DE2056153C3

DE2056153C3 - Mit Flüssigmetall gekühlte Kernenergieanlage

Info

Publication number: DE2056153C3
Application number: DE2056153A
Authority: DE
Inventors: Klaus 5060 Bensbergherkenrath Schwarzin
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1970-11-14
Filing date: 1970-11-14
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE2056153A1; DE2056153B2

Description

In »Proceedings of the International Conference 50 und in dem Handhabungen fernbedient ausgeführt on the Peaceful U"es of Atomic Energy«, VoI 3, werden müssen.

1955, S. 332 und S. 338, ist die mit Natrium gekühlte In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die

Kernenergieanlage EBR-II beschrieben, bei der alle Isolierung der Innenwände dieses Raumes auf der Pumpen, Rohrleitungen und Wärmetauscher des Pri- kalten Seite der Isolierung gasdicht ausgeführt und märkreises in einem großen, mit Natrium gefüllten 55 zwischen Isolierung und Wand ein mittels Gas kühl-Tank untergebracht sind, der zur Sicherheit von barer Spalt vorhanden. Durch diese gasdichte Vereinem zweiten Tank umgeben ist. Die Heizung des kleidung der Isolierung, die beispielsweise aus einer im Primärkreis befindlichen Natriums ist einfach, da verschweißten Stahlblechhaut auf der kalten Seite sich das genannte Primärsystem im mit Natrium ge- der Isolierung besteht, kann die Inertisierung des infüllten Tank befindet, der als Ganzes geheizt wird. 60 neren Raumes verbessert werden. Außerdem ist es Diese Anordnung hat große Vorteile bei Undichtig- sogar denkbar, den Zwischenraum zwischen Isoliekeiten am Primärsystem und läßt sich mit geringem rung und Wand nicht mehr wie bisher mit Inertgas, Aufwand beheizen. Bei größeren Leistungsreaktoren sondern mit Luft zu kühlen.

führt diese Anordnung aber zu unvertretbar großen In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die

Tankabmessungen und Natriummengen. Ein auf 65 Isolierung dieses Raumes auf der heißen inneren mehrere Räume verteiltes Primär- oder Sekundärsy- Seite mit einer Blechhaut verkleidet, die zumindestem läßt sich auf diese Weise nur mit großem Auf- stens im unteren Bereich der Räume flüssigkeitsdicht wand beheizen oder gegen Undichtigkeiten schützen. ausgeführt ist. Bei dieser Anordnung kann im Scha-

densfall austretendes Flüssigmetall nicht die Isolierung zerstören und ungehindert nach unten abfließen.

Bei der bisher bekannten Anordnung von Heizung und Isolierung auf den Rohrleitungen war es notwendig, den Boden des Raumes gesondert zu beheizen, um das einwandfreie Abfließen des im Schadensfall herabtropfenden Flüssigmetalls zu gewährleisten. Diese Heizung kann bei der vorliegenden Erfindung weggelassen werden. Außerdem ist bei der vorliegenden Erfindung ein sehr viel schnellerer Schadensnachweis, insbesondere bei kleinen auslaufenden Flüssigmetallmengen möglich, da das Flüssigmetall ungehindert durch Isolierung oder kalte Flächen schnell zum tiefsten Punkt der Anlage fließt und dort einen Lecknachweis betätigen kann.

Bei Berechnung der bei der Anordnung gemäß der Erfindung abzuführenden Verluctwärme stellte sich heraus, daß trotz der größeren zu isolierenden Fläche dennoch die abzuführende Verlustwärmemenge geringer wurde. Diese Tatsache erklärt sich daraus, daß große glatte Flächen bei gleichen Kosten viel wirksamer isoliert werden können als viele kleine und kompliziert geformte Rohrleitungen und Apparate.

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil ergibt sich bei großen Schadensfällen. Wenn in einem kalten Raum plötzlich eine größere heiße Flüssigkeitsmenge frei wird, ergibt sich ein schneller Druckanstieg in diesem Raum. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung hat der Raum etwa die Temperatur des heißen Flüssigmetalls, so daß im Schadensfall kein wesentlicher Druckanstieg erfolgen kann.

Claims

Es ist bekannt, Flüssigmetall führende Anlageteile

Patentansprüche: mittels einer Begleitheizung entweder durch- elektri-

sehe Widerstände oder durch dünne Rohre, die einen

1. Mit Flüssigmetall gekühlte Kernenergiean- im allgemeinen gasförmigen Wärmeträger enthalten, lage, bei der Flüssigmetall führende Rohrleitun- 5 zu beheizen. Die elektrische Beheizung ist seftr aiifgen, Behälter und Wärmetauscher gemeinsam in wendig und auf lange Sicht betrachtet nicht abso.ut einem Raum untergebracht sind, der als Ganzes zuverlässig. Die Beheizung mittels Warme lurnender heizbar ist, dadurch gekennzeichnet, Rohre ist ebenfalls aufwendig, da die verwendbaren daß dieser Raum durch Gas beheizbar ist und Gase einen geringen Wärmeinhalt haben und d_!e daß nur die Innenwände dieses Raumes sowie die io Verwendung von Wasser oder anderen Mussigkeiien wenigen Teile der Anlage, die keine hohen Tem- wegen der im Schadensfall möglichen Reaktionen peraturen vertragen, gegen den heißen Innen- mit dem Flüssigmetall nicht zulassig ist. u.ese beraum isoliert und/oder kühlbar sind, kannten Begleitheizungen für Flüssigmetallanlagen

2. Kernenergieanlagen nach Anspruch 1, da- werden im allgemeinen möglichst eng aut die zu bedurch gekennzeichnet, daß die Isolierung der In- 15 heizende Oberfläche gewickelt und isoliert Wegen nenwände dieses Raumes auf der kalten Seite der dieser hier notwendigen Isolierung ist ein Gnaden Isolierung gasdicht ausgeführt ist und zwischen am Heizsystem oder auch an den Flüssigmetall f uh-Isoliemng und Wand ein mittels Gas kühlbarer renden Anlageteilen schwer zu orten und auch nur Spalt vorhanden ist. mühsam zu beheben. Die Einzelisolierung aller Fhis-

5. Kernenergieanlagen nach Anspruch 1, da- »0 sigmetall führenden Anlageteile ist aufwendig und durch gekennzeichnet, daß die Isolierung dieses erfordert zusätzlichen Raum, da die zu isolierenden Raumes auf der heißen inneren Seite mit einer Anlageteile von allen Seiten zugänglich sein müssen, zumindestens im unteren Bereich flüssigkeitsdich- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine nut

ten Blechhaut verkleidet ist. Flüssigmetall gekühlte Kernenergieanlage zu schaf-

s5 fen, bei der die Nachteile der bekannten Begleitheizungen vermieden werden und der gesamte Aufwand für Beheizung, Isolierung und Kühlung geringer wird

bei gleichzeitiger Erhöhung der Zuverlässigkeit und

Vereinfachung der Reparaturdurchführung.
30 Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Kernenergieanlage, bei der Flüssigmetall führende

Die Erfindung betrifft eine mit Flüssigmetall ge- Rohrleitungen, Behälter und Wärmetauscher gemeinkühlte Kernenergieanlage, bei der Flüssigmetall füh- sam in einem Raum untergebracht sind, der als Ganrende Rohrleitungen, Behälter und Wärmetauscher zes heizbar ^:st, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Raum untergebracht sind, der als Ganzes 35 dieser Raum durch Gas beheizbar ist und daß nur heizbar ist. Mit Flüssigmetall gekühlte Kernenergie- die Innenwände dieses Raumes sowie die wenigen anlagen müssen vor der Inbetriebnahme sowie nach Teile, die keine hohen Temperaturen vertragen, geInspektionen und Reparaturen beheizt werden, um gen den heißen Innenraum isoliert und/oder kühlbar das kalte und erstarrte Flüssigmetall zu verflüssigen. sind.

Die heißen Anlageteile müssen während des Betrie- 40 Diese Beheizung erfordert nur geringen Aufwand bes isoliert sein, um den Wärmeverlust der Anlage an Kanälen und Absperrorg^nen und kann mit dem zu verringern und um die umgebenden Wände, die vorhandenen Inertisierungssystem kombiniert weroft aus Beton bestehen, gegen zu hohe Temperatu- den.

ren zu schützen. Im Schadensfall, bei einer Bethe- Die notwendigen Drücke und Strömungsgeschwin-

Tait-Exkursion und/oder dem Bruch eines Anlage- 45 digkeiten sind gering, daher ist auch der Energiebeteils, welches heißes Flüssigmetall enthält, soll die ra- darf gering, und kleine Undichtigkeiten können sich dioakiive Gefährdung der Umgebung und die Zerstö- nicht schädlich auswirken. Die besonderen Vorteile rung von Betonwänden durch das heiße Flüssigme- dieser Anordnung zeigen sich im· Bereich des Primärtall vermieden werden. kreises, der während des Betriebs nicht begehbar ist