DE1234870B

DE1234870B - Mit Kuehlmittel gefuellter Waermeisolationsmantel, insbesondere fuer Na-gekuehlte Kernreaktoren

Info

Publication number: DE1234870B
Application number: DEG43039A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bernhard De Temple
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Priority date: 1965-03-10
Filing date: 1965-03-10
Publication date: 1967-02-23

Description

Mit Kühlmittel gefüllter Wärmeisolationsmantel, insbesondere für Na-gekühlte Kernreaktoren Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Kühlmittel gefüllten Wärmeisolationsmantel insbesondere für Na-gekühlte Kernreaktoren, in dem durch Einlagerung metallischer, die radioaktive Strahlung aus der Spaltzone dämmender Hohlkörper das Kühlmittel an der Konvektion gehindert ist.
Die Isolierung der Spaltzone von Kernreaktoren ist im allgemeinen hoher Wärme- und hoher Strahlenbelastung ausgesetzt. Wenn sie außerdem noch einem aggressiven Kühlmittel, wie z. B. Na, ausgesetzt ist, treten besondere Probleme auf. So ist es bei Nagekühlten Kernreaktoren beispielsweise bekannt, zwischen Behälterwand und Spaltzone Zwischenräume vorzusehen, die lediglich mit Kühlmittel gefüllt, nicht aber an den Kühlmittelumlauf angeschlossen sind, so daß die Wärme praktisch allein durch Wärmeabgabe an die Außenwand abfließen kann. Dabei liegt allerdings die durchschnittliche Temperatur infolge Konvektion des Kühlmittels in den Kammern relativ hoch.
Um die Kühlmittelkonvektion zum Teil zu verhindern und mehrere Wärmeübergangszwischenstellen zu schaffen, hat man auch schon verschiedene die Kühlflüssigkeit zwischen sich aufnehmende Metallwände, z. B. in Form von gewellten Blechen, hintereinander um die Spaltzone angeordnet, die gleichzeitig auch zur Strahlenabschirmung dienen (französische Patentschrift 1295 973). Weiterhin ist es bekannt, den Isoliermantel mit körnigen Festkörpern, z. B. Kohlenstoff zu füllen (schweizerische Patentschrift 341920). Eine noch bessere Wärmedämmung erhält man durch Ausfüllen des Zwischenraumes mit sogenannten »Rasching-Ringen« (britische Patentschrift 843 730). Doch immer noch ist der Wärmedurchgang durch diese Isolierschicht relativ hoch, da die Wärmeleitfähigkeit von Natrium an sich schon recht gut ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach herzustellende Isolierung mit relativ kleiner Wärmeleitfähigkeit zu schaffen.
Dabei weist auch bei der vorliegenden Erfindung der Wärmeisolationsmantel ein Kühlmittel auf, das durch Einlagerung metallischer Hohlkörper an der Konvektion gehindert ist. Es hat sich aber gezeigt, daß die Wärmeleitfähigkeit einer derartigen Isolierung auf überraschend einfache Weise beträchtlich herabgesetzt werden kann, wenn erfindungsgemäß die in den Wärmeisolationsmantel eingelagerten Hohlkörper aus mit Inertgas gefüllten Hohlkugeln bestehen.
Die Kugeln berühren sich gegenseitig nämlich nur punktweise, so daß die Wärmeleitung von Kugel zu Kugel an sich schlecht ist. Durch den von Kugeln umschlossenen Hohlraum wird die Wärme praktisch nicht hindurchgeleitet. Die Gesamtordnung wird dadurch gewissermaßen isolierend porös.
Mit dieser Anordnung wird das zwischen den Kugeln befindliche Kühlmittel an der Konvektion und die Wärme am geradlinigen Durchströmen der Isolieranordnung gehindert. Es hat sich gezeigt, daß mit dieser einfachen Anordnung eine weitaus höhere Wärmedämmung zu erreichen ist, als mit bisher bekannten, ähnlichen Isolieranordnungen, bei denen das flüssige Kühlmittel sich auch im Isolationsraum befindet.

Claims

Patentanspruch: Mit Kühlmittel gefüllter Wärmeisolationsmantel, insbesondere für Na-gekühlte Kernreaktoren, in dem durch Einlagerung metallischer, die radioaktive Strahlung aus der Spaltzone dämmender Hohlkörper das Kühlmittel an der Konvektion gehindert ist, gekennzeichnet durch mit Inertgas gefüllte Hohlkugeln als in den Wärmeisolationsmantel eingelagerte Hohlkörper. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 843 730; schweizerische Patentschriften Nr. 341920, 370 491; französische Patentschriften Nr. 1303 138, 1295973.