DE1264629B - Einheit zum Aufbau eines Reaktorkerns - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G21d

Deutsche Kl.: 21g-21/31

S78292VHIc/21j
2. März 1962
28. März 1968 .

Die Erfindung betrifft eine Einheit zum Aufbau eines Reaktorkerns, welche aus einem Tragrohr besteht, das Brennelemente haltert, zur Führung eines Absorberelementes dient und von einer Kühl- oder Moderatorflüssigkeit durchströmt wird.

Es ist bekannt, in Kernreaktoren die Brennstoffelemente auf Traggittern anzuordnen und die Trenn- und Abschaltelemente entweder auf Gitterpositionen, also an Stelle von Brennstoffelementen, oder auf Zwischengitterpositionen, also zwischen den Brennstoffelementen, anzuordnen. Bei der Anordnung auf Gitterpositionen fallen dann die entsprechenden Brennstoffelemente weg. Hierdurch wird jedoch die Neutronenflußverteilung erheblich gestört.

Bei der Anordnung auf Zwischengitterpositionen ist man jedoch durch den knappen zur Verfügung stehenden Raum zwischen den einzelnen Brennstoffelementen behindert, und es lassen sich demgemäß keine großen und damit auch keine sehr wirksamen Trimm- und Abschaltelemente unterbringen. Außerdem wird der Zwischengitterraum oft für andere Zwecke, beispielsweise zur Isotopenherstellung, benötigt.

Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 046 209 werden diese Nachteile dadurch behoben, daß der neutronenabsorbierende Teil der Trimm- und Abschaltelemente das Brennstoffelement teilweise in einem gewissen Abstand umschließt und dann relativ zum Brennstoffelement bewegt wird.

Diese Maßnahme allein reicht zwar aus, eine optimale Ausnutzung des für Trimm-, Abstell- und Brennstoffelemente zur Verfügung stehenden Raumes zu gewährleisten. Jedoch hat die Einrichtung den Nachteil, daß sie aus etlichen Einzelteilen besteht, die erst im Reaktor zusammengebaut werden können; insbesondere die Antriebsmechanik für die Trimm- und Abschaltelemente erschwert den Ein- und Ausbau der Brennstoffelemente ganz erheblich.

In dem deutschen Patent 1126 040 wird nun eine Anordnung der Regelelemente zusammen mit den Brennstoffelementen derart vorgeschlagen, daß die Brennstoffelemente außen an einem Trennrohr angeordnet sind, in welchem innen das Regelelement in der Kühlflüssigkeit schwimmt. Die Stellung des Regelelementes zu den Brennstoffelementen und damit die Reaktivität des Reaktors wird durch Einwirkung auf die Kühlflüssigkeit, also hydraulisch, gesteuert.

Eine derartige Anordnung hat nun zwar zweifellos den Vorteil, daß sie als sowohl die Brennstoffelemente als auch das Regelglied umfassende Einheit manipuliert werden kann, jedoch erfordert die hydraulische Steuervorrichtung einen ganz beson-Einheit zum Aufbau eines Reaktorkerns

Anmelder:

Societe" anglo-belge Vulcain societe anonyme,

Brüssel

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Bussehneier, Patentanwalt,

8900 Augsburg, Rehlingenstr. 8

Als Erfinder benannt:

Louis Tollet,

Pierre Maldague, Brüssel

Beanspruchte Priorität:

Belgien vom 9. März 1961 (601103)

deren Aufwand zur Steuerung, und außerdem müssen sich bei dieser Einrichtung Brennstoffelemente und Regelelemente im selben Flüssigkeitsmedium, nämlich der Kühlflüssigkeit, befinden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine bauliche Einheit aus Brennstoffelementen, Absorberelementen, Antrieb und Kühlung zu schaffen, die die vorstehend geschilderten Vorteile der bekannten und der vorgeschlagenen Einrichtungen besitzt, jedoch deren Nachteile vermeidet. Die Erfindung will eine Einheit der geschilderten Art schaffen, die in höchstem Maß leicht manipulierbar, ist, d. h. mittels derer der Reaktorkern in schneller und einfacher Weise auf- und wieder abgebaut werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Tragrohr sowohl das Absorberelement als auch die Antriebsmechanik dieses Elementes haltert und entweder das Absorberelement innerhalb des Tragrohres angeordnet ist und die Brennelemente außerhalb des Tragrohres angeordnet sind oder das Absorberelement außerhalb des Tragrohres angeordnet ist und die Brennelemente innerhalb des Tragrohres angeordnet sind.

Mit dieser baulichen Einheit kann der Reaktorkern in der Tat sehr leicht und sehr schnell auf- und wieder abgebaut werden. Die sonst notwendigen aufeinanderfolgenden Manipulationen zum Einbau (oder zum Ausbau) der Brennstoffelemente, der Trimm- und Abschaltelemente und ihrer Antriebsmechaniken können mit der vorliegenden Einheit mit einer einzigen Manipulation ausgeführt werden.

809 520/538

Die vorliegenden Einheiten können auch in sehr einfacher Weise genormt und standardisiert werden, wodurch eine jeweilige individuelle Anpassung an unterschiedliche Einzelteile innerhalb des Reaktorkerns wegfällt.

Ferner ergibt sich natürlich durch die räumlich vorteilhafte Zuordnung der Einzelteile zueinander in bekannter Weise eine vorteilhafte Abflachung der Leistungsverteilungskurve im Reaktorkern. Und schließlich ermöglicht es die vorliegende Einheit, die Absorberelemente und die Brennstoffelemente mit unterschiedlichen Flüssigkeiten zur Moderation, Kühlung und/oder Reflexion zu umspülen. Selbstverständlich können die Elemente trotzdem auch im gleichen Flüssigkeitsmedium liegen.

Eine zweckmäßige Ausbildung der Erfindung liegt darin, das Absorberelement als ein das Tragrohr umfassendes Rohr auszubilden, gegebenenfalls in Form eines auf- und abziehbaren Korbes bzw. Käfigs.

Eine andere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung wird für den Fall, daß die Brennstoffelemente außerhalb des Tragrohres angeordnet sind, darin gesehen, das Absorberelement im Innern des Tragrohres als einen Rundstab auszubilden.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Einheit sind den nachfolgend an Hand von Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine Ausbildung der Einheit, bei welcher das Absorberelement im Innern und die Brennstoffelemente außen angeordnet sind, und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel, gemäß welchem die Brennstoffelemente im Innern des Tragrohres angeordnet sind und das Absorberelement das Tragrohr rohrförmig umgreift.

Im einzelnen ist aus F i g. 1 zu entnehmen, daß die Brennstoffelemente 1 kronenförmig um ein zentrales Tragrohr 2 herum angeordnet sind. Ein Abschalt-, Trimm- oder Regelstab 3, der in diesem Fall rohrförmig dargestellt ist, ist im Innern des Tragrohres 2 angeordnet. Mit 4 ist die Antriebsmechanik bezeichnet, die das Ein- und Ausfahren des Regelelementes 3 bewirkt.

In dem Tragrohr 2 sind sodann Ein- und Auslaßöffnungen für Kühl-, Moderator- oder Reflektorflüssigkeit vorgesehen.

Bei 5 kann beispielsweise ein flüssiger Moderator eintreten, bei 6 kann diese Flüssigkeit wieder austreten oder auch bei 7 am oberen Ende des Tragrohres.

In F i g. 2 sind die Brennstoffelemente 1 im Innern des Tragrohres 2 angeordnet. Das Regelelement 3 ist hier als bezüglich seines Mantels geschlossenes Rohr ausgebildet, welches das Tragrohr 2 mit engem Abstand umgreift.

Mit 4 ist wieder der Antriebsmechanismus für die Bewegung des Regelelementes bezeichnet. Bei 5 kann beispielsweise eine Kühlflüssigkeit eintreten, und bei 6 können eine oder auch mehrere Austrittsöffnungen vorgesehen sein, und schließlich kann die das Tragrohr durchströmende Kühlflüssigkeit auch ganz oben bei 7 aus dem Rohr austreten.

Bei 8 ist eine schlitzförmige Öffnung im Tragrohr 6 vorgesehen, durch welche eine hakenförmige, mit dem Antriebsmechanismus 4 in Verbindung stehende Greif einrichtung 9 hindurchtritt, welche das Absorberelement bewegt.

Ein solcher Längsschlitz mit hindurchtretender, hakenförmiger Greifeinrichtung ist natürlich dann überflüssig, wenn auch der Antriebsmechanismus 4 außerhalb am Tragrohr 2 gehaltert ist.

Aus beiden Ausführungsbeispielen ist klar ersichtlich, daß die bei bekannten und vorgeschlagenen Vorrichtungen vorhandenen Einzelteile zu einem Ganzen zusammengefaßt sind und dieses Ganze in höchst einfacher und leichter Weise manipuliert werden kann.

Beim Einsetzen der Einheiten in den Reaktor sind Antriebsmechanik, Regelelement und Brennstoffelemente sofort richtig zentriert und zueinander orientiert.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einheit zum Aufbau eines Reaktorkerns, welche aus einem Tragrohr besteht, das Brennelemente haltert, zur Führung eines Absorberelements dient und von einer Kühl- oder Moderatorflüssigkeit durchströmt wird,dadurchgekennzeichnet, daß das Tragrohr sowohl das Absorberelement als auch die Antriebsmechanik dieses Elementes haltert und entweder das Absorberelement innerhalb des Tragrohres angeordnet ist und die Brennelemente außerhalb des Tragrohres angeordnet sind oder das Absorberelement außerhalb des Tragrohres angeordnet ist und die Brennelemente innerhalb des Tragrohres angeordnet sind.

2. Einheit nach Anspruch 1, wobei die Brennstoffelemente innerhalb des Tragrohres angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorberelement ein das Tragrohr umfassendes Rohr ist.

3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorberelement die Form eines auf- und abziehbaren Korbes bzw. Käfigs besitzt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Brennstoffelemente außerhalb, das Tragrohr kronenförmig umgebend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorberelement die Form eines Rundstabes besitzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 046 209,
049 014.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1126 040.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Prioritätsbeleg ausgelegt worden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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