DE1464930C - Einrichtung zum Beladen von Kernreaktoren - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beladen von Kernreaktoren mit einer Belademaschine, die über der Spaltzone auf einem Traggerüst horizontal verfahrbar ist, wobei das Traggerüst seinerseits um eine vertikale Achse drehbar mit einem Ende eines Auslegers verbunden ist, dessen anderes Ende in einem seitlich über der Spaltzone angeordneten Aufnahmeraum gelagert ist. Eine derartige Beladeeinrichtung ist aus der britischen Patentschrift 940 919 bekannt.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1060 998 ist ein Reaktor bekannt, bei welchem die Beladeeinrichtung außerhalb des Druckbehälters und des Strahlungsbereiches der Spaltzone angeordnet ist. Bei dieser Anordnung sind vor allem die Antriebseinrichtungen bei weitem nicht so stark gefährdet, als wenn sich die Lademaschine direkt über der Spaltzone befindet. Dafür müssen jedoch im Druckbehälter, sofern der Behälterdeckel nicht abgenommen werden soll, druckdicht verschließbare öffnungen für jedes Brennelement vorgesehen sein.

Bei einer weiteren aus der belgischen Patentschrift 777, bekannten Einrichtung zum Beladen von Kernreaktoren befindet sich die Belademaschine über dem Druckbehälter des Reaktors. Bei dieser Einrichtung ist die Belademaschine auf einem um eine vertikale Achse drehbaren Traggerüst horizontal verfahrbar gelagert. Die Drehung des Traggerüsts erfolgt um eine zentrisch zum Druckbehälter angeordnete Haltevorrichtung, die mit dem einen Ende des Traggerüsts verbunden ist; das andere Ende des Traggerüsts wird über Rollen auf einem ringförmigen Vorsprung an der Reaktorwand abgestützt. Zum Einführen der Brennelemente in die Spaltzone besitzt der Druckbehälter eine Vielzahl dicht verschließbarer öffnungen. Um ein Brennelement auszutauschen, muß der zugehörige Verschluß abgehoben und das Beladerohr mit der öffnung im Druckbehälter druckdicht zusammengeschlossen werden. Diese Manipulationen sind mit relativ viel Arbeitsaufwand verbunden. Darüber hinaus sind solche Behälter wegen der großen Anzahl von öffnungen für den Hochdruckbetrieb nicht geeignet.

Weiterhin ist ein Reaktor bekannt (französische Patentschrift 1 275 735), bei welchem die Zahl der Durchführungen durch den Reaktorbehälter reduziert werden kann, da mit der Belademaschine mehrere Brennelementpositionen bedient werden können. Mit dem dazu vorgesehenen S-förmig gekrümmten Transportkanal können jedoch nur kugelförmige oder zumindest sehr kurze Brennelemente gehandhabt werden. Die Einrichtung ist somit nicht für Kernreaktoren mit stabförmigen oder prismatischen Brennelementen geeignet.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stande der Technik besteht nun die Aufgabe, eine Beladeeinrichtung innerhalb des Druckbehälters eines Kernreaktors zu schaffen, bei der alle empfindlichen Teile, wie die Antriebseinrichtung, sowohl während des Brennelementwechsels als auch während des Reaktorbetriebes weitgehend geschützt und trotzdem leicht zugänglich sind. ' .·.""·■■

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Ausleger horizontal einschiebbar in den Aufnahmeraum ist, daß konzentrisch zu der vertikalen Drehachse eine von oben einführbare Zentrier- und Haltevorrichtung in den ausgeschobenen Ausleger eingreift und daß die Zentrier- und Haltevorrichtung mit einer außerhalb des Druckbehälters angeordneten Antriebseinrichtung für das Traggerüst und die Belademaschine versehen ist.

Der Hauptvorteil besteht darin, daß die Antriebseinrichtung von der im Druckbehälterinneren befindlichen Belademaschine durch die Druckbehälterwandung getrennt ist; dadurch wird die Handhabung und Wartung wesentlich erleichtert.

Die Zentrier- und Haltevorrichtung weist in vorteilhafter Weise einen Arm mit konischem Ansatz auf, der zum Zentrieren des Traggerüsts in eine konische öffnung am Ende des Auslegers greift. Die Lagerung des Traggerüstes kann außer durch die zentrale Anlenkung am Ausleger noch von, vorzugsweise zwei, auf einem ringförmigen Vorsprung an der Reaktorwand laufenden Rollen erfolgen.

Auf diese Weise kann das Traggerüst so stabil ausgeführt sein, daß die Fahrschieneh sich praktisch nicht durchbiegen. Dadurch kann die Belademaschine die einzelnen Brennelementpositionen sehr genau anfahren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der F i g. 1 und 2 näher erläutert, es zeigen

F i g. 1 und 2 den Druckbehälter eines Kernreaktors mit der erfindungsgemäßen Beladeeinrichtung im Seiten- und Grundriß.

Der Druckbehälter 1 besitzt in seinem Oberteil eine öffnung zu einem Raum 2 mit druckfesten Wänden

zum Aufnehmen einer Belademaschine. In diesen Aufnahmeraum mündet auch das zu einer Schleusenkammer führende Brennelementschleusenrohr 3. Außerdem ist dort ein Transportwagen 4 auf seitlich am Aufnahmeraum 2 angebrachten Schienen 6 verschiebbar untergebracht. Er besitzt einen Ausleger 5, an dessen Ende um eine senkrechte Achse drehbar ein Traggerüst? mit Fahrschienen für die Belademaschine befestigt ist. Zusätzlich kann das Traggerüst 7 noch mindestens auf der einen Seite durch Rollen 9 auf einem kreisringförmigen Vorsprung 8 im Reaktorbehälter 1 abgestützt werden. Die Belademaschine besteht aus dem Beladerohr 10 und einem Schienenwagen 11, auf dem das Beladerohr um eine waagerechte Achse 12 schwenkbar gelagert ist. Der Schienenwagen wird in Fahrschienen mit Hilfe von Rädern 13 gehalten, so daß er auch dann nicht umkippen kann, wenn das Beladerohr in waagerechte Lage geschwenkt ist. Der Ausleger 5 wird in seiner Arbeitsstellung durch eine mit einem Antrieb kombinierte Zentrier- und Haltevorrichtung 14 bis 16 zentral im Reaktorbehälter ausgerichtet und festgehalten. Die Zentriervorrichtung befindet sich in der Mitte des Druckbehälterdekkels. Ihr unterer im Druckbehälter befindlicher Arm 15 trägt an seinem unteren Ende einen Konus 16, der in eine passende Aussparung im Ausleger greift. Dort wird auch das drehbare Traggerüst? mit dem konischen Ende der Zentriervorrichtung gekoppelt. Durch Antriebsmotoren in der Zentrier- und Antriebseinrichtung kann dieses Traggerüst? im Kreise bewegt werden. Auch der Wagen 11 wird durch einen Motor angetrieben, der sich außerhalb des Reaktorbehälters in der Antriebseinrichtung 14 befinden kann. Eine zentrisch im Drehantrieb für die Fahrschiene liegende Welle reicht hierzu bis in die Bewegungsebene des Wagens 11. Dort treibt sie ein Stahlband an, durch das der Wagen 11 in bekannter Weise hin und her bewegt wird.

Zum Aufnehmen der Brennelemente aus dem Brennelementschleusenrohr 3 wird das Beladerohr 10 in waagerechte Lage geschwenkt und bis zum Schleusenrohr 3 hingefahren. Dann schwenkt man das Beladerohr nach unten und fährt über die gewünschte Brennelementposition. Durch Verdrehen des Traggerüstes 7 und Verschieben des Wagens 11 ist jede Brenn-

lu elementposition in der Spaltzone 20 erreichbar. Mit Hilfe der üblichen, in Beladerohren untergebrachten Senk- und Hubeinrichtungen wird das Brennelement in die Spaltzone eingefahren.

Bei Inbetriebnahme des Reaktors kann die Beladeeinrichtung in den Auf nahmer aum 2 hineingefahren werden. Hierzu wird das Beladerohr 10 nach oben in waagerechte Lage geschwenkt und das Traggerüst 7 in Richtung zum Aufnahmeraum 2 hin gedreht. Dann wird der Zentrierkonus 16 aus dem Ausleger 5 ausge-

_ao fahren, wobei sich gleichzeitig auch die Antriebskupplungen zum Drehen des Traggerüstes 7 und zum Bewegen des Wagens 11 lösen. Dabei heben sich die Rollen 9 ein wenig von ihrer Unterlage ab. Nun wird der Transportwagen 4, an dem der Ausleger 5 mit dem

Traggerüst? angebracht ist, z. B. mit Hilfe eines Kettentriebes in den Aufnahmeraum hineingezogen. Zur Schonung der Belademaschine beim Betrieb des Reaktors kann der Aufnahmeraum 2 abgeschlossen werden. In den Figuren ist diese Möglichkeit durch

Türflügel 18 angedeutet. Dadurch wird die Belademaschine nicht von Heißgasen umspült. Um die Belademaschine im Störfalle auch leicht reparieren zu können, ist an der vom Reaktor abgewandten Seite des Aufnahmeraums noch eine von einem Deckel verschlossene Öffnung vorgesehen, durch die die Belademaschine ins Freie herausgenommen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Beladen von Kernreaktoren mit einer Belademaschine, die über der Spaltzone auf einem Traggerüst horizontal verfahrbar ist, wobei das Traggerüst seinerseits um eine vertikale Achse drehbar mit einem Ende eines Auslegers verbunden ist, dessen anderes Ende in einem seitlich über der Spaltzone angeordneten Aufnahmeraum gelagert ist, dadurch gekennzeich- · net, daß der Ausleger (5) horizontal einschiebbar in den Aufnahmeraum (2) ist, daß konzentrisch zu der vertikalen Drehachse eine von oben einführbare Zentrier- und Haltevorrichtung (14 bis 16) in den ausgeschobenen Ausleger (5) eingreift und daß die Zentrier- und Haltevorrichtung (14 bis 16) mit einer außerhalb des Druckbehälters (1) angeordneten Antriebseinrichtung (14) für das Traggerüst (7) und die Belademaschine (10,11) versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier- und Haltevorrichtung (14 bis 16) einen Arm mit konischem Ansatz (16) aufweist, der zum Zentrieren des Tragge- as rüstes (7) in eine konische öffnung (17) am Ende des Auslegers (5) greift.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggerüst (7) außer der zentralen Anlenkung am Ausleger (5) noch von, vorzugsweise 2, auf einem ringförmigen Vorsprung (8) an der Reaktorwand laufenden Rollen (9) gestützt ist.