DE1464554C

DE1464554C - Device for replacing fuel elements of a nuclear reactor

Info

Publication number: DE1464554C
Authority: DE
Inventors: Pierre La Celle Saint Cloud Seine et Oise Dequenes (Frankreich)
Original assignee: Electncite de France (Service National), Paris
Publication date: 1971-05-19

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auswechseln von Brennelementen eines Kernreaktors, die in vertikalen Brennstoffkanälen vertikal aufeinander als Brennelementstapel angeordnet sind, bestehend aus einer Hauptmaschine und einem strömungsmäßig an die Hauptmaschine angeschlossenen, auf die einzelnen Brennstoffkanäle dicht aufsetzbaren Beschickungsarm, aus einem geschlossenen, in dem Brennstoffkanal und dem Beschickungsarm aufwärts gerichteten und die Hauptmaschine durchsetzenden regelbaren Kühlmittelkreislauf, der gleichzeitig zum Aufwärtstransport der Brennelementstapel dient, und aus einer auf die Brennelementstapel aufsetzbaren Leitvorrichtung, die in den Brennstoffkänälen und dem Beschickungsarm mit vom Kühlmittelkreislauf unabhängig regelbarer Geschwindigkeit bewegbar ist und auf den Brennelementstapel einen Gegendruck auszuüben vermag, der stets größer ist als der vom gesamten Brennelementstapel auf Grund des Auftriebes ausgeübte aufwärtsgerichtete Druck.The invention relates to a device for replacing fuel elements of a nuclear reactor, which are arranged vertically on top of one another in vertical fuel channels as a fuel element stack, consisting of a main engine and a fluidically connected to the main engine, can be placed tightly on the individual fuel channels Loading arm, made up of a closed one, in the fuel channel and the loading arm upward and the main engine penetrating controllable coolant circuit, which at the same time is used for upward transport of the fuel element stack, and from one which can be placed on the fuel element stack Guide device in the fuel channels and the feed arm with the coolant circuit independently controllable speed is movable and on the fuel assembly stack able to exert a counter pressure which is always greater than that of the entire fuel assembly stack upward pressure exerted by buoyancy.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der deutschen Auslegeschrift 1 045 003 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird der dem Auftrieb der Brennelemente entgegengerichtete Druck von einer Fangglocke mit einem ausfahrbaren Schirm erzeugt, deren Bewegung ebenso wie die des Elementenstapels selbst ihren Antrieb allein durch den Kühlmittelstrom erhält. Eine Regelung der Stapelverschiebung kann dementsprechend einzig und allein durch eine Änderung der Intensität bzw. der Geschwindigkeit des Kühlmittelstromes erfolgen.A device of this type is described in German Auslegeschrift 1 045 003. With this well-known Device is the opposite of the buoyancy of the fuel assembly pressure from a Catch bell generated with an extendable screen, its movement as well as that of the stack of elements itself is driven solely by the coolant flow. A regulation of the stack shift can accordingly solely through a change in the intensity or the speed of the Coolant flow take place.

Dieser Umstand ist jedoch mit einer Reihe von Nachteilen verknüpft. So arbeitet eine solche Steuerung bei vertretbarem Aufwand für die Strömungserzeugung nur mit recht begrenzter Genauigkeit. Eine behutsame und präzise Steuerung der Brennstoffelemente, die allein die Vermeidung von Beschädigungen an den Elementen selbst und an den Reaktorkanälen gewährleisten kann, ist so kaum zu erreichen. Außerdem besteht bei einer derartigen Steuerung auch keine Möglichkeit, ein Brennstoffelement auf einem bestimmten Niveau in einem Kanal festzuhalten. Dazu müßte nämlich der Auftrieb des Elementes in dem Kühlmittelstrom dessen Eigengewicht genau die Waage halten; dies läßt sich jedoch bei der bekannten Vorrichtung, die als einzige Regelgröße die Strömungsgeschwindigkeit zur Verfügung hat, allenfalls in Form eines dynamischen Gleichgewichts erreichen, bei dem eine Pendelung des Elements um eine Mittellage auftreten würde.However, this fact is associated with a number of disadvantages. This is how such a control works with a justifiable effort for the flow generation only with quite limited accuracy. One careful and precise control of the fuel elements, which alone prevents damage on the elements themselves and on the reactor channels can hardly be achieved in this way. In addition, with such a control there is also no possibility of a fuel element to hold a certain level in a channel. For that would have to be the buoyancy of the element keep its own weight exactly the same in the coolant flow; However, this can be done with the known device, the only controlled variable available is the flow rate reached, at best in the form of a dynamic equilibrium in which a pendulum of the Element would occur around a central position.

Dieses Grundprinzip der Verschiebung des Brennstoffelementenstapels mit Hilfe nur einer einzigen Antriebskraft gilt im übrigen auch für alle anderen sonst bekannten Handhabungsvorrichtungen, wie sie beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 1049 985 oder in den französischen Patenten 1 247 096 und 1 274 209 beschrieben sind. Bei diesen bekannten Vorrichtungen dient als einzige Antriebskraft für den Brennstoffelementenstapel die auf einen diese Elemente tragenden Greifer über ein Seil oder ein Kabel ausgeübte, in ihrer Größe einstellbare Zugkraft. Zwar gibt es auch bei den Kernreaktoren, für die diese bekannten Vorrichtungen bestimmt sind, einen Kühlmittelstrom im Reaktorkern bzw. in dessen Kanälen, dieser wird jedoch nicht für die Handhabung der Brennstoffelemente mit ausgenutzt. Vielmehr wird bei diesen bekannten Handhabungsvorrichtungen vor ihrem Einsatz der Kühlmittelstrom im Reaktorkern in jedem Falle so weit herabgesetzt, daß er lediglich eine unzulässige Erhitzung des oder der zu transportierenden Brennstoffelemente verhindem, nicht aber deren Bewegung bewirken kann. ■■' j Ausgehend von diesem bekannten Stande der! Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe ] zugrunde, eine Vorrichtung zum Auswechseln von j Brennelementen anzugeben, die eine genau und]This basic principle of shifting the fuel element stack with the help of just a single driving force also applies to all others otherwise known handling devices, such as those in the German Auslegeschrift 1049 985 or in French patents 1,247,096 and 1,274,209. With these known devices serves as the only driving force for the fuel element stack on a these elements-carrying grippers exercised via a rope or a cable, adjustable in size Traction. Although there are also nuclear reactors for which these known devices are intended, a coolant flow in the reactor core or in its channels, but this is not necessary for handling the fuel elements are also used. Rather, in these known handling devices, the coolant flow is removed before they are used reduced in the reactor core in any case so far that it is merely an impermissible heating of the or prevent the fuel elements to be transported, but cannot cause them to move. ■■ 'j Based on this known state of the! Technology is therefore the task of the invention] based on specifying a device for replacing j fuel assemblies, which has a precise and]

ίο einfach zu dosierende Verschiebung des Elementen- j stapeis und außerdem ein Festhalten des Elementen- i stapeis oder einzelner Elemente an beliebigen Stellen i im Reaktor gestattet.ίο easy to dose displacement of the element- j stapeis and also holding on to the element- i stapeis or individual elements at any point i Allowed in the reactor.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, j daß die Leitvorrichtung aus einem Körper in Form | eines Gegengewichts besteht, dessen umseinen Auftrieb vermindertes Eigengewicht stets größer ist als der um sein Eigengewicht verminderte Auftrieb desBased on a device of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that j that the guide device consists of a body in the form | a counterweight, whose buoyancy around it reduced dead weight is always greater than the buoyancy of the reduced by its own weight

gesamten Brennelementstapels, und daß in jedem j Kanal das unterste Brennelement als Antriebselement so gebaut ist, daß es oberhalb einer vorgegebenen Größe des Kühlmitteldurchsatzes in dem aufsteigen- j den Kühlmittelstrom einen Auftrieb erfährt, der zum Aufwärtstransport des gesamten Brennelementstapels ausreicht und größer ist als der Auftrieb der restlichen Brennelemente dieses Brennelementstapels.entire fuel assembly stack, and that in each j channel the lowermost fuel assembly as a drive element is so constructed that there is above a predetermined size of the coolant flow rate in the ascending j the coolant flow experiences a buoyancy which is necessary for the upward transport of the entire fuel element stack sufficient and greater than the buoyancy of the remaining fuel elements of this fuel element stack.

Das Grundprinzip der oben beschriebenen Vorrichtung liegt also in dem gleichzeitigen Einsatz zweier Antriebskräfte für die Brennelemente, von denen die eine, nämlich ihr Auftrieb iig^KÜuhlmittelstrom nur dazu dient, die Elemente mildem Gegengewicht in Verbindung zu halten, während ihre eigentliche Verschiebung unter dem Einfluß der zweiten Triebkraft, nämlich des Antriebs für das Gegengewicht selbst erfolgt, der sich im einfachsten Falle mit Seil und Winde bewirken läßt.The basic principle of the device described above therefore lies in its simultaneous use two driving forces for the fuel elements, one of which, namely its buoyancy iig ^ KÜuhlmittelstrom only serves to keep the elements in contact while their mild counterbalance actual displacement under the influence of the second driving force, namely the drive for the Counterweight itself takes place, which can be effected in the simplest case with rope and winch.

Zur weiteren Erläuterung der oben beschriebenen Vorrichtung sollen nunmehr einige Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden, die in der Zeichnung veranschaulicht sind, wobeiTo further explain the device described above, a few exemplary embodiments are now intended are described in more detail, which are illustrated in the drawing, wherein

F i g. 1 ein Längsschnitt durch einen heterogenen Kernreaktor, der mit einem Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen Vorrichtung ausgestattet ist, Fig. 2 ein Längsschnitt durch die zur Vorrichtung in Fig. 1 gehörige Hauptmaschine in größerem Maßstab undF i g. 1 shows a longitudinal section through a heterogeneous nuclear reactor which is equipped with an embodiment of FIG The device described above is equipped, Fig. 2 is a longitudinal section through the device in Fig. 1 associated main engine on a larger scale and

Fig. 3 ein der Darstellung in Fig. 1 ähnlicher Schnitt durch einen heterogenen Kernreaktor mit einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen Vorrichtung ist. ■ ^/; FIG. 3 is a section, similar to the representation in FIG. 1, through a heterogeneous nuclear reactor with a modified embodiment of the device described above. ■ ^/;

Der in Fig. 1 dargestellte Kernreaktor ist mit Graphit moderiert und wird durch ein "umlaufendes Kühlgas, das im allgemeinen Kohlendioxyd ist, gekühlt. Der Kernreaktor besitzt einen Kern 10, der in ein dichtes und druckfestes Gehäuse 12 eingeschlossen ist. Der Kern 10 wird von einer Reihe von vertikalen Kanälen 14 durchsetzt, von denen in der Zeichnung nur zwei dargestellt sind. In'jedem Kanal 14 befindet sich ein Stapel von Brennstoffelementen, zu dem von unten nach oben gerechnet folgende Teile gehören: Ein unterer verschiebbarer Stützkörper 18, ein unterer Reflektorblock 20 aus Graphit, der die Kontinuität des Reaktors sicherstellt, eine Reihe von Brennstoffelementen 24 (fünfzehn im Falle des dargestellten Reaktors) und schließlich ein dem unteren Reflektorblock 20 ähnlicher oberer Reflektorblock 26.The nuclear reactor shown in Fig. 1 is moderated with graphite and is supported by a "rotating Cooling gas, which is generally carbon dioxide, is cooled. The nuclear reactor has a core 10, which is enclosed in a tight and pressure-resistant housing 12. The core 10 is made up of a number of vertical channels 14 penetrated, of which only two are shown in the drawing. In every channel 14 there is a stack of fuel elements, to which the following counted from bottom to top Parts include: a lower sliding support body 18, a lower reflector block 20 made of graphite, which ensures the continuity of the reactor, a number of fuel elements 24 (fifteen in the case of of the reactor shown) and finally an upper reflector block similar to the lower reflector block 20 26th

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Jeder Kanal 14 wird von unten nach oben von Rohre 56, 58, 60 und 62 in F i g. 1 schematisch in einem Kühlgas (Kohlendioxyd) durchströmt, das von einer Stellung angedeutet, die von derjenigen, die einem unteren Sammelraum 28 zu einem oberen sie in Wirklichkeit einnehmen, abweicht. Der obere Sammelraum 30 fließt und sich bei der Berührung Teil des Weichenstellrohres 64 ist mit einem Kardanmit den Brennstoffelementen 24 erhitzt. Von dem 5 gelenk versehen, das die Ausrichtung des Rohres 64 . oberen Sammelraum 30 gelangt das Gas zu einem zuläßt, und dieser obere Teil ist mit einer Zwischen-Wärmeaustauscher 32, in dem seine Temperatur wand 65 des Gehäuses 46 mittels eines Abdichtungsabsinkt. Von dort aus schickt eine Reihe von Umlauf- balges 63 verbunden, dessen Aufgabe es ist, die gebläsen 34 das Kühlgas wieder zurück in den Zirkulation des Kohlendioxyds durch das Innere des unteren Sammelraum 28. io Rohres 64 zu erzwingen.Each channel 14 is supported from bottom to top by tubes 56, 58, 60 and 62 in FIG. 1 schematically in a cooling gas (carbon dioxide) flows through it, which is indicated by one position, that of that which a lower collecting space 28 to an upper one they actually occupy deviates. The upper The collecting space 30 flows and when it comes into contact with it, part of the switch tube 64 is connected to a cardan joint the fuel elements 24 heated. Provided by the 5 articulated that the alignment of the tube 64. upper plenum 30, the gas passes to an admits, and this upper part is connected to an intermediate heat exchanger 32, in which its temperature wall 65 of the housing 46 drops by means of a seal. From there sends a series of circulating bellows 63 connected, whose task it is to provide the blow 34 the cooling gas back into the circulation of carbon dioxide through the interior of the lower plenum 28. io pipe 64 to force.

Dia Beschickung der Kanäle 14 mit Brennstoff- Das eine der Speicherrohre, beispielsweise dasThe charging of the channels 14 with fuel. One of the storage pipes, for example that

elementen erfolgt durch bewegliche Beschickungs- Rohr 56, ist für die Aufbewahrung der provisorischen arme 36, die durch Schächte 38 im Gehäuse 12 in Verschlußelemente für den Beschickungsarm 36 und den Reaktor eingeführt werden, wobei je ein Schacht für die Aufbewahrung des oberen Reflektorblockes 26 38 eine gewisse Zahl von Kanälen 14 bedient. Vor 15 eines Kanals 14 während der weiteren Arbeitsgänge jeder Arbeit an einem Kanal 14 wird ein Zwischen- an diesem Kanal bestimmt. Da keine Kühlung dieser stück 40 in dichter Weise an dem oberen Ende des Elemente notwendig ist und ihre Bewegung mittels entsprechenden Schachtes 38 befestigt; dieses Zwi- einer Zange erfolgt, ist an diesem Rohr 56 kein schenstück 40 trägt den Beschickungsarm 36 sowie Rohrsystem zur Kühlung und Bewegung dieser ein Ventil, das es gestattet, den Schacht 38 gegen ao Elemente vorgesehen.elements is carried out through movable loading tube 56, is for the storage of the provisional arms 36, the through shafts 38 in the housing 12 in closure elements for the loading arm 36 and introduced into the reactor, with one shaft each for storing the upper reflector block 26 38 serves a certain number of channels 14. Before 15 of a channel 14 during the further operations Each work on a channel 14 is determined to be an intermediate on that channel. Since no cooling this piece 40 in a tight manner at the upper end of the element is necessary and its movement by means of corresponding shaft 38 attached; this between a pair of pliers takes place, there is no on this tube 56 Tension piece 40 carries the loading arm 36 and pipe system for cooling and moving this a valve that allows the shaft 38 against ao elements is provided.

die Umgebung ' abzuschließen, bis eine Haupt- Das Speicherrohr 58 beispielsweise ist für die Aufmaschine 42 dicht an das Zwischenstück 40 ange- nähme halb verbrauchter Brennstoffelemente 24 zwischlossen ist. - sehen ihrer Entnahme und erneuten Einsetzungthe environment 'complete until a main The storage pipe 58, for example, is for the machine 42 close to the intermediate piece 40, half-consumed fuel elements 24 were inserted is. - see their removal and reinstallation

Die bis jetzt beschriebenen Vorrichtungen sind bestimmt. Diese Brennstoffelemente müssen während bekannt. Sie müssen jedoch gewisse Bedingungen as der Aufbewahrung gekühlt werden, und es ist zu erfüllen. Der Beschickungsarm 36 muß eine nach diesem Zweck ein Kanalsystem 66 für reines Kohlenaußen so dicht wie möglich abgeschlossene Verbin- dioxyd vorgesehen (Fig. 1). Für eine das Kanaldung zwischen dem Kanal 14 und dem Zwischen- system 66 versorgende Leitung 68 ist ein starker, stück 40 sicherstellen. Der untere Stützkörper 18 muß Querschnitt vorgesehen, um die pneumatische^ Βέ-in dem durchgehenden Kühlgasstrom einen genügen- 30 tätigung der in dem Rohr 58 befindlichen Bj$hn£tOffden Druckabfall erzeugen, damit die Kraft, die beim elemente 24 zu ermöglichen. . ' 'The devices described so far are intended. These fuel elements must be used during known. However, they must be refrigerated under certain conditions as of storage, and it is to fulfill. For this purpose, the loading arm 36 must have a channel system 66 for pure coal outside as tightly sealed connection dioxide as possible provided (Fig. 1). For one that canalization between the channel 14 and the intermediate system 66 supplying line 68 is a strong, piece 40 ensure. The lower support body 18 must be provided to the pneumatic ^ Βέ-in cross-section The continuous flow of cooling gas is sufficient to act on the components located in the pipe 58 Generate pressure drop, so that the force that enables the element 24. . ''

Durchgang einer genügenden Gasmenge in dem Die beiden letzten Speicherrohre 60 und 62 sindPassage of a sufficient amount of gas in which the last two storage tubes 60 and 62 are

Kanal auf den Stützkörper wirkt, ausreicht, um den für die Aufnahme neuer oder verbrauchter Brenn-Stapel von Brennstoffelementen 24 anzuheben, wie Stoffelemente in einem Behälter bestimmt und bedies später noch näher geschildert wird. . 35 sitzen ebenfalls eine Kühleinrichtung. Bei einemChannel acts on the support body, sufficient to accommodate the new or used fuel stack of fuel elements 24 to be lifted as fabric elements in a container are determined and operated will be described in more detail later. . 35 also have a cooling device. At a

Die Hauptmaschine 42 ist in ihrer auf das Zwi- Kernreaktor, bei dem jeder Kanal 14 fiinfzehn.Bre.nnschenstück 40 aufgesetzten Stellung genauer in F i g. 2 Stoffelemente 24 enthält, ist jedes der drei Speicherdargestellt. Die Maschine 42 enthält in einem Schutz- rohre 58, 60 und 62 für die Aufnahme von fünf mantel 44 aus Schwerbeton ein druckfestes Gehäuse Brennstoffelementen bestimmt, die in dem Behälter 46 mit einer Reihe von Mechanismen. Ein im unteren 40 in Bereitschaftsstellung liegen. Um die pneumatische Teil der Maschine 42 befindliches, schematisch ange- Handhabung zu ermöglichen, muß jedes dieser drei deutetes Ventil 48 gestattet es, die Maschine 42 wäh- Rohre einen vorstehenden oberen Teil aufweisen, rend ihrer Verstellung von der Umgebungsluft zu um eine dichte Verbindung mit einer stirnseitigen isolieren und sie anschließend mit dem Zwischen- Dichtungsmanschette 70 des Weichenstellrohres 64 stück 40 zu verbinden. Das Ventil 48 ist an das 45 (F i g. 2) sicherzustellen.The main engine 42 is in its on the twin nuclear reactor, in which each channel 14 has fifteen pipe sections 40 attached position more precisely in FIG. 2 contains fabric elements 24, each of the three reservoirs is shown. The machine 42 contains a protective tube 58, 60 and 62 for the accommodation of five Jacket 44 made of heavy concrete determines a pressure-resistant housing fuel elements that are in the container 46 with a number of mechanisms. One in the lower 40 is in the ready position. To the pneumatic Part of the machine 42 located schematically to enable handling, each of these three The valve 48 shown allows the machine 42 to have a protruding upper part, rend their adjustment from the ambient air to a tight connection with a frontal and then isolate them with the intermediate sealing sleeve 70 of the switch tube 64 piece 40 to connect. The valve 48 is to be secured to the 45 (Fig. 2).

Gehäuse 46 der Maschine 42 durch ein Rohr 50 Die Hauptmaschine 42 ist mit einer Winde 72 fürHousing 46 of the machine 42 through a pipe 50. The main machine 42 is equipped with a winch 72 for

angeschlossen, in dem ein Teleskoprohr 52 gleitet, die Betätigung eines Gegengewichtes 74 ausgestattet,connected, in which a telescopic tube 52 slides, equipped with the actuation of a counterweight 74,

• das mittels einer geeigneten und von der Haupt- das in F i g. 1 schematisch dargestellt ist. Ein v'er-• that by means of a suitable and from the main one in F i g. 1 is shown schematically. A v'er-

• maschine 42 getragenen Vorrichtung betätigt wird, senkbarer Arm 76 (F i g. 2) gestattet es, entweder das': I um eine Verbindung von im wesentlichen konstantem 50 Gegengewicht 74 dem Weichenstellrohr 64 gegen-• The device carried by the machine 42 is actuated, the lowerable arm 76 (FIG. 2) allows either the ': I around a connection of a substantially constant 50 counterweight 74 to the switch tube 64 against

i Querschnitt zwischen dem Kanal 14 und der überzustellen oder aber das Gegengewicht 74' seitlichi Cross-section between the channel 14 and the transfer or the counterweight 74 'laterally

Maschine 42 herzustellen. In . der Ruhestellung ist wegzuschwenken. Das Gegengewicht 74 muß eineMachine 42 to manufacture. In . the rest position is to be swiveled away. The counterweight 74 must be a

das Teleskoprohr 52 angehoben und gestattet das ausreichende Masse besitzen, um das Hochsteigenthe telescopic tube 52 is raised and allows sufficient mass to be ascended

Schließen des unteren Ventils 48 der Maschine 42. des vollständigen oder unvollständigen Stapels vonClosing the lower valve 48 of the machine 42. the full or incomplete stack of

Der obere Teil des vertikalen Rohres 50 trägt eine 55 Brennstoffelementen 24 zu verhindern, wenn es obenThe upper part of the vertical tube 50 carries a 55 fuel element 24 to prevent it from being up

Blockiervorrichtung 54 für die Brennstoffelemente 24, auf dem Stapel aufliegt. Das Hochsteigen des StapelsBlocking device 54 for the fuel elements 24, rests on the stack. The rise of the pile

die beispielsweise aus einer Bandbremse besteht. bzw. das Heruntergehen des Stapels in seiner Gesamt-which consists, for example, of a band brake. or the lowering of the stack in its total

Das Gehäuse 46 der Hauptmaschine 42 trägt vier heit läßt sich durch ein Anziehen bzw. ein NachlassenThe housing 46 of the main machine 42 carries four units can be tightened or released

Speicherrohre 56, 58, 60 und 62, die in zwei verti- des Gegengewichtes 74 mittels der Winde 72 hervor-Storage pipes 56, 58, 60 and 62, which protrude in two vertical counterweights 74 by means of the winch 72

kalen, durch die Achse der Maschine 42 hindurch- 60 rufen.cal, call through the axis of the machine 42-60.

gehenden Ebenen liegen, wobei in F i g. 2 zwei dieser Ein Vorratsbehälter 78, der von dem oberen Teil Rohre sichtbar sind. Die Achsen der vier Speicher- der Hauptmaschine 42 (in F i g. 2 nicht dargestellt) rohre haben gegenüber der Lotrechten eine derartige gehalten wird, ist für die Speicherung neuer und an Neigung, daß ein mittels einer Doppelgabel zu die Hauptmaschine 42 zu liefernder Brennstoffbetätigendes Weichenstellrohr 64 entweder auf das 65 elemente 24 oder für die Speicherung verbrauchter Teleskoprohr 52 oder auf ein beliebiges dieser und von der Maschine 42 aufgenommener Brennstoff-Speicherrohre zentriert werden kann. . elemente 24 bestimmt. Das Abdichtungsventil 80 angoing levels lie, wherein in F i g. 2 two of these A storage tank 78 by the upper part Pipes are visible. The axes of the four storage units of the main machine 42 (not shown in FIG. 2) Pipes have to be kept in relation to the vertical, which is used for storing new and on Propensity for a fuel actuator to be delivered to the main engine 42 by means of a double fork Point setting tube 64 either on the 65 elements 24 or for the storage of used ones Telescopic tube 52 or any of these and fuel storage tubes received by the machine 42 can be centered. . elements 24 determined. The sealing valve 80 on

T Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die vier der Hauptmaschine 42 und ein Ventil 79 an demT For the sake of clarity, the four of the main engine 42 and one valve 79 are on the

Vorratsbehälter 78 gestatten das Verschließen der Beschickungsarm 36 getragenen provisorischen Schutz-Verbindungsöffnungen beim Auswechseln des Vor- verschlüsse mittels eines nicht dargestellten Greifratsbehälters. Das Versenken des Gegengewichts 74 organs zurück, das von dem Gegengewicht 74 g_e. und der Arme 76 in einer seitlichen Ausnehmung, halten wird und legt sie in dem für diesen Zweck die für diesen Zwecke vorgesehen ist, gestattet den 5 vorgesehenen Speicherrohr 56 ab. Solange die Saug-Austausch neuer oder abgenutzter Brennstoffelemente gebläse 84 stillstehen, bleibt der Umlauf des Kühlzwischen der Hauptmaschine 42 und dem Vorrats- gases durch die Hauptgebläse 34 in dem Kreislauf behälter 78 mittels einer von demselben getragenen bestehen, der den Kanal 14, den Beschickungsarm 36, Zange. das Teleskoprohr 52 und die Hauptmaschine 42 um-Die für die Bewegung der Stapel aus den Brenn- io faßt. Dabei durchströmt das Kühlgas das in. der Stoffelementen 24 notwendige Antriebskraft liefert Umgehungsleitung 88 liegende Ventil 89. Da dieser ein in Fig. 1 schematisch dargestellter Saugstrom- Strömungskreis einen geringeren Widerstand bildet kreis. Dieser Stromkreis verzweigt sich an der Haupt- als der die Austauscher 32 enthaltende Hauptmaschine 42 gabelförmig, wobei ein Zweig 81 in das Strömungskreis,, ist der Durchsatz im Kanal 14 dann Weichenstellrohr 64 einmündet und der andere mit 15 geringfügig größer als der normale, und die im einem Ventil 82 versehene Zweig in das Gehäuse 46 Kanal 14 befindlichen Brennstoffelemente 24 werden im oberen Teil der Hauptmaschine 42 endet. Aus- in richtiger Weise gekühlt.Storage containers 78 allow the temporary protective connection openings carried by the loading arm 36 to be closed when the pre-closures are replaced by means of a pick-up container (not shown). The sinking of the counterweight 74 organs back, which of the counterweight 74 g _e . and the arm 76 is held in a lateral recess and places it in the storage tube 56 provided for this purpose, which is provided for this purpose. As long as the suction exchange of new or worn fuel elements fan 84 is stopped, the circulation of the cooling between the main engine 42 and the supply gas by the main fan 34 in the circuit container 78 by means of one carried by the same, the channel 14, the feed arm 36 remains , Tongs. the telescopic tube 52 and the main machine 42 um-Die for the movement of the stacks from the fuel io holds. The cooling gas flows through the necessary drive force in the material elements 24, provides bypass line 88 valve 89. Since this circuit, a suction flow circuit shown schematically in FIG. 1, forms a lower resistance. This circuit branches off at the main machine 42, which contains the exchangers 32, in the form of a fork, with one branch 81 in the flow circuit, the throughput in the channel 14 then switches control tube 64 and the other with 15 slightly larger than the normal, and the Fuel elements 24 located in the branch provided with a valve 82 in the housing 46 duct 14 are terminated in the upper part of the main engine 42. Chilled out in the right way.

gehend von der Gabelung weist der Saugkreis eine . Dann läßt man mittels der Winde 72 das Gegengemeinsame Leitung 83, ein oder mehrere Gebläse 84 gewicht 74 bis zur Berührung mit dem Stapel der und eine Rücklaufleitung 86 auf, die in den Haupt- so Brennstoffelemente herunter. Die Verringerung der Stromkreis mit den Gebläsen 34 einmündet. Das Durchflußmenge an Kühlgas, wie sie sich durch die Verbindungsrohr 83 zwischen der Hauptmaschine 42 Anwesenheit des Gegengewichts 74 ergibt, ist zulässig und dem Gebläse 84 ist mit einem Filter 85 und mit und annehmbar, da die vorherige Durchflußmenge einem Regelventil 87 versehen und weist vorteil- reichlich war. Man läßt die Sauggebläse 84 anlaufen hafterweise einen biegsamen Abschnitt auf, der es 25 und schließt das Regelventil 89 mehr und mehr, bis gestattet, die Maschine 42 über einen jeden Schacht die den Saugkreis durchlaufende Kühlgasmenge auf .'.' 38 einzustellen, ohne daß eine Verstellung der Ge- den im zu entleerenden Kanal 14 befindlichen Stapel ' blase 84 erforderlich wäre. Der Durchmesser der von Brennstoffelementen 24 eine ausreichende Kraft Rohre 83 und 86 ist derart, daß der Druckabfall dort ausübt, um ihn hochzuheben. Die Regelung, des gewöhnlich geringer als in dem Hauptstromkreis ist. 30 Ventils 89 hängt von der Anordnung „des^Kanals 14going from the fork, the suction circuit has a. Then, by means of the winch 72, what is in common is released Line 83, one or more fans 84 weight 74 until contact with the stack of and a return line 86 that descends into the main fuel elements. Reducing the Circuit with the fans 34 opens. The flow rate of cooling gas as it passes through the Connecting pipe 83 between the main engine 42 results in the presence of the counterweight 74 is permitted and the fan 84 is provided with a filter 85 and with and acceptable as the previous flow rate a control valve 87 is provided and has advantageous was abundant. The suction fan 84 is allowed to start actually a flexible section on which it 25 and closes the control valve 89 more and more until allows the machine 42 via each shaft to the amount of cooling gas passing through the suction circuit . '.' 38, without the stack located in the channel 14 to be emptied having to be adjusted 'bubble 84 would be required. The diameter of the fuel elements 24 provide sufficient force Tubes 83 and 86 are such that the pressure drop is applied there to lift them up. The scheme, des is usually less than in the main circuit. 30 valve 89 depends on the arrangement of the channel 14

Eine Umgehungsleitung 88 mit einem Ventil 89 im Kern 10 des Reaktors ab. .rß' A bypass line 88 with a valve 89 in the core 10 of the reactor. .rß '

verbindet die Austrittsöffnung der Ansauggebläse 84 Um den Stapel anzuheben, wird das Gegengewichtconnects the outlet of the suction fan 84. To raise the stack, the counterweight is used

mit dem Gehäuse 46 der Maschine 42 und gestattet 74 mittels der Winde 72 hochgehoben. Der ganzewith the housing 46 of the machine 42 and allows 74 to be lifted by means of the winch 72. The whole

es, die Druckdifferenz zwischen dem Wcichenstcll- Stapel folgt dann dem Gegengewicht 74, da er von rohr 64 und dem Einlaß der Hauptgebläse 34 zu 35 dem unteren treibenden Stützkörper 18 nach obenit, the pressure difference between the Wcichenstcll- stack then follows the counterweight 74, since it is from pipe 64 and the inlet of the main fan 34 to 35 to the lower driving support body 18 upwards

regeln. Bei geschlossenem Ventil 82 und laufendem gedrückt wird. Die Geschwindigkeit des Stapels istrules. With valve 82 closed and running is pressed. The speed of the stack is

Gebläse 84 ist es durch zunehmendes öffnen des auf diese Weise einzig und allein von d.er Verstejl-Fan 84 is it by increasing the opening of the in this way only from the verstejl-

Ventils 89 möglich, den das Weichenstellrohr 64 geschwindigkeit des Gegengewichts 74 abhängig, dieValve 89 possible, the switch tube 64 speed of the counterweight 74 dependent on the

durchlaufenden Strömungsdurchsatz zu vergrößern, man beliebig klein wählen kann. Die Einstellung des so lange dieses Rohr 64 von dem Rohr 52 getrennt 40 Gegengewichtes 74 gestattet es, die Höhenlage desto increase the flow throughput, one can choose arbitrarily small. The setting of the as long as this pipe 64 is separated from the pipe 52 40 counterweight 74 allows the altitude of the

ist. Der Durchsatz im Weichenstellrohr 64 läßt sich Stapels in präziser Weise festzulegen, dabei bis auf einen solchen Wert steigern, daß die Sobald, der obere Reflektorblock 26 vollständig inis. The throughput in the turnout tube 64 can be set in a precise way in the stack, increase to such a value that the As soon as the upper reflector block 26 is completely in

in dem Weichenstellrohr 64 befindlichen Brennstoff- das Weichenstellrohr 54 eingedrungen ist, wird dasThe fuel in the switch tube 64 has penetrated the switch tube 54, this is

elemente sich von selbst bewegen und von dem erste Brennstoffelement 24 (d.h. das oberste Element) mittels der Blockierungsvorrichtung 54 festgehaltenen 45 mittels der Blockiervorrichtung 54 festgehalten. Derelements move by themselves and from the first fuel element 24 (i.e. the top element) 45 held by means of the blocking device 54 held by means of the blocking device 54. the

Rest des im Rohr 52 enthaltenen Stapels trennen. obere Rcflektorblock 26 wird von der Zange desSeparate the remainder of the stack contained in tube 52. upper reflector block 26 is held by the pliers of the

Zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der oben Gegengewichts 74 gehalten, aus dem Teleskoprohr 52To illustrate the operation of the counterweight 74 above, held from the telescopic tube 52

beschriebenen Vorrichtung soll nunmehr als Beispiel herausgezogen, und das Weichenstellrohr 64 wirddescribed device is now pulled out as an example, and the switch tube 64 is

ein mögliches Verfahren beim Austausch von Brenn- dem Speicherrohr 56 gegenübergestellt,'in₍das der stoffclcmentcn in einem Kanal 14 beschrieben wer- 50 obere Reflektorblock 26 abgesetzt wird. Man läßtA possible method for exchanging burning is compared with the storage _{tube 56, in which the upper reflector block 26 is deposited in (} the material components are written to in a channel 14

den, der fünfzehn Brennstoffelemente enthält. dann das Gegengewicht 74 hochgehen, das Weichen-the one containing fifteen fuel elements. then go up the counterweight 74, the switch

' Zunächst muß der Schacht 38, über den der Kanal stell rohr 64 wird in die Achse des Schachtes 38'First of all, the shaft 38, through which the duct control pipe 64 is inserted into the axis of the shaft 38

14 bedient wird, für die Aufnahme der Haupt- zurückgebracht und die Abdichtungsrrranschette 70 maschine 42 vorbereitet werden. Diese Vorbereitung an Ort und Stelle gesetzt. Im Verlauf dieser Arbeitsbeginnt mit dem Anbringen des Zwischenstücks 40 55 gänge bleibt der Stapel der Brennstoffelemente14 is operated, brought back for receiving the main and the sealing rrranschette 70 machine 42 to be prepared. This preparation put in place. In the course of this work begins With the attachment of the intermediate piece 40 55 gears, the stack of fuel elements remains

mit seinem Ventil. Dann wird der Verschlußteil 90, · von der Ansaugströmung gehalten, der in F i g. I an einem anderen Schacht 38 gezeigt Nach dem Wegsetzen des oberen Rcficktorblockeswith its valve. Then the closure part 90 is held by the suction flow, the in F i g. I shown at another shaft 38 after putting away the upper rear gate block

ist, angehoben und der Beschickungsarm 36 beispiels- 26 wird das Gegengewicht 74 bis zur Berührung mit weise mittels in der Zeichnung nicht dargestellten dem ersten. Brennstoffelement 24 abgesenkt. Die Bedieniingsmaschine abgesenkt und provisorisch an 60 Blockiervorrichtung 54 wird freigegeben, und das dem Zwischenstück 40 befestigt. Diese Bcdienungs- Gegengewicht 74 wird angehoben, bis die fünf obermaschine wird dann durch die Hauptmaschine 42 sten Brennstoffelemente 24 unter dem Druck des ersetzt, die mit den noch stillstehenden Sauggebläsen linieren Stützkörpers 18 in das Weichenstellrohr 84 verbunden ist, wonach das Teleskoprohr 52 ins eingetreten sind. Die Blockierungsvorrichtung Innere des Zwischenstücks 40 abgesenkt wird. Die 65 wird von neuem betätigt, um das sechste Brennstoffverschiedenen Bauteile nehmen dann die in Fig. 1 element'24 festzulegen. Die Manschette 70 wird . und 2 gezeigte Stellung ein. außer Eingriff gebracht.is, raised and the loading arm 36 example 26 is the counterweight 74 until it comes into contact with wise by means of the first, not shown in the drawing. Fuel element 24 lowered. the Operating machine lowered and provisionally at 60 blocking device 54 is released, and that attached to the intermediate piece 40. This operating counterweight 74 is raised until the five upper machine is then through the main engine 42 most fuel elements 24 under the pressure of the replaced, the line with the still stationary suction fan support body 18 in the switch tube 84 is connected, after which the telescopic tube 52 have entered. The blocking device Interior of the intermediate piece 40 is lowered. The 65 is activated again to make the sixth fuel different Components then take the element'24 to be defined in FIG. 1. The cuff 70 is . and position shown in FIG. disengaged.

Die Hauptmaschine 42 zieht nun die von dem Nun sei angenommen, daß diese fünf oberenThe main machine 42 now pulls the one from which it is now assumed that these five upper ones

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Brennstoffelemente 24 ihren zweiten Einsatz im wird durch Zuführen von Kühlgas durch die Leitung Reaktor hinter sich haben und also vollständig ver- 68 aufrechterhalten, wobei dann das Ventil in dem braucht sind und ausgetauscht werden müssen. Kanal 66 geschlossen wird. Beim Arbeitsgang derFuel elements 24 their second use in is by supplying cooling gas through the line Have the reactor behind you and thus fully maintain it, with the valve in the are needed and need to be replaced. Channel 66 is closed. When the

Dann wird das Umgehungsventil 89 geöffnet, um Beschickung geht man in umgekehrter Weise wie die Strömungsmenge im Weichenstellrohr 64 zu 5 eben beschrieben vor. Es erübrigt sich deshalb, steigern, bis die fünf Brennstoffelemente, die in ihm hierauf näher einzugehen. Außerdem umfaßt die enthalten sind, sich von selbst in Bewegung setzen. . Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes am Der Stapel der Brennstoffelemente spaltet sich also Schacht 38 umgekehrte Arbeitsgänge, wie sie bei der zwischen dem fünften und dem sechsten Element. Vorbereitung erforderlich sind.
Man kann verschiedene Maßnahmen treffen, um 19 Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß die Arbeitsdiese Trennung zu erleichtern. Es kommen etwa eine gänge unbedingt sicher verlaufen müssen. Jedes mechanische Trennvorrichtung, eine Lochung der Trennen des Stapels der Brennstoffelemente auf der Hülle des sechsten Elementes u. dgl. in Frage. Das Strecke zwischen dem Kanal 14 und der Maschine 42 Weichenstellrohr 64 wird dem Speicherrohr 60 gegen- ist unmöglich. Da der untere Stützkörper 18 den übergestellt und die Abdichtmanschette 70 herunter- 15 Antrieb bildet, hält der Stapel als Ganzes, wenn der gelassen, um das Kühlgas zu zwingen, in das Rohr 60 Stützkörper klemmt oder wenn ein beliebiges Brennüber den Strömungskreis einzudringen, der ihm im Stoffelement 24 festsitzt. Beim Hochgehen des Stapels Nebenschluß zugeordnet ist. Man läßt das Gegen- wird die Verklemmung durch einen Fühler angezeigt, gewicht 74 herunter und senkt die fünf obersten der vom Gegengewicht 74 getragen wird und anBrennstoffelemente in den leeren Behälter in diesem 20 spricht, sobald sich das Gegengewicht 74 vom Stapel Rohr 60 ein, der darin durch einen nicht dargestellten trennt. Beim Absteigen wird eine Verklemmung Riegel festgelegt ist. durch zu geringe Spannung des Seiles für das Gegen-The bypass valve 89 is then opened, and charging is carried out in the opposite way to the flow rate in the switch control tube 64 to FIG. 5 just described. It is therefore superfluous to go into greater detail until the five fuel elements that are in it. It also includes that are included to set yourself in motion. . Restoring the original condition at the stack of fuel elements splits well 38 in reverse operations to those between the fifth and sixth elements. Preparation are required.
Various measures can be taken to facilitate this separation. There are about a course that absolutely has to run safely. Any mechanical separation device, a perforation to separate the stack of fuel elements on the shell of the sixth element and the like can be used. The route between the channel 14 and the machine 42, the switch tube 64 is opposite the storage tube 60 is impossible. Since the lower support body 18 forms the overlaid drive and the sealing sleeve 70 down, the stack holds as a whole, if left to force the cooling gas to jam the support body in the pipe 60 or if any fire penetrates the flow circuit that is causing it is stuck in the fabric element 24. When the stack goes up, shunt is assigned. The counterweight is indicated by a sensor, the weight 74 is lowered and the top five which is carried by the counterweight 74 and speaks to fuel elements in the empty container in this 20 as soon as the counterweight 74 is from the stack of tubes 60, the separates therein by a not shown. When dismounting a jamming bolt is set. due to insufficient tension of the rope for the counter

Man hebt das Gegengewicht 74 wieder hoch und gewicht 74 aufgezeigt. , .The counterweight 74 is raised again and weight 74 is shown. ,.

schwenkt es mit seinem Arm 76 beiseite, um den Auf der Strecke im Inneren der Maschine 42 istswings it aside with its arm 76, around which on the line inside the machine 42 is

Austausch des Behälters mit den verbrauchten Brenn- »5 eine Trennung möglich, wenn die Brennstoffelemente Stoffelementen gegen einen anderen mit neuen Brenn- selbst angetrieben sind. Da aber die Strömungsstoffelementen gefüllten Behälter zu ermöglichen. richtung gerade ist, ist eine solche Trennung wenig Dieser Austausch wird mittels der Zange des Vorrats- wahrscheinlich und läßt sich mittels Fühlern fest- , behälters 78 durch das Weichenstellrohr 64 hindurch stellen, die entlang dem Weichenstellrohr 64 ange/· bewerkstelligt. Dann wird das Weichenstellrohr 64 3° ordnet sind. ß'' Replacement of the container with the used fuel »5 a separation possible if the fuel elements are self-propelled with new fuel elements against another with new fuel. But since the fluid elements allow filled container. direction is straight, such a separation is not very likely. Then the switch tube 64 is arranged at 3 °. ß ''

wieder in die Achse des Schachtes 38 zurückverstellt. Die als Beispiel beschriebene Hauptmaschihe 42adjusted back into the axis of the shaft 38 again. The main machine 42 described as an example

Im Verlauf der Arbeitsgänge, während der das besitzt vier Speicherrohre, von denen ein einziges Weichenstellrohr 64 an das Rohr 60 angesetzt ist, für halb verbrauchte Brennstoffelemente benutzt wird das Ventil 82 geöffnet, um in dem Rolir 52 wird. Es ist jedoch klar, daß die Brennstoffelemente einen genügenden Durchfluß zwecks Zurückhaltung 35 des Stapels auf eine größere Zahl von Speicherrohren des Stapels der Brennstoffelemente zu ermöglichen. verteilt werden können, wenn auch eine solcheIn the course of operations during which it has four storage tubes, one of which is a single one Switch tube 64 is attached to the tube 60, used for half-used fuel elements the valve 82 is opened to in the Rolir 52 is. It is clear, however, that the fuel elements sufficient flow to hold back the stack on a larger number of storage tubes of the stack of fuel elements. can be distributed, albeit one

Für die fünf nächsten Brennstoffelemente wird Lösung eine Verlangsamung des Arbeitsrhythmus derselbe Arbeitsgang wiederholt, und diese fünf zur Folge hat. Außerdem läßt sich die willkürliche Brennstoffelemente werden in dem Speicherrohr 62 Aufteilung eines jeden Stapels in drei Teile, von abgesetzt und gegen fünf neue Brennstoffelemente 40 denen zwei als verbraucht zu betrachten sind, verin einem aus dem, Vorratsbehälter 78 kommenden meiden, wenn der Neutronenfluß im gesamten Behälter ausgetauscht. Am Ende dieses Arbeitsganges Reaktorkern beispielsweise durch ungleichmäßige enthalten die Speicherrohre 60 und 62 je fünf neue Verteilung des Moderators einheitlich ist.
Brennstoffelemente und der Vorratsbehälter 78 zehn F i g. 3 zeigt eine gegenüber F i g. 1 abgewandelteFor the next five fuel elements, a slowdown in the work rhythm solution will repeat the same work step, and this will result in five. In addition, the arbitrary fuel elements can be avoided in the storage tube 62 dividing each stack into three parts, from and against five new fuel elements 40, two of which are to be regarded as exhausted, verin one coming from the storage container 78, if the neutron flux throughout Container replaced. At the end of this work step, the reactor core, for example, by unevenly contained the storage tubes 60 and 62 each five new distributions of the moderator is uniform.
Fuel elements and the reservoir 78 ten F i g. 3 shows a comparison with FIG. 1 modified

verbrauchte Brennstoffelemente. Der Vorratsbehälter 45 Vorrichtung, und gleiche Bauteile tragen bei beiden 78 verläßt dann die Maschine 42 für das Ersetzen der Ausführungen dieselben Bezugszahlen, die in F i g. 3 beiden mit verbrauchten Brennstoffelementen gefüll- jedoch mit einem Beistrich versehen sind. Im folgenten Behälter durch solche mit neuen Brennstoff- den werden daher nur die Bauteile der F i g. 3 beelementen. - - schrieben, die in F i g. 1 kein Gegenstück haben.spent fuel elements. The reservoir 45 device and the same components carry both 78 then exits the machine 42 to replace the embodiments with the same reference numbers as those in FIG. 3 both filled with used fuel elements, but provided with a comma. In the following Containers by those with new fuel ends are therefore only the components of FIG. 3 elements. - - wrote that in Fig. 1 have no counterpart.

Für die Manövrierung der fünf halb verbrauchten 5° Die Hauptmaschine 42' der Fig. 3 besitzt nur drei Brennstoffelemente läßt man das Gegengewicht 74 Speicherröhre 56', 58' und 94. Das Speicherröhre' bis zur Berührung mit dem elften Brennstoffelement spielt eine ähnliche Rolle wie das Rohr 56 und nimmt herab, die Blockiervorrichtung 54 wird gelöst, das die provisorischen Verschlußteile für den Beschik-Gegengewicht 74 steigt in dem Weichenstellrohr 64 kungsarm 36' und den oberen Reflektorblock 26' auf. hoch, die Blockiervorrichtung 54 wird an dem unte- 55 Die Rohr 58' gestattet die Speicherung von fünf ren Reflektorblock 20 angezogen, und die fünf halb neuen Brennstoffelementen 24' in einem Behälter, verbrauchten Brennstoffelemente 24 werden in dem Das Rohr 94 spielt eine doppelte Rolle. Es bildet Speicherrohr 58 aufbewahrt. Sobald das Weichen- eine an ihren beiden Enden mit Verschlußventilen 95 stellrohr 64 diese fünf gegenüber dem Speicherrohr und 97 versehene Schleuse und ist mit einem Ver-58 ausgerichteten Brennstoffelemente enthält, wird 60 bindungsstück 96 an eine Leitung 98 angeschlossen, die Abdichtungsmanschette 70 heruntergelassen, um Diese verläuft innerhalb der Wand des Gehäuses 12'. das Kühlgas zu veranlassen, in das Weichenstellrohr Diese Schleusenwirkung gestattet auch die Heraus-64 durch den dann offenen Kanal 66 einzutreten. nähme der verbrauchten Brennstoffelemente in den Das Gegengewicht 74 wird herabgelassen, um die Behälter. Das Rohr 94 ermöglicht in gleicher Weise Brennstoffelemente in das Speicherrohr 58 abzusen- 65 die Speicherung der halb verbrauchten Elemente ken, die Manschette 70 wird hochgehoben und eben- zwischen zwei Einsätzen bzw. Arbeitsabschnitten im falls das Gegengewicht 74, so daß nur die Brennstoff- Reaktor,
elemente an Ort und Stelle verbleiben. Die Kühlung Eine Reihe von Leitungen 98 ist derart vorgesehen,For the maneuvering of the five half-used 5 ° The main engine 42 'of Fig. 3 has only three fuel elements, the counterweight 74 storage tube 56', 58 'and 94. The storage tube' up to contact with the eleventh fuel element plays a similar role as the tube 56 and takes down, the blocking device 54 is released, the temporary locking parts for the Beschik counterweight 74 rises in the switch tube 64 kungsarm 36 'and the upper reflector block 26'. up, the blocking device 54 is tightened on the lower 55 The tube 58 'allows the storage of five reflector block 20, and the five semi-new fuel elements 24' in a container, used fuel elements 24 are in the. The tube 94 plays a double role . It forms storage tube 58 kept. As soon as the switch tube contains a control tube 64 at both ends with shut-off valves 95, these five locks provided opposite the storage tube and 97 and is equipped with a fuel element that is aligned with a fuel element 58, 60 connection piece 96 is connected to a line 98, the sealing sleeve 70 is lowered to This runs within the wall of the housing 12 '. to cause the cooling gas to enter the switch control tube. take the spent fuel elements into the counterweight 74 is lowered to the container. The pipe 94 enables fuel elements to be lowered into the storage pipe 58 in the same way ,
elements remain in place. Cooling A number of lines 98 are provided in such a way that

daß sich eine Verbindung zwischen der Hauptmaschine 42' und einem Sammelrohr 100 ergibt, das in ein Becken 102 zur Desaktivierung ausmündet, wobei es gleichgültig ist, an welchem Schacht 38' die Maschine 42' festgelegt ist. Ein Behälter 104 hält in den Leitungen 98 Wasser mit einem genügend hohen Spiegel. Die nicht benutzten Leitungen 98 sind, wie man in der F i g. 3 erkennt, mittels dichter Verschlüsse 106 abgeschlossen. Es genügt eine gegenüber den Schächten 38' geringere Zahl von Leitungen 98, wobei jede Leitung 98 ein Reihe von Schächten 38' (im allgemeinen drei) bedienen kann, die an der Spitze eines regelmäßigen Vielecks angeordnet sind, wobei die Mündung der Leitung 98 das Zentrum einnimmt.that there is a connection between the main engine 42 ' and a collecting pipe 100 which opens into a basin 102 for deactivation, it being irrelevant to which shaft 38' the machine 42 ' is attached. A container 104 holds water in the lines 98 at a sufficiently high level. The unused lines 98 are, as can be seen in FIG. 3 recognizes, closed by means of tight closures 106 . A smaller number of lines 98 compared to the wells 38 'is sufficient, each line 98 being able to serve a series of wells 38' (generally three) which are arranged at the tip of a regular polygon, the mouth of the line 98 being the center occupies.

Bei dieser Ausführung dient der Vorratsbehälter 78' nur der Zuführung neuer Brennstoffelemente, während die verbrauchten direkt zum Becken hin geleitet werden. Auf diese Weise verlassen die verbrauchten Brennstoffelemente praktisch die Umgebungsschutzwand der Maschine 42' sowie des Zwischenstücks 40' und des Teils 96 nicht.In this embodiment, the storage container 78 'is only used to supply new fuel elements, while the used ones are fed directly to the basin. In this way, the spent fuel elements practically do not leave the surrounding protective wall of the machine 42 ′ and of the intermediate piece 40 ′ and of the part 96.

Der Beginn der Arbeitsgänge für die Entnahme . und Wiederbeschickung geht wie beim eben beschriebenen Verfahren vor sich, bis zu dem Augenblick, in dem die fünf ersten verbrauchten Brennstoffelemente in das Rohr 94 eingesetzt sind, dessen unteres Ventil 97 geschlossen ist. Das Ventil 95 wird dann auch geschlossen, um das Rohr 94 von der Maschine 42' abzutrennen. Das in dem Rohr 94 eingeschlossene Kühlgas wird durch eine nicht dargestellte Kanalführung entnommen und durch gereinigtes, unter Atmosphärendruck stehendes Kühlgas ersetzt. Das Ventil 97 wird geöffnet, um die Brennstoffelemente vom Rohr 94 zur Leitung 98 und von da in das Becken 102 zur Desaktivierung gelangen zu lassen.The beginning of the operations for the removal. and reloading proceeds as in the method just described, up to the moment the first five spent fuel elements are inserted into tube 94, the lower valve 97 of which is closed. The valve 95 is then also closed to isolate the tube 94 from the machine 42 ' . The cooling gas enclosed in the pipe 94 is withdrawn through a duct (not shown) and replaced by purified cooling gas under atmospheric pressure. The valve 97 is opened to allow the fuel elements to pass from the pipe 94 to the line 98 and from there into the basin 102 for deactivation.

Nachdem man beispielsweise mittels Fühlern den Abzug der Brennstoffelemente festgestellt hat, wird das Ventil 97 geschlossen, in der Maschine 42 und im Rohr 94 wird gleicher Druck hergestellt, und das Ventil 95 wird geöffnet. Dieses Verfahren wiederholt sich dann, um fünf weitere verbrauchte Brennstoffelemente zu entnehmen.After the withdrawal of the fuel elements has been determined, for example by means of sensors, the valve 97 is closed, the same pressure is established in the machine 42 and in the pipe 94, and the valve 95 is opened. This process is then repeated to remove five more spent fuel elements.

Nachdem alle verbrauchten Brennstoffelemente zum Becken 102 hin abgeführt sind, wird das Rohr 94 für die Aufbewahrung von fünf halbverbrauchten Brennstoffelementen verwendet, die im oberen Teil des Stapels wieder eingesetzt werden sollen. Während ihrer Aufbewahrung werden diese Brennstoffelemente durch gereinigtes Kohlendioxyd gekühlt, das aus einer in der Zeichnung nicht dargestellten Leitung stammt.After all of the used fuel elements have been discharged to the basin 102 , the tube 94 is used to store five half-used fuel elements that are to be reused in the upper part of the stack. During their storage, these fuel elements are cooled by purified carbon dioxide, which comes from a pipe not shown in the drawing.

Die neuen aus dem Vorratsbehälter 78' kommenden Brennstoffelemente werden in dem Kanal 14' in zwei Abschnitten eingesetzt: Absenken mittels Zange des Vorratsbehälters 78' in das Speicherrohr 58' durch das Weichenstellrohr 64'; pneumatische Wiederaufnahme durch dasselbe Weichenstellrohr 64' unter Kontrolle durch das Gegengewicht 74' und Herunterlassen in den Kanal 14'. Da die aufeinanderfolgcnden Arbeitsgänge denjenigen bei der Benutzung der Vorrichtung nach F i g. t und 2 sehr ähnlich sind, ist es nicht erforderlich, sie im einzelnen zu beschreiben.The new fuel elements coming from the storage container 78 'are inserted into the channel 14' in two sections: lowering the storage container 78 'into the storage tube 58' through the switch tube 64 'by means of pliers; pneumatic resumption through the same switch tube 64 ' under the control of the counterweight 74' and lowering into the channel 14 '. Since the successive operations correspond to those when using the device according to FIG. t and 2 are very similar, it is not necessary to describe them in detail.

Claims

Patent claims:

1. Device for replacing fuel elements of a nuclear reactor, which are arranged vertically on top of one another as a fuel element stack in vertical fuel channels, consisting of a main engine and a loading arm connected to the main engine in terms of flow and which can be placed tightly on the individual fuel channels, consisting of a closed, in the fuel channel and the Charging arm upwardly directed and the main engine penetrating controllable coolant circuit, which serves at the same time for the upward transport of the fuel element stacks, and from a guide device that can be placed on the fuel element stacks, which can be moved in the fuel channels and the charging arm at a speed that can be regulated independently of the coolant circuit and is able to exert a counterpressure on the fuel element stack , which is always greater in than the force exerted by the entire fuel stack due to the buoyancy upwardly directed pressure characterized in that the Leitvorrich device consists of a body in the form of a counterweight (74); its own weight, reduced by its own weight, is always greater than the reduced by its own weight the lift of the entire fuel assembly stack (2O ₁ 24, 26), and that in each channel the lowermost fuel assembly as a drive element (20) is built so that it is above a predetermined size of the coolant throughput in the ascending coolant flow experiences a lift that is sufficient to transport the entire fuel assembly upward and is greater than the lift of the remaining fuel assemblies. Fuel stack.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the coolant circuit is the to be treated fuel channel (14), the feed arm (36), an intermediate Bßschikkungsarm and the main machine (42) arranged telescopic tube (52), which is in a the reactor housing (12) penetrating shaft (38) is located and provided for operating the channel is, the main machine (42) and drive means (84, 34) for the includes circulating coolant.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the main machine (47th) has a tight housing (46) with a number of storage tubes (56,58, 60,62 ) and a switch tube (64) which is located inside the Main machine is and can be aligned with the telescopic tube (52) or any of the storage tubes. <

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the switch tube (64) is provided with a sealing collar (70) which provides a tight connection between the switch tube and any of the storage tubes (56, 58, 60, 62) or between the Switch tube and the telescopic tube (52) allows.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the main machine a storage tube for receiving temporary locking parts of the loading arm (36) and for receiving an upper one resting on the fuel element stack in the fuel channel (14) Includes reflector element.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the counterweight (74) is provided with a pair of pliers which grasp the closure parts and the reflector element can that the counterweight and the pliers can be swiveled away or retracted to the side between the main engine (42) and a storage container (78) for the fuel assemblies Clear passage, and that the reservoir (78) is fixed to the main machine (42) is connectable.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the storage container (78) with a pair of pliers is equipped to replace the new and used fuel elements between the storage container and one or more storage tubes (56, 58, 60, 62) of the Main machine (42) permitted.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the fuel ao element stack (20, 24, 26) comprises a middle third, which only has a single insert or Dwell section in the reactor core (10) participates, while the lower third in the main engine (42) can be stored in the half-used state when emptying and »5 when emptying Re-loading can be reintroduced as the upper third.

9. Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the main machine (42) has storage tubes for the spent fuel elements in sufficient number to record the entirety of the spent fuel elements or the new fuel elements.

10. The device according to claim 9, characterized in that the storage container (78) for Collection of all the items taken from the main engine (42) each time it is emptied spent fuel assemblies is designed.

11. The apparatus of claim 9 or 10, characterized in that each of the Machine-borne storage tube for spent fuel elements a bypass line (66) has, which can be closed by means of a valve and is dimensioned so that the bypass line (66), the storage tube (58) and the switch tube (64) passing through flow rate is sufficient to achieve the in the storage tube (58) located fuel elements to drive.

12. Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the main machine (42) has a single storage tube (94) for spent fuel elements, which between the main machine (42) and a return (100) to a deactivation basin (102) forms a lock (95, 97).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the storage tube (99) for the Used elements are provided with a valve (95) that separates the storage tube from the main engine (42), with a closable line to relax of the gas pressure in the lock (95, 97).

14. Apparatus according to claim 12, characterized ^ characterized in that each line (98) leading to the deactivation basin for three shafts is common, which are arranged according to the three corners of an equilateral triangle and which The mouth of the line (98) is provided in the center of this triangle.

1 sheet of drawings