DE1614427A1 - Kernreaktor - Google Patents

Description

PATENTANWALT 16144*27 Telefon: (0271) 32409 "

DIPL-ING, ERICH SCHUBERT Telegramm-Adr.: Patschub, Siegen

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Abs.: Patentanwalt Dipl.-Ing. SCHUBERT, 59 Siegen, Eiserner Straße 227 Deutsche Bank AG., Postfach 325 Filialen Siegen u. Oberhausen (RhIdJ

U. Ifehr. 1<j67

Für diese Anmeldung wird die Priorität au« der^r~%rl-fts^k .Patentanmeldung 6 895/66 vom 16. Febr. 1966 beansprucht.

Kernreaktor

Die Erfindung bezieht, sich auf Kernreaktoren und St-ealfiacher auf die Mittel zur ReaktivitätsBteuerüng bei Kernreaktoren. Insbesondere betrifft die Erfindung die Einrichtingen 2um Steuern der Bewegungen von neutronenabsorblerendeii Stollen (oder sonstigen Steuerelementen, wie beisileleweise KodTBratoi¹- oder spaltbare Maesen) relativ zu einem Kern eines Kernreaktors.

Bei den meisten Kernreaktoren werden Neutronenabsorber verwendet, um die im Kern stattfindende Kettenreaktion zu steuern. Im

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allgemeinen werden diese Neutronenabsorber mit .BetätigungßHieehaniemen verbunden, rntttelo derer aie in Dux*ehgängen bisw. Durchführungen im Reaktorkern bewegt werden können. Diese Heutronemabsorber Können in irgendeiner geeigneten ?orm varv/eridöt >erden, nämlich als Stäbe (einzeln oder in Bündeln), Rohre, Hatten, Bälle, Kugeln, Körner oder Körnchen, etc., und die Durchgänge, in denen sie sich bewegen, können sine beliebige Gestalt aufweiaen» wenn auch allgemein sylindrische und kreuzförmige Baufarmen verwandet werden. Pieae Durchgänge können die alleinige Funktion haben, die Neutronenabsorber au fuhren und entsprechend einzustellen, sie können aber auch anderen Funktionen dienen} beispielsweise Können diese Durchgänge einen Teil der Kreisläufe für die im Kern umlaufenden Strömungsmittel bilden. Diese otrömungemittel können beispielsweise für die Koderierung, Kühlung und temperaturregelung des Heaktors sorgen.

Wenn die Neutronenabsorber die Form von Stäben oder Hohren aufweisen, sind aie im allgemeinen mit magnetischen, pnetunatlachen, elaktromechaniachen oder hydraulischen Betätigungavorriehtungen verbunden, welchejsie bewegen und sie in den voraufgeführten Durchgängen in Stellung bringen. Eb ist auch vor einiger zeit vorgeschlagen worden, Vereinfachungen bei Kernreaktoren vorzusehen, indem für die Steuerung der Kettenreaktion Neutronenabsorber verwendet werden, welche sich in Durchgängen durch den Kern hindurch bewegen, wobei die Bewegungen und daß Positionieren bzw. Einstellen der Neutronenabsorber durch die Veränderungen in der Strömung eines

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Ströiaungsinittels gesteuert werden, ±n welches diese Stoffe eingetauGiiti)!sw. eingebracht eind» Bei diesen vorgeschlagenen Anlagen werden die Neutronenabsorber durch die Strömung einen Strömungsmittels in den Kern ein₍:eßetet» eingefügt oder eingebracht, welches in der ent apre chenden Richtung in den voraufgefUhrten Durchgängen umläuft, und werdennach einer Stellung außerhalb des Kerns bewegt, indem die Umlauf richtung dieser Ströffiungemit ;.el-> strömung umgekehrt wird. jJieee Anlagen bieten anerkannte technische Vorteile; es hat sich jedoohherauBgestellt, daß diese Einrichtungen nicht immer Tolle Be^rlebesuverläasigkeit gewähren. Schnelle und unkontrollierte Änderungen im j}rucfc können auftreteu, welche Veränderungen in der Strömung; eines iatrömungsmittels in den voraufgeführten I)urchgängen und somit Bewegungen der Neutronenabsorber hervorrufen, welche «it den öteuerungserfordernissen nicht vereinber sind. BarUber hinaue hat es sich erwiesen, daß üer Fall eintreten kann, dalj die Entfernung der Neutronenabsorber aus den Kern mit einer —- voat Standpunkt der Sicherheit aus — zu hohen Geschwindigkeit vor elcii gehen kann, und zwar als Folge der Schwierigkeit, die Strömung eines Strömunsmittels mit großer Genauigkeit su steuern. Bei den vorgeechla genan Systemen kann eine exakte Regulierung der iJtröaiung nur mit komplizierten und kostspieligen Einrichtungen eraielt werden*

Uie Brfindunii beruht auf einem Terfehren «um Steuern eine« Kernreaktors, bei welchem ein Steuerbauteil,;■ 4fm EinfluS einer

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ufelnanderfolge von Ströiaun. Baittel-rulaierungen unterworfen wird, wobei die Aufeinanderfolge variable ISigenai't aufweist, darat, daß die Rate und die JRichtung der Bewegung dea Bauteils durclr Verändern der Art der Folge der iuleierungen geateuert werden können.

Ferner weist gemäß der Erfindung sin etrörnungßinittelbetätigtea Steuerungabauteil-Syetesi eines Kernreaktors Kittel auf, um den Bauteil de-a Einfluß einer Folge von otri5snm£siiiittel~Pul8ierungen auszusetzen und um die Art der Folge zu ändern, welche ao vorgesehen Bind, daß die Bate und die Richtung der Bewegung des Bauteile durch Verändern der Art der Folge der Puleierungen gesteuert werden können.

Lie Art der Folge der Strömungsmittel-Puleierungen kann durch Veränderung eines oder mehrerer der Haupt~Puleierunga-Parejiieter, wie beispielsweise i'requenjs, Amplitude bzw. QTbQe, Vorzeichen bew. Signal, Gestalt und Dauer, oder auch einer Kombination eolchtr Parameter, verändert werden.

Durch die Erfindung wird bei einer bevoreugten Art der Anwendung des £rfindungsgedankens «in einfaches Verfahren sue genauen steuern der Rate der Bewegung von Neutronenabsorber^ innerhalb und auüerhi-lb des Kerns eines Kernreaktors geschaffen, wobei dies« NeutronenabBorber unter der Wirkung einer ütrönung eine«

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itrömungsmit sie bevegt werden, welches In Durchgängen durch den Kern hindurch- umläuft. O_nB Verfahren, das in erster Linie den •-regsmatand der Erfindung bildet, kann in diesem Zusammenhang so ^ekermselehnet werden, daß die Bewegung der Neutronenabsorber dadurch erreicht wird, daß in der ütrömung eines gasförmigen oder flüssigen Utrömungsraittela eina Felge von Impulsen baw» Pulsierungen variabler Art hervorgerufen wird, eo daß die .Richtung und die Hate bzw, das Ausraaß der Bewegung der Neutronenabsorber durch Verändern der Eigenschaften bzw. Kennsse ionen der Folge der Pulsierungen geändert werden können.

BrfindungBgemäß können auch Mittel vorgesehen werden, um in der vtrHaung eines atrömungamittele eine Folge von Pulsierungen von unterschiedlichen Charakteriatiken hervorzurufen, um so di« Hate und die Richtung dar Bewegung der Neutronenabsorber durch änderung der Charakt#rietiken der Folge der Puleierungen zu verändern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand ein·» besonderen Anwendungebeiepiela beschrieben und veranschaulicht« Dieee besondere Anwendung ist natürlich nur ale Beispiel gedacht und in keiner Weise im Sinne einer Einschränkung

Die Erfindung wird nunmehr anhand der ai· beispielsweise wiedergebenden Zeichnung, bei wtlcher gleiche llesugszeichen gleiche Bauteile in den einzelnen Figuren darstellen, ausführlicher erläutert, und «war

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fig, 1 eine Teilanaicht eines Kernreaktors, in welches* die -Erfindung enthalten iat,

Fig. 2 in rfchematischer Form ein Ventil aur Steuerung

der Strömung eines otroiaungamittels, welches die Neutronenabsorber und den jteuerungskreislaui diesesYyntila "bewegt»

Pig, 3 aehematiaeii einen pneumatischen Kreislauf zum Erzeugen von Fulaierungen,

j?ig. 4 ein Diagramm, welches die dtrömun^ eines .j.tröß»ungsmittele darstellt, das den impuleen zugeordnet i3t, welche durch den Impulserzeuger gesteuert werden,

i?ig. 5 einen elektronischen Kreislauf zum .rzeugen von Impulsen,

Pig. 6 eine abgeänderte Ausführungeforia des steuerventile nach Fig. 2,

Pig. 7 ein Leitungaachfiltbild eines Jteuerkreislaufs, welcher dem Steuerventil nach Fig. 6 zugeordnet ist, während dit

Fign.8 und 9 Leitung ad lagrajame von alternativen Anordnungen einiger Komponenten bzw, Bestandteile wiedergeben.

Ju einzelnen seigt Fig. 1 einen Behälter 1 eines Kernreaktors mit einem Deckel 2, ?)i· Pumpen 3 zum Umlaufenlaa»«n eines primären Strömungezaitteli.» (nur eine Pumpe 3 ißt dargeutellt) aind auf die aera Deckel 2 featgeklenmt bsw. befestigt und we Ls en an

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ihren unteren Knden liotoren bzw. Drehkörper oder Läufer 4 aufί dieea Rotoren sind innerhalb des deckels 2 untergebracht. Zwyi konzentrische Rohre 5. und 6 passieren den Deckel und ermöglichen den Eintritt und Austritt eines sekundären 3troaungsmittels. *'-in Ϊ<ρλύ. 6 ist im unteren Teil dee Behälters 1 untergebracht und enthalt Ewei Arten von Bauteilgru:;pen, Brennstoff- B.-iuteilgruppen. 9 und Moderator-pQuteilgruppen, welche Rohre 13 aufweiser.., in welchen ein Teil des primären ütromun&ssiittela, welches für daß Hoaerierei! und KUMen der Brennstoff-üeuteil&ru.-pen sorgt, umläuft und in '«-eichen neutroneriabsorbierenae 3tfibe H bewegt werden. Diese neutronenabsorbierenden atäbe können öteuerutäbe /control roda/ und/oder Abechaltungeetäbe /ahut-down rods/ und/oder oicherheiteetäbe sein. Diese Brennstoff-Bauteilgruppen 9 werden von einer Grundplatte 1$ gehalten und von einer oberen Platte 20, welche dazu dicict, die Brennetoff-Bautellgrup^en stu zentrieren, Die Hohre 13 eratrecken eich über d'le obere Platte 20-hinaus. Lie im Kern erzeugte V;ärme wird durch <3aa primäre i5tromungsiflittel abgezogerx bzw. abgeleitet, welches den Kern 8 von unten nach oben

passiert, durch einen 'wärmeaustauscher 10 strömt, nach den Rotoren der Pumpen 3 abgezogen wird und dann.durch Wärmeaustauscher hindurch nach unten strömt, um am Boden dee Kerne 8 ^ eu werden. Der primäre Kreislauf wird durch Prallwände /baffles/ 22, 24 und 27 begrenzt, welche sich ia Behälter 1 befinden. Ein Zeil des primären iitrömungemitiele, welches den Kern 8 verläßt, wird in einen Druckereeuger 33 über ein Rohr 34 eingeführt bsw. ein^-e-Ιββββη und wird schließlich durch Sprüheinrichtungen 35 aufgeteilt

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baw. verteilt. Pas ^ri^äre Strömungsmittel, welches den Druckerzeuger 33 verläßt, strömt durch einen üin& 36 und wird dann von den wialauf-Pumpen 3 hochgezogen. Das «ohr 13 (der Deutlichkeit halber ist nur eines der zahlreichen Rohre 13 dargestellt) erstreckt sich über dem Kern innerhalb des Druckerzeuger 33· &in· Ventil 39 ist oben am Rohr 15 angebracht und kann diese© Kohr über eine Rohrleitung 7 ait der Vorderseite der runipen 3 verbinden· Das Ventil 39 kann auch da© Rohr 13 über eine Rohrleitung

38 mit dem Inneren des Druckerzeuger verbinden. T.a,& Ventil 3^VJ macht es möglich, auf Wunech entweder die Rohrleitung 38 oder die Hohrleitung 7 ait dem Inneren des .Rohres 13 «u verbinden, um auf diese Weise entweder eine steigende oder eine fallende strömung eines strömungsmittel,.; im Rohr hervorzurufen.

Wenn der Reaktor auf Leistung gefahren wird, entspricht der Druek, der an der Baals des >tabes 14 wirict, in wesentlichen dem Druck des primären otrömungemittels an der Basis des Kerne 8, während der Druck, der oben am Stab 14 herrscht, durch das Vent.il

39 gesteuert werden kann. Wenn da» Rohr. 13 mit der itohrleitun^ verbunden wird, let der Druck oben am Stab dera Druck la Druckerzeuger 33 ira wesentlichen gleich und 1st daher niedriger als derjenige aia Boden dee Kerns 8. Die Folge ist eine steigende Strömung von PriPiär-Strömungsmlt t*l im äoitr 13, wodurch der tit&b H zum Steigen gebracht wird oder in der angehobenen Stellung gehalten wird, v/enn das Rohr 13 mit der Hohrleitun^ 7 verbunden wird, ist der Druck, der la oberen 'Zeil dieses üohres herrscht, dem Druck auf der Fördereelte der lumpen 3 la wesentlichen gleich,

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wobei es sich um den Bereich des Behälters 1 handelt, in welchem der Druck am höchsten ist. i>ie Folge ist eine fallende Strömung eines primären ätrömungsraittela im Rohr 13, wodurch der citnb in den Kern 8 fällt oder in seiner unteren Stellung gehalten wird. Mittels des Ventils 39 ist es daher möglich, entweder· eine steigende oder fallende otrömung das primären otrömungBrnittels Im Rohr 13 hervorzurufen.

Zahlreiche Versuche ließen jedoch ernennen, daii es sehr schwierig ist, diese .Strömung mit großer Genauigkeit zu steuern, und daß plötzliche Bewegungen der neutronenabaorbierenden Stäbe mit Geschwindigkeiten auftreten können, welche manchmal größer ala die Geschwindigkeiten sind» die vom Standpunkt der Sicherheit au» vertretbar erscheinen. Se ist allgemein bekannt, daß ein rasches Einsetzen der neutronenabsorbiersnden Stäbe in den lieaktorkern erwünscht ist und im Palle einer Hotabsehaltung des Reaktors sogar notwendig ist, d&ä aber auf der anderen Seite das Hex^vauszlehen dieser Stäbe aus dem Kern nur mit einer begreneten öeachwiiidigkeit durchgeführt wöi'den darf, weiche durch die Sieherheitserfordernisse beatitaiBt wird.

Qem&ß einer AuefUhrungafora das erfindüiigageaiäßei. Verfahrene wird ein neutronenabsorbierender ^itab 14 aus dem Kern 8 herausgezogen, indem auf da» Ventil 39 eingewirkt vird, üb auf diese Weise die Strömungeriohtung des primären Utröiflunga-

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mittels im Rohr zeitweilig bzw. _h.oriouieck umzukehren. Hierdurch wird eine wechselnde Bewegung des Jtcbee hervorgerufen. Auf diese v/eise ist das Strömungsmittel im Rohr 13 abwechselnd im steigen und Fallen begriffen, enn der Jtab nacheinander dassu gebracht; wird, ait einer C}eachwindigk«it V in einer ^eIt t ssu steigen, denn mit einer Geschwindigkeit 7^ in einer Zeit t, fallen gelassen wird, wird die effektive Bate des dteigens V_r des tftabes .:urch die folgende UeI at ion wiedergegeben:

Vm - Vd

m α

Hieraus geht hervor, daß V viel niedriger als V vorgesehen werden kann, inrie;« auf. die Werte t und t^ eingewirkt wird, verm beispielsweise V * T,, t * O,3 Sekunden und t, = 0,2 ii, dann iat die effektive Hate ües Ansteigens des otabee

Y gleich 0,2 V · ?-a ist daher möglich, den Stab aus dem Kern mit einer so niedrigen Hate V wie gewünscht au entfernen, ohne komplizierte und kostspielige liinriohtungen verwenden zu rnUsoen, um die Geechwhtdlgkeit V In engen Grenzen au nalten, wie aucn i aimer die Betriebsbedingungen de^ lieaictora beschaff en sind.-

Dna Ventil 39, durch welches daa Strömen eines primären ätrömun^amittelö im riohr 13 gesteuert werden kann, kann in

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irgendeiner geeigneten Bauart — hydraulisch, pneumatisch, elektrisch, mechanisch — vorgesehen werden. Bs kann beispielsweise in der hydraulisch gesteuerten ochieberventil-Bauart susgebildet sein, die in oar belgischen Patentschrift 668 276 beschrieben wird. Das Ventil 39 kann innerhalb oder außerhalb des Reaktoz'a angebracht baw. untergebracht werden und kenn — je nach dem — in pneumatischer, hydraulischer, mechanischer, elektrischer oder elektronischer Bauart vorgesehen werden.

Fig. Z gibt in schsmatischer Form ein Ventil wieder, wie es in der belgischen Patentschrift 668 276 beschrieben wird, und swar sit seines .3teuerun..skreislauf. Bei diesem Jiiagranaa kann das Ventil 3^lu welches oben am Rohr 15 angeordnet ist, mit den Rohrleitungen 7 und 39* wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, verbunden werden. . .*e Ventil 39 besteht aus eines Gehäuse 41, In welchem ein Schieber 42, welcher mit dem oberen l'eil des iiohres 13 in Verbindung steht, bewegt wird. IiE*uek_s der auf den Schieber 42 aufgebracht wird, wirkt durch eine Hohrleitung 40 hindurch auf eine rand 45 des Schiebers 42 und übt eine Kraft auf diene Wand in der entgegengesetzten üichtung su derjenigen einer Feder 46 aus· Wenn die Feder 46 ausHiaiaengeelrüekt ist, 1st ein Purchlai,- 47 dee Schiebers 42 mit der öffnung der Bohrleitung 38 verbunden, wodurch ein*- steigende Strömung eines atrHmungamittels im Rolir 13 hervorgerufan wircU 'Wenn. Verringerung im Steuerdruck des Schiebers 42 bewirkt streckt eich die Feder 46 und bewirkt, daß sich dar öehS&er 42

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bewegt, wobei der Durchlaß 47 durch d-.:S Gehäuse de« Ventils 59 abgedeckt -ird und den Schieber 42 mit der .Rohrleitung 7 verbindet? die Folge ist eine fallende strömung" einec* ütromungainifeis itfi Rohr 13. Bei der in t-chematiecher Furiu ir. Fi&. 2 beschriebenen besonderen /Vusfiihrun, sforra wird der Jteuerdruck, welcher auf den schieber durch die Rohrleitung 40 hindurch wirkt, durch einen üteuerkreißlauf gesteuert, ..elcher Ewei in Heine liegende Ventile 48 und 49 aufweiatj diese Ventile könrnei: die Rohrleitung 40 einerseits durch eine iiohi*leitun& 50 mit der Förderaeite der Umlauf-Pumpen 3 (geöffnete stellung) und andererseits Kit der iinlfißseite der Pumpen mittela Rohrleitungen 51 bzw. b'l (geschloeaene οteilung) verbinden. Die Feder 46 dee Ventile 3^ lot dann zusammengedrückt, wenn die wand 45 des ,ehiebers 42 deia Druck ausgeaetzt ist, der auf der Fördereeite der Pumpe 3 herrecht, (dieser Druck wird im NachBtehenden "Hochdruck" genannt}_f und die Feder 46 streckt eich, wenn die Wand 45 dem Druck ausgesetzt iet, welcher auf üer ßinlaßaeite der Pumpen herrscht (im Nachfolgenden "Niederdruck" genannt)· -enn die Ventile 4ö und eich in Reihe befinden, wird der Hochdruck nur dann auf den dchieber 42 des Ventile 39 auegetibt, wenn eicn beide Ventile 4*·: und in der geöffneten Stellung befinden. Falls sich eine» der beiden Ventile 4B, 49 in der geaohloeeenen stellung befindet, iet der Druck, der auf den schieber 42 ausgeübt wird, der Niederdruck.

Fig. 2 läßt das Ventil 48 In der geöffneten stellung und das Ventil 49 in einer geschlossenen stellung erkennen. Durch

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abwechselndes öffnen und rfehlisSen der Ventile wird daher ein wechselndes Zusammendrücken und strecken der feder 46 im Ventil 59 bewirict, und es werden somit periodische umkefa.ruxie.en der otröaungerichtung eines primären ütrÖmun^amittelB im itohr bewirkt. Kittels einer geeigneten Einstellung «wischen den Seitpunkten de» öffnen» und SchlieSens der beiden Ventile 48 und 49 ist ea möglich, die Zeiten sehr genau zu steuern, in denen die Rohrleitung 40 ait eiern Ho cn- und α eis Niederdruck verbunden ist.

Das erfiridungsgeiaäSe Verfahren schafft somit die Möglichkeit» innerhalb weiter Grenzen die Rate der Bewegung des neutronen*· ebeorbierenden Jsleta&ntes in bohren zu steuern und bietet im Vergleich zu den Anlagen, welche dazu bestimmt sind, die Bew von neutronenabsorblerenden Elementen, die durch ©inen ununterbrochenen FIuS eines Strömungsmittel» in Durchgängen in Kern betätigt werden,»ehr genau zu steuern, beträchtliche Vorteile,

3 veranschaulicht ein Auaführungsbeispiel einer pneumatischen Steuervorrichtung für die Ventile 4b und 49·

Paa Ba-'u^azeionen 53 stellt eine iiruckluftäsufuhrung dar Das Offnen eines Ventile 54 ermöglicht daa Untex'druckaetzen eines üteuefkreialaufa, -er luftdruck wi.cn durcii eine üohrle fcung 65 nach eineia V-mtil 55 w^itergeleitöt, welches sich" normal in öinar .".tallung A befindet, d»h._e dia StellUig, in itoiirlaifcung 65 mit ©iher Rohrleitung 66 varbundan ist» in .-teilung .4 wird u&n Luftdruck in ο inen Hank 5&

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der als Aafnabmeraum /capacity/-wirkt; der in der -'ohrleitung 6ί> herrschende Luftdruck wirkt öaher mit einer gewissen Verzögerung, weiche durch den Auffang- bzw* Kapazitätstank 56 hervorgerufen wird, auf die Steuervorrichtung des Ventile 48 ein and aetzt dae Ventil 4Q in die geöffnete stellung. Gleichzeitig wira der Luftdruck nach eine;« Vantil 60 über eine Rohrleitung 57 übertrr.geu, welche mit einer Bohrl<iitun_cr iron niedrigem Qut-rachnitt ü>b, welche ale -ider-stenci dient, öowle rait einsra Kapazitätatank 59 versehen ist. Wenn, der in der Itohrleitimg 57 herrschend» Luftdruck auf die Steuervorrichtung des Ventils 60 wirkt, nisuat das letztere die stellung A ein, wodurch eine HohrleituBg 67 i«it einer uohrleitung 68 verbunden wird. In der Atellung A läßt d^a Ventil 60 den in der Rohrleitung 67 bestehenden Luftdruck in einen Ka^azitätstank 61 eini der Xuftdruck, der im Kohr 67 besteht, wirkt »omit i-.lt einer gewissen Veraögerung, selcht* durch den Kapazitätetank 61 hervorgerufen wird, auf die dteuereinrictitun^ des Ventile 49t wodurch d;-a letsstere in die geöffnete dt ellung ^ebr^cht wird. Gleichzeitig wird der Luftdruck, der in der Hoiirleitun_t; &:- besteht, nach der yteuereinricht«ng dee Ventile -j5 über ei^e Rohrleitung 62 Überträgen, welche mit eüiem νiderstandsrohr von g©rin <m uarschnitt 63 und einexa Kapasitätatarifc 64 -iua^eriiatat 1st, Wenn der Luftdruck, der in dar -iiohrleitun^ 6b herro-cht-_t auf die »Steuereinrichtung sias Vsiitiia 5b wirkt, niiaiat das letatsr© di-a Jteilung B ein, wobai die Koferlsitung ii6 s;it einer ^onrleitung 69 verbunden wird, In welcher der Druck niedriger ale

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truck ist, eier bei 53 eintritt (beispielsweise atmosphärischer Druck)« in der stellung T- eriköglicin das ten til 55 die Bn -ladung /äisehsr^e/ des Luftdrucks des KüL,aaität8taiiks 56 Über die Hour leitungen 66 und 69, wodurch das UcLIi ei;, en des Ventils 4fc> bewirkt wird,

Gleichseitig bewirkt dna Ventil b^> in öer etelluög B die "intletluiig ü&& Luftdrucks des Aul fange' baw-, dep Kapazität i>9 durch das Miaex'staxiderohr 5ö um! «lie üoiirleitunken 57, 66 und hinäureh. Sie -intlaöung der Kapazität 59 wirkt auf die Steuervorrichtung des Yentilö 60, WQöuz^ch dieeec' in die Stellung B gebracht v,«ird, utn ao Bohrleitun₄" 68 alt jtolirleitun^ 70 2u vertiincleiJ, in '«elcher ein niedrigerer Druck als der;)eilige vorhanden ist, .elcher hei 53 β i η q 3 las sen wird (beispiei.-weise atKosphäriecher Druck). In .1er "stellung E eiaÖ£licht d&a Ventil 6C die Bntladujiiv dee XuftdruclEa uer Kapasität 61 über die Rohrleitungen b-> xmn 7^: » wodurch eilt ijchließeii dee. fentils 49 bewirkt wir«-*. Gleiciixeltig bewirkt da» Vnntil 60 in der Stellung E ©in Biitlaäen den !,ui/tdruqke der Ka^.isität 64 durch d?ns v,ider~ stejidsrohr 63 unu ele ftchrleitungej; 62, 68 und 70 hindurch. I?ie BntladuHi: der Kapazität 64 wirkt auf die Steuervorrichtung _üe? Ventils 55, wodurch ee in die dtiillun^ A gebracht wild.

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Somit wurde ein pneumatischer Kreislauf beschrieben, derart, d.p.'i nachstehende Sequenz bzw. Aufeinanderfolge besteht?

•"'.f^hen cl.ee Ventils 48 bewirkt Schließen des Ventils 49, ^:'ffnen^v äeia Vent'ils'49 bewirkt SchlieSen df-.a Ventile 48, "^anließen des Ventile 48 bewirkt'ochiieSen des Ventils 49, Schließen des Ventils 49 bewirkt öffnen des Ventils 48."""

Fig. T VrM das Ventil 55 in der "teilung A und das Ventil 60 in der Stellung B erkennen. Es Bei darauf hingewiesen, daß die Kapazitäten der"'Tanks 56, 59, 61 tmd 64 und der Λί·1 erstünde 5^ und 63 variabel bsw. veränderbar Bind.' ''^r

Ss ist daher mit Hilfe"der In Pig« 3 beschriebenen VorrichtunglaöglifenV das alternatisre Offnen 'und Schließen¹ der Ventile 4B und 49^: in einem regelmäßigen -Zyklus" au steuern, bei welcher die ^requena und die Phfesenregelung /phase shift/ zwischen den "Bewegungen' der Ventile 4"' und'49 gesteuert "werden ketnn^ "Die - ■ Frequenz kann durch SIn«?irken auf die Kapaaitäten 56'uhd 61 gesteuert'wr?reeni die Phasenregelung kenn beteuert werrde'n' durch Einwirken auf die Zeiteinheiten /time cönetituente/ der Kreisläufe, welche eine Punktion der Produkte öinereeits d«r Kapaeität 59 und dee Widerständeβ 5B und anderereeits der KapaaitMt 64 und des i'/ifi.eretandes 63 sind, =

Das in Fig. 4 wiedergegebene Diagramm lM0t in ech·matlecher Form die Stellungen der Ventile 48, 49 und 39 ale ein· Punktion dor Zeit erkennen. Auf der ereten ^T.irtie stellen die schraffierten

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β ^fSa-' ·ϋ@-"Tfnungs«elte.n des fentila 4^ dar:. Wf-der zweiten ■^T-inie- stellen die schraffierten Blöcke ^:'-*b* AiM ög dee Ventils 49 dar. fcitf 4er axifeten J,iiie stellen •♦a« + "ΐ" fl'lfe Seiten, dar, in danea der Schieber 42 59 dam Hoohdriiek -ane^esetst ist» d.h. die- ®eit, in>feleh«r die Ventile 4S und 49 beide geöffnet sind» ^ :

iem ÄusftihptMssböisoiel, welches in

:eben ist, werden die Im^utee_f die auf ύβϊι Sohlefeer 42 des 'fentila 3Γ; ^iriren, vom iitsuer-unKekreialattf espfangeiij welefeer die Ventile 4^ und 49 steuert.

Is besteht lr«in Zweifel, da8 die Impulse, die auf ddft Schieber 4? des Yentila 59 wirken, auch von einem 8te*ruäste1cr*ielauf herfor^erufen werden, können, der ein βitiäelnee YeRtil steuert, d.h. bei dem in Fig. 2 Vesehriebenen Irelaläuf ist es möfliöfe» dee Ventil 49 und die Rohrleitung %Z wegsulÄSien* Indie»ea Fall werden die ^ulsiirungen brw. iMpuIae duräh weoheelhdee Öffnen und Schließen des ?entlla 4S erreicht. FIg* 5 κβigt ein Di ei.v.ttß elekfcronieohen Kre!»laufe_r welcher die Steuerung des til» 39 nit Hilfe eines StÄuerungakreislaufa rrmÖgricht> welcher ¥o» Ventil'4S'-allein ^-«teuert wird. TSae ^ohama. nach Fi_;?. 5 l^ßt einen nsKillafc^r baw, S-lhwiRUTm^aerKeUiier e^kennefi, wölaher in drei g,-«f@inanrlei-folg«nii9n Bakaden" Impulse" liefert* Hine Defcö b:iw«. 'ERt^öhlsisaälußgseinriehtiinf stamsrt das* "ffa#a_; «ad

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48, welches seinerseits wiederum das Ventil 33 steuert» Eine Itaptls verlängernde Prn?r?:.iaiereinrichtung hz*?· ein laculs-Br- ' streokungs-Programmierer /pulse extending progrsamer/ gestattet eine .Vb^ynderun/$ des Verhältnisses ^Hffn&ii/Soh.lie3en des elektropneumatischen Ventils. " -

Der 1000 Hsrfez-Oszillator /1^00 cycle oscillator/ liefert Impulse, welche in. drei suksessiven ^ekadea gezählt werden, u-^ auf diese weise einen Frequens-^eiler eines Vertes von 1000 au haben. In ^ei^einstinHaun« rait der ?ro?pr^msiie-un^ ⁿm" am Start-T)ekodierer bzw-. Start-SntechlüSler /start decoder/ ruft ein Anfaohsignal, welohes auf das elektropneuajsfische Ventil als der a-t· Impiils vom Oszillator wirkt, das Tffne» des elektropneuraatischen Ventile hervor. 3emäß der Programsierung ⁿn^M am 3topbew. Sperr«T>ekodlerer /stop decoder/ ruft ein "jtoppstgnal, welches 3uf da» elektropneuaatIsche Ventil bei dem η-ten Impule vom Oszillator her wirkt, dne Schließen des elektropneuaetlechen Ventile hervor. Der lapule verlängernde Programmierer »acht •e laöglioh, einen ^»ktor ^Hpⁿ abeu^ndr-rn, derart, iaS dae Schlieflen dea elekfcropneuaatischen Ventils nur beim (n + p)ten Xspule stattfindet. Das βlektro pneumatische Ventil ist daher erregt zwischen flen Zeiten ⁿm" und "n + p", und es ist aberregt zwischen den "eiten ^Kn + p^M und "m*¹*

Das elektropneumatisch® Ventil steuert dae Ventil 4B_t und das letztere läSf entweder Ίβη Hochdruck oder den Mie^.erdruök auf den"Wöhieber 42 des Ventils "59 wirken.

" ■ ' ' BAD O^!i

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I)yr;qh steuern ds©. Ventils39-Λ\ϊ%φ.\ ^uleieEe^Wird eine_;. .. „■ : des■",^%rfm^^i?9^1i?tels,erreicht ι "welche. &

it^gesteuert*w#^ ö%r Is5pulse w_;ir& ,

eingestellt gemSS der gewünschten ^tr'ömxmg des . trq^ungisnii^fcels*.... _ä. Sie Rate der Bewegungder neutronenabsorber wird durch Veränderung d ~-r ""ffnangsperlode_sd$,e Tt-titjl-a „39;gesteuertj-.welctie . sehr

in Fl^.. \ beöchriebjine, teaktor bildet, nur. ein besonderes __

l der ^rswewdung.^des/.erfi^dungsgemäßen VeKfall- . rensj es gesteht ^©ip. Xwfifel,, daß. sahlreichf Hisanderungeii zu;4ieseB aoien we,r-ien können. _γ So könne^ ,beispielsweise die neutrpneii-

ndeii ,"t^»je unter den,_;Fern cid--rin irgendeine .andere.,_: lung in Bezuff auf den letzteren gebracht wer1en. Sie können

st^tlonHr bzw. ortsfeat,gehalten werden. Bei deai beschriebenen Bclsplel wird der i^Tiulauf das primären AtrofflunasTaittels äuroh. Dr«ckdifferenzen erreicht, welche in verschiedenen Bereichen des He.aktore bestehen, es besuch £ jedoch kein Eweifel, daß dieee Bruckdifferen-

zen auch ^uüch einen Oruckerzeüger nsr^estellt werden können, weloher eich inn--rhalb oder euBeraalb dee ruökbehlltere befindec. Zahl reiche wettere Abänderungen können bei den vorbeschriebenen Aus— fflhrun^efonaen vorgenommen werden. -.Beispielsweise', kann das Ventil 39 iußerhalb des ^ruekbehalterβ lokalisiert sein. '

dem ersten Verfahren der Anwendung der Erfindung wird die Bewegung dee Stabes durch - Umkehren der'Slchtung d^r strömung

" ²⁰ ~ 16HA27

des primären ^trömun^amittels, wie vorgeschrieben, er-eioht« Anhand der .^;vi.m. 6 bis 9 wird nachstehend eine Beschreibung eines zweiten Verfahrens unter Anwendung der Erfindung /reiben, bei welchem die bewegung dee Stabes ohne umkehren der ,'''tromun^srichtung des primären "trömunflrsmittels erreicht wird.

Piß·. 6 InQt einen Kernreaktor-Steuer baut eil in form eines ^!>tabes IC 1 aus T-'eutronenabsarbermaterial erkennen, welcher in einem Führungsrohr 102 durch hydraulische ^ruofrunteraohiede gehalten wird und darin bewegbar ist, wobei sieh das untere Knde des PUhrun^srohree in einen ^&'ernreaktor-Fern (nicht dargestel It) erstreckt. Am oberen -tide des Rohres 102 weist ein zugeordnetes Steuerventil 1Γ feine abge nderteAuefUhrungeform des Ventils 39 nach FIi*. .2) einen Gehäuse-Bauteil 104 auf, welcher einen Einlaß 105 besitzt. Der Einlaß 105 ist mit einer Rohrleitung 107 verbunden, welche mit einer ersten £one eines primären Kühlmittelkreislauf β des Faktors in Verbindung steht, wobei in dieeer ersten Zone das Kühlmittel (beispieleweise Wasr-er^ einen (negativen) Druck aufweist, der niedriger als der Druck ist, der aa unteren ^pnde des Rohres 102 herrscht. Der Einlaß 105 erstreokt sich nach einer Bohrung 109 im Ventilgehäuse 104, in welchem sich ein rohrförmlger Verechiebebauteil 110 befindet. ^)er Vp.rschiebebauteil 110, welcher an beiden linden offen ist, wsiet einen äußeren Flansch 111 auf, und eine Spiralfeder 11 erstreokt aioh ewieohen den Flansch 111 und detn oberen *5nde de· Gehäuses 104. Das Ventil 103 weist einen ^teuerungedr^uchlaQ Ή auf, mit welchem eine

-BAD

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" ~ " 161U27

leitung 115 verbunden 1st, und der Durchlaß 114 steht auch mit der bohrung I09 unter dem Plansch 111 in Verbindung« Der Veroohiebebputeil 110 weist eine öffnung 117 auf, und ist daau bestimmt zwischen einer oberen stellung (wie dargestellt), in welcher die öffnung 117 mit dem Einlaß 105 in Verbindung steht, und einer unteren Stellung, in welcher der Einlaß K>5 duroh den Bauteil 11C-verschlossen wird, hin und hör geschoben au werden. Die ifeder 112 üt normalerweise Druck auf den Flansch 111 aus, wodurch der Versehisbebsuteil 110 in seine untere Stellung gedruckt wird, und der Verschiebebaufceil wird durch ein unter Druck gesetztes Strömungsmittel bet%£i£t, welohes über den Steuerunredurchlaß 114 und die Rohiteitung 115 zugeführt wird, '<enn somit der ^strömungsmitteldruck auf den Plansch 111 größer als der Abwärtsdruak ist, welcher duroh die Feder 112 ausgeübt wird, dann wird der Voractiebebautell nein seine obere '] te llung, bewegt, in welcher die rffnun.^ 117 aiit de» BinlaS 105 in Verbindung steht, so daß das obere Ende de» Rohres 102 ilt der ersten Zone dee primären Kreislaufes verbunden ist, wobei in dieser ersten Zone daa Kühlmittel einem Druck ausgesetzt ist, welcher niedriger als derjenige ist, welcher am unteren Bnde des Rohre» 102 herrscht.

:ienn auf der anderen Seit« der ^trbiaungaaitteidruck auf den Flansch 111 geringer al· d^r Ab^ärtedruck ist, der durch die Feder 112 bewirkt wird, dann wird der Verschieb .bauteil 110 in sein· unter« ^teilung bewegt, in welcher der BinlaS 105 verschlossen let·

Pig. 7 Teransohaulioht eine Aueführungaforii eines 'teuerungsf ufe· zur Betätigung de·' Steuerventils 103 nach Fig» 6, um

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Steuer- bzw. re ge Ib tab 101 einer Aufeinanderfolge von ntrckuungsmittel-Tmpul·: en auszusetzen. Xn Pi·³;. 7 sind swei in iejhe reseh ltete Ventile 118, 119 iar-reBnellt. Jedes dieser beiden Ventile weist einen Auslas und z.vei Finläaae auf, und beim Petr i.eb wird der Auslaß Bltwrnstiv zuerst; mit dein. eLnon und dann raib ?iera anderen der TSlnlässe verbunden. Das Ventil 118 weist einen :inlaB 120 auf, welcher mit einer Hoohdruate-^ufnhrun^sleitung 1?1 verbunden ißt;, und einen zweiten Einlaß 122 auf, ier dureh eine rohrleitung 123 mit einer Wiederrlriick-ZufUhrungsleitung 124 verbunden ist, «ährend ein AuslaS 125 dos Ventils 110 durch eine Rohrleitung 126 mit dem einen iinl^S 127 des Ventil:· 119 verbunden int. ^Lg Zuführungsleitung 124 ist TiLt dem and- ren Einlaß 128 des '/e.-.tile 119 Über eine Rohrleitung 1-29 vyrbunrUin, während ein Auslaß 130 des Ventils .nit der "{ohrleitun/ξ 115 des "teuerventile 1(>3 gemäß ⁵¹I^. 6 verbunden ist. vas die -Zufilhrun^Bleitungen 121, 124 betrifft, sind die Bezeichnungen "Hochdruok" und "^iederiruok" so zu verstehen, daß sie die ")trniaunifsmittel-I)rUoke bezeichnen, die auf den i'lanfioh 111 nach Pi/i. 6 ausgeübt werden, die entsprechend ρ;ν'ό *>r und kleiner sind, als rt*r Druck, der auf Λβϊι ^lariBch 111 durch dia ^r?ed-r 112 ausi;e^;.ibt wird. Im Vtxll d*.-r beide« VontHe 11B, 11^fi, Kelchs In ^i-. 7 dargestellt aind, werden diese Ventile pneumatisch bet-iti^t, wobei Verbindungen mit einer Zuführungsleitung; 131 Ub-^r Tmrnxl^steuerun^amechaniaaien 132 bzw. 133 bestehen."

TTm den ^tab 101 einer Aufeö. nanderfol^e von itrömungsmlttel-Tmpulaen auszusetzen, wirdder Verschiebebauteil 110 -«swlachen «einer oberen und unteren Stellung durch alternative und nufeinonder· folgende Verbindung eines ^Q trömuniismittelß in den Hochdruck- und Niederdruok-Zuführungsleitungen 121 baw· 124 mit der Bohrung 109 unter den Flaneoh 111 Über die Ventile 118, 119 und die Röhrte itung

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115 «lauernd hin- un-1 herbewegt, '-enn man do» το η ausgeht, daß die Aufeinanderfolgevoη ^trtfnmn^sniitteliinpul^en von einer Anzahl ähnlicher stufen. nb-»el-e.·tet wird, wobei ₍1e:⁴>e eine erste Periode, während der die erste Z-one *nit iem oberen ''--nde des Rohres 102 verbanden wird, und eine zweite triode aufweist, während der das obere Knde des Kohree 102 geschlossen ist, dann wird bewirkt, daß die Perioden unterschiedlich sind. Um dies au erreichen, werfen die Ventile 118, 119 pulsiert, indem die Mechanismen 132, 133 verwendet werden, «rofeei daa -ulnieren regulär baw« stufig, fiber -rhasenverschoben, wie zwischen den beiden Ventilen t18, 119, erfolgt, la des Ventil 118 seinen Auslaß 125 abwechselnd mit de T/inlSssen 120, 1 "^;2 verbunden hat, und in ähnlicher eise dae Ventil 119 seinen Auslaß 130 abwechselnd mit den "riinliissen 127, 128 verbunden h-^t, ssnn zum Beispiel der '-⁷IiIl einer Hochdruck-Verbindung mit der l-ohrung 109 unter dem Flansch 111 angenommen wird, dann fol?ct daraus, "aß dies (bei reitulärer, aber phasen· verschobener Vulai^run^ der Ventile 118, 119) nur erreicht wird, während derjenigen . f-rioden, wenn beide Ventil-Aueläsee 125, 130 mit der Leitung 121 ^wirksam verbunden sind. Die Steuerung der rel?tiven Magnitude bew. iröße der tufenperioden wird durch He- ^ulierung der phasenversehobenen ulsierhesiehung zwischen den Ventilen lie, 119 mittele der Mechanismen 132» 133 erreicht. T)Ie regulierte Xndecun/r der ^haaenverachiebung der Pulsierung swi-Bohen d«n Ventilen kann dazu verwendet werden, eine gesteuerte -'nderung der Rate bzw. (Jeeohwindigkeit und der Richtung der Bewegung der Hegeletsbe zu ergeben. Al· Alternative su regulärer, ab@x rhaeenverBehobener ^ulsierung der beiden Ventile kann dem einen Ventil eine fixierte Eineteilung gegeben werden, und da· andere Ventil kann einer entsprechenden Puleierun«*: unterworfen werden* 8omit kann das Ventil 119 fixiert in die stellung geeetzt werden,

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in welcher der Einlaß 127 mit dem AueisS 130 in «'er bindung steht, und das Ventil 118 einer "^sula ierung ausgesetzt viferden, so .daß in jeder ' rafe der Auelaß 1..--5 mit dem Einlaß 120 fUr eine ^:eriode v-rbun'en i^t, welche von derjenigen der Verbindung-mit dem Kin--. Ιλιϊ 122 verschieden ist. Sollte das Ventil 11^P ausfallen bnw. nicht ~ .-rbe.iten, wird des Ventil 119 betüst, um die. Rohrleitung 124 rc it der Rohrleitung 115 zu verbinden«

Somit wird heim betrieb der vor. beschriebenen Anordnung der 'tab 1Π1 dem Einfluß einer Aufeinanderfolge von Strömungs-. ■!ittel-lmnute en ausfl;ea<:-tat. '-fahrend derjenigen .!eriode jeder Hufe, _: wenn das obere Tinde des Rohres 102 mit diir ersten Zone verbunden isb, ist eine iufwärtsströmung von Wasaer im ^r?ohr 102 am !tab 101 orbel vorhanden, wobei eine Zugwirkung baw. ein ^itnahmeeffelct am ^c'tab 101 hervorgerufen wird« Oberhalb eines bestimmten .'ertes für das V rhHltnie erster und zweiter Perioden ergibt dies eine Aufwärtebewegung des Stabes 1C1 ira Rohr 102 ineiner Aeioe, welche von einem otandounkt aus em besten so angesehen wird, da;; sie aue einer Anzahl diskreter baw. besonderer Siuwachietufen /increments/ besteht, obwohl in Betracht geao^en werden ssuß, daß durch Verändern beispielsweise der Tmpulsfequenz und des VerhältniB.-e der ersten zu den sweiten Perioden eine derertifre Bewegung eine im wesentlichen glatte form aufweisen kann.

Versuche sind durchgeführt worden» indem der steuerungekreielauf nach Fig. 7 verwendet wurde, wobei ein Führungerohr 102 mit einem Tnn-mdurchmeeasr von 80 mit und «ine» Regeletjito 101

BAD CR!G!NAL

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in i*ori3 eines ftohras mifc kreisfÖrsige» Querschnitt, welches aus Bor in iostfrei— bsiw. T-'-delstahl bestand, benutzt wurde, wobei das Rohr ein offenes oberes Ende und an seinem unteren ind« eine mit einer ^ffnun^ versehene Endplatte aufwies« Dieses Rohr wog 10 k£, wies eine kMnge von Τ0Θ9 am und ein diametrales Spiel im Führungsrohr 102 von 0,8 aa =.uf. Biese Ve suohe liegen erkennen, da.3 die aesohwindigkelt, mit welcher sioii der Stab 101 im Rohr erhob, eine Punktion der Impulsfrequenz unl des Verhältnisses der ersten su den zweiten Perioden ist* "eßn somit die erste Period« als ein rozentsatss einer iStufe ausgedrückt wird, dann ist bei 3»5 'tufen/Sfskunde der Btab 101 wirklieh stationär bei einem 5?ert ve: ?7^» ateii-t im Rohr 102 mit ein^r mittleren Rate von 1 cm/sek. bei einem v^rert von 28,29^ und fällt im Rohr 102 bei einer mittleren ;ate von 1 cm/aek bei einem Vert von 25 »25$. Bei einer Frectuene von 5 tufen/sek aind die entsprechenden ¥erte 45^» 48?4 esw. 41»5^.

■v·· aweit« Verfahren der Anwendung ermöglicht eine viel größere Kontroll· der Aufwärtabewegun$ des tie^el«tab«s 101 la ρ hrun^srohr 102 ale eine Anordnung, bei wiloher ©in legelstab in «ine« führungsrohr duroh dauernde Waeserstrifeiuttf dureh das Rohr Hindurah nach oben (von einem Reaktorkern weg) bewegt wird, wobei die ^tröraungsrat« duroh ein Reguliervantil verändert wird·

3t»ui?rventil 103 kann natürlich duroh andere Ventil-Bauarten ersetzt werden, bei»piels#eiae duroh ein οBailiierende· Ventil od^r «In drehbares bsw· sieh drehende· Ventil, und das Ventil 103 oder »ein Create kann duroh ander« Mitt«! ale S teldruak betagt werden, beiepiäewele· duroh el«ktroa«Qaanls0h· od«r «lektronieoh® slit*·!» typt*oherw«ia* für ?r«quena«n bis «twa 30 stufen/·»* und a«*ahwlaMckeit«n der Aufwärt»b«w«§ung 4·· Bt«u«

ΙΓϋ9ίΤ2 7/σ4 7 4 BAD OR!Q!NAL·

A27

er vent ils van Ms su beispielsweise 10

Die hydraulische ?te tat igung des Versehiebebautei le 110 kann auch !«roh. Verwendung· eins» steuerkreislaufs erreicht werden, welcher ein einzelnes Ventil s tatt der reiden in -.eine verbundenen Ventile 118, 119 steuert. »So kann diese B^tättsuns durch Pulsieren eines Membranventil*- /diaphragm valve/ erreicht werden» vreLohea " Items tive Impulse von Wasser» beispielsweise von den Hoch.- und Niederdruck-Seiten einer Reaktor-Fühlmittel—Pumpe h> r, nach der Bohrung 109 unter dem Plansch 1¹I ermöglicht· Daß Membranventil .wird im "eohsel, beispielsweise durch uftdruck, pulsiert, der.mittels eines Solenoid- bzw. -'agnetapulen-Ventlle abwechslend geliefert und βatlüftet wird. Die steuerung dee Solenoid-Ventila ^ird durch eine elektronische Einheit bewirkt, die üb» So-lsnoid-Ventil-mit au; gewählten Frequenzen und erioden-Verhältnieaen erregt.

8 IH(Jt einen νegeI^tab 101* erkennen, d**r in tines FUhrungarehr 102» untergebracht ist, welches an seinen oberen inde eine Verbindun^ex'ohrl^itung 135 aufweist, die einen Kernreaktor-Drtickbeh lter 136 durchdringt. Ä.u3~rhalb des. Behalten 136 ist dia ^ohrleitung 135 »it einem 'eh>'use 1-7 einte Steuerventile 13B verbunden^- welche« einen Ventl3i>auteil 139 auf we ist, der mittels eines -esehwindigkeItsregelun^aaötort 140 drehbar ist. V:*r Ventllbauistil 139 weist eine Burchgan^svörbindung 141 duroh diesen hinduroh Fvuf, Uta die Rohrleitung 135 in periodieöht Verbind un,» mit einer "OhrItitun« 142 bu tetseß. weloht ein Vnntll 14) , wobti dj^ %J|^rl^itujtig 142 auch mit einer er· ten S ο nt

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eines primäre» lühlniittäkrelslaufes des ^:leafctors in Verbindung B.tht, -sobel in d«r ersten lone das Kühlmittel unter einem steht, welcher niedriger als der Druck ist, der an dem unteren linde des Rohres 10"'* herrscht". -Diese erete Kone kann beisplelswsiee der Tiinlaß einer ?^;umpö se in* welche das Kühlwasser durch '»ja eaktor hindurch in Umlauf verse fest*. Oer 3tao 101^! «ird einer

e van Ströraunismlttel^Inipulaen Äusiesetst, indem

Ventil 138 verwendet ■*IM'·""-VfShread bei der Anlage nach den Fign. 6 und 7 der Stab 101 sich unter' der Schwerkrsftwirkung" in äen -teaktorkern hineinbeÄegt, wenn tier hinlaß 105 bleibend verechlossen 1st, k^nn der ^tf\b, 101^f rascher in den reaktorkern hineiiibeweift wer en, und. War durch axiale Bewegung des Ventilbauteils 139» usi so die Durchgangs verbind uns 141 däusrnä' außer Verbindung mit der vohrleitunii 142 au setzen uriä das obere Ende des "RoWes 102' in Verbindung (ttber eine ■ Rohrleitung 144» eine Durchgänge verbindung 14§ ira Ventilbsuteil 139 und eineitohrleituB^ 147) mit einer sweiten ^one, des pi'ita^ren K-shlmittelkrei slaujfa des Reaktors au sefczen_f *ob"e± in dieser zweiten Zone das Kühlmittel unter eiheiii i)ruck stt*;ht_f rter höher als de-r T>ruck i^t, welcher «ua Txnter^n ι nde "dies Rohres 102' herrBCht. V>ieae zweite 2one kahn^: beiepielsweiae der Aus lag der PuTspe sein, -A-eiche das Eühlvrasser durch ■föktor' hindurch in üml>uf v^rsetast* .

. 9 Veraneöhaülioht eineί'Anordnun.f _t bei weToher vier der Ventile 13ß» (wobei jedes von'diesen einen 2ugehörii?isii Regelstmb in einem Klhrunarsrohr h»t), "ihre^ Hoferl» itungen 142 aiii;t*le einer Rohrabzwoigun^ 147 nach «inet EohrMtung 148 verbunden feben, vvelölie i dei? Wiederdrucic-^one und^ deren-Rohr.i«itunf?9n 146 io Verbin- «tfehs* welch· mittels"«iß©» ^ohc«ti«*eipmf 149 ntküh einer

.'· BAD ORlQlSAt "

Rohrleitung 150 verbunden 1st, die rait der Hochdruck-Zone in Verbindung steht. Ρ*Ί1?5 «rforäerlioh., kann der "tröwunireinltte !-Druck, welcher von der Hochdruck-Zone her verfügbar ist, mittela einer Förderpumpe bzw, '"berdruckptirape /booster pump/ 151 in einen Zweig— bzw* fiebenkreisl^-uf 152 der Rohrleitung 15<"< erhöht werden, --er Rexreletab 101 ' kenn in Form «ineB borenthsütenden Rohres mit kreisförmigem Quer schnitt vorgesehen werden, wobei nets obere ISnde offen let und mit einem äußeren peripheren "FlRnBoh in einer senkrecht zur "Rohreohse liegenden 'by ns versehen iat. Da β untere EvAe- weist ännn eine halbmnde bau. ho.lbkufeliÄe Torn auf, wobei es mit einer zentralen öffnung vereeihen ist.

Die irfiJidung betrifft such ^bSnderum-ien der im beiliegenden "atentanepruch 1 uarieeenen Ausführtin-isforni und bezieht eich vor allem ?iUGh auf Bämtliche "rfindiingsmerlnnale, die im einzelnen., — oder in Kombination — in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart Bind.

Patentanaprüche

BAD

0-09827/0474

Claims (16)

1. Verf·· irren zum 'teuei-n eines Kernreaktors, dadurch gekennzeichnet, d^s a ie ^e-e-um' eines "teuerbaxitells den ^rtnflu3 einer ku eimnderfo'J ;B von "tr^mijn-'-sriil'Gtel-ImuulBen.aua^esätzt wird, wo-■bo-t Ί Ie Au"ein^rTicleriol -e variatl"*n Th3r-^vtar h""t., 30 dasü die "iate und ⁷UOhtun : 1er ie-^e>αητ <1θβ ^ uteils durcJi Ye^'indern dor Bifren- «•■-.r^ der. ^s"-u";e-in-rnde-rfo'i-e vqn T^-irtalsen ijestöuex't werden kann.

2. "-tr'i-auii -»ni-ttr·^; het-'tirtes 'lteuerun..^r3l3aute"il3Vc:tem, bei einem Kernreaktor, dadurch pe-ennEeio net, d«,r" es .'iittel aur-Aeist, um ήβη "«steil dera Einfluß einer "Polge von ^trömun ysuittel-ImDulaen auszusetzen und die Art der ^ol^e zu ve'>^:.tnl8rn, und d«t'.i 'dies.e. 00 vorgesehen Bln'l·,' <)n<i die Rn te und diQ Kichlungier Revve^unä; des BauteLls d-j.ro^;h. Yer^nd-^rn der Ki^g_n.,rt der ^ufelnRnderfo 1^e der ¹Ul-

wird.

BAD

copy

009827/0A74

16 U 427

go

3. Verfahren naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sfeeuerungsbauteil aus einem Feutronenabsorber besteht, der unter der Wirkung einer strömung eine» strömun.?am.ittels bewegbar ist, welches in Durchgingen im Kern des Kernreaktors umläuft, und daß die Folge der Pulsierungen in der Strü-aungsmittelströsung hervorgerufen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktion bzw. das erauaasiehen des Neutronenabsorbera aus dem Kern dee Kernreaktor» durch oeriodiechea umkehren der Richtung der strömung des ^trübungsmittel« erreicht wird,

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da3 die Richtung der Strönungsiaittel-Bferömung dur^h ein hydreulisoh betätigte» Ventil gesteuert wird.

6. Verfahren naoh Ana rueh 5# dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil durch einen hydraulischen Kreislauf geafceuert wird, weloher das Ventil abwenhselnd alt einer Lieferquelle hohen und niedrigen Drucks verbindet.

7» Verfairen nach Anspruch 5* dadurch ^ekannsselohnet, da3 das Ventil pneumatisch gesteuert wird.

ß. Verfahren naoh knaprueh 5» dadurch ge-kezmseia-hnet» dai3 das Ventil mittels tines elektronischen Tmoulaersaugera gesteuert wird.

BAD ORIGINAL

8 2^/04 7 4 ^

ö'näictt ÄBsprüoh 1, daäuröH gfekenmzeiabriefe *

der Bauteil* lh einerä F*,nming«:rÖhr i>«iwegbgr · iit-,. weichen ein . >' rtrömunjtsmltt%i^: onfchält' und sieb 4τι äeii Eerü. des = Seatetors hltißin ere treckt ,und. daß' die" f olgö'der ■ /liieieiungeä äiarch at) «chlieSeii'uhä öffnen kes einen Stfde« %k& Äoiires naen'^iner 'M guelle eines Strom-üngsmittels unter ettnem -^aeic^welöke* ©ioh fön dem Brueli des "trömingsmittele am äem anüexen "Ende d^s ttoares un-

?·,^üaäUj-cofe' gekennmtWhnBti ■ ds»

eie ein Püi^anÄverdhF/'=®^©'!^!!^^¹®^ /BaüteiX» öfeweg^ar: ist, ein ♦ Steuerventil in Verbindung mit dem fUlirungarohr und einen Steuer ungsÄreielöuf'gar ^ä^äti^ung" des· ?teue2?v©ntils auf weißt·, um

d'erStrömün^smiftel-Tui-s-ierungen eu feewirken.

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