DE2157067A1

DE2157067A1 - Kernreaktor

Info

Publication number: DE2157067A1
Application number: DE2157067A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Aleite
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-11-17
Filing date: 1971-11-17
Publication date: 1973-05-24

Description

Kernreaktor Die Erfindung betrifft einen Kernreaktor mit von Antriebsmotoren verstellbaren Steuerstäben. Die Steuerstäbe sind in Ein- und Ausfahrrichtung beweglich, um die Leistung des Reaktors zu steuern. Ihre Bewegungsschwindigkeit ist verhältnismäßig gering. Entsprechend langsam erfolgen die Leis tungsänderungen.
Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, mit geringem Aufwand eine schnelle Erhöhung der Reaktorleistung zu ermöglichen.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß einzelne Steuerstäbe zusätzlich einen in Ausfahrrichtung wirkenden Druckmittelantrieb aufweisen.
Die Erfindung gestattet im Gegensatz zu der bisher üblichen Leistungsregelung eine annähernd sprunghafte Leistungssteigerung. Deshalb kann man in stärkerem Maß als bisher durch eine Steigerung der Leistung Schwankungen des Leistungsbedarfs des Netzes decken. Der dafür erforderliche Aufwand kann sehr gering sein, wie im folgenden noch näher ausgeführt wird.
Vorzugsweise ist der Steuerstab als Kolben des Druckmittelantriebes ausgeführt. Der zugehörige Antriebszylinder kann ein zur Stellungsanzeige dienendes, also ohnehin benötigtes Druckrohr sein. Als Druckmittel ist das im Reaktor vorhandene Kühlmittel geeignet, da den StetLer*stab beaufschlagen kann. Bei einer solcher Bauweise empfiehlt sich ein Auffangbehälter für das als Druckmittel verwendete Kühlmittel, damit der Kühlmitteldruck nur in begrenztem Maße sinken und das Kühlmittel dem Reaktor wieder zugeführt werden kann.
Wenn man den Auffangbehälter silber ein steuerbares Ventil mit einem Zylinder des Druckmittelantriebes verbindet, so hat man bereits die für die schnelle Leistungssteigerung gemäß der Erfindung erforderliche zusätzliche Einrichtung am Reaktor. Diese Einrichtung kann zur gleichmäßigen Beistungssteigerung in mehrfacher Anordnung über dem Reaktorquerschnitt verteilt vorgesehen sein. Dabei kann man einen gemeinsamen Kühlmittelaufangebälter oder getrennte Behälter vorsehen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein vereinfacht dargestelltes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Mit 1 ist das Reaktorgefäß angedeutet, an dem vier Rohre 2, 3, 4 und 5 zur Führung von schematisch dargestellten Steuerstäben 8 angeordnet sind. An den Rohren sind mit gleichen Flanschen 6 Steuerstabantriebe 7 befestigt. Die Steuerstabantriebe 7 sind in der Regel elektrisch oder hydraulisch arbeitende, steuerbare Antriebe mit einer relativ geringen Bewegungsgeschwindigkeit der Steuerstäbe 8 in Sin- und Ausfahrrichtung.
Oberhalb der Steuerstabantriebe 7 sitzen Rohre 10, 11, 12 und 13, in die die Antriebsstangen 14 der Steuerstäbe hineinragen. Die Rohre 10 bis 13 werden zur Stellungsanzeige benutzt und sind zu diesem Zweck mit nicht weiter dargestellten Stellungsanzeigespulen versehen.
Wie man sieht, ist an dem den Antrieben 7 abgekehrten Ende der Rohre 10 bis 13 jeweils ein elektrisch betätigbares Ventil 15, 16, 17 und 18 angeordnet, das die Rohre 10 bis 13 mit einem Behälter 20 verbindet. Der Behälter ist über ein Ventil 21 entleerbar.
Das Reaktorgefäß 1 enthält als Kühlmittel als Druckmittel geeignetes Gas, eine Flüssigkeit od.dgl.. Das Druckmittel übt auf die Steuerstäbe kurzzeitig eine bestimmte Kraft aus, wenn die Ventile 15 bis 18 geöffnet werden. Daraus ergibt sich, daß das öffnen der genannten Ventile zu einem schnellen Ausfahren der Steuerstäbe führt, was eine sofortige Leistungssteigerung zur Folge hat.
Bei der Erfindung ist vorausgesetzt, daß die vom Kühlmittel veranlaßt Aufwärtsbewegung der Steuer stäbe 8 durch die normalen Antriebe 7 nicht behindert wird. Zu diesem Zweck können z.B. Klinken zwischen Stab 8 und Antrieb 7 vorgesehen sein, die sich bei einer der Schwerkraft entgegengerichteten selbsttätigen Bewegung des Stabes 8 lösen. Am Ende des Aufwärtshubes können die Klinken wieder einfallen, so daß der Steuerstab dann in normaler Weise zu betätigen ist.
Die Erfindung kann aber auch vorteilhaft mit einer elektromagnetischen Kupplung zwischen Steuerstab 8 und Antrieb 7 verwirklicht werden, die gleichzeitig mit der elektromagnetischen Öffnung der Ventile 15 bis 18 betätigt wird und Steuerstab 8 und Antrieb 7 trennt.
Der Behälter 20 hat im Vergleich zur Kühlmittelmenge des Reaktors ein kleines Volumen, so daß die beim Öffnen der Ventile 15 bis 18 eintretende Verringerung des Kühlmittels im Reaktorgefäß 1 selbst vernachläßigbar ist. Aus dem Behälter 20 kann das Kühlmittel über das Ventil 21 abgelassen werden, so daß der Behälter mit niedrigem Druck für eine erneute kurzzeitige Leistungssteigerung zur Verfügung steht. Unter Umständen kann das Kühlmittel wieder in das Reaktorgefäß 1 zurückgeführt werden.
6 Patentansprüche 1 Figur

Claims

patentansDrUche: Kernreaktor mit von einem Antriebsmotor verstellbaren Steuerstäben, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Steuerstäbe (8) zusätzlich einen in Ausfahrrichtung wirkenden Druckmittelantrieb aufweisen.
2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstab (8) als Kolben des Druckmittelantriebes dient.
3. Kernreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebezylinder ein zur Stellungsanzeige dienendes Rohr (10,11,12,13) ist.
4. ternreaktor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmittel im Reaktorgefäß (1) vorhandenes Kühlmittel dient.
5. Kernreaktor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Auffangbehälter (20) für das als Druckmittel verwendete Kühlmittel.
6. Kernreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der iuffangbehälter (20) über ein steuerbares Ventil (15, 16, 17, 18) mit dem Zylinder des Druckmittelantriebs verbunden ist.