DE1297778B

DE1297778B - Einrichtung zum Umladen von Brennstoffelementen in Kernreaktoren

Info

Publication number: DE1297778B
Application number: DEG42564A
Authority: DE
Inventors: Mueller Arno
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Priority date: 1964-11-24
Filing date: 1965-01-16
Publication date: 1969-06-19
Also published as: NL6515154A; US3428522A; BE672803A; DE1236674B; FR1456196A

Description

Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zum Umladen von Brennstoffelementen in Kernreaktoren, die mit im Betriebszustand flüssigen Medien, insbesondere mit Natrium gekühlt sind, mittels einer mit einem Beschickungsrohr zur Aufnahme der zu wechselnden Brennstoffelemente versehenen Einrichtung, bei dem der Kühlmittelstand im Reaktorbehälter gegenüber dem normalen Betriebszustand abgesenkt wird und das beim Umladen im Beschickungsrohr befindliche Brennelement auch oberhalb der Oberfläche des Kühlmittels im Reaktorbehälter weiterhin vom Reaktorkühlmittel gekühlt wird.

Hierzu wird nach dem Verfahren des Hauptpatents beim Umladen in dem mit seinem unteren offenen Ende in die Kühlflüssigkeit des Reaktorbehälters eintauchenden Beschickungsrohr eine das abgesenkte Kühlmittelniveau im Reaktor übersteifende Kühlflüssigkeitssäule, die mindestens bis zum oberen Ende des darin befindlichen Brennstoffelements reicht, aufrechterhalten, wobei die Einstellung ao der Flüssigkeitsniveaus durch den über den Flüssigkeiten liegenden Gasdruck erfolgt und der Unterschied zwischen der Höhe des Kühlmittelstandes im Reaktorbehälter und der im Beschickungsrohr durch eine entsprechende Differenz der über den Flüssigkeitsschichten liegenden Gasdrücke erhalten wird.

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist nach dem Patent 1 236 674 eine Einrichtung vorgesehen, bei der eine die Gasräume des Reaktorbehälters und der Wärmeaustauscher bzw. der Kühlmittelvorratsbehälter miteinander verbindende Druckgasleitung vorhanden ist, in der ein Gasgebläse angeordnet ist.

Es hat sich nunmehr gezeigt, daß es unter Umständen notwendig ist, die Spaltzone des Kernreaktors auch während des Umladevorganges zu kühlen, wenn der Kühlmittelspiegel abgesenkt ist, um die bei derfortdauernden Wärmeentwicklung der Brennstoffelemente frei werdende Wärme abführen zu können. Hierin besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe liegt erfindungsgemäß die Absaugöffnung der Kühhnittelabflußleitung im Innenraum des Reaktorbehälters unterhalb des zum Brennstoffelementwechsel abgesenkten Kühlmittelspiegels. Dann kann nämlich das Kühlmittel auch nach Absenken des Kühlmittelspiegels noch im Umlauf gehalten werden.

An Hand einer Figur wird im folgenden eine günstige Ausbildungsform der umstehend beschriebenen Einrichtung beschrieben.

Die Figur zeigt einen Kernreaktor, dessen Spaltzone 1 im unteren Teil des Reaktordruckbehälters 2 angeordnet ist, während der obere Teil die Belademaschine 3 aufnimmt. Seitlich am Reaktor befinden sich die Wärmeaustauscher 11, die über konzentrische Zufluß- und Abflußleitungen 4,5 für das Kühhnittel mit dem Reaktor verbunden sind. Normalerweise befindet sich der Kühlmittelspiegel im Reaktor auf der Höhe 6. Damit nun auch nach Absenken des Kühlmittelspiegels auf die Höhe 7 ein Kühlmittelumlauf zwischen Reaktorbehälter 2 und Wärmeaustauscher 11 aufrechterhalten werden kann, weist der Oberteil des Reaktorbehälters 2 einen in das Kühlmittel eintauchenden Einsatz 8 auf, der mit der Innenwand 13 des oberen Reaktorbehälterteils einen Ringraum 9 bildet, durch den das Kühlmittel nach oben zur Austrittsleitung 5 abgesaugt und dem Wärmeaustauscher 11 zugeführt wird. Mit der Umwälzpumpe 12 wird es durch Leitung 4 wieder in den Unterteil des Reaktorbehälters zurückgeleitet. Die 'Zuflußleitung4 ist mit einem Verdrängungsbehälter verbunden, in den das Kühlmittel beim Absenken des Kühlmittelspiegels zurückgedrängt wird. Die Vorrichtungen zum Absenken des Kühlmittelspiegels im Reaktorbehälter mittels Druckgas entsprechen den im Hauptpatent beschriebenen. Sie werden deshalb hier nicht nochmals dargestellt und erläutert. Im Gegensatz zu der dort beschriebenen Anordnung ist der Verdrängungsbehälter 10 für das Kühhnittel jedoch vollkommen oberhalb des normalen Kühlmittelspiegels 6 im Reaktorbehälter angeordnet. Das hat den Vorteil, daß man das Kühlmittel im Notfall sehr schnell wieder in den Reaktorbehälter — durch die Spaltzone hindurch — allein durch öffnen von Ventilen einströmen lassen kann.

Der Verdrängungsbehälter kann aber auch an die Kühhnittelabflußleitung vom Reaktorbehälter zum Wärmeaustauscher angeschlossen, bzw. durch größere Ausbildung des Kühlmitteleintrittsraumes über den Rohrbündeln im Wärmeaustauscher gebildet sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Umladen von Brennstoffelementen in Kernreaktoren, die mit im Betriebszustand flüssigen Medien gekühlt sind, mittels einer mit einem Beschickungsrohr zur Aufnahme der zu wechselnden Brennstoffelemente versehenen Einrichtung, bei dem der Kühlmittelstand im Reaktorbehälter gegenüber dem normalen Betriebszustand abgesenkt wird und das beim Umladen im Beschikkungsrohr befindliche Brennelement auch oberhalb der Oberfläche des Kühlmittels im Reaktorbehälter dadurch weiterhin vom Reaktorkühlmittel gekühlt wird, daß beim Umladen in dem mit seinem unteren offenen Ende in die Kühlflüssigkeit des Reaktorbehälters eintauchenden Beschickungsrohr eine das abgesenkte Kühlmittelniveau im Reaktor übersteigende Kühlflüssigkeitssäule, die mindestens bis zum oberen Ende des darin befindlichen Brennstoffelements reicht, durch eine entsprechende Differenz der über den Flüssigkeitsschichten liegenden Gasdrücke erhalten wird, wozu in einer das Innere des Reaktorbehälters mit den Wärmeaustauschern, den Vorratsbehältern und dem Beschickungsrohr verbindenden Druckgasleitung ein Gasgebläse angeordnet ist, nach Patent 1236 674, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffnung der Kühhnittelabflußleitung (5) im Innenraum des Reaktorbehälters (2) unterhalb des beim Brennstoffelementwechsel abgesenkten Kühlmittelspiegels (7) liegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen bis unter die Oberfläche des abgesenkten Kühlmittels tauchenden Einsatz (8) im Oberteil des Reaktorbehälters (2), der mit der Innenwand (13) des oberen Reaktorbehälterteils einen mit der Kühlmittelaustrittsleitung (5) verbundenen Ringraum (9) bildet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen oberhalb des normalen Kühlmittelspiegels (6) angeordneten, mit der Kühlmittelzuflußleitung (4) zum Reaktorbehälter (2) verbundenen Verdrängungsbehälter (10), in den das Kühhnittel beim Absenken des Kühlmittelspiegels zurückgedrängt wird.