DE2538596A1 - Wasserbecken-kernreaktor fuer waermeerzeugung - Google Patents

Wasserbecken-kernreaktor fuer waermeerzeugung

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Lois Bregeon
Gerard Dupuy
Bernard Lerouge
Jean-Pierre Schwartz
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    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
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    • G—PHYSICS
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    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Description

Wasserbecken-Kernreaktor für Wärmeerzeugung
Die Erfindung betrifft einen Wasserbecken-Kernreaktor für Wärmeerzeugung.
Genauer gesagt: Die Erfindung betrifft einen Wasserbekken-Kernreaktor, der Warmwasser von etwa 120 0C liefern kann, das dazu dient, durch einen Wärmetauscher z. B. eine Heizungsanlage oder eine Meerwasserentsalzungs-Anlage zu speisen.
Bekanntlich ist ein Wasserbecken-Reaktor ein Kernreaktor von verhältnismäßig kleiner Leistung, bei dem der Spaltstoff-Kern unter Wasser auf dem Boden eines Behälters angeordnet ist, der ein wassergefülltes Becken bildet. Das in diesem Bekken befindliche Wasser ist sowohl Wärmeträger für die Abfuhr der von den Brennelementen abgegebenen Wärme als auch biologischer Schutz, und zwar dank ausreichender Höhe des über dem Reaktorkern befindlichen Wassers. Solche Wasserbecken-Reaktoren werden oft für Zwecke der Bestrahlung benutzt. Diese Reaktoren bieten in der Tat viele Vorteile, da ihr Betrieb einfach ist und da sich die Versuchsgeräte, die man zu bestrahlen wünscht, leicht an den Reaktorkern heranbringen lassen.
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Ferner ist die Gefahr von Druckabfall im Reaktorkern gering, und die dichte Wasserschicht, welche die Brennelemente des Kerns bedeckt, dient als wirksamer Filter für zahlreiche etwa ausgesandte Spaltungs-Produkte.
Die Erfindungsaufgabe ist, einen solchen Wasserbecken-Reaktor so umzuwandeln, daß er Wasser von etwa 110 bis 120 0C liefern kann.
Folgendes Problem ist zu lösen: Da das Reaktorbecken oben offen ist, kann man praktisch keinen großen Wasserdruck haben. Aber um eine mittlere Wassertemperatur von etwa 120 0C am Ausgang aus dem Kern zu erreichen, muß man den Wasserdruck im Betrieb auf über 2 at, ζ. B. auf 4 at bringen, um die thermo hydraulischen Vorgänge im Kern zu beherrschen. Das zu lösende Problem besteht also darin, mit einem einfachen Mittel den nötigen Überdruck zu erreichen.
Es sind gewisse Entwürfe bekannt geworden, bei denen die Tiefe des Beckens beträchtlich größer als üblich, z. B. etwa 50 m oder gar 160 m war. Man erreicht sicherlich so dank dem hydrostatischen Druck den gewünschten Überdruck; aber solche Werte haben natürlich Betriebserschwernisse und je nach den örtlichen Verhältnissen hohe Anlagekosten zur Folge.
Die Erfindung soll, genaugesagt, einen Wasserbecken-Reaktor liefern, mit dem man am Ausgang des Kerns Wasser in flüssigem Zustand mit einer Temperatur zwischen 110 0C und 120 0C erhalten, aber dabei doch mit einer vernünftigen Wasserhöhe im Becken auskommen kann.
Der erfindungsgemäße Wärmeerzeugungs-Wasserbeckenreaktor zeichnet sich dadurch aus, daß er eine Umhüllung von im allgemeinen zylindrischer Form und senkrechter Achsrichtung aufweist, die mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt und in ihrem
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oberen Teil offen ist und die durch eine waagerechte, wärmeisolierte und gegen Überdruck widerstandsfähige Wand in zwei Bereiche, nämlich einen oberen und einen unteren Bereich, geteilt ist, und daß der untere Bereich den Kern des Reaktors, ferner mindestens einen Wärmetauscher und mindestens ein Venturirohr und eine Einrichtung zum Umwälzen eines Teils der Flüssigkeit zwischen dem Ausgang und dem Eingang des Reaktorkerns durch den Wärmetauscher und das Venturirohr hindurch enthält, sowie daß der Reaktor außerdem mindestens eine Leitung aufweist, die durch die waagerechte Wand hindurchgeht und mit ihrem oberen Ende in den oberen Bereich und mit ihrem unteren Ende in mindestens eine öffnung mündet, die in der Wand des Venturikanals in der Höhe der Engstelle des Venturikanals angeordnet ist.
Es wird also der Druck, der nötig ist, um Wasser um etwa 115 0C zu erhalten, dadurch erzielt, daß das Kühlwasser in einem Venturirohr geführt wird. Es wird in die Engstelle des Venturirohres ein Druck eingeführt, der gleich dem hydrostatischen Druck ist, welcher der oberhalb dieser Engstelle im Behälter vorhandenen Wasserhöhe entspricht. Dieser Druck wird dadurch erzielt, daß in die Engstelle des Venturirohres eine Leitung mündet, deren Eingang im oberen Bereich des Behälters liegt.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß jede durch die waagerechte Wand hindurchgehende Leitung in einen Ringraum mündet, dessen Innenwand mindestens teilweise den Venturikanal bildet und aus einem sich verengenden Teil, einem sich erweiternden Teil und einer dazwischen befindlichen Engstelle besteht und in der Höhe dieser Engstelle mit öffnungen versehen ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht ferner darin, daß der Reaktorkern von einem zylindrischen Mantel umgeben
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ist, der an seinem oberen Ende öffnungen aufweist, durch die die Flüssigkeit nach ihrer Durchströmung des Kerns austritt, und daß die waagerechte Wand aus zwei ebenen, einander parallelen Wänden besteht, die mit der Umhüllung fest verbunden sind und zwischen sich einen Zwischenraum einschließen, zu dem die am oberen Ende des Kernmantels befindlichen Austrittsöffnungen sowie die Eintrittsöffnungen jedes Wärmetauschers offen sind.
Erfindungsgemäß kann man das Venturirohr oder die Venturirohre in verschiedenerlei Weise anordnen; zum Beispiel kann man die Engstellen der Venturirohre nahe dem Boden des Behälters oder nahe der waagerechten Wand anordnen.
Ferner kann man auch verschiedenerlei Anordnungen des Kerns, des oder der Wärmetauscher(s) und des oder der Venturirohre (s) innerhalb des Behälters erwägen; die Reihenfolge, in der die Venturirohre von der durch mindestens eine Pumpe geförderten und evtl. zwischen ihnen mittels Drosselwiderständen verteilten Kühlflüssigkeit durchströmt wird, ist dann von der gewählten Anordnung abhängig.
Die Erfindung wird nun an zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Reaktor gemäß der ersten Ausführungsform, in waagerechtem Schnitt längs der Linie DD der Fig. 2;
Fig. 2 denselben Reaktor in senkrechtem Schnitt längs der Linie ABC in Fig. 1;
Fig. 3 einen Reaktor gemäß der zweiten Ausführungsform in waagerechtem Schnitt längs der Linie D1D1 der Fig. 4;
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Fig. 4 denselben Reaktor in senkrechtem Schnitt längs der Linie A1B1C der Fig. 3.
Die gesamte Anlage befindet sich in einer Umhüllung, zu der eine zylindrische Wanne 2 gehört, die unten durch einen Boden 4 verschlossen und oben offen ist; diese Wanne kann aber auch dahin abgewandelt werden, daß sie oben durch einen schwimmenden isolierenden Deckel 6 verschlossen ist. Zur Umhüllung gehört ferner ein Behälter 8 aus Beton. Die Wanne 2 ruht im Behälter 8 mittels eines an ihrem oberen Rand angebrachten Flansches 10, der auf einer Stützfläche 11 des Behälters 8 aufliegt.
Die Wanne 2 ist mit Kühlflüssigkeit (z. B. Wasser) gefüllt, und der Isolierdeckel 6 schwimmt auf deren Oberfläche.
Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich in der Wanne 2 der Reaktorkern 12; er besteht aus Brennelementen. Der Kern ist von einem zylindrischen Mantel 14 umgeben, der an seinem oberen und seinem unteren Ende öffnungen 16 bzw. 18 für den Eintritt bzw. den Austritt der Kühlflüssigkeit aufweist. Der Mantel 14 setzt sich nach unten in einem Rohr 20 fort, das durch den Boden des Betonbehälters 8 hindurchgeht und die Betätigung der Regelstäbe 22 ermöglicht.
Bei dem Reaktor der in Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform befinden sich in der Wanne 2 zwei Wärmetauscher 24 und 24"; Fig. 2 zeigt nur den einen Wärmetauscher 24. Dieser hat, wie schematisch gezeichnet, einen zylindrischen Mantel 26, durch dessen Innenraum die Primär-Flüssigkeit strömt; diese tritt durch obere öffnungen 28 ein und d^rch untere öffnungen 30 aus. Innerhalb dieses Mantels 26 befinden sich U-förmig gebogene Rohre 32; durch diese strömt die Sekundär-Flüssigkeit, und zwar strömt sie-in die Wasserkammer 34 durch die Leitung 36 ein und aus der Wasserkammer 38 durch die Leitung 40 aus.
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Dieser Reaktor enthält ferner zwei Venturirohre 42 und 42'; Fig. 2 zeigt nur das Venturirohr 42. Dieses weist eine zylindrische Außenwand 44, eine Innenwand 48, die den Venturikanal mit seiner Engstelle 50 bildet, und zwischen diesen Wänden einen Ringraum 52 auf. Der Venturikanal ist an eine Pumpe 54 angeschlossen, die das Wasser durch die Öffnungen 46 zum Reaktorkern fördert.
Das Innere der Wanne 2 ist in zwei Bereiche, einen oberen Bereich 56 und einen unteren Bereich 58, geteilt, und zwar durch eine waagerechte Doppelwand, die aus zwei waagerechten Wänden 60 und 62 besteht. Diese beiden Wände sind vorzugsweise durch Stehbolzen gegeneinander versteift, um die Beanspruchungen aufnehmen zu können, die durch die Druckunterschiede zwischen dem oberen und dem unteren Bereich entstehen. Diese beiden Wände bilden einen Zwischenraum 64.
Der Mantel 14 des Reaktorkerns, die Wärmetauscher 24 und die Venturirohre 42 sind an den Wänden 60 und 62 aufgehängt. Die Öffnungen 16 des Kernmantels 14 und die Öffnungen 28 des Wärmetauschers 24 münden in den Zwischenraum 64; die Öffnungen 46 der Pumpe münden unterhalb der unteren Wand aus.
Die aus den Öffnungen 30 der Wärmetauscher 24 und 24' austretende Kühlflüssigkeit wird in die sich verengenden Teile 66 der Venturirohre 42 und 42' geleitet zwischen Trennwänden 68 und 70, die an der Wanne 2 befestigt sind. Bei diesem Reaktor befinden sich die Engstellen 50 der Venturikanäle und 42' nahe dem Boden 4 der Wanne 2.
Der Ringraum 52 jedes Venturirohres 42 ist mit dem oberen Bereich 56 der Wanne durch mindestens eine Leitung 72 verbunden, die durch die Wände 60 und 62 hindurchgeht und mit einem Rückschlagventil versehen ist. In der Höhe der Eng-
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stelle 50 des Venturikanals ist die Innenwand 48 mit Öffnungen 71 versehen; durch sie wird der gesamte hydrostatische Druck, der durch die Wasserhöhe erzeugt.wird, die. an
der FlüssigReit mitgeteilt, der Höhe der Venturikanal-Engstelle 50 vorhanden ist,/Die Pumpe 54 wird durch die Welle 76 von dem außerhalb der Wanne 2 befestigten Motor 78 angetrieben.
Der Kreislauf des Kühlwassers, das den Primär-Kreislauf bildet, arbeitet wie folgt: Das Wasser tritt in den Kernmantel 14 durch die Öffnungen 18 ein und aus ihm, nachdem es durch die Berührung mit den Brennelementen erwärmt worden ist, durch die Öffnungen 16 aus. Es strömt dann durch den Zwischenraum 64 und von dort durch die Öffnungen 28 in den Mantel 26 des Wärmetauschers 24. Dort gibt es seine Wärme an das in den U-förmigen Rohren 32 strömende Sekundär-Wasser ab. Es verläßt den Wärmetauscher durch die Öffnungen und strömt in das Venturirohr 42 durch dessen sich verengenden Teil 66 ein. Es fließt durch die Öffnungen 46 der Pumpe und von dort wieder in den Kernmantel 14 durch dessen Öffnungen 18 ein. Die Pumpe 54 hat nur den Zweck, den Umlauf des Wassers im Primärkreislauf zu bewirken, nämlich die Druckverluste im Reaktorkern und im Wärmetauscher zu ersetzen.
Dank der erfindungsgemäßen Anordnung wird der in der Höhenlage der Venturi-Engstelle herrschende Druck auf einen Wert gebracht, der gleich dem hydrostatischen Druck ist, welcher durch die Höhe der über dieser Engstelle befindlichen Wasserhöhe bewirkt wird, die bei dieser ersten Ausführungsform wesentlich gleich der gesamten in der Wanne 2 vorhandenen Wasserhöhe ist. Bekanntlich ist der dynamische Überdruck im Venturikanal proportional dem Unterschied der Quadrate der Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit zwischen der Engstelle und dem Eintritt des Venturikanals. Es ergibt sich also am Eintritt des Venturikanals ein Druck, der höher ist als der hydrostatische Druck und dessen Höhe von der Form des Venturikanals abhängt. Dank dieser Drucksteigerung ergibt
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sich am Ausgang des Kerns ein noch höherer Druck (höher um die Druckverluste im Wärmetauscher), der es ermöglicht, das Wasser, das eine Temperatur von etwa 115 bis 120 0C hat, in flüssigem Zustand zu halten.
Zwischen dem Reaktorkern und den Wärmetauschern ist ein genügender Abstand belassen, daß das Sekundärwasser nicht aktiviert wird.
Der untere Teil der Wanne - er entspricht dem unteren Bereich 58 - besteht aus nichtrostendem Stahl. Dagegen kann der obere Teil aus gewöhnlichem Stahl mit einem überzug bestehen. Ferner kann das Wasser im oberen Bereich 56 auf einer Temperatur unterhalb von 75 0C gehalten werden; es ist daher nicht nötig, in diesem Bereich zwischen der Wanne 2 und dem Behälter 8 eine Wärmedämmschicht anzuordnen, wohingegen solche Bekleidung im unteren Bereich unentbehrlich ist.
Die Anlage kann auch mit einer Leitung 80 für Reinigung des Wassers ausgestattet werden. Dieses wird im unteren Bereich 58 entnommen, geschleudert und sodann im oberen Bereich 56 wieder zugeführt. Natürlich könnte man statt dessen das Wasser für die Reinigung im Zwischenraum 64 am Ausgang des Kerns entnehmen; man kann so die Zufuhr des in den unteren Bereich durch die öffnungen 71 eingeführten Wassers ausgleichen.
Rückschlagklappen 82 und 84 mit angeschlossenen Leitungen 86 ermöglichen im Falle von Betriebsstörungen der Pumpen 54 Kühlung des Reaktorkerns durch natürlichen Umlauf.
Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausfuhrungsform beträgt die Gesamthöhe der Wanne 15 bis 18 Meter und ihr Durchmesser etwa 6 Meter. Die Anlage enthält zwei Primär-Wärmetauscher und zwei Venturirohre; aber diese Zahl ist keines-
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wegs eine Begrenzung, sondern die Zahl hängt von der Leistung des Reaktors ab. Ferner sind, obwohl die gezeichneten Primär-Wärmetauscher U-förmig gebogene Rohre haben, z. B. auch Wärmetauscher mit geraden Rohren möglich.
Man könnte ggf. die Leitung 72 an eine Pumpe geringer Leistung anschließen, um den hydrostatischen Druck zu erhöhen .
In Fig. 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors dargestellt; diese unterscheidet sich von der ersten wesentlich durch die Anzahl und Anordnung der Wärmetauscher, der Pumpen und der Venturirohre. Diese zweite Ausführungsform ermöglicht gedrängtere Anordnung der Anlage bei größerer Leistung und erleichtert das Einrichten von Naturumlauf-Reaktorkühlung im Falle vom Stillstand der Pumpe.
Diejenigen Bauteile des Reaktors der zweiten Ausführungsform, die denen des Reaktors der ersten Ausführungsform gleichen, sind in Fig. 3 und 4 mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 versehen.
Auch in Fig. 3 ist der Kern 12 mit dem Mantel 14 umgeben, dessen öffnungen 16 in den Zwischenraum 64 münden und in dessen Innenraum die Regelstäbe - hier nun von oben her - eingeführt werden.
Bei diesem Reaktor befinden sich in der Wanne 2 vier Wärmetauscher wie der Wärmetauscher 24 der Fig. 2, vier Pumpen wie die Pumpe 54 und ein Venturirohr 42; die Wärmetauscher 24 und die Pumpen 54 sind am Umfang der Wanne 2 um den Kern 12 und das Ve-turirohr 42 herum angeordnet.
Das Venturirohr 42 ist in der Wanne 2 senkrecht angeordnet, und seine Engstelle 50 befindet sich nahe der unteren
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waagerechten Wand 60. Diese Engstelle 50, mit Öffnungen 71 versehen, hat Verbindung mit dem oberen Bereich 56 der Umhüllung durch den Ringraum 52', der rings um das Venturirohr 42 von der mit diesem fest verbundenen Wand 44' gebildet ist, und durch die Leitung 72, die durch eines ihrer Enden in diesen Ringraum 52" und durch ihr anderes Ende in jenen Bereich 56 mündet.
Eine mit der Wanne 2 fest verbundene waagerechte Platte 88 und ein mit dem Boden 4 der Wanne 2 fest verbundener zylindrischer Mantel 90 trennen im unteren Bereich der Wanne den Kern 12 und das Venturirohr 42 von den Wärmetauschern und den Pumpen 54; die Wärmetauscher 24, die Pumpen 54, der Kern 12 und das Venturirohr 42 gehen durch diese Platte 88 hindurch. So kann das Kühlwasser auf dem Weg vom Wärmetauscher 24 zum Eintritt in die Pumpe 54 und auf dem Wege vom Venturirohr 42 zum Eintritt in den Kern 12 gelenkt werden.
Die obere waagerechte Wand 62 ist mit einem Rückschlagventil 92 versehen, das, falls die Pumpen 54 infolge Betriebsstörung stillstehen, Kühlung des Kerns 12 durch natürlichen Umlauf ermöglicht.
So ist die Wirkungsweise des Wasser-Kühlkreislaufes wie folgt: Das Wasser tritt, nachdem es den Kern 12 durchströmt hat, aus diesem durch die Öffnungen 16 aus und strömt durch die Öffnungen 28 in den Wärmetauscher 24 ein, in welchem es seine Wärme an das in den U-förmigen Rohren 32 fließende Sekundär-Wasser abgibt, fließt sodann vom Wärmetauscher 2 4 zur Pumpe 54 und durch diese hindurch in den sich verengenden Teil 66 des Venturirohres 42 und strömt, nachdem es im Venturirohr den gewünschten Überdruck erhalten hat, zum Einlaß in den Kern 12 zurück.
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Claims (10)

  1. Patentansprüche
    1J Wasserbecken-Kernreaktor für Wärmeerzeugung, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Umhüllung (2, 8) von im allgemeinen zylindrischer Form und senkrechter Achsrichtung aufweist, die mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt und in ihrem oberen Teil offen ist und die durch eine waagerechte, wärmeisolierte und gegen Überdruck widerstandsfähige Wand (60, 62) in zwei Bereiche (56, 58), nämlich einen oberen (56) und einen unteren Bereich (58), geteilt ist, und daß der untere Bereich (58) den Kern (14) des Reaktors, ferner mindestens einen Wärmetauscher (24) und mindestens ein Venturirohr (42) und eine Einrichtung (54) zum Umwälzen eines Teils der Flüssigkeit zwischen dem Ausgang (18) und dem Eingang (16) des Reaktorkerns (12) durch den Wärmetauscher (24) und das Venturirohr (42) hindurch enthält, sowie daß der Reaktor außerdem mindestens eine Leitung (72) aufweist, die durch die waagerechte Wand (60, 6 2) hindurchgeht und mit ihrem oberen Ende in den oberen Bereich (56) und mit ihrem unteren Ende in mindestens eine Öffnung (71) mündet, die in der Wand (48) des Venturikanals (42) in der Höhe der Engstelle (50) des Venturikanals angeordnet ist (Fig. 2, Fig. 4).
  2. 2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede durch die waagerechte Wand (60, 62) hindurchgehende Leitung (72) in einen Ringraum (52) mündet, dessen Innenwand (48) mindestens den Venturikanal (42) bildet und aus einem sich verengenden Teil (66) , einem sich erweiternden Teil und einer dazwischen befindlichen Engstelle (50) besteht und in der Höhe dieser Engstelle (50) mit Öffnungen (71) versehen ist.
  3. 3. Reaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorkern (12) von einem zylindrischen Mantel
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    (14) umgeben ist, der an seinem oberen Ende Öffnungen (16) aufweist, durch die die Flüssigkeit nach ihrer Durchströmung des Kernes austritt, und daß die waagerechte Wand (60, 62) aus zwei ebenen, einander parallelen Wänden (60, 62) besteht, die mit der Umhüllung (2) fest verbunden sind und zwischen sich einen Zwischenraum (64) einschließen, zu dem die am oberen Ende des Kernmantels (14) befindlichen Austrittsöffnungen (16) sowie die Eintrittsöffnungen (28) jedes Wärmetauschers (2 4) offen sind.
  4. 4. Reaktor nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der im unteren Bereich (58) der Umhüllung (2) befindliche Primär-Kreislauf und der mit lauwarmem Wasser von etwa 75 0C gefüllte obere Bereich (56) miteinander nur durch Rohrleitungen (72) geringen Querschnittes verbunden sind, in denen durch Entnahme von Wasser ein Abwärtsstrom aufrechterhalten wird.
  5. 5. Reaktor nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Engstelle des oder der Venturirohre(s) nahe dem Boden (4) der Umhüllung angeordnet ist bzw. sind (Fig. 2).
  6. 6. Reaktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit vom Ausgang (30) des oder der Wärmetauscher (s) zum Einlaß (66) des oder der Venturirohre(s) durch ein System von Leitwänden (68, 70) hingeleitet wird (Fig. 2).
  7. 7. Reaktor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Engstelle des oder der Venturirohre(s) nahe der waagerechten Wand (60, 62) angeordnet ist bzw. sind (Fig. 4).
  8. 8. Reaktor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
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    die Kühlflüssigkeit vom Ausgang (46) des oder der Venturirohre zum Eingang (18) des Reaktorkerns (12) durch ein System von Leitwänden (90) hingeleitet wird (Fig. 4).
  9. 9. Reaktor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (62) der waagerechten Doppelwand (60, 62) mit einem Rückschlagventil (82) versehen und daß der Kernmantel (14) an seinem unteren Teil mit einer Leitung (86) verbunden ist, welche leckdicht durch die beiden Wände (60, 62) hindurchgeführt und an ihrem in den oberen Bereich (56) mündenden Ende mit einem zweiten Rückschlagventil (84) versehen ist (Fig. 2).
  10. 10. Reaktor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (62) der waagerechten Doppelwand (60, 62) mit einem Rückschlagventil (92) versehen ist (Fig. 4).
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DE19752538596 1974-08-30 1975-08-29 Wasserbecken-kernreaktor fuer waermeerzeugung Withdrawn DE2538596A1 (de)

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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2394700A1 (fr) * 1977-06-17 1979-01-12 Commissariat Energie Atomique Pompe de circulation, notamment pour le metal liquide de refroidissement du coeur d'un reacteur nucleaire a neutrons rapides
FR2397046A1 (fr) * 1977-07-05 1979-02-02 Commissariat Energie Atomique Reacteur nucleaire a eau legere pour la production d'eau chaude
FR2419565A1 (fr) * 1978-03-07 1979-10-05 Commissariat Energie Atomique Echangeur d'ultime secours, notamment pour reacteur nucleaire a neutrons rapides
US4367194A (en) * 1980-09-22 1983-01-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Emergency core cooling system
FR2497387B1 (fr) * 1980-12-31 1985-09-06 Framatome Sa Procede et dispositif de refroidissement du circuit primaire d'un reacteur nucleaire a eau sous pression
FR2501892B1 (fr) * 1981-03-13 1985-10-25 Framatome Sa Reacteur nucleaire a dispositif de guidage des grappes de controle
SE435432B (sv) * 1981-03-30 1984-09-24 Asea Atom Ab Kernreaktoranleggning med gaskudde som avgrensning mellan kylvatten och omgivande bassengvatten
DE3120106C2 (de) * 1981-05-20 1984-12-20 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Wassergefülltes Brennelement-Lagerbecken mit mehreren Kühlkreisläufen
US4762667A (en) * 1982-12-20 1988-08-09 Westinghouse Electric Corp. Passive reactor auxiliary cooling system
US4759899A (en) * 1984-08-29 1988-07-26 Ga Technologies Inc. Reactor with natural convection backup cooling system
DE3579588D1 (de) * 1984-09-05 1990-10-11 Georg Vecsey Verfahren fuer die passive weitergabe von waerme aus kernreaktoren und einrichtung zum betrieb dieses verfahren.
US4687626A (en) * 1985-01-18 1987-08-18 Tong Long S Passive safety device for emergency steam dump and heat removal for steam generators in nuclear power reactors
US4706613A (en) * 1986-10-17 1987-11-17 Westinghouse Electric Corp. Steam generator having an auxiliary recirculation path
KR880010431A (ko) * 1987-02-04 1988-10-08 미다 가쓰시게 원자로 플랜트
US4767594A (en) * 1987-05-19 1988-08-30 General Electric Company Control of reactor coolant flow path during reactor decay heat removal
US5082620A (en) * 1991-05-13 1992-01-21 General Electric Company BWR parallel flow recirculation system
US5135711A (en) * 1991-06-14 1992-08-04 General Electric Company BWR recirculation system
US5268942A (en) * 1992-09-10 1993-12-07 Pacific Nuclear Systems, Inc. Temporary cooling system and method for removing decay heat from a nuclear reactor
JP2003028975A (ja) * 2001-07-10 2003-01-29 Central Res Inst Of Electric Power Ind 原子炉
EP2248133B1 (de) * 2007-09-26 2011-08-31 Del Nova Vis S.R.L. Kernreaktor, insbesondere kernreaktor des pool-typs mit brennstoffelementen neuen konzepts
IT1403133B1 (it) * 2010-12-14 2013-10-04 Agenzia Naz Per Le Nuove Tecnologie L En E Lo Sviluppo Economico Sostenibile Enea Serbatoio di accumulo di energia termica con generatore di vapore integrato
US9847148B2 (en) * 2011-03-30 2017-12-19 Westinghouse Electric Company Llc Self-contained emergency spent nuclear fuel pool cooling system
US11901088B2 (en) 2012-05-04 2024-02-13 Smr Inventec, Llc Method of heating primary coolant outside of primary coolant loop during a reactor startup operation
US9786394B2 (en) * 2012-05-21 2017-10-10 Smr Inventec, Llc Component cooling water system for nuclear power plant
JP5853054B2 (ja) * 2013-06-19 2016-02-09 コリア アトミック エナジー リサーチ インスティチュート 原子炉格納構造物の冷却システム
RU2562228C1 (ru) * 2014-05-15 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" (ОАО "НИКИЭТ") Ядерный реактор бассейнового типа
CN108682460A (zh) * 2018-05-23 2018-10-19 肖宏才 浅池式核能低温供热堆装置及其运行方法
US10748670B1 (en) 2019-07-19 2020-08-18 Texas Thorium, LLC Thorium molten salt assembly for energy generation
US10720245B1 (en) 2019-07-19 2020-07-21 Texas Thorium, LLC Thorium fuel rod structure and assembly

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1269632A (fr) * 1960-05-20 1961-08-18 Commissariat Energie Atomique Boucle autonome de pile piscine pour étude de matériaux sous radiations
DE1464830B1 (de) * 1963-03-16 1971-01-28 Commissariat Energie Atomique Schwimmbeckenkernreaktor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1224251A (fr) * 1959-02-05 1960-06-23 Soc Indatom Perfectionnements aux réacteurs atomiques du type piscine
FR1364645A (fr) * 1963-04-05 1964-06-26 Grenobloise Etude Appl Perfectionnements aux réacteurs nucléaires du type piscine
US3393127A (en) * 1966-01-06 1968-07-16 Braun & Co C F Thermosiphon deep pool reactor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1269632A (fr) * 1960-05-20 1961-08-18 Commissariat Energie Atomique Boucle autonome de pile piscine pour étude de matériaux sous radiations
DE1464830B1 (de) * 1963-03-16 1971-01-28 Commissariat Energie Atomique Schwimmbeckenkernreaktor

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Publication number Publication date
SE399982B (sv) 1978-03-06
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FR2283523B1 (de) 1977-03-25
US4033814A (en) 1977-07-05
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FR2283523A1 (fr) 1976-03-26

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