DE1589666A1 - Regelvorrichtung fuer die Steuerstaebe eines Kernreaktors - Google Patents

Description

Patenicmv.-arte
Dtpl.-lnv-.a.Boetzu. ^ ij.wfp 7.12.1*0,

Dipl.-Ing. Lemprecht Mönchen 22, Stelnsdorfk». 1·

Commissariat a 1'Energie Atomique, Paris (Frankreich)

K fur die Steuerstäbe eines Kernreaktors

Die Erfindung bezieht eich auf eine üegeJ.Vorrichtung für einen Steueretab eines Kernreaktors, deren Mechanismus in der Achse des Steuerstabes angeordnet und εο aufgebaut ist, daß er den Transport der ßrennstoffelemente des Kernreaktors mittels eines drehbaren Araes zuläßt.

Die ReTeIUn? der Lein tune; eines Kernreaktors erfolct It allgemeinen mit Hilfe von als Steuerstäbe bezeichneten Bauelementen, die ein hohen Absorptionsvermögen für Neutronen aufweisen und mehr oder woniger tief in den Kern des lieaktors eingeführt werden. Der il-ifchnrilöraus, dose en 'nan sich zn diesem Zwecke bedient, muß nicht nur eine langsame Auf- und Abbewecomg der steuerntube gestatten, sondern ebenso ihr rasches Hineinfallen für den Ekil oluer plötzlichen Vergrößerung der Heaktivlbat (\nr, iieaktor«. In dorn dl« ütouorutübo «ui* iiloherheltiiahiiohaLtiinsr (Uerifiti -liiijcen. E:i Int bokunnt, ο Ich für dio lan?;-pamen-Titmnlatloriebewecun^en entweder eln^o i>yf:t«iiioB aua Mutter

l-10.li.->.y,9.-JWirii (0) BADORfGINAL

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und Schraube oder Ritzel und Zahnstange oder hydraulischer oder pneumatischer Zylinder oder elektromagnetlscher Systeme oder Kabel oder Ketten zu bedienen. Das rasche Hineinfallen der Steuerstäbe In den Reaktorkern wird vielfach durch das Offnen des Speisekreises für einen Elektromagneten erreicht, wobei die Antriebskraft für die Fallbewegung durch das Eigengewicht des Steuerstabee, durch eine Peder oder durch einen . entweder direkt oder über ein eplcycloidales Getriebe an einem mit den absorbierenden Elementen gekoppelten Wagen angreifenden Zylinder geliefert wird.

Die VorTäntre beim Transoort der Brennstoffelemente des Reaktors haben einen Einfluß auf den Entwurf der Regelvorrichtung für die Steuerstäbe, und zwar Insbesondere dann, wenn diese Vorsänge mit Hilfe eines drehbaren Armes vorgenommen werden sollen. Die Grundbedingung für die Benutzung eines derartigen Verfahrens für den Transport der Brennstoffelemente besteht darin, auf einem ausgewählten Durchmesser einen Raum zwischen dem Absohl Ulis to ρ fen und dem Kopf des Aufbaues freizuhalten.

Die Erfindung, die dieses Problem in vollkommener Welse löst, bezieht eich auf eine Regelvorrichtung für die Steuerstabe eines in einem oben durch einen Stopfen dicht abgeschlossenen Behälter untergebrachten Kernreaktors -nit einem den IStoofen (hirohqnorenden und :nlt solnem oberen T»ll tit elni»»a Antrlebooi\nui und mit uelrieu unter»» Teil Uber ein

OOaeift/090« BADW.GINAU

entaktlvierbarßs System mit dea Steuerstab verbundenen Mechaninnms für deessn Translation in vertikaler Hichtung, die dadurch gekennzeichnet 1st, daß der Mechanismus zwei mittels Koppelorganen miteinander verbindbars Bauteile aufweist, deren Lange bo bemessen 1st, daß die Koppelorgane bei in seiner unseren Stellung befindlichem Steuerstab in der Hohe der unteren i?ij,rnfl^oha des »'Stopfens liegen, und dadurch, daß der untere Beutel J. ?,n einem Püh runge rohr gleitet, das an einem mit einem lösbarcTi Hiteel zum Festhalten deis unteren Bauteiles in seiner untrrcTJ Stellung versehenen und zwecks Verschiebung des FübrunpsrohrT bei unterer Stellung des He ehe η Ip ims und nsfcitlsrtir Kntkopplung seiner Teile voneinander uu «Ine J k&le Act'ne drehboren Arm slt?t«

Woltern .*.erhm«3« und Vorteile tier liTfinJung laccen Pich α υ-"9 drr uneh'i¹. f;tn*iK\r« Beschreibung eroehon, die unter Bezugnnhno mir din Zeichnung -"In die Erfindung erläuterndes, nicht «ber eiHBchxvnkfindes Ausführungebeispicl für eine erfindunf s-.«ζβηξϋΘβ Vorr5: lit uns; t.nj.lbt. In der Zeichnung veranschaulicht die Fiff, 1a Oi"η oberen Teil der Vorrichtung und die Pig. Ib ο en unseren 'J'ell.

Wie man in dlcs«n Fissuren »lolit, Int i-η Inneren einer festen, in d»*u Stopfen 3 den Heaktoro einkratzten Hohrhülne elre ol.ftni»,'- 1 au^nordnit. ninno üton_; ^Te IhL an Ihrem oberen -dl ein ■ ;-)oi vomeelianlnsnun h verbunden, der Ihr eine

n; im lurmmn dor ItohrliülC) 2

BAD ORfC[NAL

aufzwingt, und weist an Ihrem unteren Ende einen Elektromagneten auf« Dieser Elektromagnet dient als Koppelorgan zum Festhalten eines Im Inneren eines Führungsrohres 7 gleitend geführten Bauteiles 6 und einer Stange 8, die Im Inneren des Bauteiles gleiten kann.

An der Stange 8 ist eine Greifzange 9 für den Steuerstab aufgehängt, deren Öffnen und Schließen durch die Stange 8 genteuert wird. Die Länge der Stange β und die des Bauteiles 6 P sind so bemessen, daß sich bei der in der FIq. Ib dargestellten unteren Stellung des Steuerstabes 10 der Elektromagnet 5 auf der Hohe der unteren Stirnfläche des Stopfens 3 befindet. Uer vernohlebllohe Bauteil 6 besteht aus einem Bohr, dessen Außendurchijeeser es ihn ermöglicht, in Inneren der Eohrhülse 2 zu gleiten, und dessen Innendurchmesser mindestens in seinem unteren Tüll eine Einführung der Greifzange 9 zulassen muß. Eine Feder 11, die sich einerseits gegen ein Widerlager 12 und andererseits gegen einen Anschlag 13 an der Stange 8 abstützt, übt auf die Stange 8 eine Schubkraft τοη oben nach unten aus. Der Weg für die Verschiebung der Stange 8 nach unten wird durch einen Anschlag lU begrenzt.

DbR Führungsrohr ? 1st an eines horizontalen Ar« 15 befeatlet, der βeinerseits fest alt einen Bohr 16 verbunden let, 6α» in dem Stopfen 3 angeordnet let und eich durch einen öerft>-meohanletus 17 in Drehung ua seine Aohce vereetgen IaAt. KIn Aaechleg 18 gewährleistet die korrekte La^e de« Areee 15. fla

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BAD ORIGINAL

ebenfalls von dem Servomechanismus 17 über eine im Inneren des Rohres 16 angeordnete Stange 20 gesteuerter Stöflel 19 ermögliche sine Verriegelung des gleitenden Bauteiles 6 in seiner unteren lage in dem Führungsrohr 7» sobald der Elektromagnet 5 nlchu erregt ist.

üle Abdichtung zwischen dem Behälter des Reaktors und deu AuSenraura wird durch einen zu der Stange 1 konzentrischen und einerseits an dieser Stange an einem Anschlag 22 und andererseits an der Rohrhülse 2 an einem Anschlag 23 abgedichtet befestigten Faltenbalg 21 gesichert.

Bine gleichfalls zu der Stange 1 konzentrische und sich gegen den Anschlag 22 abstützende Feder dient dazu, de« gleltfIhIgen Bauteil 6Uber einen beweglichen Bauteil 25 den zu einem raaohen Herabfellen des Steuerstabee IO erforderliehen Impuls tu verleihen. Der Weg für die Verschiebung des beweglichen Bauteiles 25 wird nach unten duroh einen an der Stange vorgesehenen Anschlag 26 begrenzt.

Bei normalem Betrieb sind der gleitfahlge Bauteil 6 und die Stange 8 mit der Stange 1 bei deren Auf- und Abbewegung Über den Elektromagneten 5 feat verbunden. Wird die Stange 8 duroh den Elektromagneten 5 nach oben gezogen, so schließen •ich die Klauen der dreifzange 9 und treten in das flohr 6 ein, wodurch .das Sohlleflen der Greifzange 9 gesichert 1st. Ihr Offnen wird in ihrer unteren Stellung durch Abeohalten

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der Stromversorgung für den Elektromagneten 5 nach Lösen der Verriegelung zwischen dem gleitfähigen Bauteil 6 und dea Führungsrohr 7 bewirkt. Sodann wird die Stange 8 unter der Einwirkung der Feder 11 nach unten gedrückt, und die nicht mehr unter dem Druck der Rohrwand 6 stehenden Klauen der Greifzange 9 spreizen sich.

Um die Transportvorgänge zu ermöglichen, läßt man nach Herstellung der Verriegelung und Abschalten des Stromes für * den Elektromagneten 5 den horizontalen Arn t5 eine Drehung um 180° ausführen, wodurch der für die Traneportvorgänge erforderliche Baum frei wird.

Um ein rasches Herabfallen eines Steuerstabes 10 in den Reaktorkern zu erreichen, unterbricht man die Stromversorgung für den Blektroaagneten 5 und gibt gleichzeitig die Feder 2h frei, die den beweglichen Bauteil 25 beaufschlagt. Dieser überträgt den empfangenen Impuls auf den gleitfähigen Bauteil 6, und dieser 1st der unterste Teil der Vorrichtung, der naoh unten geetoSen wird. Seine Abbreasung wird durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen oder pneumatischen Dämpfer sichergestellt.

Es versteht sich τοη selbst, daü die Erfindung nicht auf die einzige dargestellte und beispielshalber beschriebene Au·führung·form beschränkt let und daß vieh der Umfang der Erfindung auf alle · \» Bereich technischer Äquivalente ver-

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bleibenden Ausführungsvarianten für die einzelnen Teile der beschriebenen Vorrichtung erstreckt und ebenso auf alle möglichen Anwendungsfällc für diese Vorrichtung. So 1st z.B. klar, daß das rasche Herabfallen eines Steuerstabes in den Reaktorkern durch einen pneumatischen Zylinder ausgelöst werden kann und daß die Verbindung zwischen dem unteren gleitenden Teil des Mechanismus und dessen oberem Teil mit Hilfe irgendeiner beliebigen mechanischen Ginrichtung sichergestellt werden kann.

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Claims (3)

T5SÖ666 Ratentansprüche

1. Regelvorrichtung für die Steuerstäbe eines In einem oben durch einen Stopfen dicht abgeschlossenen Behälter untergebrachten Kernreaktors mit einem dan Stopfen durchquerenden und mit seinem oberen Teil mit einem Antriebsorgan und mit seinem unteren Teil über ein entaktivierbares System mit dem Steuerstab verbundenen Mechanismus für dessen Translation In vertikaler Richtung, dadurch gekennzeichnet , dafl der Hechanismus zwei mittels Koppelorganen (5) miteinander verbindbere Bauteile (1 und 6) aufweist, deren Länge so bemessen 1st, da3 die Koppelorgane bei in seiner unteren Stellung befindlichem Steuerstab (10) in der Höhe der unteren Stirnfläche des Stopfens (3) liegen, und daS der untere Bauteil (6) in einem Führungsrohr (7) gleitet, das an einem mit einem lösbaren Riegel (19) zum Pesthalten des unteren Bauteiles (6) in seiner unteren Stellung versehenen und zwecke Verschiebung des Führungsrohres (7) bei unterer Stellung des Mechanismus und gegenseitiger Entkopplung seiner Teile (1 und 6) voneinander u*a eine vertikale Ach·« drohbaren Arm (15) sitzt.

2. Hegelvorrichtung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dafl der obere Teil de« Mechanismus für die vertikale Translation des Steuerstabee (10) Antriebsmittel (24) für eine Abwärtsbewegung seines unteren Bauteiles (6) besitzt.

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3. Hegelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bauteil (6) des Mechanismus für die vertikale Translation des Steuerstabes (10) in seiner Achse einen Stab (8), der mittels ier Koppelorgane (5) ntlt dem oberen Bauteil (1) des Mechanismus koppelbar und an seinem unteren Ende mit einem System (9) zum Festhalten des Steuerstabes (10) verbunden 1st, dessen Offnen und Schließen mit der vertikalen Translation des Stabes (3) gedoppelt 1st, und ein Organ (11) aufweist, das den Stab (8) nach abwärts drückt, so daß der Steuerstab (10) nach Loslösen des Stabes (8) von dem oberen Bauteil (1) des Mechanismus für die vertikale Translation des Steuerstabes (10) freigegeben 1st.

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