DE1564289A1 - Kernreaktor-Sicherheitsbehaelter mit Entspannungssystem in Kugelform - Google Patents

Description

• Kernreaktor-Sicherheitsbehälter mit Entspannungssystem in Kugelform: DioErfindung bezieht sich auf einen Kernreaktor-Siaherheitsbehäiter in Kugelform, insbesondere für einen Stedewasserreek-, ,tpro Es sind für Kernreaktoren bekannt, die in Kugelform oder länglicher Form ausgeführt sind: Diesen Konstruktionen liegt die Aufgabe zugrunde, das nukleare Dampferzeugungssystom gegen die Umgebung druck- und gasdicht abzuschließen. ,Sollte im Fzlle eines Unglückes beispielaweiae bei Bruch einer Primärdampfleitung an dem Reaktordruckgefäß radio- aktiver Dampf In die Umgebung'strömen, so hat das Sicherheit»-gefäß zunächst die Aufgabe, das Veiterdringen den Dampfes nach außen zu verhindern. Dazu herrscht im allgemeinen in dem Sicherheitsbehälter ein gewisser Unterdruck gegenüber der Außenatmosphäre. Zusätzlich sind Dempfunterdrückuagsan# lagen in den Sicherheitebehülter eingebaut' beispielsweise Sprühanlagen oder Kondeneationskamwern.
• Hei den heute Üblichen Reaktoranlagen sind die Kondensationskammern über Dampfführungsrohre mit dem Innenraum des Siaherheitsbehälters verbunden, so daß nach Platzen eines Rohres und Ausströmen des heißen Dampfes dieser durch die Rohr. in die mit Wasser gefüllten geführt wird und dort kondensiert. Es ist bekannt, die Kondensationskam- mer außerhalb des Sicherhmitsgefäßes anzuordnen.-Inzwischen ist auch schon vorgeschlagen worden, die Kondensationskammern in Höhe des Druckgefäßes innerhalb des Sicherheitsbehälters anzuordnen. Die letztgenannte, wie auch die üblicherweise bekannten Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß entwe- der kompliziert. Rohrlsitungasysteme hergestellt werden müasen oder aber - wenn die Kondensationskammern in das Druckgefäß selbst eingebaut werden - dieses einen erheblich größeren Raum bieten muß und somit die Kosten stark anwachsen.
• R Qm die bestehenden Nachteils zu beseitigen, liegt das Problem vor, einen Sicherheitsbehälter zu bauen, der einfach und mit geringem Materialaufwand hergestellt werden kann und der außer- dem eine gut. räumliche Ausnutzung für die notwendigen Anlagen bietet.

  Die Lösung den Problems besteht darin, daß das DruckgsfäB

  und dessen Nebenanlagen sowie die Vasserbecken uad.Konden#

  sationskawern in-den kugelförmigen Sicherheitsbehälter ange-

  ordnet sind. In Weiterbildung der Erfindung sind die Kondea-

  sationakamwrm um den biologischen Schirm herum angeordnet

  Man kann auch an den kugelförmigen Gefäß ein odermehrere

  sylindrisohe Nebeabehülter mit Verschlüssen anbringen: Ferner-

  hinist es vorteilhaft, die Innenwand der Koadenaatlonskaa@aer

  durch einen zu dem Druckgefäß koaxialen Zylinder aussubilden.

  Das bat den Vorteil, daß axischen der oberen und unteren Hälfte

  den Sicherheitsbehältern bei Austreten den Dampfes aus den

  DruoksetiU! ein Druckausileich besteht und sogar der unten aus-

  tretende Dampf oben in die Kondensationsrohre eintreten kann.

  Man kann auch zur UnterstÜtsuns den koaxialen Zylinders Säulen

  anbringen.

  Weiterhin ist es vortcilbaft@dLs obere und die untere Ring-

  fluche im gleichen Abstand von der waagrechten Kugelachat an-

  subriMrn, weil bei Unlalldruok die ®slaetung auf die obere

  und dis untere Ringelichs gleich groß ist. Es handelt sich bei

  der Konstruktion sozusagen um eine schwiirsende Kammer: In Wei_

  terbilduns der Erfindung ist die obere Ringfläche mit-der un-

  teren über Kondensationsrohre, an denen Stützbleche angebracht

  sind, verbunden. Die Kondensationsrohre und die Stützbleche

  bilden Verateitunsen zwischen den beiden itingböden'-so daß

  man diese eben ausführen kann, wodurch der Preis niedriger

  sehalten wird. -

  Damit man nicht bei großen Lei,ungskraftwerken zur Garantie

  der Sicherheit etwa 200 Kondensationsrohre einbauen muß, kann man. innerhalb der ringförmigen Kondensationskammer einen koaxi- alen doppelwandigen, mit Löchern versehenen Zylinder derart anbringen, daß der Dampf durch diesen Ringraum und durch die Löcher hindurch in die Kondensationskammern gelangt.
• Es ist an sich bekannt, die druckfeste Metallhülle des kugelförmigen Behälters mit einer äußeren Metallhülle zu versehen und zwischen den beiden Metallhüllen ein Vakuum anzuordnen. Um die bislang teueren und komplizierten Abstandshalter, die als Stege ausgebildet sind, zu ersetzen, wird gemäß einer Weitorbildung der Erfindung vorgeschlagen, die druckfeste Metallhülle des kugelförmigen Behälters in an sich bekannter Weise mit einer äußeren bietallhülle zu umgeben und den Abstand der beiden Metallhüllen voneinander dadurch zu erreichen, daß.in eine der beiden oder beide Metallhüllen Dallen eingeprägt sind. Schließlich kann man auch die Kondensationskammern durch eine kugelförmige äußere Schale in sich geschlossen einrichten und dadurch diese innerhalb des Sicherheitsbehälters, jedoch kraft- schlüssig vom Sicherheitsbehälter getrennt, anordnen.
• Der Gegenstand gemäß der Erfindung wird anhand des folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Die.Figuren i und -2 zeigen den Querschnitt bzK. einen Teil, des Querschnittes durch; das Druckgefäß, aondensstionskammern und, den Sicherheitsbehälter.
• Das nukleare,Dampferzeugungsaystem,@iat in Fig. x'durch des Reaktordruakgetäß i dargestellt. Uni diesen heru;vorsuge-,reiae in Höhe den Reaktorkernes, liegt _ ringförmig die biolo--gache Abschirmung 2. Der Sicherheitsbehälter 3 in Kugelform mit dem zylindrischen Nebenbehälter 4 beinhaltet außerdem die Kondensationskammern5, die außen durch die Metallhülle dos Sicherheitsbeäältera, -innen durch den zu depn Druckgefäß koaxialen Zylinder 6 und durch die obere und unter* Ringfläche 7 bar. 8 gebildet wird. Säulen 9 unterstützen den koaxialen Zylinder 6. In die obere Ringfläche-? bzK. 79 sind die Kondensationsrohre 10, die etwas unter die waagerechte Kugelachse in die Kondensationskammern hineinragen, eingelÄse gen. in den Kammern $ steht Wasser bis zu dem Oberflächen. Spiegel 12e In Fig o . 2- ist wiederum der Querschnitt durch den: kugelförmigen Sicherheitsbehälter dargestellt. Allerdings sind hier in der rechten Hälfte der Abbildung die Xondensationarohre to, in die der Dampf mach denn Unfall infolge Überdruck eintreten Wird, auf Vorsteifnngsblechen 14 aufgesetztso daß die obere Ring-' fiächc V über das !Rohr i0 und dir Stütze t4 mit der unteren Ringtläehd $ # starr verbunden ist. In dir linken Hälfte der tigö ist irinorhab dir rirtgtörmigrn äöbd*nsatioriekaer der koaxiel* doppelwanäigo $ finit Löchern 1,3 versehene Zylinder i ehärgeetcla:tb Dieser bildet einen Ringraum, durch den und danach durch de Woher 13 hindurch der Dampf in den Wasser zur .Kon* draisatiori eindriixgen wird. Zwischen der in äionor. Fgur darge stellten inneren druekfoateri bietalhhülle 3 den Sich. rhritrbee hälters und dos boispelawese äußeren dünneren MetallhUlhr l6 befindet sich ein Vakuum 17. Der Raum für das Vakuum 17 wird durch Dallen 18 hergestellt, die in die äußere dünne Metallhülle 16 eingeprägt sind.
• Während also bei der Konstruktion gemäß Fig. 2, linke Hälfte im Falle eines Rohrbruches der Dampf von oben in den Ringraum und nach Passieren der Löcher 13 in das Wasser zur Kondens4-tion gelangt, geschieht dies bei der Konstruktion gemäß Fige 1 und Figo 2, rechte Hälfte, so, daß der Dampf von oben in die Kondensationsrohre 10 und durch deren untere Öffnung in das Wasser zur Kondensation gelangt.
• Der Materialaufwand für diese kugelförmigen äicherheitsbekälter, die insbesondere auch fier größere Leistungsreaktoren verwendet worden können, ist gering, und durch die Form ist die räumliche Ausnutzung, insbesondere in diesem Beispiel für die Kondensationskammern, günstige Für die Absorberstabantriebe bzwe den Dampfaammelraum können jederzeit konstruktiv zylin# drische Nebenbehälter mit Verschlüssen oberhalb oder unterhalb des kugelförmigen Sicherheitsbehälters angeordnet ;werden.

Claims (1)

1. P s t a n t an p r ü c h e i) Sicherheitsbehälter eines Kernreaktors, insbes®nderi eines-Siedewasaerreaktors,in Kugelfirm, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksefün und dessen Nebenanlagen sowie die Wasserbecken und. =ondqpsationskemmern,in dem. kugelförmigen Sicherheitsbehälter angeordnet sind, 2,) Sicherheitsbehälter-nach Anspruch i,.,dadurch gekonnzeichnet,-daß die Kondensationskammern um. den.-biologtechen Schirm. herum angeordnet- sind. . . . , - . . . 3) Siehwrizeitsbshälte r. stach Angpruch 2, ;dadurchs.gekennseichnst, daß an dewkugelfürmiaen Gefäß ein oder mehrere sylindri# sche Nabenbahälter mit Verschlüssen angebracht sind. 4)°Sichsrhsitrbehälter nach Anspruch i und/oder einem der fol# senden, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Kon# densationekamwr durch einen zu des Druckgefäß koaxialen Zylinder gebildet ist. 5) Sicherheitsbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung des koaxialen Zylinders Säulen enge- bracht sind. 6) Sicherheitabehälter nach Anspruch i und/oder einen der fol# senden, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Ringfläche im gleichen Abstand von der Waagerechten Kugel- achse angebracht sind. 7) Sicherheitsbehälter nach Anspruch .1 und/oder einen der fol# senden, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Ringfläche mit der untern über Kondensationsrohre, an denen Stützbleche angebracht sind, verbunden ist. 8) Sicherheitsbehälter nach Anspruch 1 und/oder einem der fol# senden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der ringförmigen Kondensationakammer ein koaxialer doppelwandiger, mit Löchern versehener Zylinder derart angebracht ist, daß der Dampf durch diesen Ringraum hindurch durch die Löcher in die Kondensationskammer gelangt. Sicherheitsbehälter nach Anspruch ! und/oder einem der fol- genden, dadurch gekennzeichnet, daß die druckteste rletall# hülle des kugelförmigen Behälters in an sich bekannter Weine von einer äußeren Metallhülle umgeben ist und daß der Abstand der beiden Metallhüllen voneinander dadurch erreicht wird, daß in die eine der beiden oder beide Metallhüllen Dallen eingeprägt sind. 10) Sicherheitabehälter nach Anspruch 1 und/oder einem der folgen den, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationskameras durch eine kug®ltöraii® Fußars Schale in sich geechlossen sind und dadurch innerhalb des äicherhoitrbshältars,jedoch kraftschlüeaig vom Sicherheitsbehälter getrennt angeordnet linde