DE2631408A1 - Reflektordecke, insbesondere fuer einen kugelhaufenkernreaktor - Google Patents

Reflektordecke, insbesondere fuer einen kugelhaufenkernreaktor

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DE2631408A1 DE19762631408 DE2631408A DE2631408A1 DE 2631408 A1 DE2631408 A1 DE 2631408A1 DE 19762631408 DE19762631408 DE 19762631408 DE 2631408 A DE2631408 A DE 2631408A DE 2631408 A1 DE2631408 A1 DE 2631408A1
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Description

  • Reflektordecke, insbesondere für einen Kugelhaufen-
  • kernreaktor Die Erfindung betrifft eine Reflektordecke, insbesondere fiir einen gasgekühlten Kugelhaufenkernreaktor, bestehend aus einer unter der Decke der Reaktorkaverne befestigten Tragscheibe und einem - zwecks Bildung eines Kühlgassammelraumes - mit Abstand dazu auf gehangenen, aus einer Vielzahl aneinandergereihter und ggf. sich in mindestens zwei Lagen überdeckender, polygonaler Graphitblöcke o.dgl. zusammengesetzten Deckenreflektor, mit Kanälen für ein Kühlgas und Durchbrüchen zum Hindurchführen von Steuerstäben in den Reaktorkern sowie ggf. Aufgabeöffnungen für Kugelbrennelemente.
  • Bei bisher bekannten Reflektordecken oder Reflektordeckenkonstruktionen besteht die Reflektordecke aus einer ggf. unter Zwischenlage sogenannter Kohlesteine an der Behälterdecke über dem Reaktorkern befestigten Tragscheibe aus Grauguß oder einer ähnlichen Anordnung und an der Tragscheibe mit Abstand dazu zwecks Schaffung eines Kaltgassammelraumes für das Kühlgas aufgehängten, in der Regel in mehreren Lagen übereinander angeordneten Graphitblöcken als Deckenreflektor. Dabei haben die Graphitblöcke die Form mehrflächiger, beispielsweise sechseckiger Säulen. Zwischen den einzelnen Graphitblöcken sind Spalten als Kanäle zum Hindurchströmen des kühlgases und in bzw. zwischen den Graphitblöcken enge Bohrungen für den l)urchgriff der Steuerstäbe des Reaktors vorgesehen. Die Graphitblöcke verschiedener Lagen sind versetzt zueinander derart angeordnet, daß die Spalte zwischen den Graphitblöcken der einen Lage durch Craphitblöcke einer anderen Lage in Richtung vom Keaktorkern überdeckt sind. Der Deckenrefiektor oder Neutronenschild besitzt im Falle eines Kugelhaufenkernreaktors öffnungen zum Aufgeben der Kugelbrennelemente.
  • Es besten die Gefahr, daß die etwa pendelartig aufgehängten Graphitblöcke durch den Strom des Kühlgases durch die Spalte oder durch Erbeben in Schwinungen geraten, deren Kontrolle praktisdi nicht möglich ist. Die Schwingungen, bei denen die Graphtiblöcke aneinander geschlagen werden, können zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Graphitblöcke führen. Ilierdurch wird die vorgesehene Abscliirmwirkung beeinträchtigt und unter Umständen sogar parteill aufgehoben. Durch die Schwingungen der Graphitblöcke könnten zugleich etwa horizontal gerichtete Kräfte auf die Steuerstäbe ausgeübt werden, so daß deren Aus- und Einfahren behindert werden könnte. Im denkbaren Fall eines plötzlichen Druckverlustes im Reaktordruckbehälter besteht schließlich die Gefahr, daß der, hier in der Form einer gelenkigen Hängedecke bestehende Deckenreflektor nach oben gedrückt sowie dabei die Steuerstäbe beschädigt oder eingeklemmt und somit an einem schnellen einfahren in den Reaktorkern be- oder gehindert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine eingangs beschriebene keflektordecke zu schaffen, bei der die erläuterten Nachteile vermieden sind, die bei Aufrechterhaltung der Reflektor- und Abschirmfunktion vertikal und/oder horizontal angreifenden -Kräften hinreichend Widerstand bietet, bei der die Graphitblöcke nicht infolge Kühlgasstrom und erbeben in Schwingungen geraten und die Steuerstäbe nicht in inner Funktion beilindert werden können, und die sich durch eine einfache leiciit zu montierende, wenig aufwendige Konstruktion und nicht zllletzt ein hohes Maß an Siclierlieit auszeicllnet.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß zunächst dadurch gelöst, daß unter der Tragscheibe eine mit dieser durch den Kühlgassammelraum hindurchgreifende Anker verbundene Halte scheibe angeordnet ist und daß die Graphitblöcke an der Halte scheibe befestigt sind, wodurch insbesondere vermieden ist, daß die Graphitblöcke in pendelartige Bewegungen geraten und damit einander beschädigen oder zerstören können.
  • Eine gewichtige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Tragscheibe und die Haltescheibe durch die Anker steif miteinander verbunden sind und gemeinsam eine statische Scheibe darstellen, wodurch vor allem ein Verformen der Reflektordecke bzw. des Deckenreflektors und damit eine Beeinträchtigung der Funktion der Steuerstäbe vermieden sind.
  • Mit Vorteil sind die Haltescheibe, wie ggf. die Tragscheibe in an sich bekannter Weise, aus sich an den Stoßstellen überdeckenden Abschnitten zusammengesetzt und die Abschnitte mit Vorspannung aneinander angelegt.
  • Weiter wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Graphitblöcke mit Vorspannung an der Haltescheibe befestigt sind, wobei die obere Fläche der Graphitblöcke einer einzigen bzw. der oberen Lage an die Haltescheibe und die Graphitblöcke jeder folgenden Lage mit ihrer oberen Fläche an die untere Fläche der oberen bzw. der vorhWrgehenden Lage Graphitblöcke angelegt sind, daß - bei durch die Reflektordecke hindurchgreifenden Steuerstäben - zwischen den einander benachbarten vertikalen Flächen der Graphitblöcke - anstelle bisher dort angeordneter Kühlgaskanäle - Dehnungsfugen und für den Kühlgasstrom kreisringförmige, zu den Steuerstäben koaxiale, Kanäle vorgesehen sind, und daß diese Kanäle mindestens zwei unterschiedliche,insgesamt zueinander deckungsfreie Durchtrittquerschnitte besitzen. Hierdurch ist erreicht, daß die Graphitbiöcke zueinander und gegenüber der Haltescheibe unveränderlich fixiert sind, daß die Graphitblöcke nicht durch zwischen ihnen bestehende Spalte hindurchgeführtes Kühlgas in Schwingungen geraten können, daß die Steuerstäbe infolge der sie umgebenden kreisringförmigen Kanäle für den Kühlgasstrom einen großen Abstand zu den angrensenden Graphitbiöcken haben, daß damit ein Zusammentreffen zwischen den Steuerstäben und den an der Haltescheibe befestigten Graphitblöcken in der Praxis nicht möglich ist, und daß durch die letzte dieser Maßnahmen die Kontinuität des Neutronenschildes gewahrt ist.
  • Hieran anschließende erfindungsgemäße Ausgestaltungen bestehen darin, daß bei kreisringförmigen Durchtrittsquerschnitten in einer der Lagen, vorzugsweise der unteren Lage Graphitblöcke, der Innendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts dem Außendurchmesser des Steuerstabes - in dessen korrespondierenden Abschnitt - entspricht oder angenähert ist und daß in der anderen bzw. oberen Lage Graphitblöcke der Innendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts größer bemessen ist als der Außendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts in der einen bzw. der unteren Lage Graphitblöcke, weiter darin, daß der größere Innendurchmesser des anderen bzw. des oberen Durchtrittsquerschnitts - bei etwa fortlaufendem Querschnitt des Steuerstabes - durch die Außenwand eines den Steuerstab umhüllenden rohrförmigen Graphitblock8 - etwa von der Form eines dickwandigen Rohres oder eines in seiner Achse für den Steuerstab durchbohrten Zylinders - gegeben ist, und daß in der Haltescheibe, koaxial zu dem Steuerstab bzw. zu dem rohrförmigen Graphitblock, Durchbrüche mit einem dem Außendurchmesser des anschließenden Durchtrittsquerschnitts entsprechenden oder angenäherten Durchmesser vorgesehen sind. Hierdurch können die einzelnen Abschnitte des Kanals fiir den Kühlgasstrom auf einfache Weise gebildet und zugleich die Kontinuität des Neutronenschildes auch im Bereich des Kanals aufrechterhalten werden.
  • Diese Ausgestaltungen finden nach der Erfindung ihre Fortsetzung darin, daß an der Reaktorbehälterdecke unmittelbar oder mittelbar Hüllrohre für die Steuerstäbe auggehangen sind und daß der Innendurchmesser des Hüllrohres größer bemessen ist als der Außendurchmesser des von dem damit umhüllten Steuerstab bei radialen betriebsbedingten Bewegungen bestrichenen Raumes, wobei der Steuerstab und das ETitilroilr in an sich bekannter Weise abgesetzt ausgebildet sein können, daß das Hüllrohr an seinem unteren Ende bzw. in einer Höhe verhältnismäßig wenig oberhalb des Durchbruchs in der Haltescheibe, eine krelsringförmige Haltescheibe von vorzugsweise gegenüber dem Durchmesser des Durchbruchs in der Haltescheibe größeren Außendurchmesser trägt und daß an der kreisringförmigen Haltescheibe der rohrförmige Graphitblock - vorzugsweise mit Vorspannung -befestigt ist, daß - in teilweiser Abänderung der Ausbildung - an der kreisringförmigen Haltescheibe die den kleineren kreisringförmigen Durchtrittsquerschnitt umschlleßenden Graphitblöcke - vorzugsweise mit Vorspannung - befestigt sind, ferner daß die Aufhängebolzen achsparallel in einem Kreisringbereich zwischen dem Außendurchmesser des rohrförmigen Graphitblocks bzw. dem Innendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts mit größerem Außendurchmesser einerseits und dem Außendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts mit kleinerem Außendurchmesser angeordnet sind und - im axialen Erstreckungsbereich des rohrförmigen Graphitblocks - durch in dem rohrförmigen Graphitblock vorgesetiene Durchgangsbohrungen greifen, schließlich daß auf oder an den an der kreisringförmigen Haltescheibe befestigen, den Durchtrittsquerschnitt mit kleinerem Außendurchmesser umschLiel3enden GrapiLtbLöcken ein Aussteifungsring mit einem dem der kreisringförmigen Halte scheibe entsprechenden Lochkreis angeordnet ist. Durch diese Maßnahmen werden die bereits erreichten Vorteile fortgesetzt, sie stellen zugleich konstruktiv einfache und sichere Lösungen dar.
  • Nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind die Abschnitte der Tragscheibe und/oder die Abschnitte der Haltescheibe rhornbenförmig ausgebildet, und weiter,die Abschnitte der Tragscheibe und/oder der Halte scheibe in ihrer Gesamtheit in horizontaler Richtung durch sechs Segmentabschnitte zusamxengehalten bzw. mit Vorspannung beaufschlagt. Hierin besteht ein vorteilhaftes Raster, auch hinsichtlich der Verwendung von Graphitblöcken in Form sechs eckiger Säulen, und die aus solchen Abschnitten gebildete Tragscheibe kann unter Vermeiden jeglicher Verschiebungen zusammengehalten und gleichmäßig mit Vorspannung beaufschlagt werden. Auch hier reicht ein geringes Maß an Vorspannung völlig aus, um den damit angestrebten Zwecken zu genügen.
  • Schließlich wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Aufhängebolzen für die Graphitblöcke aus zwei Teilen bestehen, dem eigentlichen Aufhangebolz zen und einem Ankerbolzen, daß die Graphitblöcke - vorzugsweise in ihrem oberen Abschnitt - eine horizontale Bohrung - für den Ankerbolzen - und eine dazu senkrechte, sich von der oberen Fläche bis zu der horizontalen Bohrung erstreckende vertikale Bohrung - für den eigentlichen Aufhängebolzen - besitzen, daß die Graphitblöcke der jeweils oberen Lagen vertikale Durchgangsbohrungen für an Graphitblöcken jeweils unterer Lagen aavgreifende Aufhängebolzen haben, und daß der Ankerbolzen in seinem mittleren, ggf. gegenüber seinen äuBeren Abschnitten hinterschnittenen Abschnitt eine radial gerichtete Gewindebohrung und der eigentliche Auf hängebolzen an seinem unteren Ende einen Gewindeabschnitt zum Eingriff in die Gewindebohrung aufweisen, weiter, daß an dem eigentlichen Aufhängebolzen in etwa dem Abstand der hörizontalen Bohrung zu der oberen Fläche des Graphitblockes bzw. der oberen Fläche des obersten der darüber angebrachten Graphitblöcke entsprechendem Abstand zu dem unteren Gewindeabschnitt oder dem Ankerbolzen eine nach unten gerichtete Anschlagfläche - zum Einspannen des bzw. der betroffenen Graphitblcke - vorgesehen ist, und/oder daß an dem - eigentlichen - Aufhängebolzen in etwa der Dicke der Haltescheibe entsprechendem Abstand von einem oberen, in bekannter Weise zum Befestigen dienenden Gewindeabschnitt eine nach oben weisende Anschlagfläche zum Einspannen der Haltescheibe bzw.
  • deren Abschnitte vorgesehen ist, sowie ggf., daß sich die nach unten weisende Anschlagfläche und die nach oben weisende Anschlagfläche an einem entsprechend ausgebildeten Bund auf-dem Aufhängebolzen befinden und daß ggf. in der oberen Fläche des jeweils obersten Graphitblockes eine Aussparung für den Bund angeordnet ist, wobei zweckmäßig die Mantelfläche des Bundes und die seitliche Wand der Aussparung bei entsprechender Bemessung zur seitlichen Justierung der Graphitblöcke dienen.
  • Weitere Schutzbegehren ergeben sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung in Verbindung mit den Ansprüchen.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine Reflektordecke, im Ausschnitt und geschnitten in einer vertikalen Ebene im Schnitt I-I nach Fig. 2, Fig. 2 die Reflektordecke, in einer Draufsicht aus der Ebene des schnittes II-II nach Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Schnitt III-III nach Fig. 2, im vergrößerten Maßstab und Fig. 4 in Zuordnung zueinander und in der Draufsicht Ausschnitte 4 a nach Schnitt IVa-IVa, 4 b nach Schnitt IVb-IVb, 4 c nach Schnitt IVc-IVc sowie Schnitt IVd-IVd sämtlich nach liig. 3, Nach der Zeichnung besteht eine Reflektordecke aus einer unter der Reaktorbehälterdecke unter Zwischenlage von Kohlesteinen 2 mittels Schraubverbindungen 3 befestigten Tragschei be 4, einem Kalt- oder Kiihlgassammelraum 5, einer mit der Tragscheibe 4 mittels durch den Kühlgassammelraum hindurchgreifender Ankter 6 verbundenen Haltescheibe 7, sowie mittels Aufhangebolzen 8, 9 an der Haltescheibe 7 befestigten und in einer oberen und in einer unteren Lage angeordneten Graphitblöcken 10 bzw. 11, wobei diese die Form sechseckiger Säulen haben und den Deckenreflektor bzw. den Neutronenschild darstellen. Seitlich ist - nach Fig. 1 -ein ebenfalls aus Graphitblöcken 12 aufgebauter Seitenreflektor angeordnet.
  • Durch die Reflektordecke greifen Steuerstäbe 13 hindurch, die in an der lSell.iltertleclee 1 bzw. dein Liner aufgehängten Hüllrohren 14 untergebracht sind.
  • Für den Kühlgasstrom sind, zu den Steuerstäben 13 koaxial, kreisringförmige Kanäle 15 vorgesehen die zwei unterschiedliche, zueinander deckungsfreie Durchtrittsquerschnitte m und n besitzen, die von außen durch entsprechend ausgesparte Graphitblöcke ?Oa bzw. 11a eingefaßt sind. Bei dem unteren Durchtrittsquèrschnitt n entspricht dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Steuerstabes 13.
  • Bei dem oberen Durchtrittsquerschnitt m it der Innendurchmesser erheblich größer bemessen als der Außendurchmesser des unteren Durchtrittsquerschnitts n . Der Innendurchmesser des oberen Durchtrittsquerschnitts m it durch einen rohrförmigen Graphitblock 16 gegeben, der mittels Aufhängebolzen 17 an einer am unteren Ende des Hüllrohres 14 angebrachten kreisringförmigen Haltescheibe 18 befestigt ist.
  • Wie die Kanäle 15 durch unterschiedliche Durchtrittsquerschnitte m und n abgesetzt sind, so können auch die Hüllrohre 14 und die Steuerstäbe 13 in nicht weiter dargestellter, jedoch an sich bekannter Weise abgesetzt sein. Die den unteren, im Umfang kleineren Durchtrittsquerschnitt n umschließenden Graphitblöcke 11 a sind mittels Aufhängebolzen 19 an der kreisringförmigen Haltescheibe 18 befestigt, wobei die Aufhängebolzen 19 durch in dem rohrförmigen Graphitblock 16 vorgesehene Durchbrüche 161 greifen.
  • Nach Fig. 3 sind die AuShängebolzen 19 achsparallel in einem Kreisringbereich zwischen dem Außendurchmesser des rohrförmigen Graphitblock 16 bzw. dem Innendurchmesser des Durchtrittsquerschntts m einerseits und dem Außendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts n untergebracht. Auf bzw. an den an der kreisringförmigen Baltescheibe 18 befestigten, den Abschnitt des Kanals 15 mit Durchtrittsquerschnitt n umschließenden Graphitblöcken ?la ist ein Aussteifungsring 20 mit einem dem der kreisringförmign Haltescheibe 18 entsprechenden Lochkreis angeordnet.
  • Nach Fig. 1 und Fig. 3 sind die Tragscheibe 4 und die Halte scheibe 7 aus Abschnitten 401 bzw. 701 zusammengesetzt, dieSvan ihren Stoßstellen 402 bzw. 702 überdecken. Nach Fig. 2 sind die Abschnitte 701 rhombenförmig ausgebildet und in ihrer Zusammensetzung zu der Haltescheibe 7 in horizontaler Richtung durch sechs - auf dem Umfang der Halteacheibe 7 gleichmäßig verteilte - Segmentabschnitte 703 zusammengehalten und mit geringer Vorspannung beaufschlagt. Dabei sind die an die Spannfläche der Segmentabschnitte 703 angrenzenden Abschnitte 701 der Haltescheibe 7 an die jeweilige Spannfläche angepaßt.
  • Nacii Fig. 3 bestehen in an sich bekannter Weise die Aufhängebolzen 8, 9, 17 und 19 aus zwei Teilen, nämlich dem eigentlichen Aufhängebolzen 801, ol, 171 bzw. 191 und einem Ankerbolzen 802, ')09, 72 bzw. 192. Die Ankerbolzen 80in, 902, 172 und 192 sind im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, sie sind jedoch in ihrem mittleren Abschnitt, in dem sich eine radial gerichtete Gewindebohrung befindet, zweckmäßig hinterdreht bzw. hinterschnitten. Die eigentlichen Aufhängebolzen 801, 901, 171 und 191 haben an ihrem unteren Ende einen Gewindeabschnitt zum Eingreifen in die Gewindebohrung der Ankerbolzen 802, 902, 172 bzw. 192.
  • Die Graphitblöcke 10, lOa, 11 und 11a sind zum Befestigen der Aufhängebolzen 8, 9, 17 bzw. 19 in ihrem oberen Abschnitt mit einer horizontalen Bohrung 101 bzw. 111 und mit einer dazu senkrechten, sich von der oberen Fläche bis zu der horizontalen Bohrung 101 bzw. 111 erstreckenden vertikalen Bohrung 102 bzw. 112 versehen. Die Graphitblöcke 10 bzw.
  • die rohrförmigen Graphitblöcke 16 haben Durchgangsbohrungen für die, die untere Lage Graphitblöcke 11, 11a haltenden AuChangebolzen 9 bzw. 19 An dem eigentlichen Aufhängebolzen 801, 901, 171 bzw. 191 ist in etwa der Dicke der Haltescheibe 7 entsprechendem Abstand von einem am oberen Ende befindlichen, -zum Befestigen mittels einer Mutter 21 dienenden Gewindeabschnitt eine nach oben weisende Anschlagfläche 803, 903, 173 bzw. 193 - zum Einspannen der Haltescheibe 7 bzw. der kreisringförmigen Halte scheibe 18 - vorgesehen.
  • Weiter befindet sich an dem eigentlichen Aufhängebolzen 801, 901, 171 bzw. 191 in etwa dem Abstand der horizontalen Bohrung 101 bzw. 111 zu der oberen Fläche des Graphitblocks 10, 10a, ?la bzw. der oberen Fläche des obersten Graphitblocks 10, 16 entsprechendem Abstand eine nach unten gerichtete Anschlagfläche 804, 904, 174 bzw. 194 zum Einspannen der Graphitblöcke 10, 10a, 11, 11a bzw. 16. Die Anschlagflächen 803 und 804 sowie 903 und 904 sind auf einem gemeinsamen Bund 805 bzw. 905, die Anschlagflächen 173, 174 sowie 193, 194 auf je einet eigenen Bund 175, 176, 195 bzw. 196 angeordnet.
  • Für diese Bunde sind in den oberen Flächen der Jeweils obersten Graphitblöcke 10, 10a, 11 und 16, teilweise 11a Aussparungen zur seitlichen Justierung der Graphitblöcke vorgesehen.
  • Nach der Zeichnung sind oberhalb der Halte scheibe 7 in dem Kühlgassammelraum Brennelementzuführungsrohre 22 verteilt, die in Brennelementaufgabeöffnungen der lialtescheibe 7 und der Graphitbiöcke einmünden.
  • Nach Fig. 1 und Fig. 3 sind die Tragscheibe 4 und die Halte scheibe 7 mittels der Anker 6 steif miteinander verbunden, so daß sie gemeinsam eine statische Scheibe darstellen. Diese wichtige Eigenschaft wird dadurch unterstützt, daß die Abschnitte 401 bzw. 701 in horizontaler Richtung mit geringer Vorspannung beaufschlagt sind. Auch die Brennelementzufüfr£.'ungsrohre 22 leisten einen Beitrag zu der statischen Steife der Reflektordecke.
  • Die Graphitblöcke 10, 10a, 11, 11a, und der rohrförmigeGraphitblock 1i) sind mit geringer Vorspannung mittels der Aufhängebolzen 8, 9, 17 bzw. 19 an d«,r I!a3.l;escheibe 7 bzw. der kreisringförmigen Haltescheibe 18, gelton, wobei die Gestaltung der Aufhängebolzen und der damit herbeigeführten Aufhängungen für eine unveränderliche Stellung der Graphitblöcke von Vorteil ist. In Fig. 3 sind die Aufhänges-tellen - zwecks Anschaulichkeit - teilweise versetzt dargestellt. Zwischen den Graphitblöcken 10 und 10a sowie 11 und 11a, also jeweils den Graphitblöcken einer Lage sind lediglich Dehnungsfugen t zum Ausgleich auftretender Wärmedehnung vorgesehen. In vertikaler Richtung sind die Graphitblöcke der einzelnen Lagen - es können mehr als zwei Lagen sein - eng und mit Vorspannung einander angelegt. Die gezeigte Art der Aufhängung der Graphitblöcke hat den Vorteil, daß bei jedoch kaum zu erwartenden Abreißen eines Graphitblockes der unteren Lage die über der Lücke bei Einschaltung lediglich einer Dehnungsfuge eng an eng liegenden Graphitblöcke die Abschirmfunktion übernehmen und daß bei ebenfalls unwahrscheinlichem Abreißen eines Graphitblocks der oberen Lage der abgerissene Graphitblock durch die Graphitblöcke der unteren Lage gehalten wird.
  • Die Steuerstäbe 13 sind in radialer Richtung in einem sehr großen Freiraum, so durch die Kanäle 15 als auch durch die Weite der Hüllrohre 14, untergebracht. Sie unterliegen damit in ihrem betriebsbedingten radialen Bewegungsspielraum keinerlei Beeinträchtigungen in radialer bzw. horizontaler Richtung. Sie bleiben daher jederzeit funktionsfähig, was für die Sicherheit des betreffenden Kernreaktors von eminenter Bedeutung ist.
  • Patentansprüche:

Claims (22)

  1. Patentansprüche 1.Reflektordecke, insbesondere für einen gasgekühlten Kugelhaufenkernreaktor, bestehend aus einer unter der Behälterdecke des lseaktorkerns befestigten Tragscheibe und einem - zwecks Bildung eines Kühlgassammelraumes - mit Abstand dazu aufgehangenen, aus einer Vielzahl aneinandergereihter und ggf. sich in mindestens zwei Lagen überdeckender, polygonaler Graphitblöcke o.dgl. zusammengesetzten Deckenreflektor, mit Kanälen für ein Kühlgas und Durchbrüchen zum Hindurchführen von Steuerstäben in den Reaktorkern sowie ggf. Aufgabeöffnungen für Kugelbrennelemente, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Tragscheibe (4) eine mit dieser durch den Kühlgassammelraum (5) hindurchgreifende Anker (6) verbundene Haltescheibe (7) angeordnet ist und daß die Graphitblöcke (10,11) an der Haltescheibe (7) befestigt sind.
  2. 2. Reflektordecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragscheibe (4) und die Haltescheibe (7) durch die Anker (6) stei.f miteinander verbunden sind und gemeinsam eine statische Scheibe darstellen.
  3. 3. Reflektordecke nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dalS die Haltescheibe (7), wie ggf. die Tragscheibe (4) in an sich bekannter Weise, aus sich an den Stoßstellen (402,702) überdeckenden Abschnitten (401,701) zusammengesetzt ist.
  4. 4. ReClektordecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (401,701) mit Vorspannung aneinander angelegt sind.
  5. 5. Reflektordecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltescheibe (7) bzw. deren Abschnitte (701) aus Grauguß bestehen.
  6. 6. Reflektordecke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitblöcke (10,11) mit Vorspannung an der Haltescheibe (7) befestigt; sind, wobei die obere Fläche der Graphitblöcke (10) einer einzigen bzw. der oberen Lage an die Haltescheibe (7) und die Graphitblöcke (11) jeder folgenden Lage mit ihrer oberen Fläche an die untere Fläche der oberen bzw. der vorhergehenden Lage Graphitblöcke (10) angelegt sind.
  7. 7. ReL'lektordecke, mit durch diese hindurchgreifenden kiteuerstäben, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einander benachbarten vertikalen Flächen der Graphitblöcke (10,11) - anstelle bisher dort angeordneter Kühigaskanäle - (lediglich) Dehnungsfugen (t) und für den Kühlgasstrom kreisringförmige, zu den Steuerstäben koaxiale, Kanäle (15) vorgesehen sind.
  8. 8. Reflektordecke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (15) mindestens zwei, unterschiedliche insgesamt zueinander deckungsfreie Durchtrittsquerschnitte (m,n) besitzen.
  9. 9. Reflektordecke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei kreisringförmigen Durchtrittsquerschnitten (m,n) in einer der Lagen, vorzugsweise der unteren Lage Graphitblöcke (11)*der derInnendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts (n) dem Außendurchmesser des Steuerstabes (13) - in dessen korrespondierenden Abschnitt - entspricht oder angenähert ist und daß in der anderen bzw. oberen Lage Graphitblöcke (10) der Innendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts größer bemessen ist als der Außendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts in der einen bzw. der unteren Lage Graphitblöcke (11).
  10. 10. Reflektordecke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Innendurchmesser des anderen bzw.
    des oberen Durchtrittsquerschnitts (m) - bei etwa fortlaufendem Querschnitt des Steuerstabes (13) -durch die Außenwand eines den Steuerstab (13) umhüllenden rohrförmigen Graphitblockes (16) - etwa von der Form eines dickwandigen Rohres oder eines in seiner Achse für den Steuerstab (13) durchbohrten Zylinders - gegeben ist.
  11. 11. Reflektordecke nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Haltescheibe (7), koaxial zu dem Steuerstab (13) bzw. zu dem rohrförmigen Graphitblock, Durchbrüche mit einem dem Außendurchmesser des anschließenden Durchtrittsquerschnitts (m) entsprechenden oder angenäherten Durchmesser vorgesehen sind.
  12. 12. Reflektordecke nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Behälterdecke (-1) bzw. an des Liner unwittelbar oder mittelbar Hüllrohre (14) für die Steuerstäbe (13) aufgehangen sind und daß der tnnendurchmesser des Hüllrohres (14) größer bemessen ist als der Außendurchmesser des von dem damit umhüllten Steuerstab (13) bei radialen betrieb8boOingten Bewegungen bestrichenen Raumes, bei dor Steuorstab (13) und das Hüllrohr in an sich bekannter Weise abgesetzt ausgebildet sein können.
  13. 13. Reflektordecke nach Ansprüchen 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dasHüllrohr (14) an~seinem unteren Ende bzw.
    in einer Höhe verhältnismäßig wenig oberhalb des Durchbruchs in der Halte scheibe (7) eine kreisringförmige Haltescheibe (18) von vorzugsweise gegenüber dem Durchmesser des Durchbruchs in der Halte scheibe (7) größerem Außendurchmesser trägt und daß an der kreisringförmigen Halte scheibe (18) der rohrförmige Graphitblock (16) - vorzugsweise mit Vorspannung - befestigt ist.
  14. 14. eflektordecke nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß - in teilweiser Abänderung der Ausbildung nach Anspruch 1 - an der kreisringförmigen Haltescheibe (18) die den im Umfang kleineren kreisringförmigen Durchtrittsquerschnitt (n) umschließenden Graphitblöcke (11a) - vorzugsweise mit Vorspannung - befestigt sind.
  15. 15. Reflektordecke nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängebolzen (19), achsparallel in einem Kreisringbereich zwischen dem Außendurchmesser des rohrförmigen Graphitblocks (16) bzw. dem Innendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts (m) mit größerem Außendurchmesser einerseits und dem Außendurchmesser des Durchtrittsquerschnitts (n) mit kleinerem Außendurchmesser angeordnet sind und - im axialen Erstreckungsbereich des rohrförmigen Graphitblocks (16) - durch in dem rohrförmigen Graphitblock (16) vorgesehene Durchgangsbohrungen greifen.
  16. 16. eflektordecke nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf oder an den an der kreisringförmigen Haltescheibe (18) befestigten, den Durchtrittsquerschnitt (n) mit kleinerem Außendurchmesser umschließenden Graphitblöcken (via) ein Aussteifungsring (20) mit einem dem der kreisringförmigen fialtescheibe (18) entsprechenden Lochkreis angeordnet ist.
  17. 17. Reflektordecke nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (401) der 'fragscheibe (4) und/ oder die Abschnitte (701) der Haltescheibe (7) rhombenförmig ausgebildet sind.
  18. 18. Reflektordecke nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (401,701) der Tragscheibe (4) und/oder der Haltescheibe (7) in ihrer Gesamtheit in horizontaler Richtung durch sechs - auf dem Umfang gleichmäßig verteilte - Segmentabschnitte (4-03) unter Anpassung der an die Spannflächen angrenzenden Abschnitte (701) an die jeweilige Spannfläche zusammengehalten bzw. mit Vorspannung beaufschlagt sind.
  19. 19. Reflektordecke nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängebolzen (8,9,17,19) für die Graphitblöcke (10,10a,11,11a und 16) aus zwei Teilen bestehen, dem eigentlichen Aufhängebolzen (801,901,171,191) und einem Ankerbolzen (802, 902,172,192), daß die Graphitblöcke (10,10a,11, 11a,16) - vorzugsweise in ihrem oberen Abschnitt -eine horizontale Bohrung (110,111,161) - für den Ankerbolzen (802,902,172,192) - und eine dazu senkrechte, sich von der oberen Fläche bis zu der horizontalen Bohrung erstreckende vertikale Bohrung (102,112,162) - für den eigentlichen Aufhängebolzen (801,901,171,191) - besitzen, daß die Graphitblocke (10,10a) der jeweils oberen Lagen vertikale Durchgangsbohrungen (108) für an Graphitblöcken (11) jeweils unterer Lagen angreifende Aufhängebolzen (9) haben, und daß der Ankerbolzen in seinem mittleren, ggf. gegenüber seinen äußeren Abschnitten hinterschnittenen Abschnitt eine radial gerichtete Gewindebohrung und der eigentliche Aufhängebolzen (801,901,171, 191) an seinem unteren Ende einen Gewindeabschnitt zum Eingriff in die Gewindebohrung aufweisen.
  20. 20. Reflektordecke nach Anpruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß an dem eigentlichen Aufhängebolzen (801,901, 171,191) in etwa dem Abstand der horizontalen Bohrung (101,111) zu der oberen Fläche des Graphitblocks (10,10a,16) bzw. der oberen Fläche des obersten der darüber angebrachten Graphitblöcke (10,10a,16) entsprechendem Abstand zu dem unteren Gewindeabschnitt oder dem Ankerbolzen (802, 902, 172,192) eine nach unten gerichtete Anschlagfläche (804,904,174,194) - zum Einspannen des bzw. der betroffenen Graphitblöcke (10,10a,11, 11a,16) - vorgesehen ist.
  21. 21. Reflektordecke nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß an dem - eigentlichen - Aufhängebolzen (801,901,171,191) in etwa der Dicke der Haltescheibe (4-,18) entsprechendem Abstand von einem oberen, in bekannter Weise zum Befestigen dienenden Gewindeabschnitt eine nach oben weisende Anschlagfläche (803,903,173,193) - zum Einspannen der Haltescheibe (7,18) bzw. deren Abschnitte vorgesehen (701) ist.
  22. 22. Reflektordecke nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich die nach unten weisende Anschlagfläche (804,904,174,194) und die nach oben weisende Anschlagfläche (803,903,173,193) - ggf. gemeinsam - an einem entsprechend ausgebildeten Bund (805,905,175,176,195,196) auf dem Aufhängebolzen (8,9,17,19) befinden und daß ggf. in der oberen Fläche des jeweils obersten Graphitblockes (10,10a,'i6) eine Aussparung für den Bund angeordnet ist, wobei zweckmäßig die Mantelfläche des Bundes und die seitliche Wand der Aussparung bei entsprechender Bemessung zur seitlichen Justierung der Graphitblöcke (lO,lOa,16) dienen.
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