DE1916906A1 - Kernreaktor - Google Patents

Kernreaktor

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Cox Trevor Charles
Broughton Kenneth John
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Atomic Power Constructions Ltd
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • G21C13/02Details
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/02Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
    • GPHYSICS
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    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/02Details of handling arrangements
    • G21C19/04Means for controlling flow of coolant over objects being handled; Means for controlling flow of coolant through channel being serviced, e.g. for preventing "blow-out"
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Description

  • B e s c h r e i b u n g zum Patentgesuch "Kernreaktor" Die Erfindung betrifft Kernreaktoren mit einem Reaktorkern und mit einer Anzahl von Beschickungskanälen zum Bewegen von Kernteilen oder -einheiten zu dem Reaktorkern und aus diesem heraus. Sie bezicht sich dabei insbesondere, jedoch nicht absschließlich auf die Konstruktion von Beschickungskanälen oder -bahnen, Brennstoffelementen, Brennstoffbaugruppen und Brennelementträgern für gasgekühlte, graphitmoderierte Kernreaktoren.
  • Herkömmliche gasgekühlte, graphitmoderierte Kernreaktoren arbeiten mit Brennelementträgern, von denen jeder aus einer Anzahl im wesentlichen identischer Brennelementbaugruppen besteht, die ende an Ende miteinander verbunden sind unter Bildtmg einer einzigen Bzue-inheit, deren Lunge im wesentlichen gleich der Höhe des Reaktorkerns ist. ine Brennelementanordnung besteht aus einer Zusammenstellung ernselner Brennstoffelemente, die in einer Tragkonstruktion angebracht und fertig rum Einsetzen in einen Reaktor sind. Das Brennstoffelement ist das kleinste gesonderte Bauteil, das einen für den Einsatz in einem Kernreaktor vorbereiteten Kernbrennstoff enthält.
  • Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung ist ein Beschickungsrohr definiert als ein Führungsteil oder derjenige Teil eines Führungsteiles, das eine Kerneinheit wahrend deren Bewegung zu und von dem Kern des Reaktors umschließt, das jedoch nicht die Kerneinheit enthalt, wenn sich diese in ihrer Betriebsstellung als ein Teil des Reaktorkerns befindet. Die Bezeichnung "Kerneinheit" schließt jeden ScXgenstand ein, s.B. Brennstoff, Regelstäbe oder Flußdetektoren, der in den Reaktorkern hinein und aus diesem unter Bedingungen herausbewegt werden muß, bei denen eine dynamische Flatterschwinguncg des Gegenstandes eintreten lcann.
  • Ein typischer Beschickungskanal oder eine Beschickllngsbahn umfaßt einen Brennstoffkanal, ein Beschickungsrohr und ein Standrohr. per Brennstofflanal selbst wird von einer Reihe axial sudgerichteter Bohrungen in dem den lLloderatorkern darstellenden Graphitblock gebildet. Der obere Reflektor über dem Reaktorkern oder Core wird gebildet von Graphitblicken aus unterscEliedlicllem FlaterialX un(l der Beschickungskanal besteht in diesem Bereich aus einem Beschickungsrohr, das sich aufwärts durch eine Druckglöcke (wenn eine solcile verwendet wird), wie sie in der britischen Patentanmeldung Nr. 36 760/64 beschrieben ist, erstrecket.
  • Der Beschickungskanal wird vervollständig durch ein Standrohr, das sich von dem Beschic.cungsrohr durch den Beton-ReaT=tordruckbehälter zu der Reaktor-Beschickungsseite aufwärterstrec'-to Theoretisch würde es genügen, ein einzelnes Rohr zu verwenden, das sich von der Oberseite des Reaktor]erns zu der Beschickungsseite des Reaktors erstreckt und einen Innendurchmesser h&t, der ausreichend ist für ein Nenngleitspiel fur eine Kerneinheit, z.B. für einen Brennelementträger. In Praxis ist das Rohr jedoch in zwei Teile - das Beschickungsrohr und das Standrohr -, wie in dem vorhergehunden Absatz beschriehen, unterteilt, und es ist erforderlich, für spielräume zu sorgen, die viel größer sind als das oben erwähnte Gleitspiel, um einen Spielraum für eine Verformung zu schiffen, die herrühren kann von einer Wärme- und Spannungsbewegung der verschiedenen Bauelemente, durch die das Beschickungsrohr und das Standrohr hindurchführen. Zusätzlich muß auch für die Zulässigkeit einer mögliclien Fehlausrichtung des Beschickungsrohres und des Standrohres gesorgt werden ebenso wie für die Zulässigkeit einer axialen Fehlausrichtung der Bestandteile des Brennelementträgers, für die Zulässigkeit von im Durchmesser größeren Bestandteilen des Brennelementträgers und für die Notwendigkeit, den Durchmesser des Beschickungsrohres über einen wesentlichen Teil seiner Länge zu vergrößern, um den Kühlgasdurchfluß in dem Brennelementträger während des Ladens und Entladens aufrechtzuerhalten.
  • Es wurde festgestellt, daß die Kerneinheit beim Brennelementwechsel während des Betriebes einer aerodynamischen Flatterschwingung ausgesetzt ist, ganz besonders in dem fortgeschrittenen gasgekühlten Reaktortyp (AGR) mit seiner heträchtlich erhöhten Wärmebelastung und -leistung der Kerneinheit sowie den erhöhten Kühlgas-Durchflußmengen und -geschwindigReiten. Eine solche Flatterschwingung kann sowohl die Kerneinheit als auch den Kanal beschädigen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Kernreaktoren hinsichtlich der Ausbildung der Beschickungskanäle und -bahnen nu vermeiden.
  • Ein Kernreaktor mit einem Reaktorkern und mit einer Anzahl von BeschicJcungskanälen zum Bewegen von Kern teilen oder -einheiten zu dem Reaktorkern und aus diesem heraus ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Engstelle für jeden Beschickungskanal, die den Querschnitt mindestens eines Teiles des Besciickungskanals verringert für die Bewegung von Kerneinheiten entlang dem Beschickungskanal ohne effektive Verringerung des Kanalquerschnittes für den Kühlmitteldurchfluß des Reaktors.
  • Der Beschickungskanal oder die Beschickungsbahn kann mindestens ein inneres Führungsstück aufweisen, das einen effektiven Weg für die Bewegung eines Kernteiles schafft, das eine geringere Querschnittsfläche hat, als sie für den Kühlmitteldurchfluß zur Verfügung steht.
  • Das Führungsstück kann aus einem Einsatzrohr bestehen, das in dem Beschickungskanal angeordnet und im Abstand von dessen Wandung gehalten ist.
  • Das Einsatzrohr kann zylindrisch sein oder kann einen oberen Abschnitt zylindrischer Form und einen unteren kegelstumpfförmigen Abschnitt haben. Die Ausdrücke "oberer" und "unterer" werden verwendet mit Bezug auf die Ausrichtung des Einsatzrohres im Betrieb.
  • Das Einsatzrohr kann auch vollständig aus kegelstumpfförmigen Abschnitten bestehen, deren Konturen so sind, daß ein im wesentlichen minimaler Spielraum für eine durch das Einsatzrohr hindurchbewegte Kerneinheit vorhanden ist. Die Wandung des Einsatzrohres kann perforiert sein.
  • Das innere Fä'hrungsstücic kann eine oder mehrere Rippen umfassen, die von der Wand des Beschickungskanals radial einwärts hervorspringen, und in dieser Form wird es normalerweise erforderlich sein, mindestens drei Rippen vorzusehen, die in gleichem Abstand rings über die Wandung des Beschickungskanals verteilt sind.
  • Jede Rippe kann einen unteren Teil haben, der sich weiter einwärts erstreckt, und einen oberen Teil, der weniger in den Beschickungskanal hineinragt. Die Teile können durch einen Abschnitt miteinander verbunden sein, über den sich die Einwärtserstreckung graduell von dem größeren zu dem kleineren Wert ändert.
  • Um für einen körperlichen Zusammenhalt der Kernninheit zu sorgen, verringert das innere t;insatzstück das Au:;-maß der Änderungen der Kühlmittelgeschwindigkeiten, wenn das vordere bzw. hintere Ende der Kerneinheit DurcElmesser-oder Querschnitt änderungen in dem Beschickunqsjcanal passiert.
  • Eine weitere Eigenschaft derartiger innerer Einsatzstücke, besonders nach Art des perforierten EWinsatzrohres, besteiit darin, daß, wenn sie an einer Durchmesser- oder Querschnittsverengung in dem Beschickungskanal enden, das Ausmaß der Änderungen der Strömung und der Strömungsgeschwindigkeit stark reduziert wird, und hierdurch wird auch das Ausmaß der aerodynamischen Erregung der Kerneintleit verringert.
  • Die Kerneiniteit, die ein strangförmiger Brennelementträger, eine Brenstoffanordnung oder ein Brennelement sein kann, kann mindestens ein Stabilisierungstel aufweisen,~das sich von der Einheit auswärts erstreckt und das oder die zusammen eng in den Beschickungskanal oder einen Teil davon passen, durch den die Einheit eingesetzt werden soll.
  • Das Stabilisierungsteil kann aus einem Ring mit einer Reihe von Löchern bestehen, um die Drosselung des Kühlmittelstromes so gering wie möglich zu machen. Wahlweise kann auch eine Anzahl von z.B. drei Teilen verwendet werden. Das Teil kann aus kleinen Vorsprüngen bestehen, die in gleichem Abstand rings um den Umfang des Brennelementträgers, der Brennstoffbaugruppe oder des Brennelementes verteilt sind.
  • Vorzugsweise sind die Vorsprünge an ihrer oberen und ihrer unteren Endflclche abgeschrägt.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung mit einem strangförmigen Brennelementträger hat das untere Ausricht-oder iialtestück des Trägers vier in gleichmäßigem Abstand rings um seinen Umfang verteilte Vorsprünge, die zusammen den Gesamtdurchmesser des Haltestückes auf eine Größe erhöhen, die ein kleines Spiel oder einen leichten Paßsitz mit dem Brennstoffkanal ergibt. Dies reicht aus, um die oben erwähnte Flatterschwingung ganz bedeutend herab3usetzen. Weitere Vorsprünge können zusätzlich an anderen Stellen entlang der Länge des Trägers vorgesehen sein.
  • In einer anderen Ausführungsform sind an dem unteren Halte- oder Ausrichtstück drei in gleichem Abstand angeordnete Vorsprünge vorhanden.
  • Der Brennelementträger besteht aus einer Vielzahl von Brennelementbaugruppen, die durch eine durch die Bau gruppen axial hindurchgeführte Zugstange in axialer Aus richtung zusammengehalten werden. Jede Baugruppe kann innere und äußere Graphithülsen aufweisen mit Gruppen von einzelnen Brennstoffstäben, die in paralleler gegenseitiger Abstandlage in der inneren Hülse durch Endführungsstücke gehalten werden, die an der inneren Hülse montiert sind.
  • Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 bis 3 sen-rechte Schnitte bestimmter husführungsformen, lediglich in schematischer Darstellung, Fig. 4 eine Endansicht einer anderen Ausführungsform, in Richtung des Pfeiles A von Fig0 5 gesehen, Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V von Fig. 4, Fig. 6 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform, lediglich in schematischer Darstellung, Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht eines Endes der Ausführungsform von Fig. 6, Fig. 8 eine Endansicht der Ausführungsform von Fig. 6 und Fig. 9 und 10 Querschnitte in größerer Darstellungsweise der oberen und unteren Enden der Ausführungsform von Fig. 6.
  • Fig. 1 zeigt einen Brennstoffdurchlaß 1 und einen Teil 2 des Moderators eines gasgekühlten, graphitmoderierten Kernreaktors mit einer Druckglocke von einer solchen Form, wie sie in der britischen Patentanmeldung 36 760/64 beschrieben ist. Oberhalb des Reaktorkerns befindet sich ein oberer Reflektor 3, durch den sich von der Oberseite des Reaktorkerns ein Beschickungsrohr erstreckt, das einen Teil eines Beschickungskanals oder einer Beschickungsbahn bildet. Das Beschickungsrohr hat einen Abschnitt 4 kleineren Durchmessers und einen Abschnitt 4a mit größerem Innendurchmesser, der durch eine nur teilweise dargestellte Druckglocke 5 führt.
  • Das obere Ende des Abschnittes 4a des Beschickungsrohres ist mit einem Standrohr noch größeren Tnnendurchmessers ausgerichtet, von dem lediglich der untere Teil 6 gezeigt ist.
  • In dem Abschnitt 4a ist ein zylindrisches Sinsatzrohr 7 mit perforierter Wandung im Abstand von der Innenwand des Abschnittes 4a angeordnet. Die Wirkung des Einsatzrohres kann dargelegt werden durch Betrachten, was geschieht, wenn eine Kerneinheit, .B. ein Bronneiementträger, dessen unterer Teil als Block 8 in Fig. 1 angedeutet ist, sich der Verbindungsstelle zwischen den Abschnitten des Beschickungsrohres nähert.
  • Wenn das führende Ende des Trägers sich der Verbindungsstelle nähert - normalerweise eine der Stellungen von maximaler Flatterschwingung -, so sind dort drei Wege offen für das aufwärtsströmende Kühlgas, (A) durch den Brennelementträger und von dort abwärts zwischen der Außenseite des Brennelementträgers und dem Standrohr zu dem Auslaß 9 zwischen den nebeneinanderliegenden Enden des Standrohres und des Beschickungsrohres, (b) zwischen der Außenseite des Brennelementträgers und der Innenoberfläche des perfortierten Einsatzrohres 7 und (C) zwischen dem perforierten Einsatzrohr 7 und der Innenwand des Abschnittes 4a des Beschictungsrohres. - Das Vorhandensein des Weges 3 bedeutet, daß der Kühlmittelanteil, der dazu geeignet ist, die Flatterschwingung des Brennelementträgers hervorzurufen, verringert wird.
  • Sind die Perforationen in dem Einsatzrohr 7 geeignet ausgebildet (ganz mit einwärtsgerichteten Abschnitten an ihren stromeufwcirts gelegenen Enden und auswärtsgerichteten Abschnitten an den stromabwärtsliegenden Enden), so besteht dort eine Tendenz, daß ein größerer Teil des ringförmigen Gasstromes zu dem Raum zwischen dem Äußeren des Einsatzrohres 7 und der Wandung 4a des Beschickungsrohres abgelenkt wird.
  • Es versteht sich natürlich, daß die liaustaufgabe des ninsatzrohres 7 darin liegt, das Ausmaß der Bewegung des L'rennelementträgers körperlich zu hemmen.
  • In der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform wird wicderum von einem perforierten Einsatzrohr Gebraucli gemacht, das im Abstand von der Wandung des Beschickungsrohres gehalten ist, doch hat in diesem Falle das Beschickungsrohr einen oberen zylindrischen Abschnit-t 7a und einen unteren kegelstumpfförmigen Abschnitt 7b. Diese Ausbildung stellt eine mehr stufenförmige Änderung von dem engeren Teil 4 des Beschickungsrohres zu dem im Burchmesser größeren, jetzt durch den oberen Teil 7a des E;insatzrohres gebildeten Abschnitt sicher. Dies verringert noch weiter das Ausrnaß an Flatterschwingung, der der Brennelementträger ausgesetzt ist.
  • Die Ausführungsform von Fig. 3 weist ein Elnsatzrohr 7 mit perforierter Wandung auf, das aus einer Reihe kegelstumpfförmiger Abschnitte 7a, 7b, 7c, 7d und 7e besteht. Der besondere Aufbau des Einsatzrohres 7 ist hergeleitet von einer Betrachtung der verschiedenen Faktoren, die eine Verformung des Beschickungskanals oder der Beschickungsbahn durch das Beschickungsrohr verursadhen Diese Faktoren sind (1) die gerade noch zulässige schlechteste äußere Gestalt des Brennstoffstabes, der Brennstorbaugruppe oder des Brennelementträgers wie es gerade der Fall sein mag, (2) eine maximale Fehlausrichtung der Öffnung in dem Druc1zbellälter, der Druckglocke (wo diese angewendet wird) und des Brennstoffkanals, für jeden Brennstoffkanal, (3) relative WärmeR und Srpannungsbewegung aller Teile, die die Beschickungsbahn für jeden Kanal verändern, und es ist möglich, eine Beschickungsrohrform herzuleiten, die ein minimales Spiel für den Brennelementträger während seines Durchganges durch das Beschickungsrohr sicllerstellt.
  • Diese Ausbildung ist in der in Fig. 3 gezeigten Gestaltung des Einsatzrohres verkörpert. Der minimale Spielraum-Faktor verringert die Flatterschwingung, der der Brennelementträger beim Laden und Entladen wäiirend des Betriebes ausgesetzt ist.
  • Die Bewegung des Brennelementträgers kann auch begrenzt werden durch Anordnung von Rippen an der Wand des Beschickungsrohres. Eine solche Ausführungsform findet sich in Fig. 4 und 5. Das Beschickungs-, Lade- oder Füllrohr hat drei Innenrippen 10, die in seinem im Durchmesser größeren Abschnitt 4a angeordnet sind. Diese Vorsprünge verringern wirksam den Querschnitt des betreffenden Teiles des Beschickungsroiires, von dem Brennelementtrtiger her gesehen, und dadurch die Freiheit des Brennelementträgers, auf die Flatterschwingung anzusprechen. Jede Rippe 10 hat einen engen Abschnitt lOa und. einen weiteren Abschnitt lOb, die durch einen geneigten Teil iOc verbunden sind.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen mit einem Linsatzrohr mit perforierter Wandung können der Ausschliff, die unordnung und/oder die Größe der Löcher über die Länge des Einsatzrohres variiert werden, um eine unterschic-dliclle Verteilung des Gasstromes entsprechend der Einsatz-/Abzug-Höhe des Brennelementträgers zu erreichen Das Einsatzrohr rnui3 nicht perforiert sein stattdessen kann es an seinem unteren Ende von dem Bescllici ungsroher : im Abstand gehalten sein Auch ein perforiertes Binsatzrohr könnte mit seinem Ende im Abstand von dem Beschickungsrohr 7, angeordnet sein.
  • Bei der Profilrippen-Ausführungsform können auch mehr als drei Rippen Verwendung finden, und die Rippen tonnen jedes erforderlicie Profil haben, wie es durcii die oben aufgelührten Faktoren, die die Verformung der Beschickungsbahn oder des Beschickungskanals verursachen, vorgeschrieben wird.
  • Die perforierten Einsatzrohre und die Rippen sind vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Stahl hergestellt, während die perforierten Einsatzrohre vorzugsweise aus perforiertem korrosionsbeständigem Standard-Stahlblechmaterial hergestellt werden. Die kegelstumpfförmigen Teile können aus korrosionsbeständigem Stahlblech hergestellt werden.
  • Die in Fig. 6 bis 8 gezeigte Kerneinheit ist ein lediglich in schematischer Form dargestellter Brennelementträger und umfaßt eine Anzahl von Brennelementbaugruppen 11, die miteinander verbunden sind zwecks Bildung einer durchgeiienden Länge zwischen einem unteren Ausricht- oder Halteteil 12 und einem Schraubhülsen-Kupplungsstück 13 zum An,-heben und Absenken des Brennelementträgers Neben cem Kupplungsstück 13 befindet sich eine bei 14 schematisch angedeutete Ringdichtungsanordnung Von der Oberfläche des Halte- oder Ausrichtteiles 12 erstrecken sich Vorsprünge 15 in gleichem Abstand von einander nacii außen Die vorderen und ninteren Kanten der Vorsprünge 15 sind an den Stellen 16' und 17' abgeschräat zur Verringerung der Gefahr, daß die Vorsprünge bei ihrem Vorbeigang an OberElächen klemmen oder hängenbleiben, denn aus verschiedenen Gründen ändern sicli die Durchmesser ncr Beschickungsrohre und der Beschickungskanäle über ihre Länge.
  • Die Vorsprünge 15 können einstückig ausgebildet sein mit einem Teil des Ausricht- oder Halteteiles 12, oder sie können beispielsweise auch getrennt nersestellt und durch Schweißen an Ort und Stelle befestigt sein. Die Vorsprünge 15 erstrecken sich um einen ausreichenden Betrag nach außen, um den Gesamtdurchmesser des Ausricht-oder Halteteiles 12 auf einen solchen Wert, zu erhöhen, der einen leichten Paßsitz oder einen Sitz mit kleinem Spielraum für das Teil in dem Kanal ergibt, in dem der Brennstoffträger aufgenommen werden muß.
  • Fig. 9 und 10 zeigen nähere Einzelheiten eines Brennelementträgers nach der Erfindung. Fig. 9 zeigt das linke Ende des strangförmigen Brennelementträgers von Fig. 6 und Fig. 10 das rechte Ende.
  • Jede Brennelementbaugruppe umfaßt eine äußere Graphithülse 16 und eine innere Graphithülse 17 mit durch brochenen Endstützgittern 18, 19, zwischen denen eine~Vielzahl von Brennstoffstäben 20 mit gerippten Hüllen oder Büchsen 21 abgestützt ist. Die unteren Enden der Büchsen 21, die nicht gerippt sind, sitzen in Öffnungen in dem Endtraggfter 19, und die Endabschnitte der Brennstoffstabbüchsen sind über den unteren Rand jeder Gitteröffnung gedrückt, die einen Brennstoffstab enthalt. Somit wird jeder Brennstoffstab in dem Bodengitter festgehalten, indern er abwärtsgezogen wird durch den Drückvorgang, so daß seine unterste Rippe gegen das entgegengesetzte Ende der Gitteröffnung anstößt. Das obere Ende jedes Stabes ist radial federnd gehalten, kann sich jedocn axial frei durch das oberste und die Zwischentraggitter, von denen eins bei 22 in Fig. 10 gezeigt ist, ausdehnen und. zusammenziehen.
  • Die verschiedenen Brennelementbaugruppen werden zusammengehalten durch eine Zugsange 23, die zentral durch Rohre 24 hindurchgeführt: auf denen die Endführungen montiert sind. Die Zugstange ist an einem Verbindungsstück 25 in dem Schraubhülsen-Kupplungsteil 13 (Fig. 9) und an dem unteren Ausricht- oder Halte teil 12 mittels eines falte- oder Paßstücke 26 gesichert.
  • Das untere Halte- oder Ausrichtteil 12 hat ein inneres ringförmiges Teil 27 und ein äußeres Ringteil 28, mit dem die vier in gleichem Abstand angeordneten, oben erwähnten Vorsprünge 15 einstückig ausgebildet sind.
  • Falls es erforderlich ist, im wesentlichen das Fehlen von Vibrationen des Brennelementträgers, die von den oben erwähnten Flatterschwingungen herrühren, sicherzustellen, können weitere Vorsprünge an einer oder mehreren der Brennstoffbaugruppen, as denen der Brennelementträger zusammengesetzt ist, vorgesehen sein. In wahlweiser Ausführungsform können derartige weitere Vorsprünge auch an Stelle der Vorsprünge an dem unteren Flalte- oder AusrichtteSl Verwendung finden.
  • Wo einzelne Brennelementbaugruppen Vorsprünge haben, so können diese passenderweise an den Graphithülsen oder an den Abstandhaltern angebracht sein, die die Brennstoffelemente der Baugruppe halten.
  • In manchen Fallen besteht der Brennelementträger aus einer einzelnen Brennelementbaugruppe, deren Länge ir wesentlichen gleich der Höhe des Reaktorkerns ist, und es versteht sich, daß ein solcher Brennelementträger mit Vorsprüngen ausgestattet sein nn entweder an dem Ausricht- oder Halteteil oder an einer geeigneten Stelle oder an Stellen an der Baugruppe'selbst. Ähnlich könnte eine aus einem einzelnen Brennstoffelement bestellende Brennstoffeinheit derart ausgestattet sein.
  • Von Flatterschwingungen herrührende Vibrationen können nennenswert verringert werden durch Einsatzstiicke anderer Formen als die oben beschriebenen Vorsprünge. Das Ausriciit- oder Halteteil oder die Kerneinheit könnte ausgestattet sein mit einem ringförmigen, durchbrochenen Wragen, damit ein erwünsciiter Kiilllmittelstrom den Kragen oder Flansch passieren kann.
  • - Patentansprüche -

Claims (14)

  1. Patentansprüche Kernreaktor mit einem Reaktorkern und mit einer Anzahl von Beschickungskanälen zum Bewegen von Kernteilen oder -einheiten zu dem Reaktorkern und aus diesem heraus, gekennzeichnet durch eine Engstelle oder Verengung für jeden Beschickungskanal (1), die den Querschnitt mindestens eines Teiles des Beschickungskanals verringert für die Bewegung von Kerneinheiten (11) entlang dem Beschickungskanal ohne effektive Verringerung des Kanalquerschnittes für den Kühlmitteldurchfluß des Reaktors.
  2. 2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch oekennzeichnet, daß die Engstelle ein inneres Einsatzstüc]c in dem Beschickungskanal (1) ist, das eine Bahn für die Bewegung einer Kerneinheit bildet, die einen kleineren effektiven Querschnitt hat als der Querschnitt des BeschickungsL-anals ( , der für den Kühlmittelstrom zur Verfügung steht.
  3. 3. Kernreaktor nach Anspruch 2, dadurcl-l gekennzeichnet, daß das Einsatzstück ein Einsatzrohr (7) ist, das in den Beschickungskanal (1) eingesetzt und im Abstand von dessen Wandung gehalten ist.
  4. 4. Kernreaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennsichnet, daß das Einsatzrohr (7) von teilweise zylindrischer Form (7a) und teilweise kegelstumpfförmig (7b) ausgebildet ist.
  5. 5. Kernreaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzrohr (7) mindestens einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (7b) aufweist.
  6. 6. Kernreaktor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzrohr (7) perforierte Wandungen hat.
  7. 7. Kernreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das L'insatzstück mindestens eine Rippe 10) aufweist, die sich in den Beschickungskanal (1) von dessen Wandung erstreckt.
  8. 8. Kernreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück eine Vielzahl von Rippen vlO, auweist, die in den Beschickungskanal von dessen Wandung hinetnragen und rings an der Wandung in gleichem gegenseitigen Abstand angeordnet sind.
  9. 9. Kernreaktor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gegekennzeichnet, daß jede Rippe (10) einen ersten Abschnitt oder Teil (7a) hat, der sich weniger einwärts enstreckt, und einen zweiten Teil oder Abschnitt (lOb), der weiter in den Beschickungskanal hineinreicht und mit dem ersten Teil oder Abschnitt (10a) durch einen Ripenabschnitt (10c) verbunden ist, entlang dem sich die Einwärtserstreckung allmählich von dem geringeren zu dem größeren Wert ändert.
  10. 10. Kernreaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Kerneinheiten, von denen jede eine Engstelle in der Form mindestens eines Stabilisierungsteiles hat, das von der Oberfläche der Einheit nach außen hervorsteht.
  11. 11. Kernreaktor nach Anspruch 10, dadurch gekennreichnet, daß das Stabilisierungsteil ein die Kerneinheit umschließender'Ring ist, der an in gegenseitigem Abstand gehaltenen Bereichen ausgeschnitten ist, so daß die Drosselung des Kühlmittelstromes so gering wie möglich gehalten wird.
  12. 12. Kernreaktor nach einer der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungskanal oder die Beschickungsbahn (1) ein Beschickungsrohr und ein Standrohr umfaßt, wobei -s Beschickungsrohr an dem dem Standrohr benachbarten Ende einen erweiterten Innendurchmesser hat und das Einsatzstück in den im Durchmesser erweiterten Abschnitt des Beschickungsrohres angeordnet ist.
  13. 13. Kernreaktor nach Ansprucrl 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Kerneinheiten Brennelementträger (11> sind, von denen jeder eine Vielzahl von Brennelementbaugruppen enthält, die in axialer Ausrichtung durch eine Zugstange (2') zusammengehalten sind, die axial durch die Brennelementbaugruppen hindurctiführt.
  14. 14. Kernreaktor nach Ansprich 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeden Brennelementbaugruppen aus inneren (17> und äußeren Hülsen(16) aus Graphit, aus Kernbrennstoffelementen (20) In der inneren Hülse (17) und aus Endführungen (13,19) besteht, die an der Innanhülse (17) angebracht sind und die Kernbrennstoffelemente in paralleler gegenseitiger Abstandlage halten.
    L e e r s e i t e
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