DE1933912C - Atomkernreaktor mit zwei oder mehr Geblasen zur Aufrechterhaltung eines Kühl mittelkreislaufes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Atomkernreaktor mit zwei oder mehr Gebläsen zur Aufrechterhaltung eines Kreislaufes des Reaktorkühlgases durch den Reaktorkern und durch einen Wärmetauscher, wobei die Gebläse so im Reaktorbehälter eingebaut sind, daß sie das Kühlgas über einen jedem Gebläse zugeordneten Stutzen gemeinsam aus einem ersten Teilraum des Reaktors in einen zweiten Teilraum fördern, und wobei der jedem Gebläse zugeordnete Stutzen als zylindrischer Korb ausgebildet ist, der mit einem koaxial verschiebbaren zylindrischen Korbschieber derart zusammenwirkt, daß in Offenstellung die öffnungen von Stutzen und Schieber übereinstimmen und damit den Durchfluß für das Kühlgas freigeben und in geschlossener Stellung Stutzen und Schieber gegenseitig ihre öffnungen abdecken und den Durchfluß d**s Kühlgases unterbrechen.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (französische Patentschrift 1 556 250) muß der zylindrische Korbschieber in der Offenstellung ganz hinter einen keine öffnungen aufweisenden Teil des Stutzens . urückgezogen werden, wodurch der Durchfluß für das Kühlmittel, in diesem Fall ein flüssiges Kühlmittel, freigegeben wird. Dies hat den Nachteil, daß die Gebläsevorrichtung einen relativ großen Raum beansprucht, welcher im Inneren des Reaktors selten zur Verfugung steht. Ein Teil des Stutzens bleibt für den Durchfluß des Kühlmittels völlig ungenutzt, da er lediglich dazu dient, in c!jr Off« .istellung des Ventils den Schieber aufzunehme .1. Die Ventilvorrichtung nach der französischen Patentschriu 1 556 250 weist außerdem verhältnismäßig große bewegliche Massen auf. so daß die Ansprechzeiten verhältnismäßig lang sind.

Bei der Vorrichtung nach der deutschen Auslegeschrift 1 092 138 sind zur Verhinderung einer Riickströmung bei stehendem Gebläse lediglich drehbare Verschlußplatten in den Förderleitungen vorgesehen. Diese Verschlußplatten haben den Nachteil, daß sie nur verhältnismäßig unzuverlässig schließen und keinc π hinreichend schnellen Abschluß bilden. Außerdem ermöglicht die Verwendung derartiger Verschlußplatten keine gedrängte Bauweise, wie sie im Inneren eines Reaktors erforderlich ist, da für die Anbringung der Verschlußplatten naturgemäß Rohrleitungen erforderlich wären, die jedoch in unerwünschter Weise in die Teilräume des Atomkernreaktors hineinragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Atomkernreaktor mit einem Gebläse der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem einerseits die durch die öffnungen des Stutzens und des Schiebers definierte freie Querschnittsfläche in der Offenstellung der Ventilvorrichtung möglichst groß ist, welches andererseits aber eine gedrängte Bauart aufweist und leicht im Inneren des Reaktors untergebracht werden kann. Das Ventil soll außerdem über eine kurze Ansprechzeit verfügen und keine großen hin- und hergehenden Teile aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Stutzen unmittelbar am entsprechenden Gebläsegehäuse koaxial zum Eintritt in das Gebläselaufrad angeordnet ist, daß von Stutzen und Schieber das innere Element zwischen den öffnungen Lcitelcmentc aufweist, welche das radial einströmende Kühlgas in eine Axialströmung in Richtung des Stutzen* umlenken, und daß ein in der Achse des Stutzens angeordneter Kolben-Stellmotor zur Verstellung des Schiebers zwischen der Offen- und Geschlossenstellung vorgesehen ist, dem über Leitungen unter Druck stehendes Stellmittel zuführbar is..

Die Maßnahme, bei einem stehenden Gebläse eine Rückströmung zu verhindern, ist bereits bei einem Gebläse vorgesehen, welches durch VDI-Zeitschrift 109 (1967, Nr. 15, S. 680, Bild 10 und Beschreibung) bekanntgeworden ist. Dabei handelt es sich jedoch nicht um eine Kühlvorrichtung der eingangs genannten Gattung.

Bei der Kühlvorrichtung, weiche durch die deutsche Offenlegungsschrift 1 514 139 bekanntgeworden ist, ist nicht die Kombination eines zylindrischen Korbstutzens mit einem zylindrischen Korbschieber vorgesehen, welche zum öffnen und Schließen des Abschlußorgans dienen Die dort beschriebene Vorrichtung hat den Nachteil relativ «roßer, bewegter Massen, wobei der für den Durchfluß des Kühlmittel·, zur Verfugung stehende Zwischenraum im Verhältnis zur gesamten Wandfläche des Abschlußorgan·, sehr klein ist. Demgegenüber hat die Erfindung den Vor teil, das Verhältnis des freien Strömungsquerschnitles /ur Gesamtwandflächc des Ahschlußorgans besonders günstig zu gestalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Leitelemente ringförmig in senkrechter Ebene zur Achse des Stut zens angeordnet sind.

Weiterhin empfiehlt es sich, daß die öffnungen und die Leitelemente des Stutzens und des Schiebers in schraubenförmiger Linie angeordnet sind, derart, daß der zum Läufereintritt umgelenkte Gasstrom außer einer axialen Komponente auch einen Eintrittsdrall erhält.

I in Ausführungsheispic! der Erfindung ist in der schematischen Zeichnung im einzelnen dargestellt. Auf der einen Seite der Achse ist der Schieber in offener, auf der anderen Seite in geschlossener Stellung gezeigt.

Das Gebläse besitzt ein Gebläselaufrad 4 mit einer Schaufelung S, welcher durch eine Welle 6 angetrieben wird. Diese Elemente sind von einem Gehäuse 7 umgeben, welches an der Trennwand 3 befestigt ist. Zur Unterbindung der Kurzschlußströmung ist dem Gebläse ein im wesentlichen aus einem zylindrischen Stutzen oder Korb 8 und einem Korbschieber 9 bestehendes Abschlußorgan vorgesetzt. Der Stutzen 8 ist mit der Zwischenwand 3 und damit auch mit dem Gehäuse 7 fest verbunden. Er besitzt in seinem Mantel eine Reihe von öffnungen 10. Stegförmige Leitelemente 20 zwischen den öffnungen oder Schlitzen liegen in einer zur Achse 11 des Stutzens senkrechten Ebene und sind durch axial gerichtete Stege 21 miteinander verbunden, so daß ein durch eine zur Achse

11 koaxiale Zylinderfläche begrenztes korbähnliches Element gebildet ist. Der Korbschieber 9 ist ebenfalls mit durch Stege 22 und 23 begrenzten öffnungen oder Schlitzen 12 versehen. Die Stege 22 sind ringförmig ausgebildet und durch die achsparallelen Stege 23 miteinander verbunden. Der Korbschieber 9 ist innen durch eine Zylinderfläche begrenzt, deren Durchmesser soviel größer ist, daß er mit geringem Spiel über den Stutzen 8 axial zu gleiten vermag. Die Schlitze 12 des Korbschiebers entsprechen den Schlitzen 10 des Korbstutzens 8, so daß in Offenstellung (untere Hälfte 0 der Zeichnung) die Schlitze 10 und

12 von Stutzen und Schieber übereinstimmen und damit den Durchfluß des Kühlmittels aus dem

Raum 1 in das Innere des Stutzens freigeben. In geschlossener Stellung (obere Hälfte Z der Zeichnung) decken Stutzen und Schieber gegenseitig ihre Schütze 10 und 12, se daß der Durchfluß unterbrochen ist.

Die Stege des inneren Abschlußelementes, des feststehenden Stutzens oder Korbes 8, sind als Leitelemente ausgebildet, welche die ungefähr radiale Entnahmerichtung 13 der Kühlgasströmung axial in die Richtung des Stutzens umlenken.

Zur Einstellung des Schieberkorbes 9 befindet sich im Inneren des Stutzens in seiner Achse ein Kolben-Stellmotor 14, dem durch Leitungen 15 und 16 nach Bedarf Stellmittel zugeführt wird. Auf der Seite O ist ein Kolben 17 in Offenstellung, auf der Seite Z in Geschlossenstellung dargestellt. Zum Schließen wird durch die Leitung 15 ein unter Druck stehendes Kühlmittel zugeführt. Der Kolben wird dann nach rechts geschoben und das verdrängte Stellmittel durch die Leitung 16 abgeführt. Umgekehrt wird zum Öffnen durch die Leitung 16 ein Stelli.itttel zugeführt, welches den Kolben 17 wieder :n die Stellung O bringt, so daß die öffnungen des Schiebers 9 und des feststehenden Stutzens 8 miteinander wieder übereinstimmen und den Durchiritt für das Kühlmittel freigeben.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Atomkernreaktor mit zwei oder mehr Gebläsen zur Aufrechterhaltung eines Kreislaufs des Reaktorkühlgases durch den Reaktorkern und durch einen Wärmetauscher, wobei die Gebläse so im Reaktorbehälter eingebaut sind, daß sie das Kühlgas über einen jedem Gebläse zugeordneten Stutzen gemeinsam aus einem ersten Teil- α * Pfaktnrs in einen zweiten Teilraum ford^mern und wöbe? Z Sem Gebläse zugeordneteSitzen als zylindrischer Korb ausgebildet Suermk einem koaxial verschiebbaren zylmdn-Sn Korbschieber derart zusammenwirkt, daß

Schieber übereinstimmen und damit den Duivn S für das Kühlgas freigeben und in geschlossener Stellmig Stutzen und Schieber gegenseitig hre öffnungen abdecken und den Durchfluß des Kühlgases unterbrechen, d a α u r c h g e k e η η zeiThfet, daß der Stutzen (8) unmitte bar am entsprechenden Gebläsegehäuse (7) koaxial zum EintruTin das Gebläselaufrad (4) angeordnet ,st, αϊ von Stutzen (8) und Schieber (9) das mnere Element (8) zwischen den Offnungen (10) Lei elemente {25) aufweist, welche das rad.al e.nstromendc Kühlgas in ein, Axialstromung in R.chlung des Stutzens (8) ^lenken, und daß en m der Achse des Stutzens (8/ angeordneter Kolben- £dlniinor(14) zur Verstellung des Schiebe« (9) zwthen der Offen- und Gescbssen^tellung vorgesehen ist, dem über Le.tungcn (15, 16) unter Druck stehendes Stellmittel zuführbar ist.

2 Atomkernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitelemente (20) ringförmig in senkrechter Eüenc zur Achse des Stutzens (8) angeordnet sind.

3 Atomkernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (10 121 und die Leitelemente (20, 22) des Stutzens (8) und des Schiebers (9) in schraubenförmiger L.nie angeordnet sind, derart, daß άζτ zum Laufereintritt umgelenkte Gasstrom außer einer axialen Komponente auch einen Eintritkdrall erhalt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen