DE1764288C

DE1764288C - Atomic nuclear reactor with liquid moderator and liquid coolant

Info

Publication number: DE1764288C
Authority: DE
Inventors: Paul Saint Cloud Thome (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Publication date: 1972-10-05

Description

ι 2ι 2

Die Erfindung bezieht sich auf einen Atomkern- aufgehängt ist, wobei Querbewegungen im BereichThe invention relates to an atomic nucleus suspended, with transverse movements in the area

reaktor mit flüssigem Moderator und flüssigem Kühl- der Kraftübertragung stark behindert oder unterbun-reactor with liquid moderator and liquid cooling - the power transmission is severely impeded or interrupted

mitiel, bei dem im Inneren eines mit einer Abdich- den sind.medium, which has one inside with a seal.

tungshaut ausgekleideten Druckgefäßes ein Moderator- Ziel der Erfindung ist demgegenüber eine für denprocessing skin lined pressure vessel a moderator goal of the invention is one for the

flüssigkeitsbehälter über eine "Brennstoffkanäle tra- 5 Aufbau der eingangs genannten Art angemesseneliquid container via a "fuel channels tra- 5 structure of the type mentioned above is appropriate

gende Rohrplatte mit einer darüber liegenden Dampf- Konstruktion, durch die Wärmedehnungen nicht be-lower tube plate with a steam construction above, through which thermal expansion does not

kammer verbunden ist und gemeinsam mit ihr einen hindert werden und eine bestmögliche Kraftübertra-chamber is connected and together with it you are hindered and the best possible power transmission

den Reaktorkern umgebenden und gemeinsam mit gung sowie eine Entlastung der Rohrplatte erreichtsurrounding the reactor core and achieved together with supply and relief of the tube plate

dem Druckgefäß einen mit einem als Kühlmittel und wird.the pressure vessel one with one as a coolant and is.

zur Neutronenabsorption dienenden Medium gefüll- io Die zu diesem Zweck entwickelte erlindungsge-for neutron absorption serving medium filled io The invention developed for this purpose

ten Zwischenraum begrenzenden geschlossenen Be- mäße Vorrichtung der eingangs genannten Art ist da-The closed dimensions delimiting the intermediate space are of the type mentioned at the beginning.

halter bildet. " durch gekennzeichnet, daß in an sich bekannterholder forms. "characterized by that in itself known

Bei mit natürlichem Uran betriebenen Reaktoren Weise in dem Zwischenraum auf dem Boden desIn the case of reactors powered by natural uranium, way in the gap on the bottom of the

wird die erzeugte Leistung durch Druck-oder Siede- D.uckgefäßes ruhende vertikale Pfeiler angeordnetthe generated power is arranged by pressure or boiling pressure vessel resting vertical pillars

wasserkühlung mit schwerem Wasser abgeführt. Da- i₅ sind, daß an der Seitenwand der Dampfkammerwater cooling with heavy water dissipated. There _{are 5} that on the side wall of the steam chamber

bei ist die für die Kühlung erforderliehe Flüssigkeits- Kniehebel befestigt sind, die sich auf die Pfeiler ab-the liquid toggle levers required for cooling are attached to the pillars.

menge weit geringer als die für die Moderierung he- stützen und daß einer der Kniehebel starr an einemamount far less than that for moderation and that one of the toggle levers is rigidly attached to one

nötigte, und mar st daher gezwungen, im Reaktor- der Pfeiler befestigt ist, während die anderen jeweilsNecessary, and mar st therefore compelled, in the reactor- the pillar is fixed while the other each

kern besondere Brennstoffkanäle vorzusehen, die vom über ein Kugelgelenk auf je einem der anderen Pfeilercore special fuel channels to be provided, which are connected by a ball-and-socket joint to one of the other pillars

Kühlmittel durchströmt werden, wobei der Druck 20 ruhen.Coolant flowed through, the pressure 20 resting.

entweder von den die Brennstoffkanäle festlegenden Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindungeither of those defining the fuel channels. According to a further feature of the invention

Rohren oder von dem den Moderator und die Brenn- weist die Dampfkammer an ihrer Seitenwand einenPipes or of which the moderator and the combustion has the steam chamber on its side wall

stoffkanäle umgebenden Behälter aufgenommen wird. nachgiebigen Abschnitt auf und sind die Kniehebelmaterial channels surrounding container is added. yielding section and are the knee levers

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer oberhalb davon an der Seitenwand befestigt,
besonderen Bauweise von Reaktoren mit Druckgefäß. 25 Auf diese Weise kann sich der aus dem Modo-Bei diesen besteht insbesondere das Problem einer ratorflüssigkeitsbehälter und der Dampfkammer gemöglichst spannungsfreien Übertragung der vom Ge- bildete geschlossene Behälter unter Wärmeeinwirkung wicht der Brennelementanordnungen und Kühlmittel- ausgehend von einem durch die starre Befestigung sowie Moderatorfü.lung herrührenden Kräfte auf das eines der Pfeiler und eines der Kniehebel festgelegten Druckgefäß selbst oder T-agkor.-'ruktionen, die zu 30 Fixpunkt frei ausdehnen. Außerdem kommt es durch dessen Entlastung vorgeseher werden. den nachgiebigen Wandabschnitt automatisch zuThe present invention is concerned with an attached above it to the side wall,
special construction of reactors with pressure vessel. 25 In this way, there is the problem of a rator liquid container and the steam chamber as stress-free as possible transfer of the formed closed container under the influence of heat weight of the fuel element assemblies and coolant - starting from a through the rigid attachment and moderator feed. The forces originating from one of the pillars and one of the toggle levers act on the pressure vessel itself or T-agkor. Besides, it comes to be foreseen by its discharge. automatically closes the flexible wall section

Gemäß älterer Bauweise wird Me Reaktorkern- einem ersten Ausgleich zwischen dem Druck im Be-According to the older design, Me reactor core - a first balance between the pressure in the

konstruktion im wesentlichen durch ein Haltegitter hälterinneren und in dem Zwischenraum. WeitereConstruction essentially by a holding grid inside the container and in the space. Further

getragen, das selbst an der Innenseite des Druck- Ausgleichsanordnungen, die sofort ein Austreten vonworn, the self on the inside of the pressure equalization arrangements, which immediately leakage

gefäßes angeschweißt ist. Dadurch werden jedoch das 35 Medien in Richtung auf den Beton des Druckgefäßesthe vessel is welded on. However, this causes the media to move towards the concrete of the pressure vessel

freie »Arbeiten« bzw. Dehnungen und Kontraktionen anzeigen, können außerhalb davon beispielsweise inDisplay free »work« or stretching and contractions, outside of this, for example, in

des Gefäßes stark behindert, so daß zusätzlich zu den einem Umfangsraum untergebracht werden,of the vessel severely obstructed, so that in addition to the one circumferential space,

»normalen« Beanspruchungen beim Betrieb durch Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung"Normal" stresses during operation due to Further advantages and features of the invention

Druck, Temperatur und Lastaufnahme unerwünschte lassen sich aus der nachstehenden Beschreibung einerPressure, temperature, and undesirable loads can be identified from the description below of a

Biegespannungen auftreten. 40 als die Erfindung lediglich erläuternden, nicht aberBending stresses occur. 40 as merely illustrative of the invention, but not

In der britischen Patentschrift 903 480 wird daher einschränkenden Ausführungsbeispiel zu versteheneine Tragkonstruktion angegeben, bei der das Halte- den und in der Zeichnung veranschaulichten Ausfühgitter über einen mit Krempe versehenen Tragring rungsform für einen erfindungsgemäßen Kernreaktor auf einem mit dem Druckgefäß im unteren Bereich ersehen. In der Zeichnung zeigt
verschweißten senkrecht nach oben in das Druck- ₄₅ Fig. 1 einen Axialschnitt durch das Druckgefäß gefäß hineinragenden ringförmigen Träger ruht, der eines erfindungsgemäßen Kernreaktors und
sich nach unten zu durch die Gefäßwand hindurch F i g. 2 eine schematische Schnittdarstellung des fortsetzt. Tragring und Träger sind dabei nahe dem gesamten Reaktors.In British patent specification 903 480, therefore, a restrictive exemplary embodiment is given to understand a support structure in which the holding and the execution grid illustrated in the drawing can be seen on a support ring provided with a rim for a nuclear reactor according to the invention on a with the pressure vessel in the lower area. In the drawing shows
welded vertically upwards in the pressure ₄₅ Fig. 1 is an axial section through the pressure vessel tube protruding annular carrier rests, of a nuclear reactor according to the invention and
down through the vessel wall F i g. 2 is a schematic sectional view of the continuation. The support ring and carrier are close to the entire reactor.

oberen Ende des Trägers längs ihres Umfangs durch Wie die Figuren zeigen, besitzt der KernreaktorAs the figures show, the nuclear reactor has

Schrauben und Bolzen fest miteinander verbunden. 50 ein Druckgefäß 1, das den Reaktorkern umgibt undScrews and bolts firmly connected to each other. 50 a pressure vessel 1 surrounding the reactor core and

Eine Tragkonstruktion mit durch die Gefäßwand zum Auffangen des rund um diesen herrschendenA support structure with through the vessel wall to catch the prevailing around this

nach außen fortgeführten senkrechten Trägern ist Druckes gedacht ist, und rund um dieses Druck-vertical support extending to the outside is intended to be a print, and around this print-

auch der französischen Patentschrift 1415 502 zu gefäß 1 einen Umfangsraum 2 (Fig. 2), der gegenalso the French patent 1415 502 to vessel 1 a circumferential space 2 (Fig. 2), which against

entnehmen, nach der die Kernkonstruktion eines gas- radioaktive Strahlung abgeschirmt ist und unterrefer to, after which the core construction of a gas-radioactive radiation is shielded and under

gekühlten Reaktors in einem schalenartigen Gerüst 55 einem Druck gehalten wird, der erheblich unter demcooled reactor is held in a shell-like structure 55 a pressure which is considerably below that

ruht, das an seinem oberen Ende oder in einem ge- rund um den Reaktorkern herrschenden Druck liegt,rests, which lies at its upper end or in a pressure prevailing around the reactor core,

wissen Abstand davon nach unten zu eine ringförmige In dem Umfangsraum 2 sind Wärmetauscher 3 undknow distance from it down to an annular In the circumferential space 2 are heat exchangers 3 and

Konsole aufweist, die auf den vertikalen Trägern Stcuerorgane für die Kreisläufe für die WärmeabfuhrHas console that on the vertical supports control elements for the circuits for heat dissipation

ruht. untergebracht und münden außerdem vorzugsweiserests. housed and also preferably open

Abgesehen davon, daß diese bekannten Konstruk- 60 Durchlässe und Durchführungen für Leitungen,Apart from the fact that these well-known constructions- 60 passages and bushings for lines,

tionen von der erfindungsgemäß zu verbessernden Armaturen, Meßinstrumente und andere Einrichtun-functions of the fittings, measuring instruments and other equipment to be improved according to the invention

Konstruktion mit einem gesonderten Behälter mit gen, wie sie rung um das Druckgefäß an bestimmtenConstruction with a separate container with gene as they tion around the pressure vessel at certain

Moderatorkammer, Dampfkammer und mittlerer singulären Punkten aus dessen Betonwand austreten.Moderator chamber, steam chamber and middle singular points emerge from its concrete wall.

Rohrplatte zur Befestigung der Brennelementkanäle Der Umfangsraum 2 ist außerdem auf eine etwaigeTube plate for fastening the fuel assembly channels The circumferential space 2 is also on a possible

beträchtlich abweichen, greift bei diesen bekannten 65 radioaktive Verseuchung eingerichtet.differ considerably, attacks set up at these known 65 radioactive contamination.

Konstruktionen jeweils die Gesamtlast am Haltegitter Das Druckgefäß 1 besteht aus Beton, der durchConstructions each the total load on the retaining grid The pressure vessel 1 consists of concrete, which through

an, das im übrigen durch praktisch ausschließlich auf längsverlaufende Kabel 4, rundumlaufende Reifen 5on, the rest by practically exclusively on longitudinal cables 4, circumferential tires 5

Zug beanspruchte Elemente an den Vertikalträgern und durch die Vorspannung der Enden verstärkendeTensile stressed elements on the vertical girders and reinforced by the pretensioning of the ends

Spannkabel 6 unter Vorspannung gehalten wird, tinige dieser Spannkabel, zumindest diejenigen, die den unteren Boden durchqueren, sind niclu injiziert um eine Instrumentation der Kräfte während des Betriebs zu ermöglichen.Tension cable 6 is kept under tension, tinige of these tension cables, at least those that cross the lower floor, are niclu injected around to enable instrumentation of the forces during operation.

An beiden Enden wird das Druckgefäß 1 von Mannlöchern mit Verschlußstopfen 8 durchquert und innen hl es mit einer Abdichtungsiiaut 10 ausgekleidet, die in dem Beton verankert ist. Das Druckgefäß 1 ist kalt, und die Temperatur seiner inneren uiiu äußeren Oberflächen wird genau kontrolliert, um so jeglichen Temperaturgradienten, der zu einer Vermehrung der inneren Spannungen in dem Beton Anlaß geben könnte, auf das best, zu begrenzen. In den Figuren sind der Klarheit und Übersichtlichkeit haüvr die Kühlsysteme und die Regelsysteme für die Temperaturkontrolle nicht eingezeichnet.At both ends of the pressure vessel 1 is traversed by manholes with sealing plug 8 and the inside hl it with a Abdichtungsiiaut lined 10, which is anchored in the concrete. The pressure vessel 1 is cold and the temperature of its internal and external surfaces is carefully controlled so as to limit to the best possible any temperature gradient which could give rise to an increase in internal stresses in the concrete. For the sake of clarity and clarity, the cooling systems and the control systems for temperature control are not shown in the figures.

Im Inneren des Druckgefäßes 1 begrenzt ein geschlossener metallischer Behälter 12 (Fig. 1) zusammen mit der Abdichtungshaut 10 eir Mi Zwischenraum 14, der vollkommen von dem Reaktorkern getrennt und mit einem als Kühlmittel und zur Neutronenabsorption dienenden Medium, wie z.B. leichtem Wasser, gefüllt ist.In the interior of the pressure vessel 1, a closed one limits metallic container 12 (Fig. 1) together with the sealing skin 10 eir Mi gap 14, which is completely separated from the reactor core and with a medium serving as a coolant and neutron absorption such as light Water that is filled.

Der metallische Behälter 12 weist einen unteren TimI 13 auf, der einen Behälter für die Moderatorfli.ssigkeit, z. B. schweres Wasser, bildet und von Brennstoffelemente enthaltenden Längskanälen 16 durchquert wird, die an ihren oberen Enden an Hilsen 17 befestigt sind, die ihrerseits mit einer Rohrplatte 18 verschweißt sind, die einerseits den oberen Teil des Behälters 13 und andererseits den Boden einer darüberliegenden Dampfkammer 20 bildet. Zwischen den Hülsen 17 läuft ein Kühlmittel um. wobei als solches Kühlmittel vorzugsweise das in dem Zwischenraum 14 enthaltene leichte Wasser verwendet wird.The metallic container 12 has a lower part 13, which contains a container for the moderator liquid, z. B. heavy water, forms and longitudinal channels 16 containing fuel elements is traversed, which are attached at their upper ends to Hilsen 17, which in turn with a Tube plate 18 are welded, on the one hand the upper part of the container 13 and on the other hand the Forms the bottom of an overlying steam chamber 20. A coolant runs between the sleeves 17 around. the light water contained in the space 14 is preferably used as such a coolant will.

Die Kanäle 16 werden von einem Kühlmittel, vorzugsweise von schwerem Wasser, durchflossen, das unter der Einwirkung der sich in dem Reaktorkern entwickelnden Wärme in der Dampfkammer 20 verdampft. The channels 16 are traversed by a coolant, preferably heavy water, which evaporated in the steam chamber 20 under the action of the heat developing in the reactor core.

Oberhalb der Rohrplatte 18 weist die Dampfkammer 20 einen nachgiebigen Wandabschnitt 22 auf, an dem alle Durchführungsleitungen 23 und insbesondere die Eintritts- und Austrittsleitungen für das der Wärmeabfuhr dienende Medium, d. h. das schwere Wasser, befestigt sind.Above the tube plate 18, the steam chamber 20 has a flexible wall section 22 which all lead-through lines 23 and in particular the inlet and outlet lines for the Medium serving to dissipate heat, d. H. the heavy water, are attached.

Vor der Mündung der Leitungen 23 im Inneren der Dampfkammer 20 können Mittel zur Ablenkung des Dampfes und zu seiner Trocknung angeordnet sein, die der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nicht veranschaulicht sind.In front of the opening of the lines 23 in the interior of the steam chamber 20, means for deflecting of the steam and to be arranged for its drying, for the sake of clarity in the drawing are not illustrated.

Die Leitungen 23 durchqueren die Betonwand des Druckgefäßes 1 und sind an in dem Umfangsraum 2 untergebrachte Wärmetauscher 3 angeschlossen.The lines 23 traverse the concrete wall of the pressure vessel 1 and are in the circumferential space 2 housed heat exchanger 3 connected.

Der Behälter 12 ist auf seiner gesamten Wandfläche mit einer Wärmedämmung 26 überzogen, wobei rund um den Moderatorbehälter 13 eine Schutzpanzerung 28 zwischen die Wärmedämmung 26 und den Behälter 13 selbst eingeschoben ist. Die Kombination dieser Panzerung mit dem in dem Zwischenraum 14 enthalten^ Medium und dem Beton gewährleistet eine wirksame Abschirmung des Umfangsraumes 2.The container 12 is covered on its entire wall surface with a thermal insulation 26, wherein around the moderator container 13 a protective armor 28 between the thermal insulation 26 and the container 13 is pushed in itself. The combination of this armor with the one in the space 14 contained ^ medium and the concrete ensures effective shielding of the circumferential space 2.

Der obere Teil der Dampfkammer 20 kann durch einen Deckel verschlossen werden, der nach dem Einbringen der verschiedenen Organe in den geschlossenen Behälter 12 und insbesondere nach dem Einsetzen einer Beschickungsvorrichtung 30 für den Austausch der Brennstoffelemente aufgeschweißt wird, die zur Handhabung der Brennstoffelemente zwischen den Kanälen 16 und einem Entladesdiacht 32 bestimmt sind, der parallel zu dem Behälter 13 an der Rohrplatte 18 befestigt ist, sich außerhalb dieses Behälters 13 in der Innenwand des Druckgefäßes 1 fortsetzt und unterhalb davon ausmündet.The upper part of the steam chamber 20 can be closed by a lid, which is after Bringing the various organs into the closed container 12 and in particular after Insertion of a loading device 30 welded on for the exchange of the fuel elements is used to handle the fuel elements between the channels 16 and an unloading roof 32 are determined, which is attached parallel to the container 13 on the tube plate 18, outside this container 13 continues in the inner wall of the pressure vessel 1 and opens below it.

Außerdem können Stützschienen und andere Führungsorgane an der Wand der Dampfkammer 20 befestigt sein, die eine Verschiebung der einzelnen Bauteile ermöglichen.In addition, support rails and other guide elements can be attached to the wall of the steam chamber 20 be that allow a shift of the individual components.

Unterhalb des Moderatorbehalters 13 trägt eine Schulter an dem Druckgefäß 1 vertikale Pfeiler 34. während an der Seitenwand der Dampfkammer 20 Kniehebel 36 befestigt sind, die sich auf die Pfeiler 34 abstützen. Jeder der Kniehebel 36 ist mit seinem oberen Ende starr an der Seitenwand der Dampfkammer 20 oberhalb von deren nachgiebigem Abschnitt 22 befestigt, während das untere Ende jedes Kniehebels 36 einen Stützpunkt für den unteren Teil de- Dampfkammer 20, d. h. das Deckblech der Rohrplatte 18 bildet.Below the moderator container 13, a shoulder on the pressure vessel 1 carries vertical pillars 34, while toggle levers 36 are attached to the side wall of the steam chamber 20 and are supported on the pillars 34. Each of the toggle lever 36 is fixed with its upper end fixed to the side wall of the steaming chamber 20 above the resilient portion 22 while the lower end of each toggle lever 36 a fulcrum for the lower part de- steam chamber 20 that forms the cover plate of the tube plate eighteenth

Von den Kniehebeln ist einer (36a) starr an seinem zugehörigen Pfeiler 34a befestigt, während die anderen Kniehebe! 36 einfach über Kugelgelenke 38 auf dem zugehörigen Pfeiler 34 aufsitzen. Vorzugsweise ist der fest mit seinem Kniehebel 36a verbundene Pfeiler 34 a der dem Entladeschacht 32 nächstliegende Pfeiler.Of the toggle levers, one (36a) is rigidly attached to its associated pillar 34a, while the other Knee lift! 36 simply sit on the associated pillar 34 via ball joints 38. Preferably the pillar 34a, which is firmly connected to its toggle lever 36a, is the one closest to the unloading shaft 32 Pier.

Auf diese Weise wird der gesamte metallische Behälter 12 durch die Rohrplatte 18 gehalten, die ihrerseits auf den Kniehebeln 36 und über diese auf den Pfeilern 34 ruht. Da nur der eine Kniehebel 36« mit dem zugehörigen Pfeiler 34 a starr verbunden ist, können sich Umfangsdehnungen des Behälters 12 unter Wärmeeinwirkung ausgehend von dem auf diese Weise gebildeten Fixpunkt frei vollziehen. Außerdem vermeidet die Befestigung der Kniehebel 36 an dem Behälter 12 oberhalb ües nachgiebigen Abschnitts 22 von dessen Wandung jegliche Beanspruchung für den Behälter 12.In this way, the entire metallic container 12 is held by the tube plate 18, which in turn rests on the toggle levers 36 and via these on the pillars 34. There is only one knee lever 36 "with the associated pillar 34 a is rigidly connected, circumferential expansions of the container 12 under the action of heat starting from the fixed point formed in this way freely. In addition, the attachment of the toggle lever 36 to the container 12 avoids yielding above ües Section 22 of its wall exposes the container 12 to any stress.

Unterhalb des Moderatorbehälters 13 setzt sich der Zwischenraum 14 in einer Kammer 40 fort, in der eine Steuervorrichtung 42 für die Steuerstäbe 44 des Reaktors untergebracht ist, welche Kammer 40 durch den unteren Verschlußstopfen 8 verschlossen wird. Auf diese Weise lassen sich Wartungsarbeiten an der Steuervorrichtung 42 ebenso wie an einem Antriebsmotor 29 für die Beschickungsvorrichtung30 bei stillstehendem Kernreaktor unter Eindringen in den Zwischenraum 14 vornehmen. Da alle diese Bauteile in dem Kühlmittel angeordnet sind, werden sie außerdem auf etn-r niedrigen Temperatur gehalten.Below the moderator container 13, the space 14 continues in a chamber 40 in which a control device 42 for the control rods 44 of the reactor is accommodated, which chamber 40 through the lower plug 8 is closed. In this way, maintenance work on the Control device 42 as well as on a drive motor 29 for the loading device 30 when it is at a standstill Carry out a nuclear reactor by penetrating into the space 14. Since all of these components are in The coolant are arranged, they are also kept at a low temperature.

Bei einem solchen Reaktor ist die Wand des geschlossenen Behälters 12 keinem nennenswerten Druck unterworfen, da der Druck der Kühlflüssigkeit in dem Zwischenraum 14 auf etwa dem gleichen Wert gehalten wird, wie er im Inneren des Behälters 12 herrscht.In such a reactor, the wall of the closed container 12 is not significant Subject to pressure, since the pressure of the cooling liquid in the space 14 is about the same value is held as it prevails inside the container 12.

Außerdem wird ein erster Druckausgleich durch den nachgiebigen Wandabschnitt 22 gewährleistet, der sich unter der Einwirkung von Druckdifferenzen zwischen dem Behälter 12 und dem Zwischenraum 14 deformiert.In addition, a first pressure equalization is ensured by the flexible wall section 22, which is under the action of pressure differences between the container 12 and the space 14 deformed.

Um jedoch das Gleichgewicht und sogar eine Druckgleichheit aufrechtzuerhalten, sind Vorzugs-However, in order to maintain the equilibrium and even an equilibrium of pressure, preferential

weise in dem Umfangsraum 2 Ausgleichsbehälter 46 untergebracht; diese Ausgleichsbehälter weisen jeweils zwei Abteile 46« und 46/) auf. die mil dem Zwischenraum 14 bzw. mit dem unteren Teil des das flüssige schwere Wasser enthaltenden Moderatorbehälters 13 verbunden sind. Dabei ist in den Ausgleichsbehältern 46 jeweils eine nachgiebige Membran 48. die beispielsweise aus Kunststoff besteht, in tier Weise dicht mit den Behälterwändcn verbunden, daß struktion alle singulären Punkte zu vermeiden, für tue sieh die Art der Beanspruchung beim Betrieb, tlie Güte tier Ausführung bei der Fertigung, die Fertigungskontrolle und die Betriebsüberwachung nicht in befriedigender Weise gewährleisten lassen. Alle dies·, singulären Punkte sind daher in dem Umfangsraum 2 zu.s 'nmcngefal.lt, der auf eine etwaige radioaktive Verseuchung mit Tritium eingerichtet und mit Mitteln zum Lingreifen unter Fernbedienung ausge-wise, in the circumferential space 2 compensation tank 46 housed; these expansion tanks each have two compartments 46 ″ and 46 /). the mil dem Intermediate space 14 or with the lower part of the moderator container containing the liquid heavy water 13 are connected. There is a flexible membrane in each of the expansion tanks 46 48. which consists, for example, of plastic, tightly connected to the container walls in animal manner that struktion to avoid all singular points, for do see the type of stress in operation, tlie Quality tier execution in production, production control and fail to ensure operational monitoring in a satisfactory manner. All This, singular points are therefore falling in the circumferential space 2 to.s' nmcn.lt on a possible radioactive Tritium contamination established and controlled with remote control means for reaching

sie die beiden Abteile 46« und 46/) des jeweiligen io rüstet ist. die sich leicht entseuchen lassen.it has equipped the two compartments 46 ″ and 46 /) of the respective io. which can be easily disinfected.

Außerdem weist der Umfangsraum 2 vorzugsweise eine Sicherheitseinrichtung auf, die auf einen Oruckabfall in dem Zwischenraum 14, der einem erhebliehen Leckverlust durch die Abdichtungshaul 10 hinh ih d Wi hIn addition, the peripheral space 2 preferably has a safety device which reacts to a drop in pressure in the interspace 14, which suffers from a considerable loss of leakage through the sealing haul 10 ih d Wi h

Behälters 46 vollkommen voneinander isoliert, sich jedoch unter der [Einwirkung von Druckdifferenzen zwischen diesen Abteilen zu deformieren vermag.Container 46 completely isolated from one another, but under the [action of pressure differences able to deform between these compartments.

Auf diese Weise wird eine Druckänderung in demIn this way there is a pressure change in the

Zwischenraum 14 bzw. in dem Moderatorbehälter 13 15 durch entspricht, in der Weise anspricht, daß eine sofort über eine Verschiebung der Membranen 48 zu starke Deformation des nachgiebigen Wandabtlurch eine Druckänderung in dem jeweils anderen schnittes 22 oder gar ein Bruch des Behälters 12 verBehälter ausgeglichen. Das Volumen der Abteile 46« mieden bleibt. Zu dieser Vorrichtung gehört eine l.ciuncl 46/) ist jedoch so berechnet, daß eine Ausdeh- lung 50. die von einer der Verbindungsleitungen 23 mmg des leichten Wassers unter dem Iiinllul.1 von 20 zu dem Wärmelauscher 3 abzweigt und innerhalb desGap 14 or in the moderator container 13 15 corresponds to, in such a way that one responds immediately through a displacement of the membranes 48 too strong deformation of the flexible wall abutment a change in pressure in the respective other section 22 or even a rupture of the container 12 balanced. The volume of the compartments 46 'remains avoided. A l.ciuncl belongs to this device 46 /) is, however, calculated in such a way that an expansion 50. that of one of the connecting lines 23 mmg of the light water branches off under the Iiinllul.1 of 20 to the heat exchanger 3 and within the

1 emperaturänderungen Berücksichtigung finden kann. Die obenbeschriebene Ausgleichsvorrichtung kann die Aufgabe eines Überwachungsorganes für die Abdichlimgshaul IO übernehmen und sehr geringe Leckverluste an dieser Abdichurngshaut kompensieren. Praktisch wird der durch einen solchen Leckverlust in dem Zwischenraum 14 hervorgerufene Druckabfall sofort durch eine Verschiebung der Membranen 48 kompensiert, die einen Druckabfall in dein Behälter 52 atislöM.1 temperature changes can be taken into account. The compensation device described above can serve as a monitoring device for the Abdichlimgshaul IO take over and compensate very low leakage losses on this sealing skin. The pressure drop in the space 14 caused by such leakage becomes practical Immediately compensated for by a shift in the diaphragms 48, which creates a pressure drop in your container 52 atislöM.

Zur Steigerung der Sicherheit werden vorzugsweise mehrere Aiisgleichsvorriehlungcn 46 in dem Umfangsraum 2 parallel zueinander geschaltet.In order to increase safety, a plurality of equalizing devices 46 are preferably provided in the circumferential space 2 connected in parallel to each other.

Anzumerken ist. daß bei einer Druckdifferenz von 100 bar der Durchsatz an Wasserdampf pro cm- Öffnung in 15 Minuten die Größenordnung von 1 Tonne erreicht, während unter den gleichen Bedingungen tier Durchsatz an flüssigem Wasser 0.5 t pro Minute beträgt.It should be noted. that at a pressure difference of 100 bar is the throughput of water vapor per cm opening reached the order of 1 ton in 15 minutes while under the same conditions tier throughput of liquid water is 0.5 t per minute.

Fin Leck in der Abdichtungshaul 10 kann sich aus einem Fehler bei der Konzeption (beispielsweise schlecht berechnete Spannungen oder lokale F.rmüdiingserscheinungen) aus einer fehlerhaften Ausführung (ungenügende Abstützung auf die Betonwand ties Druckgefäßes. Verwendung von Blechen schleehter Uualität oder schlechte Ausführung der Schweißnähte) oder aus einem Zwischenfall beim Betrieb (einer lokalen Zerstörung der thermischen Isolierung im Falle der bisher gebauten Reaktoren, einer Ver-Umfangsuuimes 2 in einer Reihe von Röhrchen 52 unterschiedlichen Durchmessers endet, die mit Diaphragmen verschlossen und oberhalb eines von einer Rohrschlange 56 umgebenen Behälters 54 angeordnet sind. Die Rohrchen 52 öffnen sich im Falle eines zu .'roßcn Druckanstieges im Inneren der Dampfkammer 20 und gestatten dann eine Abführung von in dieser Kammer enthaltenem Schwerwasser-Dampf, welcher Dampf sich dann in dem Behälter 54 kondensiert und darin gekühl! und wiedergewonnen wird. Die Steuerung der Röhrchen52 laLIt sie!? mit jedem geeigneten Mittel und insbesondere mit einem System vornehmen, das von der Ausgleichsvorrichtung46 gesteuert wird, wenn diese nicht mehr zur Herstellung des Druckausgleichs in der Lage ist.Fin leak in the sealing haul 10 can result from a design error (e.g. poorly calculated stresses or local fatigue phenomena) from a faulty execution (insufficient support on the concrete wall of the pressure vessel. Use of sheet metal poorer Quality or poor execution of the welds) or from an incident during operation (a local destruction of the thermal insulation in the case of the reactors built up to now, a loss of scope 2 ends in a series of tubes 52 of different diameters with diaphragms closed and arranged above a container 54 surrounded by a pipe coil 56 are. The tubes 52 open in the event of an excessive pressure increase in the interior of the steam chamber 20 and then allow a discharge of heavy water steam contained in this chamber, which vapor then condenses in the container 54 and is cooled therein! and is regained. The control of the tubes52 lets you !? with everybody suitable means and in particular with a system controlled by the balancing device46 when it is no longer able to equalize the pressure.

Zur weiteren F.rhöhung der Sicherheit ist der Umfangsraum 2 selbst mit einer zu einem Becken 62 mit leichtem Wasser führenden Verbindungsleitung 60 ausgestattet, welche Leitung durch eine Scheibe 64 verschlossen wird, die zerbirst, sobald der Druck in dem Umfangsraum 2 einen vorgegebenen Wert übersteigt. To further increase security, the circumferential space 2 itself is provided with a basin 62 light water-carrying connecting line 60, which line is provided by a washer 64 which bursts as soon as the pressure is in the circumferential space 2 exceeds a predetermined value.

Der Dampf und insbesondere der Schwerwasser-Dampf, der in dem Umfangsraum 2 enthalten ist. schlägt sich dann in dem Wasserbecken 62 nieder, und das Druckgefäß 1 des Reaktors wird vor zu großem Druckanstieg bewahrt.The steam and in particular the heavy water steam contained in the peripheral space 2. then precipitates in the water basin 62, and the pressure vessel 1 of the reactor is closed high pressure rise.

Selbstverständlich lassen sich an der beschriebenen Ausführungsform der Frfindung zahlreiche Abvvand-Of course, numerous variations can be made in the described embodiment of the invention.

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stopfung in dem Kühlersystem für die Abdichtungs- 5° lungen vornehmen, ohne den Bereich der ErfindungMake stuffing in the cooler system for the sealing 5 ° lungs, without the scope of the invention

haut, einer Korrosion an bestimmten besonders be- zu verlassen.skin to leave a corrosion on certain particularly.

anspruchtcn Zonen) herrühren.claimed zones).

An den in dem vorgespannten Beton des Druckgefäßes verankerten und parallel dazu verlaufenden Teilen der Abdichtungshaut können solche Risse einige H) mm- nicht überschreiten und lassen sich durch das obenbeschriebene Druckausgleichssystem während des für eine Druckabsenkung nach dem Stillsetzen des Reaktors durch Kühlung des schweren Wassers in den Wärmetauschern erforderlichen Zeitrautnes beherrschen.On the anchored in the prestressed concrete of the pressure vessel and running parallel to it Such cracks cannot exceed a few H) mm- parts of the sealing skin and can by the above-described pressure equalization system during the for a pressure reduction after Shutting down the reactor by cooling the heavy water in the heat exchangers dominate.

Jedoch gibt es singuläre Punkte, wo die metallische Abdichtungshaut sich nicht auf den Beton abstützen kann wie beispielsweise hei Leitungen oder Durchführungen, und an diesen Stellen lassen sich Zvvischcnfällc vorhergehen, bei denen man mit Rissen rechnen muH· die einige Quadralzcntimeler überschreiten. Dciii.Mifiilee ist es erforderlich, in der Kon-However, there are singular points where the metallic sealing skin does not rest on the concrete can, for example, in lines or bushings, and at these points intervening events can be preceded, in which one can find cracks must calculate which exceed a few quadrants. Dciii.Mifiilee it is necessary in the con-

Claims

Patent claims:

L Atomic nuclear reactor with liquid moderato and liquid coolant, with which inside a pressure vessel lined with a sealing skin a moderator liquid container vei via a tube plate carrying fuel channels with an overlying steam chamber is bound and together with it a surrounding the rc actuator core and together with dct Pressure vessel with a medium g <serving as a coolant υπ for neutron absorption closed container delimiting the filled interspace, thereby gckenr draws that in a known manner vertical pillars (3

34α) are arranged that on the side wall of the steam chamber (20) toggle levers (36, 36a) are attached, which are supported on the pillars (34, 34a) , and that one of the toggle levers (36a) is rigidly attached to one of the pillars ( 34a) is attached, while the other (36) each rest via a ball joint (38) on one of the other pillars (34).

2. Atomic nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the steam chamber (20) on its side wall has a flexible section (22) and that the toggle levers (36, 36a) above it are attached to the side wall.

3. Atomic nuclear reactor according to claim 2, characterized in that the resilient section (22) the side wall of the steam chamber (20) line

lines (23) that traverse the pressure vessel (1) and the steam chamber with heat exchangers (3) connect, which are housed in a circumferential space (2), the Duichfüh Circulation lines, passages for fittings and other passages of the pressure vessel surrounds.

4. Atomic nuclear reactor according to claim 3, characterized in that one of the connecting lines (23) connects the steam chamber (20) with a series of safety tubes (52) which selectively opener under the action of a temporary increase in pressure in the steam chamber and refrigerant withdrawn above a reservoir (54) for recovery and cooling; are arranged in the peripheral space (2).

1 sheet of drawings