DE2133857C3 - Stützeinrichtung für eine Wanne eines Kernreaktors - Google Patents

Description

55 wärmungen und Durchmesseränderungen der Wanne mitmachen, aber an seinem unteren Ende die kon-

Die Erfindung betrifft einen Atomkernreakitor mit stante niedrige Temperatur der Außenwand und daeiner Hauptwanne, die mit einer heißen Wärme- her konstanten Durchmesser behalten können. Daträger-Flüssigkeit gefüllt und mit einer kalten Deck- mit seine Verbindung mit der Wanne an seinem platte und mit einer zwischen der Flüssigkeit und der 60 oberen Rande und seine Verankerung in der Außen-Deckplatte befindlichen Gasdecke abgedeckt ist. Ein wand an seinem unteren Rande keine mechanische solcher Reaktor ist z. B. aus der schweizerischen Beanspruchung erleiden, wird der Mantel beim ErPatentschrift 482 262 bekannt. findungsgegenstand so gekühlt, daß seine Tempera-Die Wärmeträger-Flüssigkeit hat, zur Erzielung tür von seinem oberen zu seinem unteren Rande von eines hohen Reaktor-Wirkungsgrades, hohe Tempe- 65 der Temperatur der die Wanne füllenden heißen ratur — meistens Natrium von etwa 400° C. Daher Wärmeträger-Flüssigkeit auf die Temperatur der wird die Wanne, die ja diese Temperatur ebenfalls Umgebungsluft absinkt, also sein Durchmesser sich annimmt, im Betriebs2u„Uir:d heißer und daher im von einem zum anderen Ende des Schusses von

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selbst ändert, also seine Auflagerung nicht durch schuß 7 verbunden. Dieser ist mit dem Oberrand der

Wärmedehnungen beansprucht wird. Denn durch Wanne durch eine Dichtung 8, z. B. eine bchweiB-

die Maßnahmen der Erfindung wird ein die Wanne naht verbunden. An seinem unteren Rande ist der

rings umgebender Raum geschaffen, dessen Gas- Mantelschuß 7 — ebenfalls gasdicht — mit der

inhalt durch natürliche Zirkulation die äußere 5 »Dichtungshaut« 6 verbunden, und zwar an einer

Fläche des heißen Mantelschu-.ses und die übrigen Ringschulter 9, an welcher der Hohlraum 4 sich zum

kalten Wände dieses Rineraumes beströmt, also ringförmigen Raum S erweitert. Über den Hohi-

Wärme vom Mantelschuß an die Reaktorwand ab- raum 4 ist eine Deckplatte 10 gelegt, um den Rea*-

fuhrt und somit den untersten Teil des Mantelschus- tor gasdicht zu verschließen. Zu diesem Zweck ist

ses auf die Temperatur der Außenwand kühlt upd io die Deckplatte mit einer Dirhtungshaut 11 und einer

den höheren Teilen des Mantelschusses höhere Tem- wärmeisolierenden Abdeckung 12 versehen. Ein

peratur laßt, also den Oberrand des Mantels nicht ringförmiges, rockähnliches Umlenkblech 13, das an

menr kühlt. Und damit dieser zirkulierende Gasinhalt der Deckplatte 10 gasdicht befestigt und ebenfalls

des Außenringraumes nicht in störender Weise nvi mit einer wärmeisolierenden Abdeckung 14 ver-

dem zwischen Wanne und Mantelschuß befindlichen 15 sehen ist, bildet im ringförmigen Raum 5 einen den

Ringraum kommuniziert, sind Wanne und Mantel- Mantelschuß 7 umgebenden ringförmigen Kanal Is.

schuß am oberen Rande gasdicht verbunden. Die den Reaktorkern tragende Grundplatte 16 ist am

Zweckmäßigerweise ist zwischen dem ringförmigen Oberrand der Wanne mittels eines zylindrischen

Raum und dem unter der Deckplatte befindlichen Abdeckbleches 17 (auf nicht gasdichte Weise) be-

itaum ein geschlossener Kreislauf mit einer außen ao festigt. Über der freien Oberfläche 18 des Natriums 2

angeordneten Gas-Reinigungs- und Kühl-Anlage an- befindet sich eine Decke 19 aus inertem Gas, z. B.

geordnet. _aus Argon. Dieses Gas berührt die Deckplatte 10 der

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Wanne und füllt den Ringraum 5. Dieses Gas wird

zum Umwälzen und Erneuern der Gasdecke die- umgewälzt durch einen äußeren Kreislauf 20, der

nende Einrichtung ein ringförmiges Umlenkblech auf, »5 eine Umwälzpumpe 21 und eine Kühlungs- und Rei-

das an seinem oberen Rande an der Deckplatte be- nigungs-Anlage 22 enthält.

festigt ist und den die Wanne tragenden zylindrischen Im zylindrischen Mantelschuß 7, der in seinem

Mantelschuß trägt. Dadurch wird die Geschwindig- oberen Teil die Temperatur des Natriums und in sei-

keit des Gasstromes und somit der Wärmeübergang nem unteren Teil die Temperatur der gekühlten

vom Mantelschuß an den Gasstrom verstärkt. 30 Dichtungshaut 6 hat, findet infolge der Wärme-

Ein Beispiel eines Reaktors gemäß der Erfindung leitung des Metalls ein regelmäßiger Temperaturist in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt. abfall statt.

Diese Ausführungsform zeigt einen natriumgekühl- Im normalen Betrieb wird das Gas der Gasdecke, ten schnellen Brüter vom »integrierten« Typ. Der nachdem es gekühlt und gereinigt ist, in Richtung Reaktor besteht im wesentlichen aus einer Wanne 1, 35 der Pfeile im Ringraum 5 umgewälzt und durch den die mit Natrium 2 gefüllt ist, in das der Reaktorkern, ringförmigen Kanal IS zurückgeführt, um das warme die Primär-Wärmetauscher und die Primär-Pumpen Gas, welches das Natrium der Wanne bedeckt, zu getaucht sind; diese Teile sind sämtlich nicht dar- ersetzen. Das Gas erwärmt sich beim Aufsteigen allgestellt, mählich und schichtet sich daher thermisch, und dies

Die Wanne befindet sich in einer Umhüllung 3 40 ermöglicht im zylindrischen Mar.telschuß 7 die Einaus Beton. Diese hat einen Hohlraum 4, der in sei- stellung eines regelmäßigen Temperaturgefälles,
nem unteren Teil wesentlich gleiche Maße wie die Schließlich ergibt der zylindrische Mantel 7, der Wanne hat, aber in seinem oberen Teil sich erwei- die Wanne 1 gasdicht mit der Dichtungshaut 6 verterl und einen die Wanne umgebenden Ringraum 5 bindet, einen die Wanne rings umgebenden geschlosbildet. Der Hohlraum 4 ist auf seiner ganzen Ober- 45 senen Raum 23. Dieser Raum ist normalerweise mit fläche mit einer dichten Auskleidung 6 versehen. einem Evakuierungs-Kreislauf 24 verbunden, der die einer sogenannten »Dichtungshaut«, die außen von Wärmeisolierug des Reaktors sichern soll. Jedoch einem (nicht gezeichneten) Kühlmittelkreislauf ge- ist es auch möglich, den Raum mit Gas zu füllen, kühlt wird. Die Wanne 1 ist mit der Auskleidung 6 wenn man die thermische Verbindung, wiederhersteldes Hohlraumes 4 durch einen zylindrischen Mantel- 50 len und eine Hilfskühlung der Wanne schaffen will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Durchmesser weiter als in kaltem Zustand, und zwar, Patentansprüche: da sie außer dem Reaktorkern auch die Primär- Wärmetauscher und die Primär-Pumpen für die

1. Atomkernreaktor mit einer Hauptwanne, Wärmeträger-Flüssigkeit enthält und daher recht die mit einer heißen Wärmeträger-Flüssigkeit ge- 3 groß ist, um einen ziemlich großen Betrag weiter als füllt und mit einer kalten Deckplatte und mit im Kaltzustand sein.

einer zwischen der Flüssigkeit und der Deck- Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine solche

platte befindlichen Gasdecke abgedeckt ist, d a - Tragkonstruktion zu schaffen, die eine solche Deh-

durch gekennzeichnet, daß die Wanne nung mit Sicherheit störungsfrei erlaubt.

(1) in an sich bekannter Weise von einem zylin- io Diese Aufgabe wird beim eingangs genannten

drischen Mantelschuß (7) getragen wird, dessen Atomkernreaktor dadurch gelöst, daß erfindungs-

Durchmesser etwas größer als der Durchmesser gemäß die Wanne in an sich bekannter Weise von

der Wanne (1) ist, daß der Mantelschuß (7) an einem zylindrischen Mantelschuß getragen wird,

seinem oberen Rande gasdicht mit der Wanne dessen Durchmesser etwas größer als der Durch-

und an seinem unteren Rande in bekannter Weise 15 messer der Wmne ist, daß der Mantelschuß an sei-

mit einer Ringschulter (9) der Wand des die nem oberen Rande gasdicht mit der Wanne und an

Wanne (1) enthaltenden und mit der Deckplatte seiner.-; unteren Rande in bekannter Weise mit einer

(10) abgedeckten Hohlraumes verbunden ist und Ringschulter der Wand des die Wanne enthaltenden

daß der die Wanne (1) enthaltende Hohlraum (4) und mit der Deckplatte abgedeckten Hohlraumes ver-

in ebenfalls an sich bekannter Weise einen ring- 20 bunden ist und daß der die Wanne enthaltende

förmigen Raum (5) von größerem Durchmesser Hohlraum in ebenfalls bekannter Weise einen ring-

als dem Durchmesser der Wanne (1) aufweist. förmigen Raum von größerem Durchmesser als dem

2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch ge- Durchmesser der Wanne aufweist,
kennzeichnet, daß zwischen dem ringförmigen Dabei sind die Merkmale, daß die Wanne von Raum (5) und dem unter der Deckplatte (10) »5 einem zylindrischen Mantelschuß getragen wird, befindlichen Raum ein geschlossener Kreislauf dessen Durchmesser etwas größer als derjenige der (20) mit einer außen angeordneten Gas-Reini- Wanne ist, und daß der Mantelschuß an seinem gungs- und Kühl-Anlage (22) angeordnet ist. unteren Ende mit einer RingschulU r der Wand des

3. Kernreaktor nach den Ansprüchen 1 und 2, die Wanne enthaltenden Hohlraumes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Umwälzen 30 aus der belgischen Patentschrift 707 300, insbeson- und Erneuern der Gasdecke (19) dienende Ein- dere Figur und Beschreibung, an sich bekannt. Weirichtung ein ringförmiges Umlenkblech (13) auf- terhin ist auch das Merkmal, daß der die Wanne weist, das an seinem oberen Rande an der Deck- enthaltende Hohlraum einen ringförmigen Raum von platte (10) befestigt ist und den die Wanne (1) größerem Durchmesser als dem Durchmesser der tragenden zylindrischen Mantelschuß (7) umgibt. 35 Wanne aufweist, an sich bekannt (vgl. die USA.-

4. Kernreaktor nach den Ansprüchen 1 bis 4, Patentschrift 3 344 032, insbesondere Fig. 1).
dadurch gekennzeichnet, daß das träge Gas vom Bei jenem aus der belgischen Patentschrift beringförmigen Raum (5) zur Deckplatte (10) der kannten Reaktor ist der Mantelschuß über seine Wanne (1) umgewälzt wird und d&bei von unten ganze Höhe von dem aus der Wanne ausströmenden nach oben durch den ringförmigen Kanal (15) 40 und durch den Ringspalt zwis^in-n Wanne und Manströmt, der von dem die Wanne (1) tragenden telschnß herabströmenden erhitzten Wasserstoff be-Mantelschuß (7) und dem an der Deckplatte (10) strömt, hat dort also über seine ganze Höhe gleichbefes'iöien ringförmigen Umlenkblech (13) be- mäßige Temperatur und Wärmedehnung; diese Dehgrenzt wird. nungen seines unteren Randes, mit dem er aufruht,

5. Kernreaktor nach einem der vorhergehen- 45 scheinen dort, weil dort der Bauteil, auf dem der den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aufruht, ebenfalls vom Strom des erhitzten Raum (23), der sich zwischen der Hauptwanne Sekundärkühlmittels berührt wird und sich daher (1) und dem sie enthaltenen Hohlraum (4) be- vermutlich ebenfalls im Betriebe dehnt, ohne Werkfindet und von dem die Wanne tragenden zylin- Stoffbeanspruchung des Mantelschusses aufgenomdrischen Mantelschuß (7) begrenzt wird, mit Eva- 5° men zu werden.

kuierungs-Einrichtungen (24) versehen ist. Anders aber wird das, wenn die Wand des die

Wanne enthaltenden Hohlraumes, die den Mantelschuß trägt, die kalte Außenwand ist. Dann muß der

Mantelschuß an seinem oberen Ende die hohen Er-