DE2510016C2 - Druckwasser-Reaktoranlage - Google Patents

Description

Das Hauptpatent 22 44 562 betrifft eine Druckwasser-Reaktoranlage, bei der sowohl der Dampferzeuger als auch die im Zuge der Primärkreisleitungen liegende Primärkreiskühlmittelpumpe außerhalb des Reaktordruckbehälters angeordnet ist und eine Sicherheitshüüc den Reaktordruckbehälter, den Dampferzeuger, die Pnmärkreisleitungen und die Primärkreiskühimittelpumpe umschließt. Nach der Erfindung des Hauptpatents ist die Primärkreiskühlmittelpumpe in das Gehäuse des zugehörigen Dampferzeugers eingebaut. Dadurch wird die Leitungsführung vereinfacht, so daß Strömungsverluste verringert werden. Gleichzeitig wird in vorieiihafter Weise die Druckwassermenge des Primärkreises verringert. Der Einbau kann jedoch einen relativ scharfen Übergang zwischen der durch den Rohrboden weit verteilten Strömung durch den Dampferzeuger und der konzentrierten Strömung in der Pumpe ergeben. Für dieses strömungs»echnische Problem sucht die Erfindung als weitere Verbesserung eine günstige Lösung, die mit geringem Materialaufwand auskommt, so daß die Vorteile nach dem Hauptpatent voll erhalten bleiben.

Die erfindungsgemäße Weiterbildung der Reaktoranlage nach dem Hauptpatent besteht darin, daß die Pumpe auf der Saugseite einen gekrümmten unsymmetrischen Einlauftrichter aufweist, der gegen einen die Enden eines Rohrbündels aufnehmenden Rohrboden gerichtet ist und eine Trennwand umfaßt, die zusammen mit dem Rohrboden eine Eintrittskammer und eine Austrittskammer für das Primärkühlmittel begrenzt. Mit diesem Einlauftrichter können, wie Versuche gezeigt haben, bei allen vorkommenden Strömungsgeschwindigkeiten gleichmäßige, weitgehend laminare SlröinungsverhäUnibse erreicht wet den. Vuι ailem ist damit vermieden, daß Kavitationen auftreten.

die die Strömung stören und durch Erosion zu erhöhten Materialbeanspruchungen führen.

Der Querschnitt des Einlauftrichters sollte sich in Richtung zur Pumpe mindestens im Verhältnis 1.5-1 verjüngen. Es sind aber auch noch wesentlich stärkere Verengungen für die Verwirklichung der Erfindung geeignet, jeaenians muui mn 5κ»ί:ι m.iu>.iiuviu >«.ijungungsverhältnis die Baulänge des Einlauftrichters verringert und dadurch an Raum gespart werden, solange ,o die für die Erfindung wesentliche Vermeidung von Kavitationen sichergestellt ist.

Eine besonders günstige konstruktive Verwirklichung der Erfindung geht von einer ebenen Trennwand zwischen Einlaßkammer und Auslaßkammer des Dampferzeugers aus. Diese ebene Trennwand kann im Bereich des Einlauftrichters dessen Verlauf entsprechend ausgebeult sein. Hierbei ist die Trennwand zweckmäßigerweise ein Schmiedestück, das nach der Formgebung im Bereich des Einlauftrichters mit den

übrigen Teilen verschweißt wird. Des weiteren kann der Einlauftrichter zur Verbesserung der Anströmverhältnisse mit einer abgerundeten Kante versehen sein, wie dies an sich bekannt, im Rahmen der Verbesserung des Hauptpatents jedoch besonders günstig ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Die F i g. 1 und 2 stellen in zwei zueinander senkrechten Schnitten eine erprobte Ausführungsform der Erfindung dar. Damit ist gemeint, daß bei diesem Ausführungsbeisiel die Form des Einlauftrichters optimiert ist. Die Größenverhältnisse sind bei der Verwirklichung der Erfindung den jeweils durchzusetzenden Mengen des Druckwassers anzupassen.

Die Figuren stellen Schnitte durch das untere Ende einer Großkomponente einer Druckwasserreaktoranlage dar. die aus dem Dampferzeuger und der in diesem eingebauten Hauptkühlmittelpumpe besteht. Der Dampferzeuger ist ein U-Rohrdampferzeuger, wie an Hand der Ausführungsbeispiele des Hauptpatents nä- .

her erläutert ist. Die Anordnung der Pumpe entspricht der F i g. 5 des Hauptpatentes, wobei die Pumpenachse mit der Längsachse des U-Rohrdampferzeugers fluchtet.
Die Pumpe mit dem Pumpengehäuse 1, in dem das Laufrad 2 mit den Laufradschaufeln 3 gelagert ist, ist über eine Flanschverbindung 4 in das Trennbici.li 5 des Dampferzeugers eingesetzt. Von diesem Trennblech geht eine weitgehend ebene Trennwand 7 aus, die eine Austrittskammer 8, und eine Eintrittskammer 9 abteilt Von der Kammer 9 wird die Strömung des Primärkühlmittels durch die Rohrplatte 10 in die Rohre eines nicht gezeichneten U-Rohrbündels gelenkt, aus denen es durch die Rohrplatte JO in die Austrittskammer 8 strömt. Von dort wird es vom Laufrad 2 angesaugt, in die Druckkammer 17 befördert und strömt in die Auslaßleitung des Dampferzeugers.

Wie man sieht, ist die Trennwand 7 in ihrem mittleren Bereich 11 ausgebeult, so daß ein dem zylindrischen Einlauf 13 der Pumpe 1 angepaßter, sich erweiternder Einlauftrichter 12 entsteht. Zu diesem Trichter 12 gehört auf der der Trennwand 7 abgekehrten Seite ein in bezug auf die Pumpenachse unsymmetrisch gekrümmter Blechteil 14, dessen Rand 15 in bekannter Weise gerundet ist. Der Rand 15 bildet mit dem angrenzenden Teil der Trennwand 7 einen weitgehend rechtwinkligen Einlaufquerschnitt, der, wie die strichpunktierte Mittellinie des Einlauftrichter:» 12 zeigt, auf die Mille des der Austrittskammer 8 zugeordneten Teils der Rohrplatte

10 weist Der Querschnitt der Einlauffläche im Bereich des Randes 15 beträgt etwa das Dreifache des Durchlaßquerschnittes im Bereich des Laufrades 3. Mithin verjüngt sich der Einlauftrichter im Verhältnis 3:1.

Beim Ausführungsbeispiel wird das Pumpengehäuse 1, in dem das Laufrad 2 mit den Schaufein 3 gelagert ist. vom Trennblech 5 abgestützt, das quer zur Trennwand 7 verläuft Unterhalb des Trennblechs S, also auf der Druckseite der Pumpe 1, ist der zylindrische Druckraum 17 zum Anschluß der Auslaßleitung des Dampferzeugers vorgesehen. An der Bodenplatte J8 dieses Raumes kann ein nicht gezeichneter Elektromotor zum Antrieb der Pumpe 1 angeflanscht werden.

In ihrem ausgebeulten mittleren Bereich 12, der sich über fast ein Drittel ihrer größten Länge erstreckt, ist die Trennwand aus einzelnen Streifen 21 zusammengefügt, die mit Hiife von Rippen 22 versteift sind. Dies ist eine Alternative zu der vorstehend geschilderten Ausführung als Schmiedestück. Bestimmend für die Ausführung in der einen jder anderen Art sind unter anderem Größe, Temperatur- und Druckverhältnisse sowie Werkstofffragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Druckwasserreaktoranlage. bei der sowohl der Dampferzeuger als auch die im Zuge der Primärkreisieitungen liegende Primärkreiskühlmittetpumge außerhalb des Reaktordruckbehälters angeordnet ist und eine Sicherheitshülle den Reaktordruckbehälter, den Dampferzeuger, die Primärkreisieitungen und die Primärkreiskühlmittelpumpe umschließt, wobei die Primärkreiskühlmittelpumpe in das Gehäuse des zugehörigen Dampferzeugers eingebaut ist, nach Patent 2244 56Z dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe auf der Saugseite einen gekrümmten unsymmetrischen Einlauftrichter (12) aufweist der gegen einen die Enden eines Rohrbündels aufnehmenden Rohrboden (10) gerichtet ist und eine Trennwand umfaßt, die zusammen mit dem Rohrboden (10) eine Eintrittskammer (9) und eine Austrittska.nmer (8) für das Primärkfihlmittel begrenzt.

2. Druckwasserreaktoranlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt des Einlauftrichters in Richtung zur Pumpe (1) mindestens im Verhältnis 1.5 :1 verjüngt.

3. Druckwasserreaktoranlage nach Anspruch i oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Trennwand (7) im Bereich des Einlauftrichters (12) entsprechend dessen Verlauf ausgeheult ist.