Zugelemente so angeordnet, daß sie auch auf der dem Antrieb abgekehrten Seite des Reflektors entlangführen. Dadurch läßt sich erreichen, daß die Stäbe auch ohne Einwirkung der Schwerkraft bzw. entgegen etwaiger, in beliebiger Richtung erfolgender Beschleunigung zwangläufig bewegt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, das einen Schnitt durch einen Teil des Reflektors eines Kernreaktors zeigt.
Der Reflektorteil 1 ist mit Bohrungen 2 versehen, in die Stäbe 3 aus neutronenabsorbierendem Material eintauchen. Weitere, nicht gezeigte Bohrungen in dem Reflektorteil 1 enthalten Brennstoffelemente. Die Stäbe 3 sind in der Mitte geteilt, bestehen also aus den oberen Hälften 4 und den unterdn Hälften 5. Jede obere Hälfte 4 der Abschalt- oder Regelstäbe ist durch eine Kette 6 mit der unteren Hälfte 5 des einen Nachbarstabes verbunden. Über diese Kette erfolgt der Antrieb der Stäbe 5 über Trommeln 7. In dem dargestellten Beispiel ist eine Vorrichtung gezeigt, die für einen liegenden Reaktor verwendet werden soll. Daher sind auf der dem Antrieb entgegengesetzten Seite des Reflektorteils 1 Rollen 8 vorgesehen, auf denen die Ketten 6 entlanggeführt sind. Diese Anordnung der Ketten ermöglicht den Antrieb der Abschaltstäbe auch ohne Ausnutzung der Schwerkraft bzw. sogar entgegen der Beschleunigung eines mit dem Reaktor ausgerüsteten Schiffes.
Die Stäbe 3 sind innen hohl, so daß die Ketten 6 durch die Stabhälften hindurchgefährt werden könneu. In die Stäbe eingebaute .Blöcke 9 dienen dazu;-die Ketten in den betreffenden Stabhälften zu befestigen. Beim Antrieb der Ketten 6 über die Trommeln 7 bewegen sich die unteren Stabhälften 5 nach unten aus dem Reflektor 1 heraus in die gestrichelt gezeichnete Lage, während die oberen Stabhälften 4 nach oben aus dem Reflektor herausgezogen werden. Die Bewegungsrichtung der Stabhälften ist durch Pfeile angedeutet.

Claims

Patentanspruch: Regelstabvorrichtung für Kernreaktoren, bei der die Regelstäbe vorzugsweise in der Mitte in zwei Teile geteilt sind und die beiden zusammengehörenden Regelstabteile in Kanälen des Reaktorkerns gegenläufig zueinander bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelstabteile beidseitig offene Hohlzylinder sind und jeweils der eine Regelstabteil eines jeden Kanals mit dem gegenläufig bewegten Regelstabteil eines benachbarten Regelstabkanals durch ein flexibles, über außerhalb des Reaktorkerns angeordnete Umlenkrollen geführtes Zugelement verbünden ist, das durch den gleichsinnig bewegten Regelstabteil des Nachbarkanals und durch den gegenläufig bewegten Regelstabteil des eigenen Kanals hindurchgeführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 371528; französische Patentschrift Nr. 1330 824.