DE1639538B1 - Kernreaktor - Google Patents

Kernreaktor

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DE1639538B1
DE1639538B1 DE19621639538D DE1639538DA DE1639538B1 DE 1639538 B1 DE1639538 B1 DE 1639538B1 DE 19621639538 D DE19621639538 D DE 19621639538D DE 1639538D A DE1639538D A DE 1639538DA DE 1639538 B1 DE1639538 B1 DE 1639538B1
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Dipl-Ing Ludolf Ritz
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Description

Die Erfindung betrifft einen Kernreaktor, bei dem ein Teilstrom des mittels Umwälzgebläsen durch die Spaltzone geführten und dort überhitzten Dampfes einem Dampfnutzleistungsaggregat mit nachgeschalteter Kondensationsanlage zugeführt wird, während ein anderer Teilstrom das anfallende Kondensat verdampft, wobei die Verdampfer und die mit Dampfantrieben versehenen Umwälzgebläse sowie die Spaltzone in einem gemeinsamen Dampfraumbehälter angeordnet sind. ίο
Bei einer bekannten derartigen Reaktoranlage nach der französischen Patentschrift 1287 582 wird der im Verdampfer erzeugte Sattdampf zunächst von einem Umwälzgebläse verdichtet und dann in zwei Teilströme aufgeteilt, von denen der eine über einen Ringraum durch die Spaltzone zum Überhitzen geführt wird, während der andere in einer Sattdampfturbine, die das Umwälzgebläse antreibt, entspannt wird. Umwälzgebläse und die antreibende Sattdampfturbine sind axial hintereinander in einem am Dampfbehälter direkt angeflanschten und mit seinem Inneren dem Dampfbehälterinnenraum gegenüber offenen Gehäuse angeordnet. Durch diese Anordnung einer Sattdampfturbine muß aber insgesamt wesentlich mehr Dampf erzeugt werden, als der Spaltzone zur Überhitzung zugeführt wird. Dadurch wird jedoch der Wirkungsgrad dieses Reaktors verringert.
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, einen dampfgekühlten Kernreaktor zu schaffen, bei dem insbesondere die unter Druck stehenden Komponenten mögliehst klein gehalten sind und der eine gute wirtschaftliche Ausnutzung des Dampfes gestattet.
Auch bei der Erfindung sind der Verdampfer und die mit Dampfantrieben versehenen Umwälzgebläse in einem gemeinsamen Dampfraumbehälter angeordnet. Erfindungsgemäß sind die Dampfantriebe für die Umwälzgebläse, insbesondere Turbinen, von dem anschließend dem Dampfnutzleistungsaggregat zugeführten überhitzten Dampfteilstrom beaufschlagt.
Hierdurch ergibt sich gegenüber vergleichbaren Anlagen ein sehr hoher thermischer Gesamtwirkungsgrad. Die mit Heißdampf beaufschlagten und als Vorschaltturbinen verwendeten Dampfantriebe können auf Grund ihrer geringen baulichen Abmessungen in vorteilhafter Weise zusammen mit den Umwälzgebläsen vollkommen im Dampfraumbehälter angeordnet sein, so daß thermische Spannungen an den Turbinengehäusen weitgehend vermieden werden und außerdem deren Wandstärke nicht auf denselben, meist hohen Druck wie den des Dampfraumbehälters ausgelegt werden muß. An den Dampfraumbehälter brauchen nur zwei Kühlmittelleitungen angeschlossen zu werden, nämlich die Kondensatzufuhrleitung und die zum Nutzleistungsaggregat führende Heißdampfleitung, die identisch ist mit der Dampfaustrittsleitung aus den Vorschaltturbinen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch das günstige Regelverhalten der erfindungsgemäßen Anlage, da dem Heißdampfverbrauch im Nutzleistungsaggregat automatisch die entsprechende Umwälzleistung angepaßt werden kann. Das heißt, daß z.B. bei gesteigertem Heißdampfverbrauch gleichzeitig auch die Vorschaltturbinen die Umwälzgebläse stärker antreiben und damit eine dem erhöhten Heißdampfverbrauch entsprechend größere Sattdampfmenge zum Überhitzen durch die Spaltzone des Reaktors gefördert wird.
Sehr zweckmäßig ist es, den Einblaseverdampfer oberhalb der Spaltzone anzuordnen, so daß der aus der Spaltzone austretende Heißdampf zum Teil direkt in den Einblaseverdampfer eingeleitet werden kann. Das bringt einen weiteren entscheidenden Vorteil mit sich, weil dann das Wasserreservoir des Verdampfers so ausgelegt werden kann, daß im Havariefall die Spaltzone durch das im Verdampfer verfügbare Wasser zur Kühlung und Minderung der Reaktivität überflutet werden kann. Schließlich gibt ein derartiger konstruktiver Aufbau des Kernreaktors mit Dampfkühlung nach der Erfindung noch die Möglichkeit, alle beweglichen und drehbaren Teile mit einer Kondensatschmierung zu versehen.
Weitere Einzelheiten werden beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert:
In der Figur ist schematisch die Spaltzone 1 eines Kernreaktors dargestellt, der der als Kühlmittel dienende Dampf von Hochdruckgebläsen 31 zugeführt wird. Aus der Spaltzone wird der nunmehr erhitzte Dampf einem oberhalb der Spaltzone angeordneten Verteilerraum 5 zugeführt, aus dem ein Teil des Dampfes in den Einblaseverdampfer 4 eintritt, während der Hauptstrom den Vorschaltturbinen 3 für den Antrieb der Hochdruckgebläse 31 und anschließend einem Dampfnutzleistungsaggregat 6, beispielsweise einem Turbogenerator 6,7 zugeführt wird. Dem Nutzleistungsaggregat ist eine Kondensatanlage 8 nachgeschaltet. Das hier anfallende Kondensat wird durch Umwälzpumpen 9 dem Verdampfer 4 zugeleitet.
Spaltzone 1, Verdampfer 4, Verteiler 5, Hochdruckgebläse 31 und deren Antriebsturbinen 3 werden von einem gemeinsamen Dampfraumbehälter 2 umfaßt. Dieser hat nur eine Öffnung für den Austritt des überhitzten Dampfes für das Nutzaggregat und eine Durchführung für die Kondensatzuführung zum Verdampfer.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Kernreaktor, bei dem ein Teilstrom des mittels Umwälzgebläsen durch die Spaltzone geführten und dort überhitzten Dampfes einem Dampfnutzungsleistungsaggregat mit nachgeschalteter Kondensationsanlage zugeführt wird, während ein anderer Teilstrom das anfallende Kondensat verdampft, wobei der Verdampfer und die mit Dampfantrieben versehenen Umwälzgebläse sowie die Spaltzone in einem gemeinsamen Dampfraumbehälter angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfantriebe (3) für die Umwälzgebläse (31) von dem anschließend dem Dampfnutzleistungsaggregat (6) zugeführten überhitzten Dampfteilstrom beaufschlagt sind.
2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Dampfantriebe (3) für die Umwälzgebläse (31) vollkommen im Dampfraumbehälter (2) angeordnet sind.
3. Kernreaktor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein direkt unter die Dampfantriebe (3) angebauter Einblaseverdampfer (4) oberhalb der Spaltzone (1) im Dampfraumbehälter (2) angeordnet ist.
4. Kernreaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter des Verdampfers (4) so groß bemessen ist, daß im Havariefall die Spaltzone (1) mit dem im Vorratsbehälter befindlichen Wasser überflutet werden kann.
5. Kernreaktor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die im Dampfraumbehälter (2) angeordneten beweglichen und drehbaren Teile mit einer Kondensatschmierung versehen sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE19621639538D 1962-09-15 1962-09-15 Kernreaktor Pending DE1639538B1 (de)

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