DE2302831A1

DE2302831A1 - Im drehdeckel verfahrbare vorrichtung zur handhabung von stabfoermigen elementen in kernreaktoren

Info

Publication number: DE2302831A1
Application number: DE2302831A
Authority: DE
Inventors: Helmut Rothfuss
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1973-01-20
Filing date: 1973-01-20
Publication date: 1974-07-25
Also published as: FR2214940A1; GB1453359A; JPS49103090A; US3948724A; JPS5248275B2; FR2214940B1; DE2302831C2

Description

16.1.197ά We/Di 24.211.6

INTERATOM

Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg

Im Drehdeckel verfahrbare Vorrichtung zur Handhabung von stabförmigen Elementen in Kernreaktoren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von stabförmigen Elementen eines Kernreaktors, bestehend aus einem auf einem Drehdeckel angeordneten Hubwerk und einem durch dieses zu betätigenden Greifer, die durch Übertragungselemente verbunden sind, die den Drehdeckel durchdringen. Der Begriff "stabförmige Elemente" schließt Brenn-, Brut- oder Absorberstäbe ein.

Vorrichtungen zur Handhabung von stabförmigen Elementen in Kernreaktoren bestehen üblicherweise aus einem Hubwerk, das aus Platzgründen, und um es nicht der Reaktoratmosphäre auszusetzen, auf einem drehbaren Deckel des Kernreaktors angeordnet wird, und das über eine Anzahl von Verbindungselementen CStangen, Seile, Ketten oder Bänder) eine Greifvorrichtung betätigt, mit deren Hilfe Brenn-, Brut- oder Absorberstäbe innerhalb des Reaktors und aus diesem heraus bzw. in diesen hinein bewegt werden können. Dabei ist es erforderlich, die Greifvorrichtung und somit auch das Hubwerk in eine senkrecht über dem zu handhabenden Element liegende Stellung zu bringen. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art wird dies dadurch erreicht, daß die Handhabungsvorrichtung in einen zweiten, kleineren, exzentrisch innerhalb des HauptdrehdeckeIs angeordneten Drehdeckel eingebaut wird. Durch entsprechende Drehbewegungen der beiden Drehdeckel zueinander und zum Reaktorbehälter kann die Handhabungsvorrichtung in jede gewünschte Lage über der Spaltzone des Reaktors gefahren werden. Da an den Drehdeckeln

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außer der Handhabungsvorrichtung noch weitere Geräte befestigt werden müssen, ist es erforderlich, den Reaktorbehälter so zu dimensionieren, daß bei den verschiedenen Drehbewegungen der Deckel keine gegenseitige Behinderung dieser Geräte auftritt. Dies führt zu unnötig großen Reaktorbehältern und damit zu gesteigerten Kosten, die durch das Vorhandensein mehrerer Drehdeckel und ihrer komplizierten Antriebe weiter erhöht werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Handhabung von stabförmigen Elementen eines Kernreaktors, die es erlaubt, mit einem einzigen Drehdeckel auszukommen und den Durchmesser des Reaktorbehälters auf das Maß zu beschränken, das auf Grund der Abmessungen der Spaltzone notwendig ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Vorrichtung entlang eines im Drehdeckel angeordneten Schlitzes verfahrbar ist, in dem die Übertragungselemente geführt sind. Dabei kann sich der Schlitz über den gesamten Drehdeckel oder nur über einen Teil desselben erstrecken, je nachdem, ob die Handhabungsvorrichtung nur für das Umsetzen von Elementen zwischen einzelnen Positionen der Spaltzone und/oder ihr benachbarter Absetzpositionen gebraucht werden soll, oder der gesamte Querschnitt des Reaktorbehälters zugänglich sein soll. Der Austritt von radioaktiver Strahlung oder Schutzgas aus dem Reaktorbehälter, bzw. das Eindringen von Luft in den letzteren wird dadurch vermieden, daß auf dem Reaktordrehdeckel ein Abschirmkasten angeordnet wird, der jenen dicht abschließt und eine Größe aufweist, die die freie Beweglichkeit der Handhabungsvorrichtung in seinem Inneren gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schlitz radial im Drehdeckel angeordnet ist, wodurch ein günstiges Verhältnis zwischen der Länge des Schlitzes und dem durch ihn beim Drehen des Deckels bestrichenen Raum erzielt wird.

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Da bei dieser Ausführung nicht nur der Greifer, sondern auch das Hubwerk unmittelbar den Wirkungen der Reaktoratmosphäre ausgesetzt ist, was insbesondere bei flussigmetallgekühlten Reaktoren unvorteilhaft sein kann, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß der Schlitz durch zwei Faltenbälge geschlossen ist, die mit ihren Enden einerseits mit einem Ende des Schlitzes bzw. des Abschirmkastens und andererseits mit einem im Schlitz geführten Wagen verbunden sind, der das Hubwerk trägt. Die Faltenbälge gewährleisten dabei, indem sie als Konvektionsbarriere wirken, einen Schutz des Hubwerkes gegen Verunreinigungen aus der Reaktoratmosphäre, beispielsweise durch gas- oder dampfförmige Kühlmittelpartikel.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schlitz mittels eines Abschirmblockes verschließbar ist, um das Hubwerk und die Faltenbälge nach Abnehmen des Abschirmkastens für Reparatur- und Wartungszwecke zugänglich zu machen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt , und zwar zeigt

Figur 1 die Draufsicht auf einen Kernreaktor mit der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung bei abgenommenem Abschirmkasten, entsprechend der Linie C-D der Figur 3. Figur 2 einen Längsaxialschnitt durch den Reaktor, und Figur 3 in vergrößertem Maßstabe die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung und ihre Anordnung im Reaktordeckel in der Ansicht, entsprechend der Linie A-B der Figur 1.

Ein Reaktorbehälter 1 weist an seinem oberen Ende einen ringförmigen Deckel 2 auf, in dem ein Drehdeckel 3 mittig gelagert ist. Der Drehdeckel 3 hat einen Durchmesser, der nur wenig größer als derjenige der darunterliegenden Spaltzone 4 ist. In dieser sind einige Brenn-, Brut- oder Absorberstäbe 5 angedeutet, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen einzelnen Positionen derselben und/oder einer von mehreren Absetz- oder Übergabepositionen 6 bewegt werden sollen. Der Ringraum zwischen der Spaltzone 4 und dem Reaktorbehälter 1 bietet

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für verschiedene andere für den Reaktorbetrieb notwendige Geräte Platz, beispielsweise für Zu- bzw. Ableitungen 7, 8 für das flüssige Kühlmittel, für Ausschleuskanäle 9 für das Ein- bzw. Ausbringen von Brennelementen usw. aus dem Reaktor und für weitere, hier nicht gezeigte Anlageteile. Der Drehdeckel 3 weist.einen radial verlaufenden Schlitz 10 auf, in dem Übertragungselemente 11 geführt sind, vermittels derer ein Greifer 12 von einem elektromotorisch betriebenen Hubwerk 13 gehoben und gesenkt, geöffnet und geschlossen werden kann. Durch radiales Verfahren des Hubwerkes 13 entlang des Schlitzes 10 und/oder durch das Drehen des Deckels 3 kann der Greifer 12 über jedes beliebige stabförmige Element 5 verfahren werden, dieses ergreifen und an jeder anderen Stelle im Bereich des vom Schlitz 10 bestrichenen Raumes absetzen, beispielsweise in der Absetzposition 6, von wo aus das stabförmige Element 5 bei Bedarf durch eine kranartige Handhabungsvorrichtung 14 bis unter den Ausschleuskanal 9 gebracht werden kann. Dabei besteht die Absetzposition 6 zweckmäßigerweise aus einem beweglichen Behälter, in den das zu transportierende stabförmige Element 5 gesetzt wird.

Wie in der Figur 3 näher gezeigt ist, besteht die Handhabungsvorrichtung aus einem elektromotorisch angetriebenen Hubwerk 13, vermittels dessen der Greifer 12 über eine Schraubenspindel 15 heb- und senkbar ist. Auf die Darstellung des Mechanismus zum öffnen und Schließen des Greifers 12 wurde der Übersichtlichkeit halber verzichtet. Der Greifer 12 wird hier in einem Führungsrohr 16 bewegt. Die im vorstehenden beschriebene Konstruktion des Greifers und des Hubwerkes zu seiner Bewegung ist nur als Beispiel zu verstehen, da zahlreiche andere Konstruktionen in gleicher Weise Verwendung finden können. Der Bewegungsbereich der Handhabungsvorrichtung ist von einem Abschirmkasten 17 umgeben, der dicht auf dem Reaktordeckel 3 aufsitzt und den Schlitz 10 abdeckt. Das Hubwerk 13 ist fest auf einem Wagen 18 befestigt, der in einer Führung 19 gleitet, die in diesem Falle in der Wand des Abschirmkastens 17 vorgesehen ist, sich jedoch auch im Schlitz 10 selbst befinden kann. Zwischen dem Wagen 18, der durch einen

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besonderen elektromotorischen Antrieb 20 bewegt wird, und der Wand des Abschirmkastens 17 ist an jeder Seite ein Faltenbalg 21 angeordnet, der den darübergelegenen Raum des Abschirmkastens 17 und damit das Hubwerk 13 gegen die Einwirkungen der Reaktoratmosphäre schützt. Dabei ist es ausreichend, die Faltenbälge 21 seitlich gegenüber dem Abschirmkasten 17 mittels Schleifdichtungen abzudichten. Um die Handhabungsvorrichtung für Wartungszwecke zugänglich zu machen, was ein Entfernen des Abschirmkastens 17 erforderlich macht, ist ein besonderer Abschirmblock 22 vorgesehen, der seitlich über den Schlitz 10 geschoben werden kann und das Innere des Reaktorbehälters 1 abschließt.

Um das Führungsrohr 16 genau auf einen bestimmten Brennstab 5 zentrieren zu können, und um die Lage des letzteren in der Spaltzone 4 zu kontrollieren, ist ferner eine Abtastvorrichtung vorhanden, bestehend aus einem weiteren elektromotorischen Antrieb 24, der über ein Gestänge 26 auf einen schwenkbaren Tastarm 25 wirkt.

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Claims

< . i.lü.· We/Di 2U.211.6

SCHUTZANSPRÜCHE ^iOU'°° '

Vorrichtung zur Handhabung von stabförmigen Elementen eines Kernreaktors, bestehend aus einem auf einem Drehdeckel angeordneten Hubwerk und einem durch dieses zu betätigenden Greifer, die durch Übertragungselemente verbunden sind, die den Drehdeckel durchdringen,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung entlang eines im Drehdeckel (3) angeordneten Schlitzes (10) verfahrbar ist, in dem die Übertragungselemente (11) geführt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Schlitz (10) radial im Drehdeckel (3) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Schlitz (10) durch zwei Faltenbälge (21) geschlossen ist, die mit ihren Enden einerseits mit einem Ende des Schlitzes (10), bzw. des Abschirmkastens (17) und andererseits mit einem im Schlitz geführten Wagen (18) verbunden sind, der das Hubwerk (13) trägt.

"+. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,

daß der Schlitz (10) mittels eines Abschirmblockes (22) verschließbar ist.

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