DE2138924A1 - Druckgefäß für vorzugsweise flussig metallgekuhlte Atomkernreaktoren - Google Patents

Druckgefäß für vorzugsweise flussig metallgekuhlte Atomkernreaktoren

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    • G21C11/081Thermal shields; Thermal linings, i.e. for dissipating heat from gamma radiation which would otherwise heat an outer biological shield ; Thermal insulation consisting of a non-metallic layer of insulating material
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Description

14. Juli 1971 i1 1420
Gebr. Böhler St Co· Aktiengesellschaft, Wien
Druckgefäß für vorzugsweise flüssigmetallgekühlte Atom-
kexiureaktoren
Die Erfindung "betrifft ein Druckgefäß für vorzugsweise flüssigmetallgekühlte Atomreaktoren oder Anlagen zur Simulation von in solchem Reaktoren auftretenden technologischen Verhältnissen, das einen Außenbehälter sowie einen zur Aufnahme von heißer Kühlflüssigkeit, insbesondere von heißem Flüssigmetall dienenden, mit einem eigenen Boden versehenen Innenbehälter aufweist, wobei der zwischen diesen beiden Behältern vorhandene Raum mit dem vom Innenbehälter umschlossenen Raum in Verbindung steht.
Die bekannten Druckgefäße von natriumgekühlten Atomkernreaktoren ergeben den !achteil, daß sie den in ihnen auftretenden Überdrücken Ibei den in solchen Reaktoren anzustrebenden hohen KÜÄlmitteltemperaturen nicht standhalten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den angeführten Nachteil zu vermeiden und ein Druckgefäß für natriumgekühlte Atomkernreaktoren zu schaffen, das den in ihm auftretenden Überdrucken auch danai standhält, wenn das in ihm befindliche flüssige Natrium sehr itolie Temperaturen aufweist. Erfindungsgemäß wird diese Aufsähe "bei einem Druckgefäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen diesen beiden· Behältern eine sick src&ioiüäeet bis zuv Spiegelhöhe der im
20S810/114&
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Innenbehälter befindlichen heißen Kühlflüssigkeit erstreckende feste, z.B. aus einer Mineralwolle, Asbestfasern und ein anorganisches Bindemittel enthaltenden Isolieriaasse bestehende wärmeisolierende Schicht vorgesehen ist. Hiedurch wird nämlich erreicht, daß der Außenbehälter eine viel niedrigere Temperatur als Innenbehälter aufweist und infolgedessen eine so hohe Festigkeit besitzt, daß er dem im Druckgefäß vorhandenem Überdruck standhält. Der Innenbehälter, dessen Festigkeit wegen seiner hohen Temperatur nur gering ist, muß daher lediglich den hydrostatischen Druck der in ihm befindlichen heißen Kühlflüssigkeit aufnehmen.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckgefäßes ist dadurch gekennzeichnet', daß jener Teil der wärmeisolierenden Schicht, der sich im wesentlichen über den gesamten Höhenbereich der im Innenbehälter befindlichen heißen Kühlflüssigkeit und vornehmlich auch über die gesamte Länge des Innenbehälters erstreckt, von einer eigenen, aus Blech bestehenden Umhüllung umgeben ist, die vorzugsweise auf ihrer Außenseite eine oder mehrere zum längenausgleich dienende Dehnstücke aufweist, deren Querschnitte Kreisringsektoren sind.
Weitere Einzelheiten des gegenständlichen Druckgefäßes gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor, das in der Zeichnung schematisch abgebildet ist. Diese zeigt ein Druckgefäß für einen natriumgekühlten Atomkernreaktor im Längsschnitt.
Die beiden zueinander konzentrischen, aus rost- und säurebeständigem Chromnickelstahl gefertigten Behälter 1 und 2 weisen je einen vertikal angeordneten, zylindrischen Mantel auf. Zwischen diesen Behältern 1 und 2 ist eine feste, durchlässige wärmeisolierende Schicht 3 vorgesehen, die aus einer bekannten, Mineralwolle, Asfcestfasern und ein anorganisches
BAD ORIGINAL 209810/1U5
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Bindemittel enthaltenden Isoliermasse besteht. Jener Teil der wärmeisolierenden Schicht 3, der sich über die gesamte Länge 1 des oben offenen Innenbehälters 2 erstreckt, ist von einer eigenen, aus dünnem Blech gefertigten Umhüllung umgeben und überragt den Höhenbereich h des im Innenbehälter befindlichen flüssigen Natriums. Die eben erwähnte Umhüllung besitzt an ihrer Außenseite zum Längenausgleich dienende Dehnstücke 5» deren Querschnitte Kreisringsektoren mit Bogenwinkeln von mehr als 180° sind. Die Dehnstücke 5 sind aus Ringen mit Kreisringquerschnitten durch Drehen hergestellt und mit dem Mantel der Umhüllung 4 verschweißt. Jene beiden Teile der wärmeisolierenden Schicht, die sich zwischen dem Boden des Innenbehälters 2 und dem Boden des Außenbehälters bzw. oberhalb des Innenbehälters 2 befinden, sind von je einer eigenen, aus dünnem Blech gefertigten Umhüllung 4' bzw. 4" umgeben. Sowohl zwischen dem Außenbehälter 1 und den Umhüllungen 4, 4',4n als auch zwischen diesen und dem Innenbehälter 2 ist je ein Spalt vorhanden. Der Innenbehälter 2 ist zur Vermeidung von Wärmespannungen nur einseitig, vorzugsweise in seinem unteren Endbereich mit Hilfe von Füßen 6 am Außenbehälter 1 befestigt. Oberhalb des im Innenbehälter 2 befindlichen flüssigen Natriums ist als Schutzgas dienendes Argon vorhanden, das einen beträchtlichen Überdruck gegenüber der äußeren Atmosphäre aufweist. Zum Druckausgleich sind die Umhüllungen 4, 4', 4" der einzelnen Teile der wärmeisolierenden Schicht 3 durch Rohrleitungen 7»^9 untereinander und mit einem Kondensatabscheidegefäß 11 verbunden, das durch eine weitere Rohrleitung 11 mit dem Außenbehälter 1 in Verbindung steht. Die von der obersten Umhüllung 4" und vom oberen Bereich des Außenbehälters 1 kommenden Rohrleitungen 9 und 10 ragen von oben her in das während des Betriebes des Reaktors geschlossene Kondensatabseheidegefäß 11.
209810/1 HB
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Gegenüber den "bekannten Druckgefäßen von flüssigmetallgekühlten Atomkernreaktoren bietet das erfindungsgemäße Druckgefäß den sehr wesentlichen Vorteil, daß in dem betreffenden Reaktor mit wesentlich höheren Kühlmitteltemperaturen gearbeitet werden kann, und zwar auch dann, wenn es aus dem gleichen Material wie die bei solchen Reaktoren bekannten Druckgefäßen besteht.
209810/1 U5

Claims (9)

  1. - 5 - i1 1420
    Patentansprüche
    Druckgefäß für vorzugsweise flüssigmetallgekühlte Atomkernreaktoren oder Anlagen zur Simulation von in solchen Reaktoren auftretenden technologischen Verhältnissen, das einen Atißenbehälter sowie einen zur Aufnahme von heißer Kühlflüssigkeit, insbesondere von heißem Flüssigmetall dienenden, mit einem eigenen Boden versehenen Inn enb ehält ei" aufweist, wobei der zwischen diesen beiden Behältern vorhandene Raum mit dem vom Innenbehälter umschlossenen Raum in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen diesen beiden Behältern (1,2) eine sich zumindest bis zur Spiegelhöhe der im Innenbehälter (2) befindlichen heißen Kühlflüssigkeit erstreckende feste z.B. aus einer Mineralwolle, Asbestfasern und ein anorganisches Bindemittel enthaltenden Isoliermasse bestehende wärmeisolierende Schicht (3) vorgesehen ist.
  2. 2. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jener Teil der wärmeisolierenden Schicht (3), der sich im wesentlichen über den gesamten Höhenbereich (h) der im Innenbehälter (2) befindlichen heißen Kühlflüssigkeit und vornehmlich auch über die gesamte Länge (1) des Innenbehälters (2) erstreckt, von einer eigenen^ aus Blech bestehenden Umhüllung (4) umgeben ist, die vorzugsweise auf ihrer Außenseite eine oder mehrere zum Längenausgleich dienende Dehnstücke (5) aufweist, deren Querschnitte Kreisringsektoren sind.
  3. 3. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jener Seil der wärmeisolierenden Schicht (3)? der sich zwischen dem Boden des Innenbehälters (2) und dem Boden des Außenbehälters (1) befindet, von einer eigenen aus Blech bestehenden Umhüllung (48) umgeben ist„
    09810/1 Hl
    - 6 - J1 1420
  4. 4. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jener (Teil der wärmeisolierenden Schicht (3), der sich oberhalb des Innenbehälters (2) befindet, von einer eigenen, aus Blech bestehenden Umhüllung (4") umgeben ist.
  5. 5.. Druckgefäß nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druckausgleich die Umhüllungen (4, 4f,4") der einzelnen Seile der wärmeisolierenden Schicht (3) durch Rohrleitungen (7»8,9) untereinander und mit einem Kondensatabscheidegefäß (11) verbunden sind, dae durch eine weitere w Rohrleitung (10) mit dem Außenbehälter (1) in Verbindung steht.
  6. 6. Druckgefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenwinkel (Jj) der Kreisringsektoren größer als 180° sind.
  7. 7. Druckgefäß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Ringen mit Kreisringquerschnitten durch Drehen hergestellten Dehnstücke (5) mit dem Mantel der Umhüllung (4) verschweißt sind.
  8. 8. Druckgefäß nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl zwischen dem Außenbehälter (1) und den
    Ik Umhüllungen (4,4',4") als auch zwischen diesen und dem Innenbehälter (2) je ein Spalt vorhanden ist.
  9. 9. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter (2) zur Vermeidung von Wärmespannungen nur einseitig, vorzugsweise in seinem unteren Endbereich, befestigt ist.
    Gebr.Böhler&Co. Aktiengesellschaft * Patentbüro
    209810/1145
DE2138924A 1970-08-21 1971-08-04 Druckgefäß für Atomkernreaktoren Expired DE2138924C3 (de)

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FR (1) FR2103415B1 (de)
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