DE2307064A1

DE2307064A1 - Anordnung zum messen des kuehlmittelflusses in einem atomreaktor des siedewassertyps

Info

Publication number: DE2307064A1
Application number: DE2307064A
Authority: DE
Inventors: Andrei Dipl Ing Simon
Original assignee: ASEA Atom AB
Current assignee: Westinghouse Electric Sweden AB
Priority date: 1972-02-18
Filing date: 1973-02-14
Publication date: 1973-08-23
Also published as: SE360496B; DE2307064B2

Description

Anordnung zum Messen des Kühimitteiflusses in einem Atomreaktor des Siedewassertyps Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen des Kühlmitteiflusses durch den Kern eines Kernreaktors des Siedewassertyps, bei'der zumindest die Pumpen zum Umwälzen des Kühlmittels innerhalb des Reaktors anbeordnet sind.
Bei üernreaktoren des Siedewassertyps ist es üblich, die Pumpen zum Umwälzen des Kühlmittels außerhalb des Reaktors anzuordnen. Das Messen des Kühlmittelflusses kann dort auf einfache Weise mit Flußmessern in den Rohrleitungen außerhalb des Reaktors erfolgen.
Die Anordnung der Umwälzpumpen außerhalb des Reaktors beinhaltet jedoch ein gewisses Risiko, da im Falle eines Bruches oder einer Undichtigkeit irgendwo in dem aus Einlauf, Auslauf, Rohrleitungen, Pumpen usw. bestehenden System ein großer Teil des Kühlmittels auslaufen kann, ehe der Reaktor abgestellt werden kann. Dies kann zu schweren Beschadigungen des Reaktors führen, da er in kurzer Zeit zu wenig Kühlmittel bekommt.
Hinzu kommen die Gefahren, die mit dem auslaufenden radioaktiven Kühlmittel verbunden sind0 Um diese Gefahren zu vermeiden, ist es bekannt, die Pumpen innerhalb des Reaktors und die Pumpenmotoren in druckdich-ten Hüllen anzuordnen, die mit dem Druckbehälter des Reaktors in Verbindung stehen. Die einzige Verbindung zwischen dem Reaktor und einer Pumpenhülle ist dann die Offnung, die für die Motorwelle zur Purnpc erforderlich ist. Dort kann jedoch der erforderliche Spalt so klein gehalten werden, daß die IXhlmit-telrnenge, die im Falle einer Undichtigkeit pro Zeiteinheit aus der Motorhülle herausrinnen kann, so gering ist, daß keine Schäden am Reaktor entstehen können, ehe die erforderlichen Gegenmaßnahmen ergriffen werden können, Die eben beschriebene Unterbringung der Pumpen innerhalb des Reaktors führt zu einer Komplikation beim Messen des Kühlmittelflusses, da dieser sich ständig innerhalb des Reaktors befindet und keine leicht zugänglichen Meßstellen außerhalb des Reaktors vorhanden sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Messen des Kühlmittelflusses bei einem Reaktorkern des Siedewassertyps zu entwickeln, bei dem zumindest die Pumpen zum Umwälzen des Kühlmittels innerhalb des Reaktors angeordnet sind Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anordnung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß eine repräsentative Anzahl Brennstoffkassetten im Kern mit Flußmeßgebern versehen ist, daß ein Summierungsglied vorgesehen ist, dem als Eingangssignale die Ausgangssignale irar genannten Plußmeßgeber sowie die Ausgangssignale eines temperaturmessenden Organs, das die mittlere Temperatur des Kühlmittels in der Nähe der Flußmeßgeber mißt, zugeführt werden, und daß das Summierungsglied an seinem Ausgang ein für den gesamten Kühlmittelfluß durch den Reaktor repräsentatives Signal abgibt.
Anhand der in den Figuren dargestellten Aus-~iihrungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung, in der die Erfindung angeordnet werden kann, Fig. 2 im Detail, wie die Flußmessungen ausgeführt werden.
In Fig. 1 ist die Reaktorhülle mit 1 bezeichnet. Der im Behälter untergebrachte Kern umfaßt eine Anzahl von Brennstoffkassetten 2, die zueinander in bekannter Weise angeordnet sind. Damit der durch die Brennstoffkassetten gehende Kühlmittelfluß in allen Kassetten so gleichartig wie möglich ist, sind die Kassetten auf einem mit mehreren Durchströmöffnungen 3 versehenen Endstück 4 aufgestellt, das auf der für den gesamten Kern gemeinsamen Aufstellplatte 5 angeordnet ist0 Für jede Kassette ist die Aufstellplatte mit einem nach oben gezogenen Flansch 6 versehen, der mit einer Stirnwand 7 endet. Die Stirnwand hat eine Oeffnung 8 und bildet eine Drosselstelle, die eine Drucksenkung des durch sämtliche Drosselstellen strömenden Kühlmittels bewirkt und die außerdem dazu führt, daß der Druck mizellen Kassetten im wesentlichen gleich ist0 Um gemäß der Erfindung den gesamten Kühlrnittelfluß durch den Kern zu messen, wird eine repräsentative Anzahl von Brennstoffkassetten mit Flußmeßgebern versehen, mit deren Hilfe man die Größe des durch die entsprechenden Kassetten strömenden Kühlmittelflusses bestimmt. Ein solcher Geber kann, wie Z9 B.
in Fig. 2 dargestellt, aus zwei auf jeder Seite der Drosselstelle 7, 8 angeordneten Druckanzapfung 9 bzw. 10 bestehen, Von jeder Druckanzapfung führt ein Leitrohr 11 bzw, 12 zu einem außerhalb des Reaktors angeordneten Differenzdruckgeber 13, der ein vorzugsweise elektrisches Signal erzeugt, das von der Differenz der beiden abgetasteten Drücke abhängig ist* Die von-sämtlichen Differenzdruckgebern 13 abgegebenen Signale werden einem Summierungsglied 14 als Eingangssignale zugeführt.
Im Reaktor befindet sich ferner mindestens ein temperaturmessendes Organ 15 zur Messung der Temperatur des Kühlmittels.
Das Ausgangs signal dieses Organs wird durch einen Temperaturgeber 16 in ein elektrisches Signal umgewandelt, falls nicht das Ausgangssignal des Organs 15 bereits als elektrische Größe vorliegt. Das der Kühlmitteltemperatur entsprechende Signal wird ebenfalls auf einen Eingang des Summierungsgliedes 14 gegeben. Das temperaturabtastende Organ wird im Reaktor derart angeordnet, daß es die Temperatur im Bereich um die Drosselstelle 8 erfaßt. Das Ausgangssignal des Summierungsgliedes 14 ist daher repräsentativ für den gesamten Kühlmittelfluß durch den Reaktor. Das Signal des temperaturabtastenden Organs bewirkt eine Korrektur des Ausgangssignals des Summierungsgliedes. Die Korrektur ist notwendig, da sich sowohl das spezifische Gewicht als auch die Viskosität des Kühlmittels in der Regel mit der Temperatur ändern.
Mit Hilfe der obengenannten Eingangssignale des Summierungsgliedes 14 erhält man an dessen Ausgang 17 ein Signal für die Größe des Kühlmittelflusses im Reaktor, welches unterschiedliche Temperaturen des Kühlmittel berücksichtigt. Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung enthält die Meßanordnung einen Rechner 18, dem teils die obengenannten Signale von den Differenzdruckgebern 13 zugeführt werden und teils andere Signale, wie z.B. Angaben über den gesamten Neutronenfluß und dessen Verteilung. Diese Angaben werden in Fig. 1 von den Pfeilen 19 und 20 symbolisiert. Das Ausgangssignal des Rechners wird auf das Summierungsglied 14 gegeben.
Das Ausgangssignal des Summierungsorgans 14 Bann einem Anzeigeglied 21 für den-Kühlmittelfluß und einem Regelglied 22 für diesen Fluß zugeführt werden. Das Ausgangs signal kann auch als.Eingangssignal 23 für ein Sicherheitssystem des Reaktors dienen.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Messen des Kühlmittelflusses durch den Kern eines Kernreaktors des Siedewassertyps, bei der zumindest die Pumpen zum Umwälzen des Kühlmittels innerhalb des Reaktors angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine repräsentative Anzahl Brennstoffkassetten im Kern mit Flußmeßgebern (9, 10) versehen ist, daß ein Summierungsglied (14) vorgesehen ist, dem als Eingangs signale die Ausgangssignale der genannten Flußmeßgeber sowie die Ausgangssignale eines temperaturmessenden Organs (15), das die mittlere Temperatur des Kühlmittels in der Nähe der Flußmeßgeber mißt, zugeführt werden, und daß das Summierungsglied (14) an seinem Ausgang (17) ein für den gesamten Kühlmittelfluß durch den Reaktor repräsentatives Signal abgibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale von den Flußmeßgebern (9, 10) als Eingangssignale einem Rechner (18) zugeführt werden, dem zugleich Werte über den gesamten Neutronenfluß (19) und dessen Verteilung (o0) zugeführt werden, und daß das Ausgangssignal des Rechners auf einen Eingang des Summierungsgliedes geschaltet ist.

oder 2

3. Anordnung nacll Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das usganrssiOnal des Summieruflgsgliedes (14) einem Anzeigegerät (21) für den Kühlmittelfluß, einem Regelglied (22) für den enannten Flu£ und/oder als Eingangssignal (23) eine Sicherheitssystem des Reaktors zugeführt wird.

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