DE1244301B

DE1244301B - Device for removing individual spherical fuel elements from a free pile of elements in the core of a pebble-bed nuclear reactor

Info

Publication number: DE1244301B
Application number: DEB62115A
Authority: DE
Inventors: Rer Nat Claus Benedikt V D Dr; Rer Nat Johann David Lueder Dr; Wilhelm Otto Muench
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1961-04-13
Filing date: 1961-04-13
Publication date: 1967-07-13
Also published as: BE616338A; FR1317565A; GB941108A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

G 21 cG 21 c

Deutsche Kl.: 21 g - 21/20German class: 21 g - 21/20

Nummer: 1 244 301Number: 1 244 301

Aktenzeichen: B 62115 VIII c/21 gFile number: B 62115 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 13. April 1961Filing date: April 13, 1961

Auslegetag: 13. Juli 1967Opened on: July 13, 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme einzelner kugelförmiger Brennstoffelemente aus einer freien Aufschüttung von Elementen im Core eines Kugelhaufenkernreaktors mit Hilfe eines an der Unterseite des Core befindlichen Abzugkanals.The invention relates to a device for removing individual spherical fuel elements from a free pile of elements in the core of a pebble-bed nuclear reactor with the help of an Underside of the core located exhaust duct.

Bei derartigen Vorrichtungen kann es geschehen, daß sich die Brennstoffelemente verklemmen (d. h. sogenannte Brücken entstehen), so daß die weitere Entnahme ohne einen in diesem Fall äußerst umständlichen Eingriff nicht mehr möglich ist.With such devices, the fuel elements can become jammed (i.e. jammed). so-called bridges arise), so that the further removal without an extremely cumbersome in this case Intervention is no longer possible.

Zur Vermeidung des letztgenannten Nachteils ist es bekannt, den Abzugkanal mit einem hinreichend großen Durchmesser (etwa zehnmal der Durchmesser der Brennstoffkugeln) zu versehen. Da einige der Brennstoffelemente entsprechend ihres Abbrandzustandes gegebenenfalls dem Reaktor wieder zugeführt werden sollen, ist es andererseits erforderlich, die Brennstoffelemente einzeln abzuziehen, um sie einzeln einer Meß- und Sortiereinrichtung zuführen zu können.To avoid the last-mentioned disadvantage, it is known to provide the exhaust duct with a sufficient large diameter (about ten times the diameter of the fuel balls). As some of the Fuel elements are optionally fed back to the reactor according to their burn-up state are to be, on the other hand, it is necessary to pull off the fuel elements one by one in order to use them to be able to individually feed a measuring and sorting device.

Es sind ferner bereits Anordnungen bekannt, bei denen der Abzug der kugelförmigen Brennstoffelemente in zwei Stufen vor sich geht. Dabei wird zunächst in der ersten Stufe eine Reduzierung der Anzahl der durchfließenden Kugeln vorgenommen, sodann werden in der zweiten Stufe die Kugeln einzeln erfaßt und weitergeleitet. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß in unmittelbarer Nähe des Reaktorcore zwei Mechanismen zum Abzug erforderlich sind, die entsprechend ihrer Funktion aufeinander abgestimmt sein müssen.There are also already known arrangements in which the withdrawal of the spherical fuel elements goes on in two stages. The first step is to reduce the Number of balls flowing through, then the balls are individually in the second stage recorded and forwarded. However, this arrangement has the disadvantage that in the immediate vicinity of the reactor core two mechanisms for the trigger are required, which are coordinated according to their function must be.

Die deutsche Patentschrift 377 896 beschreibt eine Abfüllvorrichtung für pulverförmiges Schüttgut, die zur gleichmäßigen Verteilung des Gutes in dem Abfüllbehälter eine mit einem radialen Schlitz versehene Abschlußplatte benutzt. Eine solche Anordnung müßte erheblich abgewandelt werden, wenn damit einzelne Kugeln einer Aufschüttung aus einem Behälter entnommen werden sollten. In der deutschen Patentschrift 893 329 ist eine Anordnung angegeben, die für die Entnahme von Schüttgut bestimmt ist, das zum Verklumpen neigt. Hier werden schaberähnliche Vorrichtungen benutzt, die das fest zusammenhängende Gut gewaltsam zerteilen. In einer weiteren bekannten Anordnung (deutsche Auslegeschrift 1 071 245) ist zur Aufhebung von Verklemmungen innerhalb einer Aufschüttung ein Rührwerk vorgesehen, das ständig gedreht wird. Mit dieser Anordnung lassen sich begrenzte Kugelmengen aus einem Behälter entnehmen, jedoch niemals einzelne Kugeln allein. Die bekannte Anordnung nach der deutschen Patentschrift 1026 451 benutzt eine Abschlußplatte Vorrichtung zur Entnahme einzelner
kugelförmiger Brennstoffelemente aus einer
freien Aufschüttung von Elementen im Core
eines KugelhaufenkernreaktorsThe German patent specification 377 896 describes a filling device for powdery bulk material, which uses a cover plate provided with a radial slot for uniform distribution of the material in the filling container. Such an arrangement would have to be modified considerably if it were to be used to remove individual balls of an embankment from a container. In the German patent specification 893 329 an arrangement is given which is intended for the removal of bulk material that tends to clump. Here scraper-like devices are used that forcibly split the firmly connected material. In a further known arrangement (German Auslegeschrift 1 071 245), an agitator is provided to remove jams within an embankment, which is constantly rotated. With this arrangement, limited quantities of balls can be removed from a container, but never individual balls alone. The known arrangement according to the German patent specification 1026 451 uses an end plate device for removing individual
spherical fuel elements from a
free heap of elements in the core
of a pebble bed nuclear reactor

Anmelder:Applicant:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft,Brown, Boveri & Cie. Corporation,

Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1;Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1;

Beteiligungs- und PatentverwaltungsgesellschaftInvestment and patent management company

mit beschränkter Haftung,with limited liability,

Essen, Altendorfer Str. 103Essen, Altendorfer Str. 103

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. rer. nat. Johann David Lüders, Mannheim;Dr. rer. nat. Johann David Lüders, Mannheim;

Dr. rer. nat. Claus Benedikt v. d. Decken,Dr. rer. nat. Claus Benedikt v. d. Cover,

Wilhelm Otto Münch,Wilhelm Otto Münch,

Bernhard Hühndorf-Richter, AachenBernhard Hühndorf-Richter, Aachen

mit mehreren Bohrungen. Dieser Anordnung werden aber die Kugeln einzeln von zylindrischen Bohrungen des Moderators zugeführt, so daß hier keine freie Aufschüttung vorliegt. Für den letzteren Fall wäre es auch mit dieser Anordnung infolge der Verklemmungsvorgänge nicht möglich, die Kugeln einzeln zu entnehmen.with several holes. In this arrangement, however, the balls are individually by cylindrical bores fed by the moderator, so that there is no free embankment. In the latter case it would be it is not possible even with this arrangement due to the jamming processes to individually close the balls remove.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den gesamten Vorgang mit einem einzigen, einfachen und weniger störanfälligen Mechanismus zu lösen.The object of the invention is to make the entire process with a single, simple and to solve less failure-prone mechanism.

Gemäß der Erfindung wird die vorliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß am unteren Ende des Abzugkanals eine um eine parallel mit dem Abzugkanal verlaufende Achse drehbare Abschlußplatte mit einer einzigen am Rande befindlichen Bohrung, deren Durchmesser geringfügig größer als der Durchmesser der Brennstoffelemente ist, vorgesehen ist.According to the invention, the present object is achieved in that at the lower end of the exhaust channel an end plate rotatable about an axis parallel to the exhaust duct and having a only marginal hole, the diameter of which is slightly larger than the diameter the fuel element is provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung und ihre Wirkungsweise ist im folgenden an Hand der F i g. 1 und 2 vereinfacht beschrieben und erläutert. Dabei stelltAn embodiment of the device according to the invention and its mode of operation is shown below on the basis of FIG. 1 and 2 described and explained in simplified form. It represents

F i g. 1 einen Schnitt in Längsrichtung undF i g. 1 shows a section in the longitudinal direction and

F i g. 2 einen Schnitt an der Stelle A D der F i g. 1 dar.F i g. 2 shows a section at point AD in FIG. 1 represents.

In der Fig. 1 ist ein Kugelablaßkanal 1 eines Kugelhaufenreaktors dargestellt, in dem sich kugelförmige Brennstoffelemente 2 befinden. Um zu vermeiden, daß sich Kugeln verklemmen, kann derIn Fig. 1, a ball discharge channel 1 of a pebble bed reactor is shown, in which spherical Fuel elements 2 are located. To prevent balls from jamming, the

709 610/398709 610/398

Kugelablaßkanal 1 am unteren Ende leicht konisch erweitert ausgebildet werden. Den Abschluß des konisch erweiterten Endes 3 bildet eine horizontale, drehbar angeordnete Abschlußplatte 4. Diese Abschlußplatte 4 kann über ein Antriebsritzel 5 gedreht werden. Die Lagerung erfolgt über einen Rand 6 auf einen Auflagering 7, der gleichzeitig die Justierung der Platte übernimmt. In der Abschlußplatte 4 befindet sich eine Bohrung 8, deren lichte Weite geringfügig größer als der Kugeldurchmesser ist und die so angeordnet ist, daß beim Drehen der Abschlußplatte 4 die am Rande des Abzugkanals 1 liegenden Brennstoffkugeln 2 durch diese Bohrung 8 ablaufen können. Unter der Bohrung 8 ist ein Ende eines Rohres 9 angebracht, dessen anderes Ende in einem mit der Drehachse 11 der Abschlußplatte 4 koaxialen Spitzen drehbar gelagert ist. Hierdurch werden die durch die Bohrung 8 und das Rohr 9 abfließenden Brennstoffkugeln 2 in den festen Stutzen 10 geleitet.Ball drain channel 1 at the lower end are formed slightly widened conically. The conclusion of the conically flared end 3 forms a horizontal, rotatably arranged end plate 4. This end plate 4 can be rotated via a drive pinion 5. The storage takes place over an edge 6 a support ring 7, which takes over the adjustment of the plate at the same time. In the end plate 4 is located a hole 8, the clear width is slightly larger than the ball diameter and so it is arranged that, when the end plate 4 is rotated, those lying on the edge of the flue duct 1 Fuel balls 2 can run through this hole 8. Below the bore 8 is one end of one Tube 9 attached, the other end in a with the axis of rotation 11 of the end plate 4 coaxial Tips is rotatably mounted. As a result, the flowing through the bore 8 and the pipe 9 are Fuel balls 2 passed into the fixed connector 10.

Wenn die Abschlußplatte 4 stillsteht, verbleiben die Brennstoffkugeln 2 infolge ihres Gewichtes und der sich ergebenden Verklemmung in Ruhe und fließen auch durch die offenstehende Bohrung 8 nicht ab. Sobald jedoch die Abschlußplatte 4 über das Ritzel 5 gedreht wird, werden infolge dieser Drehbewegung die am Rande des Abzugkanals befindlichen Brennstoffkugeln 2 einzeln durch die Bohrung 8 und das Rohr 9 abfließen. Da sich die Bohrung 8 infolge der Drehung entlang des Umfanges des Abzugkanals 1 bewegt, werden nacheinander alle Brennstoffkugeln 2 abgezogen. Sobald die Bewegung der Abschlußplatte 4 beendet ist, fließen höchstens noch einige wenige Kugeln nach, bis sich wieder ein Ruhezustand einstellt. Wenn die Oberseite der Abschlußplatte 4 zur Mitte hin einen stumpfen Kegel bildend erhöht ist, so lassen sich die Brennstoffkugeln 2 restlos entfernen.When the end plate 4 is stationary, the fuel balls 2 remain due to their weight and the resulting jamming at rest and also do not flow through the open bore 8 away. However, as soon as the end plate 4 is rotated via the pinion 5, as a result of this rotary movement the fuel balls 2 located on the edge of the discharge channel individually through the hole 8 and the pipe 9 drain. Since the bore 8 as a result of the rotation along the circumference of the extraction channel 1 is moved, all fuel balls 2 are withdrawn one after the other. Once the movement the end plate 4 is finished, at most a few more balls flow until they re-enter Hibernation sets. When the top of the end plate 4 towards the center has a truncated cone is increased forming, the fuel balls 2 can be removed completely.

Wie Vorversuche gezeigt haben, ist es mit derAs preliminary tests have shown, it is with the

Vorrichtung nach der Erfindung möglich, bei einer Drehgeschwindigkeit von einer Umdrehung in zwei Minuten eine Menge von etwa 700 Kugeln einwandfrei und schonend abzuziehen.Device according to the invention possible at a rotational speed of one revolution in two Minutes, a lot of about 700 balls can be pulled off properly and gently.

Claims

Patent claims:

1. Device for removing individual spherical fuel elements from a free one Piling up of elements in the core of a pebble bed nuclear reactor with the help of an at the Underside of the core located exhaust duct, characterized in that the lower The end of the exhaust duct (1) has an axis running parallel to the exhaust duct rotatable end plate (4) with a single borehole (8) located on the edge, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the fuel elements is provided.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a tube is attached to the bore (8) (9) is connected, which is fixed in a coaxial to the axis of rotation of the end plate (4) Pipe socket (10) opens.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the discharge channel (1) has a conically flared end (3) at the bottom.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the top the end plate (4) is increased to form a truncated cone towards the center.

Considered publications:
German patent specifications No. 377 896, 855 978,
888 678, 893 329, 1026451;

German exploratory documents No. 1 071 245,
091490;

U.S. Patent No. 2,782,158.

1 sheet of drawings