DE1489828C3 - Lademaschine für Kernreaktorkerne - Google Patents

Description

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das von dem Reaktorkern kommende Gas hindurch- der Maschine von dem den Schacht auskleidenden strömt, ehe es in die Wärmeaustauschereinlässe ein- Rohr 14 aufgenommen. In dieser Phase ragt die Matritt. Das aus den Pumpen austretende Gas wird an schine mit ungefähr zwei Dritteln ihrer Gesamtlänge der Innenfläche des Druckbehälters herumgeführt in die Kammer 12 hinein und kann sich nunmehr un- und tritt schließlich durch in der Lagerplatte befind- 5 ter Schwerkraft frei in eine waagerechte Stellung aufliche Löcher wieder in die Reaktorkernkanäle 8 ein. klappen (F i g. 2 d). Dies läßt sich dadurch erreichen, Es wird vorgeschlagen, die Brennstoffversorgung daß eine Verriegelung vorgesehen wird, die den des Reaktorkerns mittels einer im allgemeinen mit M Klappteil der Maschine in zusammengeklappter Stelbezeichneten Lade/Entlademaschine durchzuführen, lung hält, bis die Verriegelung zum unteren Ende des die während des Betriebs des Reaktors außerhalb des io Schachtes hin durch einen Anschlag ausgeklinkt wird Druckbehälters gehalten und nur bei Stillegung des und somit das Aufklappen gestattet. Dadurch wird Reaktors und nach Ablassen des Druckes in dem jede Neigung des Trägers, sich innerhalb des Schutz-Druckbehälter in letzteren eingeführt wird. In der behälters aufzuklappen, vermieden.
Mitte über dem Reaktorkern ist der Druckbehälter- Die zuvor entfernten Abschirmstopfen werden deckel 6 mit einer auf der Reaktorkernachse liegen- 15 wieder an ihre Stelle gebracht und dies gestattet, daß den ersten Durchführung bzw. Durchbrechung 13 gegebenenfalls eine Bedienungsperson in den Schutzversehen, die mit einem Rohr 14 ausgekleidet ist. behälter eintritt. Es sei erwähnt, daß die Abschirm-Dieses Rohr hängt mit seinem unteren Ende in den stopfen 16 Kanäle 16 α aufweisen, um die Hindurch-Druckbehälter und bildet einen Schacht 15 zwischen führung von elektrischem Zubehör und Hubseilen, den Wärmeaustauschern 7. Während des normalen 20 die sich nach unten zur Lademaschine M erstrecken, Betriebs des Reaktors wird die Durchbrechung 13 zu gestatten.

des Deckels mit Abschirmstopfen 16 verschlossen, F i g. 3. zeigt die Lade/Entlademaschine mit aufge-Ä um einen Neutronenfluß zu verhindern, und durch klapptem Träger entsprechend der in Fig.2c und ■ eine Abdeckplatte 17 gasdicht abgesperrt. Diese 2d dargestellten Stellung. Die Maschine weist, wie Platte wird ihrerseits von einem zweiten Schutzdek- 25 dargestellt ist, ein zylindrisches Gehäuse 30 auf, in kel 18 abgedeckt. Der Schacht 15 dient für die Ein- dem ein Motor 31 für drehbare Teile der Maschine, führung der Lademaschine M (F i g. 2 a). Um Brenn- die sich von dem Gehäuse 30 um dessen Achse Stoffelemente aus dem Druckbehälter entfernen zu herum nach unten erstrecken, und ein Laufkatzenkönnen, ist eine Durchführung (Durchbrechung) 19 windenmotor 32 untergebracht sind. Von dem Gevorgesehen, die außerhalb des Druckbehälters mit 3° häuse 30 erstreckt sich ein in einem Lager 33 dreheinem Schacht 20 ausgerichtet ist, wobei der Zutritt bar gelagertes Rohr 34 nach unten, das einen aufgedurch den Schacht durch Gasschleusenventile 20 α, schnittenen Teil 34 a aufweist. Dieser Teil ist axial 20 b gesteuert wird. Innerhalb des Druckbehälters ist zum Gehäuse 30 angebracht und so angeordnet, daß die Durchbrechung 19 mit einem Kanal 21 ausge- ein zusammenklappbarer Träger sich in das Rohr richtet, der sich durch den ringförmigen Reflektor 2 35 hineinbewegen und aus diesem wieder herausbeweerstreckt. Wenn zur Brennstoffaufnahme der Reak- gen kann. Eine Zugstange 35 erstreckt sich innerhalb torkern mit Brennstoffelementen beschickt wird oder des aufgeschnittenen Rohrteils 34 α und ist an ihrem Brennstoffelemente innerhalb des Reaktorkerns oberen Ende 35 α an einem Seil 36 befestigt, das eine weitergeschoben werden müssen, wird der Reaktor kurze Hubwirkung auf die Zugstange 35 ausüben durch Betätigung der üblichen Reaktorkernstill- 4° kann, um letztere aus ihrer Stellung in F i g. 3 in die legungsmechanismen, in diesem Fall unterhalb des nach F i g. 4 zu bewegen. Das untere Ende 35 b der Reaktorkerns eingesetzte, nicht dargestellte Steuerab- Zugstange 35 trägt eine Bügelplatte 37, die auf einer sorber, stillgelegt, dann der Behälterdruck auf Atmo- waagerechten Plattform 38 aufsitzt. Die Plattform sphärendruck reduziert und ein Lademaschinen- schließt das Ende des aufgeschnittenen Teils 34 a des schutzbehälter 22 oben auf den Deckel 6 aufgesetzt, 45 Rohrs 34 und erstreckt sich in allen Arbeitsstellunwie in F i g. 2 b dargestellt ist. Der Schutzbehälter gen des Mechanismus in horizontaler Richtung. Ein weist ein Schieberventil 23 auf, das über der Druck- Gelenkzapfen 39 ist in der Bügelplatte 37 fest gelabehälterdurchbrechung 13 in Ausrichtung gebracht gert und dient zur drehbaren Lagerung eines ersten wird. Der Schutzbehälter enthält eine Schiene 24 für klappbaren Trägerabschnitts 40. Ein kleines U-föreine Winde 24 α, die so bewegt werden kann, daß sie 50 miges Teil 41 ist mit seinen Schenkeln an dem Gein jeder Stellung innerhalb des Schutzbehälters und lenkzapfen befestigt und liegt mit seinem Stegteil an über einem von mehreren Lagerstellen 25 arbeitet, der Innenfläche der Wandung des Rohrs 34 an. An auf denen die Lademaschine M abgesetzt werden dem Ende des ersten klappbaren Trägerabschnitts 40 kann, wenn sie sich außer Betrieb befindet. Nachdem ist an einem Drehpunkt 42 ein zweiter Trägerabder Druck im Innern des Druckbehälters abgelassen 55 schnitt (Verlängerung) 43 drehbar gelagert, der in worden ist, werden die Abschlußdeckel 17 und 18 der in Fig. 3 dargestellten Stellung eine Verlänge- und die Abschirmstopfen 16 mittelbar durch die rung des ersten Trägerabschnitts 40 bildet. Durch Winde 24 α entfernt und auf einem der radialen den ersten Trägerabschnitt 40 und die Verlängerung Lagergestelle 25 innerhalb des Schutzbehälters abge- 43 wird zusammen eine waagerecht verlaufende Fühsetzt. Die Winde 24 a greift nunmehr in eine Lade- 60 rungsbahn 44 für eine Laufkatze 45 geschaffen, die maschine M ein, die sich in ihrem zusammengeklapp- auf der Führungsbahn unverlierbar festgehalten ist, ten Lagerungszustand befindet, und senkt diesen Teil jedoch zu Wartungszwecken von der Bahn entfernt durch die Durchbrechung 13 nach unten in den werden kann, wenn sie sich auf der waagerechten Schacht 15 zwischen den Wärmeaustauschern ab Plattform 38 befindet. Der Grund für die gelenkige (F i g. 2 c). Wenn sich die Lademaschine dem unteren 65 Lagerung der Verlängerung 43 liegt, wie leicht erEnde des Schachtes nähert, greift ein Flansch 26 an kennbar ist, darin, eine große Reichweite der Laufder Außenseite der Maschine an einer inneren Schul- katze 45 im Verhältnis zum Ausmaß der Raumhöhe ter 27 in dem Rohr an und danach wird das Gewicht der Kammer 12 zum Aufklappen des Trägers für das

Rohr 34 α nach dem Einführen der Maschine in die Kammer zu gestatten. In diesem Zusammenhang ist der Boden der Wärmeaustauscher durch strichpunktierte Linien 7 angedeutet. Zur Steuerung der Aufklappbewegung der angelenkten Verlängerung 43 ist ein erstes Kettenrad 46 auf einem festen Drehzapfen 47 an dem Trägerabschnitt 40 drehbar gelagert und dient zum Antrieb eines zweiten, auf der Drehachse 42 der angelenkten Verlängerung 43 befestigten Kettenrades 49 über eine Kette 48.

Ein Arm 50 ist bei 50 α an dem unteren Ende des drehbaren Rohrs 34 und mit seinem anderen Ende an einem Teil des Trägerabschnitts 40 zwischen den Kettenrädern 46 und 49 angelenkt. Zwei Verbindungsstangen 51, 52 sind bei 51 £> bzw. 52 a an dem Arm 50 und dem Trägerabschnitt 40 angelenkt, so daß ihre freien Enden sich auf einem gemeinsamen Gelenkzapfen 53 frei drehen können, der in einem in einer Platte 55 vorgesehenen Schlitz 54 gehalten wird, derart, daß in dem ganzen Bewegungsbereich des Mechanismus die Verbindungsstangen 51, 52 nicht miteinander ausgerichtet werden.

Die Platte 55 ist so angebracht, daß sie sich mit dem ersten Kettenrad 46 dreht, gegebenenfalls über ein Zwischengetriebe.

Das Zusammenklappen der Maschine wird am besten verstanden, wenn man sich die Bewegung des Trägers aus seiner Offenstellung (F i g. 3) in seine geschlossene oder zusammengeklappte Stellung (Fig.4) vergegenwärtigt. Zunächst wird die Laufkatze 45 in ihre Stellung auf der waagerechten Plattform 38 gebracht. Die an dem Gehäuse 30 befestigte Winde in dem Schutzbehälter wird in Tätigkeit gesetzt, wodurch ein direkter nach oben gerichteter Zug auf die Motoren 31, 32, das Hubseil 36 und die Zugstange 35 ausgeübt wird. Die Plattform 38 bewegt sich in vertikaler Richtung und bleibt dabei in ihrer waagerechten Lage, während sich gleichzeitig der Trägerabschnitt 40 und der Arm 50 im Uhrzeigersinn um ihre jeweiligen Drehpunkte 39 und 50 α verschwenken.

Auf Grund der Anordnung der Drehpunkte 51 b, 52 α der Verbindungsstangen 51, 52 zueinander neigen die Enden dieser Verbindungsstangen an diesen Drehpunkten dazu, sich gegeneinanderzubewegen, und durch den über die geschlitzte Platte 55 wirkenden Gelenkzapfen 53 wird dem ersten Kettenrad 46 eine dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte Bewegung erteilt. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Kettenrad 46 und dem zweiten Kettenrad 49 ist derart, daß bei einem geringen Drehungsgrad des ersteren Kettenrades das letztere Kettenrad eine Drehung um 180° ausführt und somit die angelenkte Verlängerung entgegen dem Uhrzeigersinn um 42 klappt. Die Verlängerung 43 ist somit zu der Zeit, wenn der Trägerabschnitt 40 vollständig in das Rohr 34 α eingezogen worden ist, in eine vertikale Stellung

ίο geklappt (F i g. 4).

Um den Träger wieder aufzubauen, wird das umgekehrte Verfahren durchgeführt. Wenn das Hubseil beim Angreifen des Gehäuses 30 an der inneren Schulter an der Wandung des Rohrs 14 schlaff wird, wird die zusammengeklappte Stellung des Trägers entriegelt, und die Zugstange beginnt sich nach unten zu bewegen.

Die Stellung der Drehpunkte 39, 42 und 50 a zueinander ist derart, daß der Arm 50 sich entgegen

ao dem Uhrzeigersinn durch den Schlitz in dem Rohr 34 a nach außen verschwenkt und der Trägerabschnitt 40 sich in ähnlicher Weise nach außen bewegt, wobei sowohl der Arm als auch der Trägerabschnitt an den Wärmeaustauschern vorbeilaufen.

as Gleichzeitig bewegen sich auch die Drehpunkte 51 b, 52 a auseinander, so daß die Kettenräder im Uhrzeigersinn gedreht werden und die Verlängerung 43 aufgeklappt wird. Der Trägerabschnitt und die Verlängerung 43 verriegeln sich beim Erreichen der horizontalen Stellung.

Die Laufkatze 45 besitzt einen eigenen Antriebsmotor (nicht dargestellt), ein Fernbeobachtungssystem 60 und eine Windentrommel 61. Die Windentrommel wird von dem Windenmotor 32 durch ein Seil 62 angetrieben, das über die Windentrommel 61 geführt ist und in einer Greifklaue zum Erfassen von Brennstoffelementen endet, welche dann gegenüber dem Reaktorkern angehoben und abgesenkt werden kann. Durch Anlassen des Antriebsmotors und Drehen des Trägers läßt sich die Greifklaue in Polarkoordinaten überall über dem Reaktorkern in Stellung bringen. Die Brennstoffelemente werden über den Überführungskanal durch den Reflektor in den Druckbehälter überführt und aus diesem entfernt. Es können zwei derartige Kanäle zusammen mit einer Austauschbrennstoffelementverladeanlage an dem unteren Ende jedes Überführungsschachtes vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 schlagen, indem eine einzige Durchbrechung in dem Patentansprüche: Behälter vorgesehen wird, durch die Brennstoffele mente überführt werden können. Zum Beispiel läßt

1. Lademaschine für einen Kernreaktorkern, sich die Lademaschine innerhalb eines Teils des der innerhalb eines Druckbeliälters angeordnet 5 Druckbehälters unterbringen, der durch Abschirmist, welcher eine vertikale Durchbrechung auf- stopfen geschützt ist, wie es beim gasgekühlten Draweist, durch die die Lademaschine zum Betrieb gon-Reaktor der Fall ist, oder aber die Lademaeinführbar ist, wobei die Lademaschine ein um schine läßt sich durch eine einzige Durchbrechung in die Vertikale drehbar gelagertes Gehäuse mit den Druckbehälter einsetzen, nachdem der Reaktor einem in die Horizontale ausschwenkbar daran io stillgelegt worden ist, damit eine Anzahl von Kanäangelenkten Träger für eine Laufkatze aufweist, len versorgt wird.

dadurch gekennzeichnet, daß der Trä- Es ist weiterhin bekannt, in einem Druckger aus einem an dem Gehäuse angelenkten behälter eine vertikale Durchbrechung vorzusehen, Trägerabschnitt (44) und einer an dem Ende des durch die eine Lademaschine einführbar ist, und die Trägerabschnitts (44) angelenkten Verlängerung 15 zur einwandfreien Manipulation von in den Kernre-(43) besteht, welche in bezug auf den Trägerab- aktor einzubringenden bzw. aus dem Kernreaktor zu schnitt um 180° schwenkbar und in Arbeitsstel- entnehmenden Brennstoffelementen ein um die vertilung mit diesem ausgerichtet ist, und daß die kale drehbar in der Durchbrechung gelagertes Ge-Schwenkbewegung der Verlängerung über ein häuse aufweist, wobei ein an das Gehäuse in die Ho-Getriebe mit der Schwenkbewegung des Träger- 20 rizontale schwenkbar angelenkter Träger eine zur abschnitts in bezug auf das Gehäuse gekoppelt Handhabung der Brennstoffelemente auf dem Träger ist. . ■ ■ . ■ verfahrbare Laufkatze aufnimmt (österreichische Pa-

2. Lademaschine nach Anspruch 1, dadurch ge- tentschrift 229 980 und belgische Patentschrift kennzeichnet, daß das Getriebe ein an dem 638 999).

Trägerabschnitt (44) gelagertes erstes Kettenrad 25 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine (46) und ein mit der Verlängerung (43) drehbares Lademaschine für Kernreaktoren zu schaffen, die zweites Kettenrad (49) aufweist, daß ein Gleit- den Aktionsradius bei beschränkten Platzverhältnisstückkurbelmechanismus die relative Schwenk- sen zwischen dem Reaktorkern und dem Druckbestellung zwischen dem Gehäuse und dem Träger- hälter vergrößert.

abschnitt auf das erste Kettenrad (46) überträgt 30 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- und daß eine Kette (48) die Bewegung des ersten löst, daß der Träger aus einem an dem Gehäuse anKettenrades auf das zweite Kettenrad (49) über- gelenkten Trägerabschnitt und einer an dem Ende trägt. des Trägerabschnitts angelenkten Verlängerung be

steht, welche in bezug auf den Trägerabschnitt um 35 180° schwenkbar und in Arbeitsstellung mit diesem

ausgerichtet ist, und daß die Schwenkbewegung der

Verlängerung über ein Getriebe mit der Schwenkbewegung des Trägerabschnitts in bezug auf das Ge-Die Erfindung bezieht sich auf eine Lademaschine häuse gekoppelt ist.

für einen Kernreaktorkern, der innerhalb eines 40 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Druckbehälters angeordnet ist, welcher eine vertikale Zeichnung dargestellt und wird im einzelnen näher Durchbrechung aufweist, durch die die Ladema- beschrieben. Es zeigt

schine zum Betrieb einführbar ist, wobei die Lade- F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch

maschine ein um die Vertikale drehbar gelagertes einen gasgekühlten Reaktor, bei dem die Erfindung Gehäuse mit einem in die Horizontale ausschwenk- 45 anwendbar ist,

bar daran angelenkten Träger für eine Laufkatze auf- F i g. 2 a bis 2 d schematische Darstellungen, die die

weist. Arbeitsfolge zur Überführung der Brennstoffele-

Ein gasgekühlter Reaktor weist gewöhnlich einen mente veranschaulichen und

Kern auf, in dem sich eine Anzahl paralleler Kanäle F i g. 3 und 4 schematische Ansichten der Lade/

durch Moderatormaterial erstreckt, und in diese Ka- 50 Entlademaschine in aufgeklappter und zusammengenäle werden Brennstoffelemente in senkrechter Lage klappter Stellung.

eingesetzt. Der Reaktorkern ist zusammen mit wenig- F i g. 1 zeigt die allgemeine Anordnung des Reak-

stens einem Teil der Primärseite des Wärmeaus- tors, bei dem das Lade/Entladeverfahren beispielstauschkreislaufs in einem Druckbehälter enthalten, weise angewendet wird. Der von einem Reflektor 2 und es ist nicht ungebräuchlich, eine Anzahl von 55 umgebene, im allgemeinen die Form eines geraden Durchführungen (Durchbrechungen) in dem Druck- Zylinders aufweisende Reaktorkern 1 ist in einem behälter vorzusehen, die mit einem oder einer Druckbehälter 3 aus Beton eingeschlossen. Der BeGruppe dieser Kanäle ausgerichtet sind, um die Ein- halter 3 hat eine Bodenplatte 4, die eine Lagerplatte 5 führung eines Werkzeugs zur Handhabung der trägt, auf der der Reaktorkern aufliegt, während an Brennstoffelemente zu gestatten, nachdem der Druck 60 dem Deckel 6 des Behälters anliegenden Bauteilen aus dem Reaktor abgelassen worden ist. Mittels die- Wärmeaustauscher 7 aufgehängt sind. Der Kühlmitses Werkzeugs lassen sich Brennstoffelemente in den telstrom wird unter Druck mittels an dem Deckel 6 Reaktorkern einführen, aus dem Reaktorkern entfer- aufgehängter Pumpen 10 durch Brennstoffelemente 9 nen oder in diesem weiterschieben. Jedoch ist eine enthaltende Kanäle 8 nach oben gefördert, wobei der große Anzahl von Durchbrechungen des Druckbe- 65 Deckel Durchbrechungen 11 aufweist, durch die die hälters wegen der daraus resultierenden Verminde- Pumpen zwecks Wartung einzeln herausgezogen werrung der Baufestigkeit unerwünscht, und es wurde den können. Der Raum 12 oberhalb des Reaktorbereits eine andere Lösung dieses Problems vorge- kerns bildet somit eine Heißgaskammer, durch die