DE1614459C - Zentriereinrichtung fur Kern reaktor Lademaschinen - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zentriereinrichtung für eine Lademaschine für Druck- und Siedewasserkernreaktoren, die an einer Laufkrananlage befestigt und über dem aus einer Vielzahl von Brennelementen gebildeten Reaktorkern nach zwei Koordinatenrichtungen verfahrbar ist und die einen rohrförmigen Lademast mit einer in dessen Inneren vertikal bewegbaren Brennelementgreifvorrichtung enthält. Der Brennelementwechsel bei Druck- und Siedewasserreaktoren üblicher Bauart erfordert einen außerordentlich genau und feinfühlig wirkenden Antrieb der Brennelementwechselmaschine, damit das Anfahren der jeweiligen Brennelementposition so genau ist, daß das Brennelement ohne mechanische Behinderung aus seiner Position abgezogen werden kann. Es ist schwierig, Ungenauigkeiten, die sich z. B. aus der Länge des Lademastes ergeben, von vornherein auszugleichen, weswegen die Feineinstellung des Ladegerätes bis jetzt meist durch Handkorrekturen des Bedienungspersonals erfolgen mußte. Infolge dieser Schwierigkeiten mußte an den Brennelementwechsel besonders sorsifältis heransegangen werden, was automatisch mit einem erhöhten Zeitbedarf verbunden war. Solche Nachteile weisen beispielsweise Zentriervorrichtungen für Lademaschinen von Kernreaktoren auf, wie sie in der französischen Patentschrift 1 311 705 beschrieben sind.

Es stellte sich daher die Aufgabe, den Zeitbedarf für die Brennelementwechselvorgänge herabzusetzen und als Endziel den ganzen Vorgang zu automatisieren. Das Anfahren der jeweiligen Brennelementposition ist so zu erleichtern, daß an Können und Aufgen Anforderungen gestellt werden müssen und seine Aufgabe sich auf Beobachtung und Überwachung beschränken kann.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß am unteren Ende des Lademastes eine auf diesem längsverschiebliche rohrartige Zentriervorrichtung angeordnet, deren unterer Rand konisch geformt ist, so daß er beim Aufsetzen auf ein Brennelement eine Ausrichtung von Brennelement und Lademast bewirkt.

Zur näheren Erläuterung dieser Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen. In dieser ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt den Einsatz einer Zentriereinrichtung in einem Kernreaktor;

F i g. 2 stellt in einer Ansicht von der Seite und von unten das untere Ende einer Zentriereinrichtung dar.

Der Reaktorkern ist durch eine kleine Anzahl einzelner Brennelemente 1 angedeutet. Er befindet sich eingetaucht im Kühlmittel, dessen Wasserspiegel mit 2 bezeichnet ist. Es kann sich dabei um einen Reaktor vom Siedewasser- oder auch Druckwassertyp handeln. Oberhalb des Reaktors und des daneben angeordneten Brennelementabsetzbeckens befindet sich in üblicher Weise eine Krananlage, bestehend aus einer verfahrbaren Kranbrücke 3 und einer darauf hin- und herfahrenden Katze 4. Letztere trägt eine Einrichtung 41 zum Halten und Heben des Lademastes 5 sowie ein Hubwerk 42 für den Greifer 6, der sich im Inneren des Lademastes 5 dicht oberhalb der Brennelemente befindet. Der Lademast 5 wird mit Hilfe der Krananlage in zwei Koordinatenrichtungen über dem Reaktorkern bewegt, so daß er über jeder Brennelementposition abgesetzt werden kann. Zur Erzielung der erforderlichen Genauigkeit für die Ansteuerung der Brennelemente ist der Lademast mit einer Zentriereinrichtung 7 versehen, die rohrförmigen Charakter hat und am Lademast 5 selbst längsverschieblich zwischen zwei Anschlagringen 51 angeordnet ist. Diese Zentriereinrichtung 7 hat einen verstärkten unteren Rand 72, der in diesem Beispiel konisch geformt ist und sich beim Aufsetzen auf die Brennelemente 1 automatisch mit dem zu fassenden •Brennelement 1 zentriert. Die konischen Flächen des Randes 72 gleiten zu diesem Zweck entlang der konischen Flächen 12 der Brennelemente nach unten und verschieben damit den Lademast 5 so, daß er genau über dem zu fassenden Brennelement 1 zu stehen kommt Gleichzeitig werden die benachbarten Brennelemente 1 etwas auf die Seite gedruckt, so daß-das Brennelement, das an seinem Greifknopf 11 von der an einem über Rollenlager 61 beweglichen Schlitten befestigten Greifeinrichtung 6 gefaßt ist, über das Hubwerk 42 nach oben gezogen werden kann, ohne daß ein Verklemmen mit den benachbarten Brennelementen eintritt. Es kann dabei unter Umständen zweckmäßig sein, das Fassen der Greifeinrichtung 6 am Greifknopf 11 des Brennelementes durch an sich bekannte Beobachtungseinrichtungen zu überwachen. Zu diesem Zweck sind in diesem Beispiel an der Zentriereinrichtung 7 seitliche Schlitze 73 vorgesehen.

Wie in F i g. 2 dargestellt, handelt es sich in diesem Beispiel um eine quadratische Zentriereinrichtung. Die Brennelemente, die mit dieser Ladeeinrichtung bewegt werden sollen, sind ebenfalls quadratisch. Diese können mit einem äußeren Blechmantel umgeben sein, der lediglich zum Durchtritt des Kühlwassers

jedoch auch die Verwendung kastenloser Brennelemente möglich, bei denen auf einen derartigen äußeren Blechmantel verzichtet wird. Diese werden lediglich durch ihre Abstandshalterkonstruktion sowie eventuell auch durch spezielle Strukturelemente zusammengehalten. Insbesondere bei letzteren ist es wichtig, daß beim Be- und Entladevorgang die benachbarten Brennelemente etwas zur Seite gedrückt werden — nach Maßgabe des bei ihrer Konstruktion belassenen Spieles —, damit mit Sicherheit ein gegenseitiges Verhaken dieser Brennelemente vermieden wird.

Selbstverständlich läßt sich dieses Prinzip einer Zentriervorrichtung auch für Brennelemente mit kreisrundem Querschnitt anwenden. In diesem Falle würde dann der Lademast und die Zentriereinrichtung von kreisrundem Querschnitt sein.

Je nach Konstruktion des betreffenden Reaktors wird es genügen, die Absenkung der Zentriereinrichtung 7 durch deren eigenes Gewicht beim Aufsetzen des Lademastes 5 zu bewerkstelligen. Zur Unterstützung des Spreizeffektes kann es jedoch zweckmäßig sein, diese Zentriereinrichtung mit einer an sich bekannten Drückvorrichtung, z. B. hydraulischer Art, tiefer zwischen die Brennelemente hineinzudrücken und somit einen noch besseren Raum für die Entnahme des umfaßten Brennelementes zu schaffen. Mit dem Abheben des Lademastes 5 nach oben wird gleichzeitig auch die Zentriervorrichtung 7, die dann am unteren Haltering 51 aufliegt, mit aus dem Reaktorkern entfernt. Die Reibung zwischen Lademast 5 und dieser Zentriereinrichtung 7 wird zweckmäßigerweise durch Rollen 71 auf ein geringstmögliches Maß herabgesetzt.

Abschließend sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß je nach der Gestalt der zu ziehenden Brennelemente 1 auch eine andere Form des unteren Randes der Zentriereinrichtung 7 gewählt werden kann. Unter Umständen ist es auch sinnvoll, diese Flächen zur Verminderung der Reibung mit vorstehenden Rippen zu versehen, die z. B. aus einem gute Gleiteigenschaften aufweisenden Material bestehen können. Ferner ist es möglich, durch schräge Führung der unteren Begrenzungskante ein besseres Gleiten derselben auf dem zu fassenden Brennelement zu bewirken. Auch für diesen Fall ist es zweckmäßig, den Kopf der Brennelemente 1 konstruktiv entsprechend zu gestalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zentriereinrichtung für eine Lademaschine für Druck- und Siedewasserkernreaktoren, die an einer Laufkrananlage befestigt und über dem aus einer Vielzahl von Brennelementen gebildeten Reaktorkern nach zwei Koordinatenrichtungen verfahrbar ist und die einen rohrförmigen Lademast mit einer in dessen Inneren vertikal bewegbaren Brennelementgreif vorrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Lademastes (5) eine auf diesem längsverschiebliche rohrartige Zentriereinrichtung (7) angeordnet ist, deren unterer Rand (72) konisch geformt ist, so daß er beim Aufsetzen auf ein Brennelement (1) eine Ausrichtung von Brennelement (1) und Lademast (5) bewirkt.

2. Zentriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung (7) durch ihr eigenes Gewicht oder eine Druckvorrichtung in den Zwischenraum zwischen dem zu entfernenden und den umgebenden Brennelementen (1) eindringt und dadurch die letzteren zur Seite drückt.

3. Zentriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand der Zentriereinrichtung zum Zwecke der visuellen Beobachtung des zu entfernenden Brennelementes (1) mit regelmäßig angeordneten Durchbrechungen (73) versehen ist.