DE1514148A1 - Siedewasserreaktor mit Zwangsumlauf des Kuehlmittels - Google Patents

Siedewasserreaktor mit Zwangsumlauf des Kuehlmittels

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DE1514148A1 DE19651514148 DE1514148A DE1514148A1 DE 1514148 A1 DE1514148 A1 DE 1514148A1 DE 19651514148 DE19651514148 DE 19651514148 DE 1514148 A DE1514148 A DE 1514148A DE 1514148 A1 DE1514148 A1 DE 1514148A1
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Karl-Heinz Lohse
Alfred Mainka
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Description

L i c β η t i a Pa tent «Verbal tung β·β · nt · b ·Η · Frankfurt/Main, Theodor-Stern-Kai 1
SdI 12/027
Siedewasserreaktor mit Zwangsumlauf dee Kühlmittels
Die Erfindung betrifft einen Siedewasserreaktor mit Zwangsumlauf des Kühlmittels.
Bei Siedewasserreaktoren, die eine größere Leistung erzeugen, ist man auf einen Zwangsumlauf des Kühlmittels angewiesen« Es ist bekannt« diesen Zwangsumlauf so auszuführen, daß von dem Reaktordruckgefäß mehrere Schleifen seitlich abführen und in diesen Schleifen die Zwangsumlauf pumpen angeordnet sind* Dies· bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß viel Raum neben dem Druckgefäß für die Zwangsumlaufschleifen benötigt wird· Aue diesem Grund© kann die Betonabschirmung erst in einem weiteren Abstand vom Reaktordruckgefäß angeordnet werden· Dies führt sau fixier Vergrößerung der Oe samt anlage· *
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Si· erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet diesen Nachteil· Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad einer oder mehrerer Zwangsumlaufpumpen innerhalb'des Reaktordruckgefäßee angeordnet ist» daß die Pumpenwelle sowie der Pumpenkörper das. Reaktordruckgefäß durchdringen und daß die Pumpenwelle von einem außerhalb des Reaktordruckgefäßes angeordneten Motor angetrieben wird.
Diese Anordnung bringt außerdem noch den Vorteil mit sich, daß die Divchbrüche durch das Reaktordruckgefäß einen bedeutend geringeren Durchmesser aufweisen. Hierdurch wird die Sicherheit bei Reaktorunfällen erheblich erhöht.
In den Piguren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Pig· 1 zeigt einen Längsschnitt durch die untere Hälfte eines Siedewasserreaktors mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Pig· 2 denselben Schnitt, jedoch mit sum Ausbau hochgezogenem Laufrad,
Pig« 3 das untere .Wellenende mit einer Dichtk&ppe, Pig· k das obere Wellenende mit einem Sperrschieber, Pig. 5 eine besondere Ausbildung des Laufrades,
Pig· 6 einen Querschnitt durch den Reaktor in Höhe der Brennelemente· .
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Bei eineoi Siedewasserreaktor strömt das Kühlmittel in Pfeil« . richtung durch die Brennelemente 1 (Pig* 1), die an dem Trag«» "gitter 2 befestigt sind, wird dort erwärmt und strömt dann nach Trennung von dampfförmiger und flüssiger Phase im RUcIc-•trömraum 5 «urück. Brennelemente und RÜckströmraum sind durch den Kernmantel 3 voneinander getrennt. Bei Siedewasserreaktoren größerer Leistung muß diese natürliche Konvektion durch Zwangs« Umlaufpumpen unterstützt werden. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist nun das Laufrad 6 der Zwangsumlaufpumpe samt seinem Leitrad 7 und dem Abströmgehäuse 17 innerhalb des Reaktordruckgefäß s k, und «war bei der Anordnung nach Pig. I in unteren Teil des Ruckströmraumes 5» angeordnet. Mit seinem außerhalb des Druckgefäßes befindlichen Antrieb, dem Elektromotor 16, ist das Laufrad über die Kupplung 15 durch die Pumpenwelle ß, die in de« Pumpenkörper 9 lüuft, fest verbunden. Dabei läuft die Welle in den Lagern 12» Am unteren Ende der Welle befindet sich die Dichtung 13 und der Dichtungsflansch l4. An der Stelle des Durchbruches der Welle durch das Reaktordruckgefäß k ist der Pumpenführungskörper 10 angeschweißt, an den unten das Druckgefäß-Verlängerungsrohr 11 angeschweißt ist.
Da auch die Steuerstäbe von unten in den Reaktorkern eingreifen und somit eine bestimmte Geeamthöhe bereits durch das Druckgefäß und die Steueretobe festgelegt ist, kommt der eingangs erwähnte Vorteil der Platxersparnis bei der erfindungsgemäßen Anordnung voll zur Geltung. Ferner hct sich gezeigt, daß die
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Durchmesser der Durchbrüche durch das Druckgefäß bei gleicher Reaktorleistung im Vergleich au der bekannten Anordnung mit , seitlich angeordneten Kuhlschleifen um mehr als die HKIfte verringert werden können· Da derartige Durchbrüche bekanntlich stark in das Sicherheiterisiko eingehen, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung eine beträchtliche Erhöhung der Reaktor* sicherheit erzielt.
Einige Besonderheiten der erfindungsgemKAen Anordnung sind, in
den folgenden Figuren dargestellt·
die Pumpe auszubauten, wird der Elektromotor l6 mittels der Kupplung 15 abgekuppelt und die Volle β nach Öffnung des Reaktordeckels mittels eines oder mehrerer Verlängerungerohre 18 (Figo 2) nach oben gestoßen. Natürlich muß dabei eine Dichtung «Tischen der Welle bzw. den Ve rl auge rung β rohr en und dem Reaktor* druckgefäß vorgesehen sein· Der Ausbau des Laufrades nach oben bringt, den Vorteil mit sich, daß der Durchbruch durch das Reaktordruckgefäß nur den Durchmesser des Pumpenkörpers 9 zu besitzen brauchte
Eine andere Möglichkeit des Ausbaues ist gegeben, wenn man nach dem Entkuppeln des Motors die Welle um einige Millimeter absenkt, so daß der Wulst 19, der sich am oberen Ende der Pumpenwelle befindet, mit der Einbuchtung 20 des PumpenfUhrungskörpere 10 dichtet« (Fig. 1 und k)· Dann wird das untere Ende der W^lIe mit einer Dichtkappe 21 verschlossen (Fig. 3) und das Laufrad mit seiner Welle nach oben abgezogen.
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Um zu vermeiden, daß, falle ein Reaktor mehrere Pumpen besitzt, bei Ausfall einer dieser Pumpen diese als Bypass für die anderen Pumpen wirkt, ist jede der Pumpen erfindungsgem&fi mit einen hydraulischen Sperrschieber 22 versehen, der bei Ausfall der Pumpe hochgefahren wird und den Förderweg sperrt· (Pig· 4) Das Herunterlassen des Sperrschiebers geschieht dadurch, daß man die betreffende Pumpe fördern läßt·
Ferner kann man zur Vereinfachung der Reparatur der Wellenlager zwischen der Pumpenwelie 8 und dem Pumpenkörper 9 noch einen rohrförmigen Lagerschalenträger 23 anbringen» der nach unten auswechselbar ist« (Figg 4)
ist denkbar« den Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Anordnung asu verbessern,, indem man auf eine Pumpenweile 8 zwei oder mehr Lauf räder 6 zweiflutig anordnet. Fig.· 5 zeigt eine solche Anordnung« mittels derer eine Verdoppelung der Förderleistung erreicht wirdo
Um ohne Vergrößerung des Reaktordruckgefäßes und ohne Verkleinerung des Reaktorkernes Pumpen relativ großen Durchmessers ein- und ausbaubar in das Reaktordruckgefäß einsetzen zu können« kann man an dem Reaktorkern 1 und dem ihn umgebenden Kerninantel 3 über den Umfang verteilt halbkreisförmige Einbuchtungen vorsehen, wie es Figo 6 seigt. Auf diese Weise kann man wit weniger Pumpenaggregaten den gewünschten Qesamtumlauferzielen»
Aus SrÜndsu der Belastbarkeit ist es vorteilhaft, das Reaktor-»
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drucks«faß so auszubilden» daß die Pumpenweile ea senkrecht durchstößt. Dies kann durch eine örtliche Verstärkung erreicht werden oder auch indem man sämtliche Durchbrüche in einem ringförmigen Durchführungsschmiedekörper 10, wie ihn Pig· I zeigt, anbringt·
Bs ist ebenfalls denkbar« das Pumpenlaufrad mittels eines Motors anautreiben, der ebenfalls innerhalb des Reaktordruck« gefttOes, also unter Wassert angeordnet ist« In diesem Fall spart man die Durchführung der Pumpenwelle durch das Druckgefttß» Hierfür wäre besonders ein Spaltrohrmotor geeignet·
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Claims (1)

  1. Pa t ent-Verwaltung β-(!.uub. H. Frankfurt/Main, Theodor-Stern-Kai 1
    Ädl 12/027
    Patentansprüche
    Siedewasserreaktor mit Zwangsumlauf des Kühlmittels, dadurch gekennselehnet, daß das Laufrad (6) einer oder mehrerer Zwangsumlaufpumpen innerhalb des Reaktordruckgefäßes (4) angeordnet ist, daß die Pumpenwell· (8) sowie der PurapenkÖrper (9) das Reaktordruckgefäß durchdringen und daß die Pumpenwelle von einem außerhalb des Reaktordruckgefäßes angeordneten Motor (16) angetrieben wird·
    2) Siedewasserreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad im unteren Teil des den Reaktorkern ringförmig umgebenden RÜckstromra urne s (5) für das Kühlmittel angeordnet ist, .
    3) Siedewasserreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennselehnet, daß die Welle der Pumpe vertikal angeordnet ist.
    k) Siedewasserreaktor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad samt seiner Welle von dem Motor entkoppelt werden kann»
    6AD ORIGINAL 909 851/06k8
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    5) Siedewasserreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, v daß unterhalb des Pumpenkörpers eine Dichtkappe (21) ange-* bracht werden kann·
    6) Siedewasserreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß SMrisehen dem Reaktordruckgefäß und dem verschiebbaren
    * Puinpenkörper Abdichtungen vorhanden sind und daß der Pumpen« körper durch ein oder mehrere Verlängerungerohre (1Ö), die in die Dichtung eingepaßt sind, verlängerbar ist»
    7) Siedewasserreaktor nach Anspruch k oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenwelle unterhalb des Laufrades einen Wulst (19) trügt, der in die obere Mündung des PumpenfUhrungskörpers (10) eingepaßt ist·
    8) Siedewasserreaktor nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Laufrad und dem Reaktordruckgefäß auf der Pumpenwelle ein Sperrschieber (22) angeordnet ist·
    9) Siedewasserreaktor nach Anspruch 8f dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrschieber hydraulisch betätigbar ist.
    10) Siedewasserreaktor nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorkern und der ihn um* gebende Kernmantel über den Umfang verteilt halbkreisförmige Einbuchtungen nach innen aufweisen, die sich längs der gesamten Höhe des Reaktorkernes und des Kernmantels erstrecken, daß die Laufräder einen größeren Durchmesser besitzen als der
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    Ί5141Λ8
    Q GdI 12/027
    Abstand Innenwand Druckgefäß - Außenwand Kernmantel betragt und daß die Lauf räder an den Stellen des Umfange 3 im Rück·· strötnraum angeordnet sind, an denen sich die Einbuchtungen befinden«
    11) Siedewasserreaktor nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung des Pumpenkör« pers durch das Druckgefäß senkrecht erfolgt»
    ■ ' i ■ . "
    12) Siedewasserreaktor nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgefäß an den Stellen der Durchführung örtlich verstärkt ist,
    13) Siedewasserreaktor nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgefäß mit einem ringförmigen Durchfuhrungsschiniedekorper (10) aufgebaut ist, durch den die Bohrungen für das Einsetzen der Pumpenkörper geführt sind»
    lA) Siedewasserreaktor nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Pumpenwelle unddew Pumpenkörper ein rohrföriniger Lagerechalten träger (23) angeordnet ist, der von unten eingeführt werden kann«
    15) Siedewasserreaktor nach Anspruch 1 oder einein der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Pumpenwelie zwei Laufräder zweiflutig angeordnet sind·
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    If) GdI 12/027
    ΐέ) Siedewasserreaktor mit Zwangsumlauf des Kühlmittels! dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsumlaufpumpe von einem unter Wasser laufenden Motor angetrieben wird und daß Pumpe und Motor innerhalb des Reaktordruckgefäßes angeordnet sind·
    17) Siedewasserreaktor nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Spaltrohrmotor ist.
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    Leerseite
DE19651514148 1965-07-23 1965-07-23 Siedewasserreaktor mit Zwangs umlaufkühlung mittels Umwälzpumpen Expired DE1514148C (de)

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DEL0051206 1965-07-23
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DE1514148A1 true DE1514148A1 (de) 1969-12-18
DE1514148B2 DE1514148B2 (de) 1972-12-21
DE1514148C DE1514148C (de) 1973-08-23

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GB1150777A (en) 1969-04-30
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US3467578A (en) 1969-09-16
DE1514174B2 (de) 1974-01-31
DE1514174C3 (de) 1974-08-29
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