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Kernreaktoranlage Die Erfindung betrifft Kernreaktoranlagen und insbesondere
Dampferzeugeranordnungen für solche Anlagen.
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Im Rahmen der Erfindung wird von einer Kernreaktoranlage ausgegangen,
welche einen im Reaktortrakt untergebrachten Reaktor, ferner mindestens einen Dampferzeuger,
weiter den Reaktor mit dem Dampferzeuger verbindende, die im Reaktor erzeugte Wärme
dem Dampferzeuger zuführende Primär-Kühlmittelleitungen und an diesen Dampferzeuger
angeschlossene,
von ihm Wärme abführende Leitungen aufweist, welch
letztere einem Sekundärteil der Reaktoranlage zugeordnet sind.
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Bei bekannten derartigen Kernreaktoranlagen sind die Dampferzeuger
vollständig innerhalb des Reaktortraktes untergebracht. Eine solche Anordnung bringt
jedoch die Gefahr mit sich, daß aus dem sekundären Anlageteil Dampf in den Reaktortrakt
eindringt, wenn Dampf- und/oder Speisewasserleitungen des sekundären Anlageteiles
innerhalb des Reaktortraktes undicht werden bzw. bersten.
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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Kernreaktoren
der vorstehend erwähnten rt einerseits die Gefahr zu beseitigen, daß Dampf- und/oder
Speisewasserleitungen des sekundären Anlageteiles innerhalb des den Kernreaktor
beherbergenden ReaKtortraKtes undicht werden bzw. bersten können, und andererseits
soll gleichzeitig der Reaktortrakt kleiner ausgebildet werden, ohne daß hierdurch
die sicherheit der Raktoranlage verschlechtert wird.
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Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist eine Kernreaktoranlage der
eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Dampferzeuger durch die Wand bzw. die Wände des Reaktortraktes hindurcherstreckt,
daß ferner die Primär-Kühlmittelleitungen an den innerhalb des Reaktortraktes gelegenen
Abschnitt des Dampferzeugers angschlossen sind und daß die vom Dampferzeuger Wärme
abführenden, dem sekundären Anlageteil zugeordneten Leitungen an den außerhalb des
Reaktortraktes gelegenen Dampferzeugerabschnitt angschlossen sind.
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Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden beschrieben.
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Es stellen dar: Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt einer Kernreaktoranlage
nach der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf eine Kernreaktoranlage
mit mehreren gemäß der Erfindung angeordneten Dampferzeugern, und Fig. 3 eine schematisen
Aufsicht auf eine Kernreaktoranlage mit einer gemäß der Erfindung nochmals anderen
Anordnung der Dampferzeuger.
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Die in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellte Kernraktoranlage weist
einen Reaktortrakt CV, ferner einen Reaktor R, weiter einen Verdichter P, fernerhin
eine Primär-Umwälzpumpe PP, weiterhin einen Dampferzeuger SG und endlich eine Turbinen-Generatoreinheit
TG auf. Die Turbinen-Generatoreinheit TG kann sich beispielsweise aus einer Dampfturbine,
einem elektrischen Generator, einem Kondensator, einer Kondensatpumpe und einem
Speisewasservorwärmer zusammensetzen, welche Teile alle an sich bekannt sind. Der
Kernreaktor R bildet die Energiequelle für diese Energieanlage.
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Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist der Reaktor; trakt CV einen
Bodenteil, eine allgemein halbkugelförmige Kuppel 12 und einen horizontalen Erweiterungsteil
13 auf.
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Innerhalb des Reaktortraktes sind geeignete, nicht dargestellteMittel
zur Verhinderung eines Druckaufbaues vorgesehen, welche zum Schutze-des gesamten
Reaktortraktes im Falle eines Bruches im- primären Anlageteil dienen Der Reaktortrakt
besteht aus Beton oder anderem geeignetem Material. Der Reaktor R ist in einem Schacht
bzw. einer im Bodenteil 11 des Reaktortraktes CV gebildeten Vertiefung 14 untergebracht.
Er wird durch einen Flansch bzw.
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einen Tragring 15 gehalten, welcher auf einem an-der Wandung
der
Vertiefung 14 gebildeten Absatz 16 ruht. Durch den Verdichter P wird im primären
Kühlmittelabschnitt ein verhältnismäßig hoher Druck aufrechterhalten. Der primåre
Kühlmittelabschnittumfaßt unter anderem die Primär-Umwälzpumpe PP, einen Rohrabschnitt
17 des Dampferzeugers SG und die Primär-Kühlmittelverbindungen 18.
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Wie bereits eingangs erwähnt wurde, ist bei den bekannten Kernenergieanlagen
der Dampferzeuger jeweils vollkommen innerhalb des Reaktortraktes CV untergebracht.
Im Gegensatz hierzu ragt gemäB-der Erfindung nur der untere Abschnitt 21des Dampferzeugers
SG, an welchen die Primär-Kühlmittelleitungen 18 angeschlossen sind, in den Reaktortrakt
CV hinein. Der obere Abschnitt 22 des Dampferzeugers SG, zu welchem dem sekundären
Anlageteil zugeordnete Leitungen 23 geführt sind, befindet sich gemäß der Erfindung
außerhalb des Reaktortraktes CV. Die Sekundärleitungen 23 setzen sich aus einer
Dampfleitung und einer Speisewasserleitung zusammen, welche dem Dampferzeuger SG
mit der Turbineneinheit der Energiestation verbinden.
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Gemäß Fig. 1 ragt der untere Abschnitt 21 des Dampferzeugers durch
eine im horizontalen oberen Teil des Reaktortrakt-Erweiterungsteiles 15 gebildete
Öffnung 24 hindurch.
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Der Gehäuseteil des oberen Dampferzeugerabschnittes 22 ist vorzugsweise
größer als der Gehäuseteil des unteren Dampferzeugerabschnittes 21, so daß ein Absatz
gebildet ist, welcher rund um die ffnung 24 herum auf der Oberfläche des horizontalen
Erweiterungstelies 13 aufsitzt. Gewünschtenfalls kann das Gehäuse des Dampferzeugers
SG mit einem Flansch versehen sein, welcher in der Weise an dem Erweiterungsteil
15 befestigt ist, daß eine begrenzte relative Bewegung möglich ist. Diese Befestigungsart
stellt lediglich eine der Möglichkeiten dar, wie der Dampferzeuger in den horizontalen
Erweiterungsteil 15 eingesetzt werden kann. Ferner kann ein den Dampferzeuger SG
gegen die äußeren Einwirkungen schützendes Zusatzgehäuse 25 vorgesehen sein.
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Die Anordnung nach der Erfindung steht nicht im Widerspruch mit der
erforderlichen allgemeinen Sicherheit, wenn man als Vergleich hierzu die typischen
Anordnungen der genannten bekannten Reaktoranlagen betrachtet, welche zwischen einer
im primären Kühlmittel system auftretenden Radioaktivität und der Außenatmosphäre
zwei Sperren haben. Die erste Sperre wird durch die Rohre des Dampferzeugers gebildet,
während die zweite Sperre durch die außerhalb des Reaktortraktes verlaufenden Dampf-
und Speisewasserleitungen gebildet wird. Betrachtet man hierzu die Anordnung nach
der Erfindung, wobei hervorzt-heben ist, daß der den Dampferzeuger tragende und
die Reaktor-Kühlmittelleitungen
beherbergende Bauteile ein Bestandteil
des Reaktortraktes in Form einer Erweiterung desselben ist, so erkennt man, daß
unter Einbeziehung der Gehäuseoberfläche des Dampferzeugers als Sperre die genannten
beiden Sperren noch voll wirksam sind.
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Die Anordnung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß ein Undichtwerden
bzw. ein Bruch der Dampfleitung und/oder der Speisewasserleitung innerhalb des Reaktortraktes
keinen Druckanstieg mehr zur Folge hat, was bei den genannten bekannten Reaktoranlagen,
bei welchen die Dampf- und Speisewasserleitungen teilweise innerhalb des Reaktortraktes
verlaufen, ein besonderes Problem darstellt. Hierdurch kann im Vergleich zu bekannten
Reaktor4-rakten für vergleichbare Reaktoren und Dampferzeuger der Reaktortrakt gemäß
der Erfindung nunmehr auch kleiner ausgebildet werden. Ein weiterer Vorteil der
Anordnung nach der Erfindung besteht darin, daß die Dampfseite des Dampferzeugers
zum Zwecke irgendwelcher Arbeiten an den Rohren gemäß der Erfindung nunmehr von
außerhalb des Reaktortraktes zugänglich ist. Ferner ist es durch die Anordnung nach
der Erfindung möglich, fiir'die-im Reaktortrakt untergebrachtenEinrichtungen-tn-ehr
freien Raum zu belassen.
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Wie aus Fi'. 2 der Zeichnungen hervorgeht, können an
einem
horizontalen Erweiterungsteil 15 des Reaktortraktes in der in Fig. 1 dargestellten
Weise auch mehrere Dampferzeuger ,SG angeordnet und mit dem Reaktor R verbunden
sein.
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Durch eine Gruppierung der Dampferzeuger in der dargestellten reise
erreicht man eine wirtschaftliche Anordnung und einen hiedregeren Druckabfall.
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Gewünsehtenfalls können die Dampferzeuger SG auch in der in Fig.
) der Zeichnungen dargestellten Weise angeordnet sein, gemaß welcher Jeder Dampferzeuger
an einem getrennten Erweibenrngsteil 1)' des Reaktortraktes CV angeordnet ist. Die
Dampferzeuger sind mittels Primärleitungen in gleicher Weise an den Reaktor R angeschlossen,
wie dies in Fig. 1. der Zeichnungen dargestellt ist. Selbstverständlich können an
weiteren Erweiterungsteilen des des Reaktortraktes CV noch zusätzliche Dampferzeuger
angeschlossen werden.