DE2726030A1 - Schwimmendes kernkraftwerk - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. H. FINCKE DIPL-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER DR. rer. net. R. KNEISSL

PA Dr. FindM ■ !ohr - Stoc0«r ■ Or. KnwMl - MCItoratr. 31 ■ 8000 MOndwn S

8 MONCHIlN 5. Müllerstraße 31
Fernruf: (089)'26 60 60 Telegramme: Claims München Telex: 523V03 claim d

Moppe No Λ. 7 3»"; -Bitte in der Antwort angeben

°. -^Tuni 1977

VS/K

Dr.-Inp-. Zellmlr SLADOLJEV, Brace Kavurlc"a 18 41000 Zagreb, JUGOSLAWIEN

'Schwimmendes Kernkraftwerk

PRIORITÄT: 9. Juni 1976 - JUGOSLAWIEN

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■onkvarbiMlungiBayar. Varaintbonli MOfxh«!, Konto 630404 - rOitichedtkonto: Mönchen 170 44-B02

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kernkraftwerk, das auf See angeordnet werden kann.

Die bisher bekannten schwimmenden Kernkraftwerke sind im wesentlichen große schwimmende Pontons in einen besonders geschützten Seegebiet, in dem sämtliche wesentlichen Teile des Kernkraftwerkes angeordnet sind.

Das Seecebiet für die bekannten Kernkraftwerke muß nit besonderen, auf dem Seegrund verankerten Wellenbrechern gegen Wellen geschützt werden. Aufgrund ihrer Konstruktion verursachen diese Wellenbrecher beachtliche Kosten, die einen außerordentlich großen Teil des insgesamt für i?s Kernkraftwerk investierten Kapitals ausmachen kttnnen un^ von der Meerestiefe sowie der Qualität des Meeresbodens abh^n^ig sind.

Demgemäß ist der Ort, in dem die bisher bekannten schv/immenden Kernkraftwerke aufgestellt werden können, auf Seegebiete geringer Tiefe beschrankt, da in diesem Fall die Konstruktion der Wellenbrecher wirtschaftlich noch vertretbar erscheint. Es gibt aber nur relativ weniß· derartige Seegebiete; hinzu kommt, daß diese Seegebiete meistens in Küstennahe liegen wo derartige Kernkraftwerke die Umwelt, insbesondere die Bevölkerune: vernichten oder zumindest beeinträchtigen könnten. Demgemäß haben die bisher bekannten schwimmenden Kernkraftwerke im wesentlichen die gleichen Nachteile, die den auf dem Festland angeordneten Kernkraftwerken anhaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schwimmendes Kernkraftwerk zu schaffen, das in erheblich rr^ßerer Tiefe als die bisher bekannten Kernkraftwerke angeordnet und nicht durch Meereswellen zerstört werden kann.

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Diese Aufgabe wird dadurch pel^Hst, d?« ein tel Ivei το in Wasser untertauchendes Kernkraftwerk erfindunfS'-'e"*,''⁰ einen Im Wasser untertauchenden, Im Querschnitt runden ⁿ^?l aufweist, der über Stulen mit einem weiteren über ne-: '..'->r>r»er liegenden Teil mit ebenfalls rundem nuerschnitt verbunden ist. Hierbei liegt die Wasserlinie des im Betrieb h^^inili^hen Kraftwerkes in der yitte der S.^ulenl^nrre. ^; J-M sin) die Säulen so lang, daß sowohl der untertauchende fl? auc* der über dem Wasser befindliche zylindrische Teil der: Einfluß der Meereswellen nicht mehr ausgesetzt sind. r>or "^ue^nchnitt der Säulen ist so bemessen, da* sie nicht nur eine notwendige Hllfsschwimmkraft bzw. -auftrieb "Ir das KernVrr^tv/erk ermflftllchen, sondern auch eine pute V.'ellendurchl'^s?s1 ^eit sicherstellen, so daß die Wellen oraktisch keinen Ein^lu^ auf das Kernkraftwerk ausüben kennen.

DieseL^sunr hat den Vorteil, da'* das Kernkr-iftv.-eri- nuf hoher See veit von der Küste, das hei">t in See^ebiet^n rro^aer Tiefe betrieben werden kann. Hinzu kommt, daß es nicht durch Wellenbrecher, die auf dem Meeresgrund verankert werden nils sen, geschützt werden muß. Schließlich kann das eesante Kernkraftwerk In einer Schiffswerft gebaut und dann an seinen Petrlebsort creschleopt werden.

Ausführun°;sbelSDiele der Erfindunr werden nun anhand beiliegender Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

PIg. 1 einen Längsschnitt eines Ausführun°rsbeisoiels;

PIe. 2 einen Ouerschnltt entlang der Linie IT-TI in Flg. 1; und

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?isr. 3 einen Querschnitt entlanr» der Linie TTI-ITI in 1.

den ^iruren 1 bis 3 urpfn°t da? Kernkraftwerk «inen unter der Betriebs-V.'asserlinie 11, das heiP>t unter der aktiven Zone der Meereswellen liegenden zylindrischen Körner 1 auf. Der zylindrische K3rrer 1 wiederum umfaßt einen Behälter 2 mit der nuklearen Einheit, der von einer konxial angeordneten AuPenummantelunr 3 umreben ist. Die Au^enumnantelunp; ist über horizontale und radiale Scheidewände M und 5 mit den Behälter 2 verbunden. Innerhalb der Au^enunmantelunrr sind vorwiegend in einer oberen Kammer B Installationen for den Betrieb des Reaktors, eine Anlare zur Bedienung des nuklearen Erennstoffs, Kondensoren mit Kühlnumnen, eine Ballast- und Schlarwasseranlage, Transformatoren, ein ^meil der Schalt- und Verteileranlare sowie Sicherheitssysteme vor?e?ehen. Ebenfalls innerhalb der Au.^enummantelunr 3 sind vcrvrieerend in einer unteren Kammer C Ballasttanks 26 - 3^ für festen und flüssigen Ballast, angeordnet. Der Reaktor weist weiterhin einen oberhalb der Betriebs-VJasserlinie 11, d^s hel^t oberhalb der aktiven Zone der "'eeresv/ellen liegenden Teil 10 auf, der Ober HohlsSulen 6, 7, °, 9 mit der oberen Kammer B des unter Wasser liegenden zylindrischen Körners 1 verbunden ist. In den Hohls^ulen 7 und 9 sind Verbindune;skanflle 20 und 22 ausgeformt, deren letzterer zur Diirchführune; von Unterwasserkabeln 25 dient. In den über dem Wasser liegenden Teil 10 sind Einheiten für die Transformstion der thermischen Energie in elektrische Fnerr-ie, P**.ume für die Belüftungsanlage, Vorratslarer, Werkstätten, der übrige Teil der Anlage des Elektrizitöts-Kennkraftwerkes sowie Zimmer 15 für den Aufenthalt von Menschen, insbesondere für die Verwaltung vorgesehen.

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Der Auftrieb des unter dem Wasser liegenden TeHr, d«?r Kernkraftwerkes ist so bemessen, da? er dem 0es3Tit~ev.'Jc>-t der Kernkraftanlage mit vollen Ballasttanks 3^ - 7>⁷ entspricht. In diesem Fall schwimmt das Kernkraftwerk in VJirkstellunf, so daft sich die bereits erwähnte Betriebs-VJasserlinie 11 ergibt, da die Ballasttanks 36 - 37 mit ihrem Volumen nicht zum Auftrieb beitragen. Der Hilfsauftrieb des Kernkraftwerkes wird durch die tragenden HohlsMulen 6, 7, P, 9 herbeigeführt .

Wenn die Ballasttanks 26 - 33 mit Hilfe einer nn ,-eeirneter Stelle in dem unter Wasser liegenden zylindrischen Körner 1 angeordneten Ballaststeuerunr entleert werden, taucht das Kernkraftwerk bis zur "SchlenOwasserlinie¹ 12 ?uf. fach Abkopplung des Kernkraftwerkes von den Unterwasserkabeln 25, die das Pestland mit elektrischer Energie versorgen, sowie von der Verankerung 2H ist es fertif zum Schienen auf eine Werft zum Zwecke der Überholung oder in ein anderes Seegebiet.

Der untertauchende zylindrische Körner 1 um^a^t den vom Auftenmantel 3 koaxial umgebenen Behälter 2, wobei letzterer als schwerster Teil des Kernkraftwerkes so angeordnet ist, daß der . Schwerpunkt zum Zwecke einer ausreichenden Stabilitfit der Kraftanlage möglichst tief lie.";t. Der zylindrische Körner 1 weist weiterhin einen Raum 19 zur Brennstoffbedienunp; mit dem nötigen Zubehör für den Transport des Prennstoffes innerhalb dieses Raumes und durch einen vertikalen Kanal 1$ auf. Der vertikale Kanal lP dient zur Handhabunr des Brennstoffes durch die tragende Hohlsgule 6. Weiterhin ist ein Raum 21 für Pumpen und Kühlanlagen vorresehen, der über Leitungen mit dem im oberhalb des Wassers lierenden Teiles IO liegenden Raum 17 für Turbogeneratoren verbunden ist.

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Schließlich ist noch ein Raum 23 für eine Pallast-, Schlarwasser- und andere unerlflGliche Sicherheitssysteme vorgesehen.

In dem untertauchenden zylindrischen Kirrer 1 und oberhalb des Wassersoiep;els liegenden Teil IO des Kernkraftwerkskörpers sind sämtliche Rf.ume und Anlagen vorjresehen, die für den Betrieb eines Kernkraftwerkes unerläßlich sind. Der oberhalb des V/assers liegende Teil 10 des Kernkraftwerkes weist die Räume 17 für einen Turbogenerator und einen Teil der Schalt- und Verteileranlape, R^u^ie 16 für die Hauptsteuer- und Manövrierstation sowie die R''ume 15 für die Verwaltung, den Aufenthalt des Personals und deren Ernährung, für medizinische Schutzmaßnahmen und Untersuchungen auf. Jeder der oben genannten RSurne bzw. Zimmer weist biologische und andere Schutzeinrichtungen auf, die den bestehenden Schutzvorschriften für nuklare Kernkraftwerke entsprechen.

Da das teilweise untertauchende Kernkraftwerk weit von der Küste entfernt verankert werden soll, ist es vorgesehen, den Transnort schwerer Lasten auf dem Seewepe, den Transport leichter Lasten und von Personen auf dem Luftwege durchzuführen. DemgemSS ist für die Handhabung schwerer Lasten eine Hebeanlage 13 auf dem geschützten Deck 1Ί angeordnet. Das Deck 14 ist so konstruiert, daß es gleichzeitig auch als Lande- bzw. Abflugstelle für Hubschrauber reelgnet 1st.

Der untertauchende zylindrische Körner 1 sowie der über dem Wasser liegende Teil 10 sind nach Art einer verstärkten Schiffsstruktur aufgebaut, die aufgrund ihrer ^porm und Konstruktion dem hydrostatischen Druck, den durch den Betrieb des Kraftwerkes erzeugten Schwingungen sowie rauhem Wetter, rauher See und anderer in dem fraglichen Seegebiet zu er-

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wartender Bedingungen standhalt.

Für den Schutz des halbuntertnuchenden pe^en äußere Angriffe sind U-Eootnetze, Vorrichtung zur Ortung von U-Booten sowie andere bekannte Schutzmaßnahmen vorgesehen.

Die Gestaltung des untertauchenden Körpers 1 ies Kraftwerkes ist derart, daft im Betriebszustand das Auftriebszustand das Auftriebszentrum oberhalb des Schvrernunktes der Konstruktion des Oesamtktfrpers sowie der übrigen, innerhalb des Körners angeordneten Ausrüstungen und Ballastes liei*t, und daü die notwendige positive stabile Lap;e des schwimmenden Kernkraftwerkes im Schlenozustand auch durch das Trägheitsmoment des sonst untertauchenden, durch die Wasserlinie bestimmten Körpers p:e?*eben ist.

fATENTDNWllT!

OM -IMO H. FINCKt, DIPL.-INQ. H. BOMH -INe. ». STAEGEIt. D«. r«r. nat. R. KNlISSi

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BAD ORIGJNAL

Claims (2)

1. PATENTANSPRUCH

   AlJ Schwimmendes Kernkraftwerk, das an vor"p*^r-pfnor Stelle verankert und mit dem Festland durch Unterv/nsser-i-'.ii :el ^iIr die Versorrunp; von elektrischer Enerrie verbunden Ist, gekennzeichnet durch einen untertauchenden, zyli n.iri se· en Körner (1), welcher unterhalb der aktiven Zone der "leeresv.'ellen angeordnet 1st und Im wesentlichen aus einen Behälter (?) mit der nuklearen Elinheit besteht, wobei die nuklenrp Einheit (2) von einer koaxial angeordneten Au^qenurnnantelun^f' (?) im -eben und mit dieser über horizontale und radiale Hebel do -'''r. ie (h und 5) verbunden ist, innerhalb der Au^enu^TT'.anteiun'- (^) vorwiegend in einer oberen Kammer (B) Vorrichtungen for den :>tr*^b des Reaktors und die Handhabung des nuklearen Brennsto*""?, Kondensatoren mit Kühlnumpen, eine Ballast- und Scbl^.^v.-'spe-aus-TUStUnP, Transformatoren, ein Teil der Schalt- und Verteileranlare sowie Sicherheitssysteme in einer unteren K.irm<=>r (C) daueren vorwiegend Ballasttanks (26 - 33) ffir ferten und flüssifren Pallast vorgesehen sind, wöbe¹ die obere V^^r^r (P) über HohlsPulen (6, 7, P, 9) T.it einen über dem '■/!n.T-^.^r, d.h. über der aktiven Zone der Seewellen liegenden ^meil (10) verbunden 1st und im Teil (10) Einheiten für die Transformation

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   ORiQINAL INSPECTED

   der thermischen Energie In elektrische Enerrie, Γι«urne für die Beluftunrsanla^en, LanerrSurne, Werkstätten, der restliche Teil der Ausrüstung des elektrischen Kernkraftwerkes sowie R#ume (15) für den Aufenthalt des Personals vorresehen sind.
2. 2. Kraftwerk nach Anspruch 1, rekernzeichnet durch eine Oestaltuntr des untertauchenden Körners (O, derart, da"> Im Betriebszustand das Auftriebszentrum oberhalb des Schwernunktes der Konstruktion des ^-esamtk^rpers sowie der Clbripen, innerhalb des Körners angeordneten Ausrüstunren und Ballastes lien-t, und daft die notwendige nositlve stabile La^e des schwimmenden Kernkraftwerkes Im Schleoozustand auch durch das Trägheitsmoment des sonst untertauchenden, durch die Wasserlinie bestimmten Kfirners rep;eben ist.

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