DE1240195B

DE1240195B - Vorrichtung zum Notkuehlen der Brennelemente eines Siedekernreaktors

Info

Publication number: DE1240195B
Application number: DEA49523A
Authority: DE
Inventors: Lars Olof Tor Wadmark
Original assignee: Studsvik Energiteknik AB
Current assignee: Studsvik Energiteknik AB
Priority date: 1964-06-25
Filing date: 1965-06-19
Publication date: 1967-05-11
Also published as: GB1103894A; US3357891A

Description

DEUTSCHES WTJmsP PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 g - 21/24

Nummer: 1240195

Aktenzeichen: A 49523 VIII c/21 g

1240 195 Anmeldetag: 19. Juni 1965

Auslegetag: 11. Mai 1967

Es ist bekannt, in einem Siedekernreaktor den Kernbrennstoff in senkrechten Röhren einzuschließen, die in ihrer Wand Öffnungen für das ansteigende Gemisch von Wasser und Dampf haben. Diese Siederöhren sind oben verschlossen. Bei diesen bekannten Anlagen ist es nicht ohne weiteres möglich, den spaltbaren Brennstoff unmittelbar zu kühlen, wenn z.B. das Kühlmittel bei einem Reaktorunfall verlorengegangen ist, und es ist auch schwierig, festzustellen, welches von den zahlreichen Brennstoffelementen beschädigt wurde.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Notkühlung der Brennelemente eines Siedekernreaktors vorzusehen, um Kühlwasser auf den spaltbaren Brennstoff zu sprühen, wenn z.B. das Kühlmittel im Reaktorbehälter gewechselt werden soll oder das Kühlwasser bei einem Reaktorunfall ver- _ lorenging, und andererseits die Möglichkeit zu bieten, durch Abziehen von Dampf aus den Siederohren feststellen zu können, welches Brennstoffelement beschädigt wurde.

Zur Lösung dieser Aufgabe bestehen bei einem eingangs bezeichneten Siedekernreaktor erfindungsgemäß die am oberen Ende der Röhren angebrachten Verschlußbauteile aus einem den Verschluß der Röhren bewirkenden kolbenartigen, hohlen Bauelement und einem von diesem herabhängenden, in der Röhrenachse angeordneten Rohr, dessen Innenraum mit dem Innenraum des kolbenartigen Bauelementes kommuniziert und das mit Öffnungen an seinem bis in unmittelbare Nähe des oberen Endes des Brennelementes herabreichenden Ende und seitlich oberhalb des in den Röhren vorhandenen Wasserspiegels versehen ist, wobei der Innenraum des kolbenartigen Bauteiles mit einer nach außen führenden Leitung in Verbindung steht.

Vorzugsweise ist das kolbenartige Bauelement, das in der Siederöhre gleitbar angebracht ist, mit einer Greifeinrichtung zum Ansetzen einer Hebevorrichtung versehen. Zweckmäßig besitzt es ferner eine seitliche öffnung, die in einer Höhenlage mit einer öffnung in der Röhrenwand kommuniziert, welche mit einer Kühlwasserzuführ- und Dampfabzugsleitung verbindbar ist und bei anderer Höhenlage des Kolbens jedoch von dem Kolbenmantel abgedeckt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind im Kolbenmantel drei Dichtungsringe eingelassen, von denen zwei zu beiden Seiten der seitlichen Öffnung liegen.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im oberen Teil einer Siederöhre 1, welche ein Brennelement 2 enthält, dargestellt. Die Vorrichtung zum Notkühlen der Brennelemente
eines Siedekernreaktors

Anmelder:

Aktiebolaget Atomenergi, Stockholm
Vertreter:

Dr. H. H. Willrath, Patentanwalt,
Wiesbaden, Hildastr. 18

Als Erfinder benannt:

Lars Olof Tor Wadmark, Näsby Park (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 25. Juni 1964 (7784)

Röhrenwand enthält in bekannter Weise seitliche Öffnungen 3 für die aufsteigende Mischung von Dampf und Wasser, die sich oberhalb des normalen Wasserspiegels 4 befinden. Am oberen Ende der Röhre 1 ist ein Verschlußbauteil angebracht, das aus einem kolbenartigen, hohlen Bauelement 5 und einem von diesem herabhängenden Rohr 6 besteht. Im Bereich des Hohlraumes 7 besitzt der Kolben eine Öffnung 8, die in der gezeichneten Stellung mit einer Öffnung 9 in der Wand der Röhre 1 kommuniziert. An die öffnung 9 ist eine LeitunglO angesetzt, die nach Wunsch entweder mit einer Kühlwasserzuführleitung oder mit einer Abzugseinrichtung für Dampf verbunden werden kann. Das herabhängende Innenrohrteil 6 besitzt verhältnismäßig nahe dem Kolben 5 eine oder mehrere Öffnungen 11, die mit Sicherheit höher als der normale Wasserspiegel in der Röhre 6 liegen. Diese besitzt eine solche Länge, daß sie sich bis unter die unterste Öffnung 3 in unmittelbare Nähe des oberen Endes des Brennelementes 2 erstreckt. An ihrem unteren Ende besitzt sie einen Sprühteil 17.

Auf der Oberseite des Kolbenelementes 5 ist eine Greifeinrichtung 12 angebracht, an der die bei einem solchen Reaktor bekannte Hebeeinrichtung ansetzen kann. Im Mantel des Kolbenteiles 5 sind drei Nuten vorgesehen, in die Dichtungsringe 13,14 und 15 eingelassen sind. In der dargestellten abgesenkten Lage ruht das Kolbenelement 5 auf einer Schulter 16 der Röhrenwand 1 und die Öffnung 8 zwischen den Dichtungsringen 13 und 14 kommuniziert mit der Öffnung 9. Wenn das Verschlußbauteil 5, 6 so weit angehoben wird, daß die Mantelfläche zwischen den

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Claims

Dichtungsringen 14 und 15 der Öffnung 9 gegenüberliegt, ist die Verbindung der LeitunglO zu dem Hohlraum 7 und dem Inneren der Röhre 1 unterbrochen. Die dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet in folgender Weise: Wenn eine Notkühlung der Brennelemente erforderlich ist, wird Kühlwasser durch die Leitung 10 eingeführt und durch das Rohr 6 mittels des Sprühkopfes 17 unmittelbar auf das Brennelement 2 gerichtet. Dabei ist die Kühlwassermenge, die durch die öffnung 11 austritt, so gering, daß sie vernachlässigt werden kann. Wenn man feststellen will, ob Spaltproduktgase durch eine undichte Stelle entweichen, wird durch Ansetzen einer Saugeinrichtung an die Leitung 10 Dampf aus dem Inneren der Röhre 1 entnommen, der durch die öffnung 11 in das Innere der Röhre 6 und dann durch den Hohlraum 7 fließt. Die mehreren Brennelementen und Röhren 1 zugeordneten Leitungen 10, z. B. vier selche Leitungen, sind vorzugsweise miteinander zu einer Hauptleitung verbunden. Wenn nun Spaltprodukte in dem Dampf der Hauptleitung gefunden werden, läßt sich in einfacher Weise diejenige Röhre 1 herausfinden, aus der das Spaltprodukt stammt, indem man nacheinander die kolbenartigen Bauteile 5 anhebt, so daß die Leitungen 10 einzeln abgeschaltet werden, es ergibt sich dann, aus welcher Röhre 1 das Spaltungsprodukt stammt. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Notkühlen der Brennelemente eines Siedekernreaktors oder zur Entnahme einer Dampfprobe aus diesem, bei dem die Brennelemente in vertikalen, nach oben verschlossenen Röhren angeordnet sind, in denen das Wasser verdampft und die in ihrem oberen Teil mit seitlichen öffnungen versehen sind, aus denen das aufsteigende Dampf-Wasser-Gemisch austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die am oberen Ende der Röhren (1) angebrachten Verschlußbauteile aus einem den Verschluß der Röhren bewirkenden kolbenartigen, hohlen Bauelement (5) und einem von diesem herabhängenden, in der Röhrenachse angeordneten Rohr (6) bestehen, dessen Innenraum mit dem Innenraum (7) des kolbenartigen Bauelementes kommuniziert und das mit öffnungen an seinem

ίο bis in unmittelbare Nähe des oberen Endes des Brennelementes (2) herabreichenden Ende (17) und seitlich oberhalb des in den Röhren (1) vorhandenen Wasserspiegels versehen ist, und daß der Innenraum (7) des kolbenartigen Bauteiles mit einer nach außen führenden Leitung (10) in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kolbenartige Bauelement (5) in der Röhre (1) gleitet und eine Greifeinrichtung (12) zum Ansetzen einer Hebevorrichtung aufweist.

3. Vorrichtung nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kolbenartige, hohle Bauelement(S) eine seitliche öffnung (8)

as besitzt, die in einer Höhenlage mit einer öffnung (9) in der Röhrenwand (1) kommuniziert, die mit einer Kühlwasserzuführ- und Dampfabzugsleitung (10) verbindbar ist und bei einer anderen Höhenlage des Kolbens von dem Kolbenmantel abgedeckt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch drei in der Kolbenwand eingelassene Dichtungsringe (13,14,15), von denen zwei beiderseits der seitlichen öffnung (8) liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 119 422,
082 992.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen