DE1225777B - Boiler reactor - Google Patents

Boiler reactor

Info

Publication number
DE1225777B
DE1225777B DEF45002A DEF0045002A DE1225777B DE 1225777 B DE1225777 B DE 1225777B DE F45002 A DEF45002 A DE F45002A DE F0045002 A DEF0045002 A DE F0045002A DE 1225777 B DE1225777 B DE 1225777B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reactor
vessel
reaction vessel
liquid
condensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEF45002A
Other languages
German (de)
Inventor
Johann Friedl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEF45002A priority Critical patent/DE1225777B/en
Publication of DE1225777B publication Critical patent/DE1225777B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/26Control of nuclear reaction by displacement of the moderator or parts thereof by changing the moderator concentration
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/08Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being highly pressurised, e.g. boiling water reactor, integral super-heat reactor, pressurised water reactor
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/22Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated using liquid or gaseous fuel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Description

Siedereaktor Die Erfindung bezieht sich auf einen mit flüssigem oder festem Brennstoff und flüssigem Moderator be- triebenen Siedereaktor, bei dem über dem Reaktionsgefäß ein Kondensationsgefäß angeordnet ist, welches Wärmetauscherrohre enthält und durch ein Steigrohr mit dem Reaktionsgefäß verbunden ist, und bei dem der obere Teil des Reaktionsgefäßes mit dem oberen Teil des Kondensationsgefäßes über eine Leitung in Verbindung steht.Boiling reactor The invention relates to a liquid or solid fuel and liquid moderator loading exaggerated boiling reactor, a condensation vessel, in the above reaction vessel arranged, which contains the heat exchanger tubes and is connected by a riser to the reaction vessel, and wherein the upper part of the Reaction vessel communicates with the upper part of the condensation vessel via a line.

Ein bekanntes Verfahren zur Regelung eines Kernreaktors besteht darin, die Stellung von neutronenabsorbierenden Regelstäben zu verändern. Diese Regelstäbe erfordern jedoch zur Bedienung komplizierte und leistungsverbrauchende Apparaturen, die wegen der Neutronenstrahlung oft nur schwer zugänglich sind. Die für die Regelstäbe nötigen Führungen und Abdichtungen können bei den schweren Betriebsbedingungen leicht schadhaft werden und zu Leckverlusten führen. Bei Siedereaktoren mit Flüssigen Kernbrennstoffen muß die einmal gewählte Brennstoffkonzentration beibehalten werden, da ansonsten entweder die Anzahl der Regelstäbe oder das kritische Volumen des Reaktorgefäßes nicht mehr ausreicht. Das Reaktorgefäß wird durch die Regelstäbe stark unterteilt. Das führt leicht zu Zirkulationsstörungen und Wärmestauungen und verkompliziert die übrigen Konstruktionsteile.A well-known method of controlling a nuclear reactor is to to change the position of neutron-absorbing control rods. These control rods however, require complicated and power-consuming equipment to operate, which are often difficult to access because of the neutron radiation. The one for the control staff The necessary guides and seals can easily be used in the difficult operating conditions become damaged and lead to leakage losses. For boiler reactors with liquid nuclear fuels the once selected fuel concentration must be retained, otherwise either the number of control rods or the critical volume of the reactor vessel is no longer sufficient. The reactor vessel is heavily subdivided by the control rods. This easily leads to circulation disturbances and heat build-up and complicates it the remaining construction parts.

Es ist bereits bekannt, Kernreaktoren, die mit festen Kernbrennstoffen und flüssigen Moderatoren arbeiten, durch Heben und Absenken des Moderatorspiegels zu steuern. Das Heben und Absenken des Moderatorspiegels geschieht entweder direkt mittels Förderpumpen oder indirekt mit Hilfe eines besonderen Reservetanks bzw. hydraulischen Akkumulators, der duich eine Rohrleitung mit dem Reaktorgefäß in Verbindung steht. Die bisherigen Ausführungsformen haben aber den Nachteil, daß die Rohrleitung einen großen Durchmesser haben muß, um bei Gefahr den flüssigen Moderator schnell und sicher ableiten zu können. Das vergrößert die gesamte Steuerungsanlage und die damit verbundenen Wärmeverluste. Außerdem kann dabei der flüssige Moderator leicht in Pendelschwingungen geraten und so die Stabilität des Reaktors gefährden.It is already known nuclear reactors that run on solid nuclear fuel and fluid moderators work by raising and lowering the moderator's mirror to control. The moderator's mirror is either raised or lowered directly by means of feed pumps or indirectly with the help of a special reserve tank or hydraulic accumulator, which you connect a pipe with the reactor vessel stands. The previous embodiments have the disadvantage that the pipeline Must have a large diameter in order to quickly remove the liquid moderator in case of danger and to be able to derive it safely. This enlarges the entire control system and the associated heat losses. In addition, the liquid moderator can do this easily get into pendulum oscillations and thus endanger the stability of the reactor.

Um die Schwankungen des Moderatorspiegels zu vermeiden, ist bereits ein Schwerwasserreaktor mit pneumatischer Regelung bekannt, bei dem die Regelung des Moderatorspiegels durch Einstellung des Gasüberdruckes in einem unterhalb oder seitlich des Reaktors angebrachten Zusatzbehälter erfolgt, dessen Spiegel unterhalb des Moderatorspiegels liegt und in dessen Gas- oder Flüssigkeitsraum das Wasser aus dem Moderatorraum abläuft. Der Reaktor wird durch einen schnellen Druckausgleich zwischen dem Gasraum des Zusatzbehälters und dem Gasraum des Moderatorraumes mit Hilfe einer absperrbaren Kurzschlußleitung abgeschaltet. Der Gasdruck im Reaktor wird durch Gasgebläse mit regulierbarem Umlauf erzeugt. Derartige pneumatische Steuerungen haben -den Nachteil, daß die gasförmigen radioaktiven Spaltprodukte mit in Umlauf gebracht werden und damit die Gefahrenzone vergrößert wird. Dieser Reaktor ist auf die Verwendung stabförmiger Brennstoffelemente und flüssiger Moderatoren beschänkt.In order to avoid the fluctuations in the moderator's level, is already a heavy water reactor with pneumatic control known in which the control the moderator mirror by setting the gas pressure in a below or the side of the reactor attached additional container takes place, the level below of the moderator mirror and in its gas or liquid space the water expires from the moderator's room. The reactor is equipped with a rapid pressure equalization between the gas space of the additional container and the gas space of the moderator room Shut down by means of a lockable short-circuit line. The gas pressure in the reactor is generated by a gas blower with adjustable circulation. Such pneumatic controls have the disadvantage that the gaseous radioactive fission products are also in circulation be brought and thus the danger zone is enlarged. This reactor is open the use of rod-shaped fuel elements and liquid moderators is limited.

Weiterhin ist bereits ein Kernreaktor bekannt (vgl. deutsche Auslegeschrift 1021515), der sowohl mit flüssigem als auch mit festem Kernbrennstoff und flüssigem Moderator betrieben werden kann, der aus einem unteren Gefäß besteht, dessen unterer Teil über eine Leitung mit einem senkrecht über diesem Gefäß angeordneten Kondensationsgefäß in Verbindung steht, bei dem der obere Teil des unteren Gefäßes über eine Leitung mit dem oberen Teil des Kondensationsgefäßes in Verbindung steht, bei dem das untere Gefäß dem Kernbrennstoff eine überkritische Verteilung ermöglicht und bei dem Ün Kondensationsgefäß Mittel angeordnet sind, um den in das Kondensationsgefäß während des stationären Betriebes strömenden Dampf der Brennstoffflüssigkeit bzw. des Moderators zu kondensieren.Furthermore, a nuclear reactor is already known (see. German Auslegeschrift 1 021 515), which can be operated with liquid as well as with solid nuclear fuel and liquid moderator, which consists of a lower vessel, the lower part of which is connected to a pipe vertically above this Vessel arranged condensation vessel is in connection, in which the upper part of the lower vessel is connected via a line to the upper part of the condensation vessel, in which the lower vessel allows the nuclear fuel a supercritical distribution and means are arranged in the Ün condensation vessel to condense the vapor of the fuel liquid or the moderator flowing into the condensation vessel during stationary operation.

Bei den bisher bekannten Kernreaktoren wird die zur Reaktorsteuerung und die zur Erzeugung eines Kühlkreislaufs nötige Antriebsenergie über den verlustreichen Weg Dampfkessel - Turbine - Generatoi gewonnen. Dazu müssen noch dementsprechend starke Notstromaggregate bereitstehen.In the previously known nuclear reactors, the drive energy required for reactor control and the generation of a cooling circuit is obtained via the lossy path steam boiler - turbine - generator. For this purpose, correspondingly powerful emergency power generators must be available.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Siedereaktor zu schaffen, bei dem derartige Mittel . zur Steuerung und Druckerzeugung vermieden werden und der zum Heben und Senken des Kernbrennstoffspiegels bzw. Moderatorspiegels nötige Druck auf einfache Weise selbsttätig und ohne zusätzliche Hilfsmittel erzeugt wird,...The invention is based on the object of creating a boiler reactor in which such means . for control and pressure generation can be avoided and the pressure required to raise and lower the nuclear fuel level or moderator level is generated in a simple way automatically and without additional aids, ...

Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Reaktor dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das Steigrohr in der Nähe des Reaktionsgefäßbode-ns beginnt--und-Ohne seitliche öffnungen durch das Reaktionsgefäß-,hindurchführt Ü ndm'-'"den B6d#i#> de#' Kondensäti'onsgefäßes mündet, wobei-- derz Aüssigkeitsspiegel- im Steigrohr hö14g# ajls##,iin-g t":nn.,daß -. . paktip»5gdfäß: sIeh # d in die Verbindungsleitung- zwischen d6m keaktionsgefäß und dem Kondensationsgefäß ein sich automatisch einstellendes Reduktionsventil eingebaut ist. Durch diese gesteuerte Kurzschließung zwischen dem Reakt-ionsgefäß und dem Kondensationsgefäß werden verschiedene im Reaktorbau bisher übliche Hilfseinrichtungen wie z. B. Regelstäbe, Steuergestänge, Antriebsmechanismen, Druckerzeuger, Gasgebläse und Kreislaufpumpen, Moderator-Reservetanks und hy- draulische Akkumulatoren eingespart. Die Korrosionsprobleme sind auf den eigentlichen Reaktorkern beschränkt. Die benötigte flüssige Kernbrennstoffmenge ist im Verhältnis zu den bekannten Kernreaktoren gering. Bei Verwendung kugel- oder pillenföriniger Kernbrennstoffelemente in Verbindung, mit ,einem flüssigen Moderator istein perforierter-Zwischenboden nicht nötig..Der Reaktor enthält-außer einem sich automatisch einstellenden Reduktionsventil keine beweglichen Teile. Das vereinfacht und verbilligt die. Herstellung und den Betrieb des Reaktors. Die 'zur Reaktorsteuerung nötige Energie wird mit geringstem Aufwand und bestmöglichem Wirkungsgrad im Reaktor selbst erzeugt und angewendet. Damit können auch kleine Siedereaktoren mit gutem-Wirkungsgrad gebaut werden.This the problem underlying the invention is achieved in the above-mentioned reactor so that according to the invention the riser pipe in the vicinity of the reaction vessel Bode ns begins - and-without lateral openings through the Reaktionsgefäß-, passing Ü ndm '-'"the b6d # i #> de # 'condensation vessel opens, whereby - the liquid level - in the riser higher # ajls ##, iin-g t ": nn., that -. . paktip »5gdfäß: see # d in the connection line - between the d6m reaction vessel and the condensation vessel, an automatically setting reduction valve is installed. Through this controlled short-circuiting between the reaction vessel and the condensation vessel, various auxiliary devices that have hitherto been used in reactor construction, such as B. control rods, control rods, drive mechanisms, pressure generators, gas blowers and circulation pumps , moderator reserve tanks and hydraulic accumulators saved. The corrosion problems are limited to the actual reactor core. The amount of liquid nuclear fuel required is small in relation to the known nuclear reactors. When using spherical or pill-shaped nuclear fuel elements in connection with a liquid moderator, a perforated intermediate floor is not necessary. Apart from an automatically adjusting reduction valve, the reactor contains no moving parts. That simplifies and makes them cheaper. Manufacture and operation of the reactor. The energy required for controlling the reactor is generated and used in the reactor itself with the least amount of effort and the best possible degree of efficiency. This means that small boiling reactors can also be built with good efficiency.

Die Veränderbarkeit des Kernbrennstoffspiegels durch die einfache Steuerung erlaubt es, drei in der Reaktortechnik wichtige Faktoren einzeln oder gleichzeitig in weiten Grenzen zu ändern, nämlich die Konzentration und. Reinheit des flüssigen Kernbrennstoffes,. die gewünschte. Temperatur mit dem zuge hörig-en Druck und den Kühlmitteldurchfluß. Hinzu kommt noch, daß auch Änderungen in der Turbinenbelastung und Änderungen in der Einstellung des Turbine n-drosselventils sich sofort zum automatischen bruckreduzierventil hin fortpflanzen und dasselbe dementsprechend beeinflussen. Eine Verschwendung von Dampf durch eine zu starke Benutzung des vor der Turbine angeordneten Nebenschlußventils wird hierdurch auf ein Mindestmaß beschränkt. Das ergibt eine große- Anpassungsfähigkeit des Reaktors, besonders dann, wenn der Reaktor für längere Zeit abge--schaltet wird.The changeability of the nuclear fuel level through the simple Control allows three factors that are important in reactor technology to be selected individually or at the same time to change within wide limits, namely the concentration and. purity of liquid nuclear fuel. the desired. Temperature with the associated Pressure and coolant flow. In addition, there are also changes in the Turbine loading and changes in the setting of the turbine n-throttle valve immediately propagate to the automatic pressure reducing valve and the same influence accordingly. A waste of steam by too strong Use of the bypass valve arranged in front of the turbine is hereby opened limited to a minimum. This results in a great adaptability of the reactor, especially when the reactor is shut down for a longer period of time.

Zum klaren Verständnis der Erfindung wird nun--mehr ein Ausführungsbeispiel des Siedereaktors gemäß der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben, die in hohem Maße schematisch ist. Die Zeichnung stellt einen senkrechten Schnitt durch einen Siedereaktor gemäß der Erfindung dar.For a clear understanding of the invention, there will now be more of an exemplary embodiment of the boiler reactor according to the invention with reference to the drawing, which is highly schematic. The drawing represents a vertical section through a boiler reactor according to the invention.

Der Siedereaktor besteht aus einem vorzugsweise kugelförmigen Reaktionsgefäß 7. über dem Reaktionsgefäß 7 ist das Kondensationsgefäß 9 angeordnet. Das Kondensationsgefäß 9 ist durch ein Steigrohr 8 mit dem Reaktionsgefäß 7 verbunden. Das Steigrohr 8 beginnt in der Nähe des Reaktionsgefäßbodens und führt ohne seitliche öffnungen durch das Reaktionsgefäß 7 hindurch und mündet in den Boden des Kondensationsgefäßes 9. Der Kernbrennstoffspieggl -steht im# Steigrohr 8 höher * im gqaktio s geäß 1,-sö'd'aß mit Hilfe-des Gewichtes der im Steigrohr 8 befindlichen Kernbrennstoffsäule im Reaktionsgefäß 7 ein kritisches Kernbrennstoffvolumen geschaffen werdenkann. Von der höchsten Stelle des Reaktionsgefäßes7 führt eine Verbindungq#e#tung#, die mit einem sich automatisch einstellenden Reduktionsventil#4 versehen ist, nach oben in das Kondensationsgefäß 9.# Die im Kondensationsgefäß 9 vorhandenen Wännetauscherrohre10 sind derart angeordnet, daß bei einer Schnellabschaltung des Reaktors die in das Kondensationsgefäß 9 geflossene Kernflüssigkeit in diesem eine unterkritische Konfiguration einnimmt.The boiling reactor consists of a preferably spherical reaction vessel 7 to the reaction vessel 7, the condensing vessel 9 is disposed. The condensation vessel 9 is connected to the reaction vessel 7 by a riser pipe 8 . The riser pipe 8 begins in the vicinity of the reaction vessel bottom and leads without lateral openings through the reaction vessel 7 through and opens in the bottom of the condensation vessel 9. The Kernbrennstoffspieggl - is at # riser 8 above * in gqaktio s geäß 1, -sö'd'aß with aid of the weight of the nuclear fuel column located in the riser pipe 8 can be created in the reaction vessel 7 critical nuclear fuel volume. From the highest point of the reaction vessel 7, a connection q # e # device #, which is provided with an automatically adjusting reduction valve # 4, leads upwards into the condensation vessel 9. # The heat exchanger pipes 10 in the condensation vessel 9 are arranged in such a way that in the event of a rapid shutdown of the Reactor, the core liquid that has flowed into the condensation vessel 9 assumes a subcritical configuration in this.

Der Siedereaktor arbeitet folgendermaßen: Es sei angenommen, daß das Reaktionsgefäß 7 und die .untere Hälft.e des Steigrohres 8 mit flüssigem Keinbiennstoff gefüllt sind und das Reduktionsventil 4 geschlossen ist. Das Volumen des in dem Reaktionsgefäß 7 befindlichen flüssigen Kernbrennstoffes ist Überkritisch. Durch die einsetzende Kernspaltung entsteht Wärme, und ein geringer Prozentsatz des Kernbrennstoff-Lösungsmittels verdampft. Dieser Lösungsmitteldampf sammelt sich an der höchsten Stelle des Reaktionsgefäßes 7 an und drückt so viel flüssigen Kernbrennstoff aus dem Reaktionsgefäß 7 heraus und in das Steigrohr8 hinein, bis die Keinspaltung aussetzt und ein Gleichgewichtszustand erreicht ist. Das Reduktionsventi14 kann nun so eingestellt werden, daß es in einem gleichmäßigen Strom so viel Lösungsmitteldampf bzw. Moderatordampf aus dem Reaktionsgefäß 7 über die Verbindungsleitung 3 nach oben in. das Kondensationsgefäß 9 entweichen läßt, wie dort bei der gewünschten Temperatur und dem zugehörigen Druck mit einem entsprechenden Kühlmitteldurchfluß -durch die Wärmetauscherrohre 10 kondensiert werden kann. Das Kondensat fließt über das Steigrohr 8 in das Reaktionsgefäß 7 und verteilt sich wieder im flüssigen Keinbrennstoff. Das Reduktionsventil 4 kann mechanisch so ausgelegt werden, daß die elektrischen Regelgeräte nur zur überwachung desselben dienen. Ist das Reduktionsventil 4 erst einmal auf einen bestimmten Druck eingestellt, dann gleicht sich der Reaktor mit seiner Leistungsabgabe automatisch dem jeweiligen Kühlmitteldurchfluß und der jeweiligen Turbinenbelastung an. Die regeltechnische Verbindung von Reaktorsteuerung, Kühlmitteldurchfluß und Turbinenbelastung ist äußerst einfach. Der Reaktor kann also auch vom Verbraucher aus gesteuert werden.The boiling reactor works as follows: It is assumed that the reaction vessel 7 and the .untere Hälft.e of the riser pipe 8 are filled with liquid non-biene and the reduction valve 4 is closed. The volume of the liquid nuclear fuel in the reaction vessel 7 is supercritical. The onset of nuclear fission generates heat and a small percentage of the nuclear fuel solvent evaporates. This solvent vapor collects at the highest point of the reaction vessel 7 and pushes so much liquid nuclear fuel out of the reaction vessel 7 and into the riser pipe 8 until the non-fission stops and a state of equilibrium is reached. The reduction valve 14 can now be set so that it allows as much solvent vapor or moderator vapor to escape from the reaction vessel 7 via the connecting line 3 upwards into the condensation vessel 9 in a steady stream as there at the desired temperature and the associated pressure with a corresponding coolant flow -through the heat exchanger tubes 10 can be condensed. The condensate flows through the riser pipe 8 into the reaction vessel 7 and redistributes itself in the liquid non-fuel. The reduction valve 4 can be designed mechanically in such a way that the electrical control devices are only used to monitor it. Once the reduction valve 4 has been set to a certain pressure, the power output of the reactor automatically adjusts to the respective coolant flow and the respective turbine load. The technical connection between reactor control, coolant flow and turbine load is extremely simple. The reactor can therefore also be controlled from the consumer.

Muß ein Kernreaktor wegen irgendeiner Störung schnell abgeschaltet werden, dann bleibt gewöhnlich der Kühlmittelkreislauf, sofern er intakt ist, als zusätzliche Sicherung noch einige Zeit in Betrieb. Umgekehrt wird beim Wiedereinschalten eines vorüber-.gehend abgeschalteten Kernreaktors zuerst der Kühlmittelkreislauf in Gang gesetzt. Das überschüssige Kühlmittel kann ohne weiteres durch geeignete Abscheider von den Turbinen ferngehalten werden. Beim Erfindungsgegenstand kondensiert bei geschlossenem Reduktionsventil 4 das überschüssige, Kühlmittel den im Kondensationsgefäß 9 eingeschlossenen Dampf. Als Folge davon expandiert der in dem Reaktionsgefäß 7 eingeschlossene Dampf und treibt den flüssigen Kernbrennstoff aus dem Reaktionsgefäß 7 heraus und in das Kondensationsgefäß 9 hinein. Hinzu kommt eine vermehrte Blasenbildung im flüssigen Kernbrennstoff, die im wesentlichen von dem Reaktionsgefäß 7 aufgefangen wird. Dieselbe Wirkung tritt auch ein, wenn ein an der höchsten Stelle des Kondensationsgefäßes 9 angeordnetes Sicherheitsventil geöffnet wird. Es kann nun der Fall eintreten, daß der gesamte flüssige Kernbrennstoff aus dem Reaktionsgefäß 7 herausgepreßt wird und über das Steigrohr 8 in das Kondensationsgefäß 9 gelangt. Um dem vorzubeugen, sind die Wärmetauscherrohre 10 derart im Kondensationsgefäß 9 angeordnet, daß eine unterkritische Verteilung des flüssigen Kernbrennstoffes gewährleistet ist.If a nuclear reactor has to be shut down quickly because of some malfunction, the coolant circuit usually remains in operation for some time as an additional backup, provided it is intact. Conversely, when a temporarily shut down nuclear reactor is switched on again, the coolant circuit is first started. The excess coolant can easily be kept away from the turbines by means of suitable separators. In the subject matter of the invention, when the reduction valve 4 is closed, the excess coolant condenses the steam enclosed in the condensation vessel 9. As a result, the vapor enclosed in the reaction vessel 7 expands and drives the liquid nuclear fuel out of the reaction vessel 7 and into the condensation vessel 9 . In addition , there is an increased formation of bubbles in the liquid nuclear fuel, which is essentially caught by the reaction vessel 7. The same effect also occurs when a safety valve arranged at the highest point of the condensation vessel 9 is opened. It can now happen that all of the liquid nuclear fuel is pressed out of the reaction vessel 7 and reaches the condensation vessel 9 via the riser pipe 8. In order to prevent this, the heat exchanger tubes 10 are arranged in the condensation vessel 9 in such a way that a subcritical distribution of the liquid nuclear fuel is ensured.

Der Siedereaktor gemäß der Erfindung weist sowohl eine große Heizfläche als auch eine gute Volumenleistung auf. Der Siedereaktor ist deshalb für den Einbau in Großraumwasserkessel, die bekanntlich große Belastungsschwankungen bei ungleichmäßiger Dampfentnahme vertragen, sehr geeignet. Die Unterbringung des Siedereaktors in einen Großraumwasserkessel bietet den Vorteil, daß die vom Reaktor ausgehenden radioaktiven Strahlen vom Kesselwasser teilweise abgeschwächt und in Wärme umgewandelt und teilweise reflektiert werden. Der im Großraumwasserkessel entstehende Dampfdruck wirkt auf den Reaktor druckentlastend und verringert die Materialbeansprachung.The boiler reactor according to the invention has both a large heating surface as well as a good volume performance. The boiler reactor is therefore for installation in large-capacity water boilers, which are known to have large fluctuations in load with unevenly Tolerate steam extraction, very suitable. The placement of the boiler reactor in one Large capacity water boiler has the advantage that the radioactive emanating from the reactor Jets from the boiler water partially weakened and converted into heat and partially be reflected. The steam pressure generated in the large-capacity water boiler has an effect Relieves the pressure in the reactor and reduces the contact with the material.

Das Reaktionsgefäß 7 und das Kondensationsgefäß 9 können auch,- ähnlich wie bei einem Steilrohrkessel, durch C- oder Mörmig gekrümmte Steigrohre miteinander verbunden sein.The reaction vessel 7 and the condensation vessel 9 can also be connected to one another by ascending pipes that are curved in a C or shape, similar to a steep-tube boiler.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Mit flüssigem oder festem Brennstoff und flüssigem Moderator betriebener Siedereaktor, bei dem über dem Reaktionsgefäß ein Kondensationsgefäß angeordnet ist, welches Wärmetauscherrohre enthält und durch ein Steigrohr mit dem Reaktionsgefäß verbunden ist, und bei dem der obere Teil des Reaktionsgefäßes mit dem oberen Teil des Kondensationsgefäßes über eine Leitung in Verbindung steht, dadurch gekennz e i c h n e t, daß das Steigrohr (8) in der Nähe des Reaktionsgefäßbodens beginnt und ohne seitliche öffnungen durch das Reaktionsgefäß (7) hindurchführt und in den Boden des Kondensationsgefäßes (9) mündet, wobei der Flüssigkeitsspiegel im Steigrohr (8) höher als im Reaktionsgefäß (7) steht, und daß in die Verbindungsleitung (3) zwischen dem Reaktionsgefäß (7) und dem Kondensationsgefäß (9) ein sich automatisch einstellendes Reduktionsventil (4) eingebaut ist. Claims: 1. Boiling reactor operated with liquid or solid fuel and liquid moderator, in which a condensation vessel is arranged above the reaction vessel, which contains heat exchanger tubes and is connected to the reaction vessel by a riser pipe, and in which the upper part of the reaction vessel is connected to the upper part of the condensation vessel is connected via a line, characterized in that the riser pipe (8) begins near the bottom of the reaction vessel and passes through the reaction vessel (7) without lateral openings and opens into the bottom of the condensation vessel (9) , whereby the liquid level is higher in the riser pipe (8) than in the reaction vessel (7) , and that an automatically adjusting reduction valve (4) is installed in the connecting line (3) between the reaction vessel (7) and the condensation vessel (9). 2. Siedereaktor mit flüssigem Brennstoff und flüssigem Moderator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kondensationsgefäß (9) vorhandenen Wärmetauscherrohre (10) derart angeordnet sind, daß bei einer Schnellabschaltung des Reaktors die in das Kondensationsgefäß (9) geflossene Kernflüssigkeit in diesem eine unterkritische Konfiguration einnimmt. 3. Siedereaktor nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Siedereaktor in einen Großraumwasserkessel eingebaut ist. 2. Boiler reactor with liquid fuel and liquid moderator according to claim 1, characterized in that the heat exchanger tubes (10 ) present in the condensation vessel (9) are arranged such that in the event of a rapid shutdown of the reactor, the core liquid which has flowed into the condensation vessel (9) in this one adopts subcritical configuration. 3. Boiling reactor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the boiling reactor is installed in a large-capacity water boiler. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1021515. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 021 515.
DEF45002A 1959-05-05 1959-05-05 Boiler reactor Pending DE1225777B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF45002A DE1225777B (en) 1959-05-05 1959-05-05 Boiler reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF45002A DE1225777B (en) 1959-05-05 1959-05-05 Boiler reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1225777B true DE1225777B (en) 1966-09-29

Family

ID=7100300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEF45002A Pending DE1225777B (en) 1959-05-05 1959-05-05 Boiler reactor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1225777B (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1021515B (en) * 1955-07-08 1957-12-27 Gen Electric Nuclear reactor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1021515B (en) * 1955-07-08 1957-12-27 Gen Electric Nuclear reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68906727T2 (en) PASSIVE FULL PRESSURE SYSTEM FOR GAP ZONE EMERGENCY COOLING AND HEAT EXHAUST FOR WATER-COOLED CORE REACTORS.
EP1958209B1 (en) Feeding system and associated operating method
DE19754119C2 (en) Steam separator, nuclear reactor and boiler facility
EP2301003B1 (en) Method for the simulation of thermohydraulic phenomena occurring in a pressurized water reactor
DE1764504A1 (en) Reactor cooling system
DE3518968A1 (en) LOW PERFORMANCE CORE REACTOR IN THE CAVER OF A CYLINDRICAL PRESSURE VESSEL
DE1957701A1 (en) Control system for nuclear reactors
DE2941544A1 (en) METHOD FOR MAINTAINING THE FLUID LEVEL IN A FLUID FILLED CONTAINER
DE3316037C2 (en)
DE1127506B (en) Device for improving the efficiency of nuclear reactor plants
DE69417267T2 (en) PASSIVE SYSTEM FOR POST-DECAY HEAT EXHAUST AND PRESSURE RELEASE FOR CORE REACTORS
DE2822918A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DECREASING THE PERFORMANCE OF A NUCLEAR REACTOR WHEN TEMPERATURE RISES
DE2625543C3 (en) Reactor plant
DE1055707B (en) Nuclear reactor
DE2459150B2 (en) Method and circuit arrangement for removing the post-decomposition heat from a pressurized water reactor in the event of a malfunction
DE1936532A1 (en) Hydraulic drive system for control rods in nuclear reactors
DE1526995B1 (en) Nuclear power plant
DE2516123B2 (en) Process for removing the heat of decay from radioactive fission products
DE2416896A1 (en) SAFETY DEVICE FOR NUCLEAR POWER PLANTS
DE1225777B (en) Boiler reactor
DE69116974T2 (en) Nuclear fuel bundle with water pipe
DE1137810B (en) Heat absorption device for nuclear reactors for propulsion of ships
DE1226220B (en) Boiler reactor
DE1105531B (en) Nuclear reactor moderated by graphite with a positive temperature coefficient of the moderator influence on reactivity
DE1175805B (en) Nuclear reactor with an upright core in a vertical boiler