DE2345362A1

DE2345362A1 - Kernreaktor

Info

Publication number: DE2345362A1
Application number: DE19732345362
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Boehm
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1973-09-07
Filing date: 1973-09-07
Publication date: 1975-04-10
Also published as: JPS5889893U; CH570676A5; FR2243500A1; FR2243500B1; BE819416A; LU70857A1; JPS5054794A

Description

KEAPTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, den "»SEP.

Werner-von-rSiemens-Str.

Unser Zeichen: VPA 73/9453

Sm/Po

Kernreaktor

Die Erfindung befaßt sich mit einem Kernreaktor mit einem heißen und einem kalten Strang des Hauptkühlmittelkreises und einer zwischen diesen angeordneten Nachkühlpumpe, die über Absperreinrichtungen auch mit einem blutbehälter oder einem Sumpf in einem den Kernreaktor aufnehmenden Reaktorgebäude verbindbar ist. Wie in dem Buch YGB Kernkraftwerksseminar 1970, Seite 42, für einen Druckwasserreaktor dargestellt ist, für den die Erfindung in erster Linie in Präge kommt, ist die Nachkühlpumpe mit dem Sumpf des ReaktorgeMudes über ein motorisch oder hydraulisch oder pneumatisch stellbares Absperrventil verbunden. Auch mit dem Plutbehälter besteht •eine Verbindung über ein motorisch oder hydraulisch oder pneumatisch stellbares Absperrventil, dem noch eine Rückschlagklappe zugeordnet ist. Alle diese Armaturen müssen sehr zuverlässig arbeiten und unter Umständen auch durch eine teuere Notstromversorgung versorgt werden können. Deshalb ist es das Ziel der Erfindung, hier eine Vereinfachung zu erreichen, wobei selbstverständlich die Zuverlässigkeit nicht leiden darf, sondern möglichst noch verbessert werden soll.

Der erfindungsgemäße Kernreaktor ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit dem Plutbehälter oder dem Sumpf durch ein stellbares Zwei-Wege-Ventil erfolgt. Auf diese Weise können eine ganze Reihe der sonst üblichen Absperreinrichtungen eingespart werden, so daß sich durchaus bemerkenswerte Einsparungen in der Größenordnung von etwa 1/4 Mio. DM pro Druckwasserreaktor oder mehr ergeben, wie später noch deutlich wird. Außerdem wird durch solche Vereinfachungen auch, die

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Störanfälligkeit des Kernreaktors verringert, da weniger Teile, wie sie bei der Erfindung benötigt werden, schon rein statistisch, weniger zu Störungen Anlaß geben können.

Das Zwei-Wege-Ventil, das in an sich bekannter Weise einen von drei Anschlüssen je nach der Stellung seines Ventiltellers mit einem der beiden anderen Anschlüsse verbindet, kann unmittelbar mit dem Sumpf verbunden sein, d.h., daß normalerweise keine zusätzliche Absperrarmatur zwischen dem Zwei-Wege-Ventil und dem Sumpf vorhanden ist. Zwischen dem Zwei-Wege-Ventil und dem Flutbehälter empfiehlt sich andererseits eine Rückschlagarmatur. Diese ergibt den Vorteil, daß das im Flutbehälter vorhandene Kühlmittel nicht durch Kühlmittel verunreinigt werden kann, das aus dem Sumpf des Reaktorgebäudes angesaugt wird. Dabei kann die Rückschlagarmatur bereits als Absperrorgan ausreichen, so daß beim Anlaufen der Nachkühlpumpe automatisch aus dem blutbehälter angesaugt wird, sobald ein gewisser Druckwert auf der Saugseite der Pumpe überschritten wird, der ein Öffnen der Rückschlagarmatur zur Folge hat. legt man diesen Druckwert so fest, daß das normale Ansaugen beim !Fördern vom heißen in den kalten Strang einen geringeren Druck zur Folge hat, so setzt bei Bedarf die Förderung der Nachkühlpumpe aus dem Flutbehälter über die Rückschlagarmatur selbsttätig ohne irgend eine weitere Steuerung ein. Man kann aber auch durch zusätzliche Absperrarmaturen die Sicherheit erhöhen und eine Unterteilung der Kühlkreise, z.B. für Reparaturen erhalten.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist in der Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nur der für die Erfindung wesentliche Teil eines Druckwasserreaktors in einem Rohrplan gezeichnet. Man erkennt den Reaktordruckbehälter 1, der über den sogenannten heißen Strang 2 des Primärktihlkreises 3 einen Dampferzeuger 4 speist. Der Primärkühlkreis 3 des Druckwasserreaktors hinter dem Dampf-

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erzeuger 4 wird als kalter Strang 5 bezeichnet. Er führt über eine Hauptkühlmittelpumpe 6 in den Reaktordruckbehälter zurück.

Wie man sieht, ist an dem heißen Strang 2 eine Saugleitung einer Nachkühlpumpe 9 angeschlossen, mit der nach dem Abschalten der Leistungserzeugung durch den Druckwasserreaktor die Nachzerfallswärme unter Umgehung des Dampferzeugers 4 in einem Zwischenkühler 10 abgeführt wird. Obwohl die Reaktorleistung hferbei weniger als 3$ der Nennleistung beträgt, muß die Nachkühlpumpe 9 die ausreichende Kühlung des Reaktorkerns unbedingt auch dann gewährleisten können, wenn im Primärkühlkreis 3 ein Leck vorliegt, so daß aus dem heißen Strang 2 über die Leitung 8 nicht mehr angesaugt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Zwei-Wege-Ventil 12 vorgesehen, das über eine Leitung 13 mit dem Sumpf 14 des nicht weiter gezeichneten Reaktorgebäudes verbunden ist, das den Reaktordruckbehälter 1 und den Primärkühlkreis 3 aufnimmt. Ein weiterer Anschluß 15 des Zwei-Wege-Ventils 12 ist über ein Absperrventil 16 mit einem blutbehälter 17 verbunden, der unter anderem auch für die Notkühlung des Reaktorkerns zur Verfügung steht und z.B. boriertes Kühlwasser enthält.

Das Zwei-Wege-Ventil 12 ist eine handelsübliche, relativ einfach aufgebaute Armatur, wie in der Fig. 2 in einem Schnitt dargestellt ist. Sie umfaßt ein aus Stahlblech aufgebautes geschweißtes Gehäuse 18 mit einem Anschlußstutzen 19, an dem die Pumpe angeschlossen wird, sowie einem Stutzen 20, an dem der Flutbehälter angeschlossen ist, und mit eine» Stutzen 21, der in Verbindung mit dem Sumpf steht. Im Inneren des weitgehend zylindrischen Gehäuses 18 sind zwei Ventilsitze 23 und 24 vorgesehen, die mit einem Ventilteller 25 zusammenwirken· Der Ventilteller ist mit einer Antriebsstange 26 verbunden, die als Spindel ausgebildet und durch Drehen einer Mutter 27 verstellbar ist. Die Spindel 26 ist, wie man sieht, gegenüber dem Gehäuse 18 mit Hilfe eines Metallbalges 28 abgedichtet,

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dem noch eine Stopfbuchse 29 nachgeschaltet ist, so daß
Leckverluste praktisch ausgeschlossen sind.

In Pig. 3 ist in einem Rohrplan eine andere Ausführungsform
der Erfindung gezeichnet. Hierbei ist die Nachkühlpumpe 9
wiederum unmittelbar mit dem Zwei-Wege-Ventil 12 verbunden.
An einem weiteren Anschluß sind die Verbindungsleitung 8 zum heißen Strang 2 und über ein stellbares Absperrventil 30 der Sumpf 14 des Reaktorgebäudes parallel angeschlossen. Zum
Flutbehälter 1 führt eine Rückschlagklappe 32, die am dritten Anschluß angebracht ist. Für besondere Dichtigkeitsanforderungen kann der Rückschlagklappe 32 noch eine stellbare Absperrarmatur 33 nachgeschaltet sein, wie gestrichelt angedeutet
ist. Entsprechend kann in der Anordnung nach Fig. 1 der Absperrarmatur 16 eine gestrichelt gezeichnete Rückschlagklappe 34 zugeordnet sein. Diese ermöglicht es, das Absperrventil
16 normalerweise offen zu halten und nur z.B. bei Reparaturarbeiten zu schließen.

Wie man sieht, kommt man mit der erfindungsgemäßen Anordnung insbesondere bei der Ausführungsform nach Fig. 1 mit wenigen einfachen und handelsüblichen Armaturen aus. Beim Umschalten vom Flutbehälter 17 auf den Sumpf 14 braucht an sich nur das Zwei-Wege-Ventil betätigt zu werden. Dennoch erreicht man eine große Betriebssicherheit und eine Einsparung von etwa 1/4 Mio. DM pro Druckwasserreaktor, so daß ein erheblicher technischer und wirtschaftlicher Fortschritt gegeben ist. Die Betätigung des Ventils 12 kann durch Fernbedienung z.B. durch einen
Elektromotor oder hydraulisch oder pneumatisch vorgenommen
werden. Auch Magnetantriebe sind denkbar, da es nur auf eine kurze Umschaltzeit des Ventils 12 ankommt.

OFHGINAL INSPECTED
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Claims

- 5 - VPA 73/9453 Patentansprüche

1.) Kernreaktor, insbesondere Druckwasserreaktor, mit einem heißen und einem kalten Strang des Hauptkülilmittelkreises und einer zwischen diesen angeordneten Nachkühlpumpe, die über Absperreinrichtungen auch mit einem Flutbehälter oder einem Sumpf in einem den Kernreaktor aufnehmenden Reaktorgebäude verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch ein stellbares Zwei-Wege-Ventil (12) erfolgt.

2. Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwei-Wege-Ventil (12) unmittelbar mit dem Sumpf (14) verbunden ist.

3ο Kernreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zwei-Wege-Ventil (12) und dem blutbehälter (17) eine Rückschlagarmatur (32, 54) angeordnet ist.