DE2647459A1 - Kernumfassung fuer kernreaktoren - Google Patents
Kernumfassung fuer kernreaktorenInfo
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Description
Westinghouse Electric Corporation, Westinghouse Building,
Gateway Center, Pittsburgh, Pennsylvania 15222, V.St.A0
Kernumfassung für Kernreaktoren
Die Erfindung betrifft eine Kernumfassung für Kernreaktoren, deren Reaktorkern von einem im Reaktorbehälter
angeordneten Kerngefäß umschlossen ist und eine Vielzahl von Brennelementen enthält, welche ihrerseits
jeweils eine Vielzahl von Brennstäben enthalten, die in bestimmten Axialabständen durch Haltegitter gehalten
werden, wobei die Kernumfassung eine Vielzahl von nahe am Reaktorkernumfang angeordneten Umfassungsplatten aufweist,
die mittels einer Anzahl von am Kerngefäß befestigten
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Formplatten gehalten werden.
Ein typischer flüssigkeitsgekühlter Kernreaktor
weist einen den wärmeerzeugenden Reaktorkern beherbergenden Reaktorbehälter und eine Anzahl von Kühlschleifen auf, durch
welche das Reaktorkühlmittel zirkuliert wird. In jeder Kühlschleife wird das im Reaktorkern erwärmte Kühlmittel
in Wärmeaustausch mit zu verdampfendem Wasser gebracht, dessen Dampf einen Turbinen-Generator-Satz antreibt. Sodann
wird das Kühlmittel in den Reaktorbehälter zurückgeleitete
Innerhalb des Reaktorbehälters befindet sich die Reaktorinnenkonstruktion, zu deren Aufgaben die Halterung
der ReaktorkernbauteiIe, beispielsweise der Brennelemente,
die Führung der Reaktorkühlmittelströmung und die Halterung der Kernüberwachungsapparatur gehören. Der größte Teil der
Tragkraft wird über die Wand des den Reaktorkern umschließenden massiven Kerngefäßes übertragen. Das Reaktorkühlmittel
strömt nach seinem Eintritt in den Reaktorbehälter in einem zwischen dem Reaktorbehälter und dem Kerngefäß gebildeten
Ringraum zunächst nach unten, ändert dort seine Strömungsrichtung um 180 und strömt dann nach oben durch den
Reaktorkern hindurch, wonach es wieder aus dem Reaktorbehälter austritt. Zwischen dem Kerngefäß und dem Reaktorkern
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befindet sich typischerweise eine aus einer Anordnung von Kernumfassungsplatten und Formplatten gebildete
Kernumfassung, die vom Kerngefäß getragen wird. Diese
Kernumfassung leitet die Kühlmittelströmung und beschränkt sie auf den Kernbereich und bildet auch einen die Kerngefäßwand
vor übermäßiger Strahlenbelastung schützenden Ring. Die Umfassungsplatten sind am Kernumfang aneinandergestoßen,
so daß sich zwischen den Umfassungsplatten infolge von unterschiedlichen Wärmedehnungen in den
Bauteilen der Reaktorinnenkonstruktion Zwischenräume bilden können. Durch die Kernumfassung hindurchströmendes
Kühlmittel kann deshalb in unerwünschter Weise durch diese Zwischenräume hindurchtreten und trifft dann auf
Brennelemente auf, was zu schädlichen örtlichen Beanspruchungen dieser Brennelemente führen kann.
Manche bekannte Konstruktionen basieren auf einer abwärts gerichteten Strömung in dem von der Kernumfassung
gebildeten Ringraum, wobei das Kühlmittel im oberen Bereich dieses Ringraumes eintritt, durch öffnungen in den Formplatten
nach unten strömt und schließlich nach einer 18O°- Drehung durch den Reaktorkern hindurchtritt. Diese
Konstruktionen haben den Vorteil, daß eine den Reaktorkern umgehende Kühlmittelnebenströmung nicht vorhanden ist,
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welche den thermischen Wirkungsgrad des Reaktors herabsetzen würde. Jedoch kann eine gewisse Leckströmung
infolge des großen Druckgefälles zwischen dem Kernumfassungsbereich
und dem Reaktorkern durch die Zwischenräume zwischen benachbarten Umfassungsplatten hindurch in den Reaktorkern
hineinlecken und in unerwünschter V/eise in Form einer Querströmung auf die Brennelemente auftreffen. Eine solche
Querströmung kann eine unzuläßige Schwingung der Brennelemente verursachen.
Bei neueren Konstruktionen ist deshalb im Kernumfassungsringraum
eine aufwärtsgerichtete Strömung vorgesehen, so daß zusätzlich zu dem durch den Reaktorkern nach oben
hindurchtretenden Hauptkühlmittelstrom eine verhältnismäßigkleine Nebenströmung parallel dazu durch den Kernumfassungsringraum
strömt. Dadurch wird das Druckgefälle herabgesetzt und die Neigung des Kühlmittels zum Hindurchlecken zwischen
den Umfassungsplatten verringert,, Diese Konstruktion wirft
jedoch Probleme hinsichtlich der durch den Kernumfassungsringraum
strömenden Kühlmittelmenge auf. Es ist wünschenswert, diese Strömung klein zu halten, da diese den Reaktorkern
umgeher.de Nebenströmung zu einem geringeren thermischen Wirkungsgrad des Reaktors führt. Ist der Kernumfassungsringraum
infolge eines großen Durchtrittquerschnitts der
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in den Porrnplatten gebildeten öffnungen verhältnismäßig
stark offen, so kann sich eine unzuläßig große Nebenströmung ergeben, die größer als 1 % oder 2 % der
Gesamtströmung sein kann«, Die Beschränkung der Nebenströmungsmenge
auf ein Maß im Bereich von 0,5 % der Gesamtströmung im normalen Reaktorbetrieb, das gerade noch
eine ausreichende Kühlung der Umfassungsplatten, der Formplatten und des Kerngefäßes gewährleistet, führt jedoch
bei als Konstruktionsbasis angenommenen Unfallbedingungen zu Schwierigkeiten« In dem unwahrscheinlichen Falle des
Bruches der Hauptkühlmittelleitung in einer der Kühlschleifen
ergibt sich ein rascher Druckabfall im Reaktorkühlsystem, der als "Blow-down" bezeichnet wird. Unter solchen Umständen
fällt der Druck des Kühlmittels in Teilen des Reaktorbehälters, einschließlich des im Kernumfassungsringraum befindlichen
Kühlmittels, ab und geht durch Entspannungsverdampfung in Dampf über. Bei einem wirksamen Strömungsquerschnitt im
Kernumfassungsringraum, der zur Erhöhung des Reaktorwirkungsgrades beschränkt worden ist, findet der Druckabfall im
Reaktorkern schneller als in diesem Ringraum statt und das durch Entspannung verdampfende Kühlmittel könnte dann im
Ringraum übermäßig große Drücke aufbauen. Dieser Überdruckaufbau kann zur Beschädigung der Kernumfassung und auch der
benachbarten Brennelemente und möglicherweise zur Zerstörung
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der Brennstäbe führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kernumfassung der eingangs dargelegten Art so zu gestalten,
daß die eben genannten Schwierigkeiten überwunden werden und trotzdem die Vorteile einer nach oben gerichteten
Strömung im Kernumfassungsringraum zur Geltung kommen, daß weiter die durch eine Kleinhaltung der den Reaktorkern
umgehenden Nebenströmung erzielbaren wirkungsgradmäßigen Vorteile erhalten bleiben und trotzdem die bei angenommenen
ünfal!bedingungen auftretenden Überdruckprobleme beseitigt
werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine solche Kernumfassung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten
jeweils in Höhe der genannten Haltegitter der Brennelemente angeordnet sind und die Umfassungsplatten
öffnungen aufweisen, die stromauf, jedoch nahe neben den Formplatten angeordnet sind und den Raum zwischen den
Umfassungsplatten und dem Kerngefäß mit dem stromauf der jeweils benachbarten Haltegitterebene befindlichen Reaktorkernbereich
verbinden, derart, daß in diesem Raum ein dem gerade stromauf der betreffenden Haltegitterebene im
Reaktorkern herrschenden Kühlmitteldruck gleicher Kühlmitteldruck erzeugt wird.
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Vorzugsweise wird eine Kühlmittelnebenströmung durch
den Kernumfassungsrxngraum parallel zu der nach oben gerichteten Kerndurchströmung mit Hilfe von öffnungen in
den Formplatten aufrechterhalten, um die Umfassungsplatten, die Formplatten und das Kerngefäß ausreichend zu kühlen,
wobei diese Nebenströmung den thermischen Wirkungsgrad des Reaktors nicht wesentlich beeinträchtigte Die
Größe und die Lage der Durchtrittsöffnungen in den Umfassungsplatten
sind so gewählt, daß über den Umfassungsplatten möglichst kleine Druckdifferenzen auftreten und folglich
Querströmungen durch diese öffnungen klein gehalten werden.
Möglicherweise auftretende Querströmungen aus dem Kernumfassungsringraum
sollen vorzugsweise an oder nahe einer Haltegitterebene auftreten, da an einer solchen Stelle kaum eine
Schwingung der Brennstäbe hervorgerufen werden kann.
Außerdem wird ein bei angenommenen Unfallbedingungen auftretender Druckaufbau durch den Austritt von Kühlmittel
durch die öffnungen der Umfassungsplatten abgeschwächt, wodurch die Festigkeit der Kernumfassungskonstruktion
erhalten bleibt»
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben,
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in welchen zeigen:
Pig. 1 eine schematische isometrische Dar
stellung des Primärkühlsystems eines
Kernreaktors,
Pig. 2 einen Schnitt durch einen Reaktor
behälter und die Reaktorinnenkonstruktion, die eine Kernumfassung nach
der Erfindung enthält,
Pig. 3 einen Schnitt in der Ebene IH-III in
Fig. 2,
Fig. 4 eine isometrische Darstellung eines
Brennelements,
Pig. 5 eine auseinandergezogene Ansicht der
ein Viertel des Reaktorkerns um-,
schließenden Umfassungsplatten nach der Erfindung, und
schließenden Umfassungsplatten nach der Erfindung, und
Pig. 6 ein Diagramm, welches den Druck (Ordi
nate) im Reaktorkern und im Kernum-
2
fassungsringraum in kp/cm über der
fassungsringraum in kp/cm über der
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Höhe (Abszisse) über der unteren Kerntragplatte zeigt.
Fig. 1 zeigt ein typisches Primärkühlsystem eines flüssigkeitsgekühlten Kernreaktors, dessen Hauptkomponenten
der Reaktorbehälter 10, Dampferzeuger 12, Kühlmittelumwälz-" pumpen 14 und diese Komponenten in der dargestellten Weise
miteinander verbindende Hauptkühlmittelleitungen 16 sind. Das Primärkühlsystem weist typischerweise eine Mehrzahl von
mit dem Reaktorbehälter verbundenen Kühlschleifen auf, die jeweils eine Umwälzpumpe 14 und einen Dampferzeuger 12 enthalten«,
Die Ausgangsleistung ist typischerweise bei Anlagen größer, die mehrere, beispielsweise 3 oder 4 Kühlschleifen aufweiseno
Das dargestellte System umfaßt 2 Kühlschleifen„ In jeder
Kühlschleife 'strömt das Kühlmittel aus dem Reaktorbehälter zum Dampferzeuger 12, von dort zur Umwälzpumpe 14 und schließlich
in den Reaktorbehälter 10 zurück»
Im Reaktorbehälter 10 befindet sich die innere Reaktorkonstruktion
und der Reaktorkern 18. Das Kühlmittel nimmt beim Durchströmen des Reaktorkerns 18 Wärme auf und überträgt
diese Wärme im Dampferzeuger 12 auf in einem Sekundärsystem enthaltenes Wasser, welches dadurch verdampft wird und einen
Turbinen-Generator-Satz antreibt. Das Primärkühlsystem arbeitet
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typischerweise unter Drücken von etwa 16O kp/cm · Es gibt
jedoch auch unter geringeren Drücken arbeitende Reaktoren«
In Fig. 2 sind die Reaktorinnenkonstruktion und der
Reaktorkern 18 im Reaktorbehälter 10 dargestellt· Der Reaktorkern
18 weist typischerweise eine Vielzahl von länglichen Brennelementen 30 auf, die parallel nebeneinander so angeordnet
sind, daß der Reaktorkern etwa die Form eines senkrechten Kreiszylinders hat, wie am besten in Fig. 3 sichtbar ist.
Ein typisches Brennelement 30 ist in Fig. 4 gezeigt und weist ein oberes Mundstück 32, ein unteres Mundstück 34 und eine
Vielzahl von länglichen, etwa zylindrischen Brennstäben 36 auf, die zwischen den Mundstücken 32 und 34 verlaufen und
jeweils eine Vielzahl von gestapelten Brennstofftabletten aus angereichertem Urandioxid oder anderen Kernbrennstoff
enthalten. Die Brennstäbe 36 werden entlang des Brennelements
durch eine Anzahl von Haltegittern 40 seitlich abgestützt, die jeweils eierkistenartig ausgebildet sind und eine axiale
Dehnung der Brennstäbe gestatten. Die Haltegitter 40 sind typischerweise jeweils aus einer Vielzahl von Schleifen 44
zusammengesetzt, von denen die äußersten die Berührungsflächen
für eine Berührung zwischen benachbarten Brennelementen bieten. Die Haltegitter 40 sind deshalb bei allen Brennelementen
des Reaktorkerns 18 jeweils auf gleicher Höhe angeordnet. Bei den in Fig. 2 gezeigten Brennelementen 30 sind in acht Höhenpositionen
längs der Brennelementenlänge Haltegitter 40
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angeordnet. Jedoch Ist die Erfindung bei jeder beliebigen
Unzahl ViKi Halteglttera 40 anwendbar. Bei dera In FIg. 4 dargestellten
Brennelement Ist außerdem eine Steiüerstabanordnung
42 gezeigt, welche In einigen ausgewählten Brennelementen des Reaktorkerns 18 zur Steuerung des Spaltvorgangs
herausnehmbar eingetaucht Ist.
Zum Zwecke der Besehreibung können die Komponenten
der Reaktorinnenkonstruktion In das untere Kerntraggeriist 50
und das obere Kerntraggerüst 52 unterteilt werden. Zu den Aufgaben der Reaktorinnenkonstruktion gehört die Halterung»
das Ausrichten und die Führung der Reaktorkernkcxsponenten,
weiter die Führung der KtihliilttelstrSHrang In die Reaktorkerakaosponenten
hinein und aus diesen heraus, und die Halterung und Führung der Kerninstrumentlerung, die Anzeigen
der Reaktorkernzustände liefert. Das obere Kemtraggerüst 52
haltert den Reaktorkern 18 an seiner Oberseite oder bildet eine Kemnlederhaltung und dient zur Führung von Komponenten
wie beispielsweise den Steuerstabanordnungen 42.
Der Hauptbestandteil und der tragende Teil der Reaktorlnnenkonstuktlott Ist das untere Kemtraggerüst 50.
Es umfaßt ein Kerngefäß 56» Kemumfassumgsplatten 58, Formplatten
59* eine untere Kerntragplatte 60 und Tragstützen 62,
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HeiEfcPOEienabschirmplatten 64 und eine untere Tragplatte
66. Ber üblichste Konstruktionswerkstoff
flä? das untere Kerntraggerüst ist rostfreier Stahl«
Bas untere Kerntraggerüst ist an einem oberen Plansch 68
des Keragefäßes 56 aufgehängt, der auf einem an einem
Flausen ?2 des Reaktorbehälters 10 gebildeten Auflager 70-ausfliegt.
Der Behälterflansch 72 trägt auch den Behälterdeekel
7*t» der mit dem Reaktorbehälter 10 verschraubt ist.
Ber untere Teil des unteren Kerntraggerüsts 50 wird durch
eine an der Behälterwand befestigte radiale Stützkonstruktion
in seiner seitlichen Bewegungsiaöglichkeit beschränkte
Die Meu.tronenabschirmplatten 64 sind am Außenumfang des
Kerngefäßes 56 befestigt und schützen den Reaktorbehälter
inn Kembereich gegen Meutronen. Zwischen den Neutronenafosehinaplatten
64 und dem Kerngefäß 56 ist ein Ringraum gebildet, durch welchen Kühlmittel über die Kemgefäßaußenflache
strömen kann. ■ .
Innerhalb des Kerngefäßes 56 sind Formplatten 59 an
diesem befestigt, welche die vertikalen ümfassungsplatten tragen, welche den Außenumfang des Reaktorkerns 18 umschließen.
Die ümfassungsplatten 58 werden von den Formplatten
59 in. ihrer Lage gehalten und sind so aneinandergestoßen,
daß sie, wie die Draufsicht in Fig. 3 zeigt, eine geschlossene Kernumfassung bilden. Die Formplatten 59
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und die Umfassungsplatten 58 bilden außerdem einen
Kühlmittelnebenströmungspfad durch einen Ringraum I30
zwischen dem Kerngefäß und den Umfassungsplatten, um das Kerngefäß, die Umfassungsplatten und die Pormplatten zu
kühlen. Der Ausdruck Ringraum bezieht sich hier auf einen abgegrenzten Bereich, der nicht notwendigerweise einen
kreisrunden Querschnitt zu besitzen braucht. Die untere Kerntragplatte 60 wird ebenfalls vom Kerngefäß 56 getragen
und trägt und orientiert ihrerseits die Brennelemente Die untere Kerntragplatte 60 ist mit Durchbrüchen für
den Durchtritt von Kühlmittel versehen und weist Mittel, beispielsweise Zapfen, zur genauen Ausrichtung der Brennelemente
30 auf.
Im Betrieb tritt das Reaktorkühlmittel durch eine Anzahl von Kühlmitteleinlaßstutzen 20 in den Reaktorbehälter
10 ein, strömt sodann entlang des Außenumfangs des Kerngefäßes 56 und über die Neutronenabschirmplatten
nach unten, wo es unter der unteren Tragplatte 66 in einer unteren Kühlmittelkammer 22 seine Strömungsrichtung um
l80° ändert und durch öffnungen in der unteren Tragplatte und der unteren Kerntragplatte 60 nach oben durch die
Brennelemente 30 und um diese herum weiterströmt, wobei
es Wärme vom Reaktorkern aufnimmt und diesen dadurch kühlt«
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Sodann tritt das Kühlmittel durch öffnungen in der oberen Kerntragplatte 92 hindurch, ändert seine Stömungsrichtung
um 90° und tritt durch eine Anzahl von Kühimittelauslaßstutzen 2k wieder aus dem Reaktorbehälter 10 aus und
gibt die aufgenommene Wärme in den Dampferzeugern 12 wieder ab.
Eine verhältnismäßig kleine Kühlmittelnebenströmung im Größenbereich von etwa einem halben Prozent der durch
den Reaktorkern 18 hindurchströmenden Strömungsmenge tritt unterhalb des unteren Endes der Umfassungsplatten 58 in
den Ringraum 130 ein. Sodann strömt diese Nebenströmung durch in den Pormplatten 59 gebildete Durchtrittsöffnungen 13^
etwa nach obeno Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind die Pormplatten 59 jeweils in den gleichen Höhenpositionen wie die Haltegitter 40 der Brennelemente 30
angeordnete Dadurch werden die Bereiche hohen Strömungswiderstandes in den nach oben gerichteten Kühlmittelströmungen
im Ringraum 130 und im Reaktorkern 18 jeweils in den gleichen Höhenpositionen parallel nebeneinander angeordnet. Die Haltegitter
kO der Brennelemente bieten einen höheren Strömungswiderstand
als die übrigen Bereiche der Brennelementenlänge, und die Pormplatten 59 stellen einen größeren Strömungswiderstand
als der übrige Ringraum 130 dar.
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In den Unifassungsplatten 48 sind Durchtrittsöffnungen vorzugsweise unmittelbar unterhalb der gewählten Formpia
ttenhöhenpositionen, also jeweils im Bereich hohen Strömungswider Standes bzw. hohen Druckgefälles angeordnete Eine
bevorzugte Anordnung ist in Fig. 5 gezeigt» Die dort auseinandergezogen
dargestellten Umfassungsplatten 58a bis
58g umschließen ein Viertel des Reaktorkerns 18 3 wie aus Fig„3
entnehmbar ist. Die einzelnen Umfassungsplatten sind aneinandergestoßen und werden von den Formplatten 59 in ihrer
Lage gehalten. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Umfassungsplatten eine Höhe von etwa 400 cm und Breiten
im Bereich von 20 cm bis 150 cm auf. Die aus rostfreiem Stahl bestehenden Platten sind etwa 2,2 cm dick. Die Durchtrittsöffnungen
136 weisen jeweils einen Durchmesser von 5 cm auf.
Die in Fig. 5 eingezeichneten kleinen Kreuzchen zeigen jeweils die Lage von Befestigungselementen in Höhe der Formplatten
59. Wie in Fig. 5 dargestellt, sind die Durchtrittsöffnungen 136 nur unterhalb der mittleren fünf Formplatten
vorgesehen, deren Höhenpositionen mit 3 bis 6 bezeichnet sind.
Der Zweck der Bemessung und Positionierung der Durchtrittsöffnungen
136 ist die Kleinhaltung der Druckdifferenzen und folglich von Querströmungen durch diese Durchtrittsöffnungen
hindurch. Das mit der Anordnung nach Fig. 5 erzielte
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Ergebnis ist in Pig. 6 dargestellt. Es ist an dieser Stelle zu bemerken, daß, da die Kühlmittelnebenströmung
durch den Ringraum 130 hindurch verhältnismäßig klein ist, der vertikale Druckgradient durch einen gegebenen Reaktorkern
18 unabhängig von der Gestalt der im Ringraum 130 vorhandenen Strömungswxderstände fest ist. Mit anderen Worten,
der Druckabfall durch den Reaktorkern ist im wesentlichen eine Konstante und die Querströmung durch die Umfassungsplatten
58 hindurch kann durch die erfindungsgemäße Anordnung
minimal gehalten werden.
In Fig. 6 stellt die Kurve "A" den analytisch bestimmten
Druck im Ringraum 130 für den beispielsweise dargestellten Reaktor dar. Die Nummern 1 bis 8 bezeichnen die Höhenpositionen
der Formplatten 59 und der Haltegitter 40. Wie dargestellt, tritt bei jeder Höhenposition eine stufige Druckänderung auf.
Die Kurve 11B" stellt den Druck im Kernbereich dar. Mit Ausnahme
des schraffierten Bereiches zwischen den Höhenpositionen
1 und 2 ist der Druck im Reaktorkern 18 stets größer als der Druck im Ringraum 130. Durch Anordnung der Durchtrittsöffnungen
136 in den Umfassungsplatten unterhalb der Höhenpositionen
3, 4, 5 und 6 strömt eine auftretende Querströmung aus dem Reaktorkern 18 in den Ringraum 130, wodurch die
Möglichkeit einer Beschädigung von Brennstäben 36 herabgesetzt
ist, wie sie infolge des Auftreffens einer durch
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•Zwischenräume zwischen benachbarten Umfassungsplatten in
den Reaktorkern 18 hinein gerichteten Querströmung auf Brennstäbe auftreten könnten. Durchtrittsöffnungen I36 können auch
an weiteren oder anderen Höhenpositionen unterhalb bestimmter Formplatten angeordnet werden, obwohl die Bereiche, in
welchen die Zustände der Kühlmittelströmung und des Druckabfalls weniger gewiß sind, an den Grenzen, etwa im Bereich
der einlaßseitigen Höhenposition 1 und der auslaßseitigen
Höhenposition 8 liegen. Analytische Untersuchungen haben gezeigt, daß die Anwendung der Erfindung auch die maximale
Druckdifferenz zwischen dem Reaktorkern 18 und dem Ringraum bei angenommenen Unfallbedingungen um etwa den Paktor 4
herabsetzt.
Es leuchtet also ein, daß die Anordnung der Formplatten in gleichen Höhenpositionen wie die Haltegitter der Brennelemente
und die Anordnung von Durchtrxttsöffnungen in den Umfassungsplatten unterhalb bestimmter Formplattenhöhenpositionen
zu einer Herabsetzung von auf die Brennelemente auftreffenden Querströmungen sowie zu einer Verhinderung
eines überdruchaufbaus im Ringraum bei schwereren Unfallzuständen führt. Außerdem gestattet die Erfindung die ausreichende
Kühlung des Kerngefäßes, der Umfassungsplatten und der Formplatten.
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Es ist klar, daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche
Abwandlungen möglich sind. Beispielsweise sind Größe und Anzahl der Durchtrittsöffnungen in den Umfassungsplatten
veränderlich, solange diese Durchtrittsöffnungen alle etwa in der gleichen Höhenposition zwischen zwei Formplatten
angeordnet sind. Es können auch in oberen und unteren Höhenpositionen Durchtrittsöffnungen hinzugefügt werden
und/oder Durchtrittsöffnungen aus den mittleren Höhenpositionen weggelassen werden. Das Grundprinzip besteht darin, die
Formplatten, die Formplattendurentrittsöffnungen und die
Durchtrittsöffnungen der Umfassungsplatten so zu bemessen und anzuordnen, daß im normalen Betrieb und bei angenommenen
Unfallbedingungen nur minimale Druckdifferenzen auftreten.
Außerdem sind die Abstände der Formplatten bzw. der Haltegitter veränderlich, vorzugsweise jedoch mit der Einschränkung,
daß zwischen benachbarten Höhenpositionen der Durchtrittsöffnungen in den Umfassungsplatten jeweils nur ein Haltegitter
liegt. In gleicher Weise ist es zu bevorzugen, daß nur in einer Höhenposition Durchtrittsöffnungen in den Umfassungsplatten
zwischen zwei benachbarten Haltegitterebenen liegt.
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Leerseite
Claims (2)
- Patentansprüche(Iy KernUmfassung für Kernreaktoren, deren Reaktorkern von einem im Reaktorbehälter angeordneten Kerngefäß umschlossen ist und eine Vielzahl von Brennelementen enthält, welche ihrerseits jeweils eine Vielzahl von Brennstäben enthalten, die in bestimmten Axialabständen durch Haltegitter gehalten werden, wobei die Kernumfassung eine Vielzahl von nahe am Reaktorkernumfang angeordneten Umfassungsplatten aufweist, die mittels einer Anzahl von am Kerngefäß befestigten Formplatten gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten (59) jeweils in Höhe der genannten Haltegitter (40) der Brennelemente (30) angeordnet sind und die Umfassungsplatten (58) öffnungen (136) aufweisen, die jeweils stromauf der Formplatten, jedoch nahe neben diesen angeordnet sind und den Raum zwischen den Umfassungsplatten und dem Kerngefäß (56) mit dem stromauf der jeweils benachbarten Haltegitterebene befindlichen Reaktorkernbereich verbinden, derart, daß in diesem Raum ein dem gerade stromauf der betreffenden Haltegitterebene im Reaktorkern (18) herrschenden Kühlmitteldruck gleicher Kühlmitteldruck erzeugt wird.
- 2. Kernumfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- 19 -709821/0607daß die Formplatten (59) mit Durchtrxttsöffnungen (134) versehen sind, so daß durch den Raum (130) zwischen dem Kerngefäß (56) und den Umfassungsplatten (130) eine bestimmte, zur Kühlmittelströmung durch den Reaktorkern (18) parallele Kühlmittelnebenströmung vorhanden ist.- 20 -7098 21/0607
Applications Claiming Priority (1)
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