DE2749050A1 - Blowdown device for steam in reactor primary circuit rupture - having conical baffle inside and conical skirt outside the immersed pipe end - Google Patents

Blowdown device for steam in reactor primary circuit rupture - having conical baffle inside and conical skirt outside the immersed pipe end

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DE2749050A1
DE2749050A1 DE19772749050 DE2749050A DE2749050A1 DE 2749050 A1 DE2749050 A1 DE 2749050A1 DE 19772749050 DE19772749050 DE 19772749050 DE 2749050 A DE2749050 A DE 2749050A DE 2749050 A1 DE2749050 A1 DE 2749050A1
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George Matlow
Jun William George O'toole
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Abstract

The device is for mixing a gas or gaseous mixt. with a liq. medium and is intended esp. for the blow down steam produced in the maximum credible accident of a nuclear reactor. The blowdown pipe has an open bottom end discharging below the water surface; concentrically mounted in the open end of th pipe is a conical block or baffle, its apex pointing up into the pipe opening and its base horizontally below th pipe opening to form an annular space inside the pipe and round the cone. Outside and concentric to the pipe a truncated conical plate surrounds the lower region of the pipe with its upper, smaller end and extends down below the bottom of the pipe with its wider, lower end, which thus also surrounds the base of the conical block. The steam blowdown from the pipe draws in water through the annular gap outside the pipe end and inside the truncated conical skirt. The effect of this is to produce a very large number of small steam or gas bubbles.

Description

Beschreibung description

Einrichtung zum Mischen von Gasen und Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Mischen eines gasförmigen Mediums mit einem flüssigen Medium, insbesondere eine Misch- und Verteileinrichtung für den Einsatz in Kernreaktoren zur Verbesserung der Beherrschung von Wärme-und Druckenergie, die sich bei einem Reaktorunfall ergibt. Device for mixing gases and liquids The invention relates to a device for mixing a gaseous medium with a liquid one Medium, in particular a mixing and distribution device for use in nuclear reactors to improve the mastery of heat and pressure energy generated by one Reactor accident results.

Kernkraftwerke, welche als Druckwasser- oder Siedewasserreaktoren ausgebildet sind, sind im allgemeinen mit einer Kammer umschlossen, die der Aufnahme von austretendem Dampf dient und die dem maximal möglichen Druck standhalten soll, der sich bei einem Unfall in dem Kernreaktor ergeben kann. Derartige Unfälle können auf einen Bruch in einer Ivühlmittelleitung oder im Reaktorgefäss zurückgehen, die zum plötzlichen Verdampfen des als Kühlmittel dienenden Wassers führen. Ferner besteht die Möglichkeit, dass aufgrund von chemischen Reaktionen zwischen dem Kernmaterial und der Metallverkleidung einerseits und dem stark erhitzten wasser andererseits gasrörmiger Wasserstoff freigesetzt wird. Es ist wesentlich, dass diese Gase und Dämpfe in dem Reaktor zurüzkgehalten erden und dass der Druck so vermindert wird, dass er die konstruktiv festgelegte testigkeit des Druckauffangbehälters nicht übersteigt. Die in einigen rnbrennstoffen vorhandenen Materialien und die nach einer radioaktiven Bestrahlung in allen Kernbrennstoffen vorhandenen Fiaterialien sind für tierisches und/oder pflanzliches Leben schädlich. Die Freisetzung derartiger Stoffe in die Umgebung im Falle eines schwerwiegenden Reaktorunfalls muss also verhindert werden.Nuclear power plants, which act as pressurized water or boiling water reactors are formed, are generally enclosed with a chamber that of the receptacle of escaping steam and which should withstand the maximum possible pressure, which can arise in the event of an accident in the nuclear reactor. Such accidents can can be traced back to a break in a coolant line or in the reactor vessel, which lead to sudden evaporation of the water used as the coolant. Furthermore, there is the possibility of that due to chemical reactions between the core material and the metal cladding on the one hand and the strongly heated water on the other gaseous hydrogen is released. It is essential that these gases and Earth vapors in the reactor and so that the pressure is reduced so that that it does not exceed the structural strength of the pressure collector. The materials present in some fuels and those after a radioactive Irradiation in all nuclear fuels is for animal use and / or plant life harmful. The release of such substances into the Environment in the event of a serious reactor accident must therefore be prevented.

Als schwerster denkbarer Reaktorunfall wird im allgemeinen ein Bruch des Reaktordruckgefässes oder einer damit verbundenen Hauptkühlmittelleitung angesehen, wenn er in Verbindung mit exothermen chemischen Reaktionen zwischen den Kernbrennstoffen und dem Kühlmittel, dem Moderator oder anderen Stoffen auftritt, welche vorhanden sein können. Die bei einem solchen Unfall freigesetzte Energie kann ziemlich hoch sein und hängt teilweise von der iblenge und der Maximaltemperatur des Kühlmittels ab. Bei einem solchen Unfall werden beträchtliche Dampfmengen gebildet, welche gasförmige Spaltprodukte, wie lialogene und radioaktive Gase enthalten. Die Sicherheit von Kernkraftwerken basiert auf dem Prinzip, dass im Fall eines Unfalls, der mit der Freisetzung von radioaktiven Spaltprodukten verbunden ist, alle kontaminierten Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe in einem dichten Behälter bzw. Behältersystem aufgefangen werden müssen, bis der Pegel der Radioaktivität beträchtlich nachgelassen hat.The worst conceivable reactor accident is generally a rupture of the reactor pressure vessel or of a main coolant line connected to it, when associated with exothermic chemical reactions between nuclear fuels and the coolant, moderator, or other matter that is present could be. The energy released in such an accident can be quite high and depends in part on the iblenge and the maximum temperature of the coolant away. In such an accident, considerable amounts of steam are formed, some of which are gaseous Contain fission products such as lialogene and radioactive gases. The security of Nuclear power plants is based on the principle that in the event of an accident involving the Release of radioactive fission products, all contaminated gases, Liquids and solids collected in a tight container or container system until the level of radioactivity has decreased significantly.

Bei grossen Kraftwerken ist es schwierig, die unter einem hohen tberdrucl; stehenden Gasmengen vollständig aufzufangen, so dass diese teilweise vernichtet werden müssen. Die bekannteste Lösung für dieses Problem besteht darin, rund um den eigentlichen Iiernreaktor und das primäre Kühlsystem einen Behalter vorzusehen, der ein ausreichendes Volumen aufweist,ur..In large power plants it is difficult to operate under high pressure; to collect standing gas completely so that it is partially destroyed Need to become. The best known solution to this problem is to go around to provide a container for the actual Iernreaktor and the primary cooling system, which has a sufficient volume, ur ..

das verdampfende Kühlmittel bei einem Leitungsbruch oder dergleichen mit mässigem Druck aufzufangen. Dabei ist es bekannt, eine torusförmige bzw. ringförmige Druckkammer vorzusehen, welche etwa zur Hälfte mit Wasser gefüllt ist und welche mit dem Reaktorsystem derart verbunden ist, dass überschüssiger Dampf in dem Wasservorrat im Druckbehälter kondensiert wird.the evaporating coolant in the event of a line break or the like to be caught with moderate pressure. It is known to have a toroidal or annular Provide pressure chamber, which is about half filled with water and which is connected to the reactor system so that excess steam in the water supply is condensed in the pressure vessel.

Diese einstückigen ringförmigen Druckbehälter sind sehr grosse Tanks, beispielsweise mit einem Durchmesser von etwa 10 m im Querschnitt und mit einem Durchmesser ihrer ringförmigen Mittelachse von etwa 35 m. Der ringförmige Druckbehälter ist in einer Öffnung oder Sicherungskammer angeordnet, welcher einen Trockenraum des Reaktorsystems umgibt und welcher mit diesem Trockenraum über eine Reihe von Entlastungskanalen verbunden ist, die sich aus jeweils einer Uberdruckleitung und einem Standrohr zusammensetzen. Andere Druckbehälter der bekannten Art bestehen aus mehreren kugelförmingen Drucktanks, welche mit dem Trockenraum über überdruckleitungen und Standrohre verbunden sind. Als Druckkammer wurde auch bereits eine grosse geschlossene Kammer unterhalb des eigentlichen Reaktors vorgeschlagen.These one-piece ring-shaped pressure vessels are very large tanks, for example with a diameter of about 10 m in cross section and with a Diameter of its ring-shaped central axis of about 35 m. The ring-shaped pressure vessel is arranged in an opening or fuse chamber, which has a drying room of the reactor system and which with this drying room over a number of Relief channels are connected, each consisting of a pressure line and assemble a standpipe. Other pressure vessels of the known type exist from several spherical pressure tanks, which are connected to the drying room via overpressure lines and standpipes are connected. A large, closed one has already been used as a pressure chamber Proposed chamber below the actual reactor.

Bei allen vorbekannten Druckkammeranordnungen werden der Dampf und andere bei einem Reaktorunfall freigesetzte Stoff über Uberdruckleitungen und Standrohre in die Druckka.ern eingeleitet, wobei die Standrohre unter der Oberfläche des Wassers in der Druckkarmer bzw. den Druckkaiflern enden. Das Wasser befindet sich in den Druckkammern, um den Dampf zu kondensieren und abzudühlen, so dass der Innendruck in dem :ufanabe!älter die konstruktiv vorgegebene Belastbarkeit desselben nicht überschreitet.In all previously known pressure chamber arrangements, the steam and other substance released in a reactor accident via overpressure lines and standpipes introduced into the Druckka.ern, with the standpipes below the surface of the water end in the Druckkarmer or the Druckkaiflern. The water is in the Pressure chambers to condense the steam and cool it down, so that the internal pressure in which: ufanabe! does not older the structurally specified load capacity of the same exceeds.

Weiterhin enthalten Kernreaktorsysteme üblicherweise Uberdruckventile, die dazu dienen, im Falle eines schnellen Druckanstiegs den unter einem übermässigen Druck stehenden Dampf aus den Kühlmittelleitungen abzublasen. Typischerweise besitzen die Überdruckventile Abblasleitungen, die in der bzw. einer der Druckkammern münden, so dass der Dampf schnell kondensiert wird. Diese Überdruckventile müssen mindestens einmal im Jahr geprüft werden, um ihre Funktionsfähigkeit sicherzustellen.Furthermore, nuclear reactor systems usually contain pressure relief valves, which serve, in the event of a rapid pressure increase, to the one below an excessive one Blow off steam under pressure from the coolant lines. Typically own the pressure relief valves blow-off lines that open into the or one of the pressure chambers, so that the steam is quickly condensed. These pressure relief valves must be at least checked once a year to ensure that they are working properly.

Bei einem typischen Kernreaktor kann der Trockenraum-Auffang-3 behälter ein Volumen von bis zu 750Q m aufweisen. Bei einem Unfall wird nun aus diesem Behälter eine beträchtliche Menge von Luft und Dampf durch die Uberdruckleitungen und Standrohre in den Druckbehälter gepresst. Dieses grosse Luft-Dampf-Volumen wird zusammen mit der Luft, die sich bereits zuvor in den Rohrleitungen befindet, sehr plötzlich tief unterhalb der Wasser fläche, evtl. direkt am Boden der Druckkammer, in den Wasservorrat eingeleitet, wo sich schnell eine Luftblase bildet, welche das darüber befindliche Wasser anhebt und dabei die Luft über der Wasseroberfläche in der Druckkammer zusammenpresst. Es wurde errechnet, dass bei einer ringförmigen Druckkammer das Wasser mit. einer Geschwindigkeit von mehr als 8m/sec gegen die Oberseite der Ringkammer schlagen könnte, was voraussichtlich zu einer Beschädigung von Faltenbälgen und anderen Ausrüstungselementen im oberen Teil der ringförmigen Druckkammer führen würde. Ferner würde die Trägheitskraft dieser yewaltigen Wassermenge beim Auftreffen auf den oberen Teil der Druckkammer zu einer Verschiebung bzw. Bewegung derselben fahren, wobei Schäden auftreten können, die voraussichtlich zum Auftreten von Leckstellen und zur Freisetzung von radioaktiven Stoffen führen würden.In a typical nuclear reactor, the dry room containment 3 container have a volume of up to 750 square meters. In the event of an accident, this container will now be used a considerable amount of air and steam through the positive pressure lines and standpipes pressed into the pressure vessel. This large air-steam volume is combined with The air that was previously in the pipelines suddenly becomes deep below the water surface, possibly directly at the bottom of the pressure chamber, in the water supply initiated, where an air bubble quickly forms, which is what is above Raises water and compresses the air above the water surface in the pressure chamber. It was calculated that with an annular pressure chamber the water with. one Hit the top of the annular chamber at a speed of more than 8m / sec could be likely to damage bellows and other equipment would result in the upper part of the annular pressure chamber. Furthermore, the inertial force would this massive amount of water when it hits the upper part of the pressure chamber drive to a shift or movement of the same, which can cause damage, which is expected to Occurrence of leaks and release of radioactive substances.

Bei üblichen Kohlekraftwerken sind ebenso wie bei Kernkraftwerken Überdruckventile erforderlich, über die bei einem schnellen Druckanstieg unter hohem Druck stehender Dampf abgeblasen werden kann. Das Auffangen und die Verteilung des Lärms una der Wärmeenergie, die beim Ansprechen eines solchen Uberdruckventils freigesetzt wird, ist ebenfalls wünschenswert. Darüber hinaus ist es bei verschiedenen industriellen Verfahren mnschenswert, eine schnelle und wirksame Mischung eines gasförmigen Mediums mit einem flüssigen medium zu erreichen.In common coal-fired power plants, as in nuclear power plants Overpressure valves required, over which at a rapid pressure increase under high Steam under pressure can be blown off. The collection and distribution of the Noise and the heat energy released when such a pressure relief valve is activated is also desirable. In addition, it is at various industrial Method desirable, rapid and effective mixing of a gaseous medium to be achieved with a liquid medium.

Der Erfindung liegt, ausgehend vom Stande der Technik, die Aufgabe zugrunde, eine Mischt und Verteilvorrichtung anzugeben, welche die Energie, die bei einem Reaktorunfall frei wird oder beim Ansprechen eines Dampf-Uberdruckventils, verteilen und vernicnten :ann und welche darüber hinaus grundsätzlich für einen industriellen Einsatz zum schnellen und wirksamen Mischen von gasförmigen Medien und flüssigen Medien geeignet ist.The invention is based on the prior art, the task based on a mixing and distribution device to specify which the energy becomes free in the event of a reactor accident or when a steam pressure relief valve is triggered, distribute and annihilate: ann and which, in addition, basically for one industrial use for fast and effective mixing of gaseous media and liquid media is suitable.

Diese Aufgabe ist durch eine Mischeinrichtung der eingangs beschriebenen rt gelöst, welche gemäss der Erfindung durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist: (a) Es ist eine hohle Leitung vorgesehen, welche ein offenes Lnde aufweist, durch das ein gasförmiges Medium ausaetrieben wird und das in eine Flüssigkeit eintaucht; (b) es ist ein konisches Prallglied vorgesehen, welches eine schräge Wand aufweist, die ausgehend von einer kreisscheibenförmigen Basis zu einer Spitze reicht, welche angrenzend an das offene untere Ende der Leitung angeordnet ist; (c) es ist eine hohle ringförmige Schürze vorgesehen, welche eine schräge Wand aufweist, die von einer oberen Öffnung zu einer unteren Öffnung reicht, wobei die obere Öffnung kleiner ist als die untere Öffnung und wobei die obere Öffnung die Leitung angrenzend an das untere Ende derselben umgibt und so eine ringförmige Öffnung zwischen der Leitung und der oberen Öffnung begrenzt und wobei die untere Öffnung dem offenen unteren Ende der Leitung abgewandt ist und die Basis des konischen Prallglieds umgibt; so dass das gasförmige Medium, welches aus der Leitung ausgetrieben wird, mit dem flüssigen Medium gemischt wird, welches durch die ringförmige Öffnung angesaugt wird, wodurch das gasförmige Medium an der unteren Öffnung der Schürze in Form zahlreicher kleiner Gasblasen austritt.This task is achieved by a mixing device as described at the outset rt solved, which is characterized according to the invention by the following features: (a) A hollow conduit is provided which has an open land through it that a gaseous medium is expelled and that is immersed in a liquid; (b) a conical impact member is provided, which has an inclined wall, which extends from a circular disc-shaped base to a tip, which is disposed adjacent the open lower end of the conduit; (c) it is a hollow annular skirt is provided which has an inclined wall extending from an upper opening extends to a lower opening, the upper opening being smaller is called the lower opening and wherein the upper opening is adjacent to the conduit surrounding the lower end thereof and so an annular opening between the conduit and bounded by the upper opening and wherein the lower opening is the open lower End of the conduit facing away and surrounding the base of the conical baffle member; so that the gaseous medium, which is expelled from the line, with the liquid Medium is mixed, which is sucked in through the annular opening, whereby the gaseous medium at the lower opening of the apron in the form of numerous smaller ones Gas bubbles emerge.

Die erfindung ist mit besonderem Vorteil bei Kernkraftwerken inset=ar. Derartige Kraftwerke besitzen einen siernreaktor, der von einem Behälter umgeben ist, welcher einen Trockenraum umschliesst. Der eigentliche Reaktor ist dabei von einem Wasserkreislauf umgeben, wobei das Wasser durch den Reaktor aufgeheizt wird. Ausserdem ist mindestens eine Druckkammer vorgesehen, in die eine Uberdruckleitung, die mit dem Trockenraum in Verbindung steht, hineinreicht, wobei ihr unteres Ende unter die Oberfläche des Wassers in der nindestens einen Trockenkammer hinabreicht. Wenn nun an diesem, in das Wasser der Druckkammer eintauchende Rohr, eine mischt und Verteileinrichtung gemäss der Erfindung vorgesehen ist, dann werden Luft und Dampf sowie radioaktiv verseuchte Stoffe, die bei einem Unfall durch die Leitung gedrückt werden, mit dem Wasser gemischt, welches durch die ringförmige Öffnung angesaugt wird, wobei Dampf, Luft und radioaktive Stoffe in der Druckkammer verteilt werden und wobei der Dampf kondensiert wird.The invention is particularly advantageous in the case of nuclear power plants. Such power plants have a safety reactor, which is surrounded by a container is, which encloses a drying room. The actual reactor is from surrounded by a water circuit, the water being heated by the reactor. In addition, at least one pressure chamber is provided, into which an overpressure line, the one with the drying room is in connection, reaches into, where their lower end under the surface of the water in the at least one drying chamber reaches down. If now on this pipe immersed in the water of the pressure chamber, a mixing and distributing device according to the invention is provided, then Air and steam as well as radioactive substances released in an accident by the Pipe are pressed, mixed with the water passing through the annular Opening is sucked in, with steam, air and radioactive substances in the pressure chamber are distributed and wherein the steam is condensed.

Ein entscheidender Vorteil der Mischt und Verteileinrichtung gemäss der Erfindung besteht also darin, dass diese bei ernkraftwerken dazu eingesetzt werden kann, die bei einem Unfall auftretende Energie oder die beim Ansprechen eines Oberdruckventils freiwerdende Energie in dem Druckbehälter aufzufangen und so in das darin enthaltene Wasser weiterzugeben, dass Beschçidigungen und Betriebsstörungen vermieden werden.A decisive advantage of the mixing and distributing device according to the invention therefore consists in the fact that this is used for this purpose in large-scale power plants the energy generated in an accident or when a Overpressure valve to absorb energy released in the pressure vessel and so in to pass on the water it contains, damage and breakdowns be avoided.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht darin, dass sie dazu geeignet ist, gasförmige und flüssige Medien schnell und wirksam zu mischen.Another advantage of the device according to the invention is that that it is suitable for the rapid and effective addition of gaseous and liquid media Mix.

Weitere inzelheiten und Vorteile der Erfindung werden :achstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert undZoder sind Gegenstand von Schutzansprüchen. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Kernkraftwerk, bei dem eine bevorzugte .Rustührlngs,or,.t der Erfindung verwirklicht ist; Fig. 2 einen horizontalen Querschnitt durch das Kernkraftwerk gemäss Fig. 1, gesehen von der Linie 2-2 in dieser Figur; Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen abgewandelten Kraftwerkstyp mit Einrichtungen gemäss der Erfindung;.Further details and advantages of the invention are given below explained in more detail with reference to drawings andZor are the subject of claims for protection. The figures show: FIG. 1 a schematic longitudinal section through a nuclear power plant, at which a preferred .Rustührlngs, or .t of the invention is realized; Fig. 2 a horizontal cross section through the nuclear power plant according to FIG. 1, seen from line 2-2 in this figure; 3 shows a longitudinal section through a modified one Type of power plant with devices according to the invention ;.

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung wesentlicher Teile eines dritten Kraftwerktyps mit erfindungsgemässen Einrichtungen; Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch einen der kugelförmigen Druckbehälter des Kraftwerks gemäss Fig. 4 und Fig. 6 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Misch- und Verteileinrichtung gemäss der Erfindung, wobei einige Teile zur Verdeutlichung weggebrochen sind.4 shows a perspective illustration of essential parts of a third Type of power plant with devices according to the invention; Fig. 5 is a vertical section through one of the spherical pressure vessels of the power plant according to FIG. 4 and FIG. 6 shows a side view of a preferred embodiment of a mixing and distributing device according to the invention, with some parts broken away for clarity.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein übliches Kraftwerk 10 mit einem mehrstöckigen Gebäude 12 üblichen Aufbaus, welches ein Dach 14, Wände 16, einen Raum 18 für die Brennstoffaufnahme, einen Kran 20, einen Kontrollraum 22 und weitere nicht näher bezeichnete, für den Betrieb des Kraftwerks erforderliche Räume aufweist. In dem Gebäude 12 befindet sich ein Kernreaktorkessel 24, in dem sich ein Kernreaktor (nicht besonders dargestellt) befindet. Der Kessel 24 ist teilweise von einem Schutzschild 26 umgeben. Ausserdem ist der Kessel 24 vollständig von einer birnenförmigen Kammer 28 umgeben, in der sich ein Trockenraum 30 befindet. Die Kammer 28 ist im wesentlichen von einem Betonsockel 32 umgeben, der gleichzeitig das Fundament für das Gebäude 12 bildet. Am Boden der Kammer 28 sind Oberdruckrohre 36 vorgesehen, welche einerseits über Öffnungen 34 mit dem Trockenraum 30 in Verbindung stehen und andererseits durch die Wand einer torusförmigen Druckkammer 38 hindurchgehen, welche teilweise mit Wasser 40 gefüllt ist. Die Überdruckrohre 36 enden in einer Ringleitung 42 in der Druckkammer 38. Von der Ringleitung 42 reichen Standrohre bis unter die Wasseroberfläche. Es ergibt sich also ein durchgehender Überdruckkanal von dem Trockenraum 30 über die Oberdruckrohre 36, die Ringleitung 40 und die Standrohre 44. Am unteren Ende jedes Standrohrs 44 ist schliesslich ein Verteilerkopf 46 gemäss der Erfindung vorgesehen.Figs. 1 and 2 show a conventional power plant 10 with a multi-story Building 12 usual construction, which has a roof 14, walls 16, a room 18 for the Fuel pick-up, a crane 20, a control room 22 and others not detailed has designated rooms required for the operation of the power plant. By doing Building 12 is a nuclear reactor boiler 24, in which a nuclear reactor (not specially shown) is located. The boiler 24 is partially covered by a protective shield 26 surrounded. In addition, the boiler 24 is completely one pear-shaped Surrounding chamber 28 in which a drying room 30 is located. The chamber 28 is in essentially surrounded by a concrete base 32, which is also the foundation for the building 12 forms. Upper pressure pipes 36 are provided at the bottom of the chamber 28, which on the one hand are connected to the drying room 30 via openings 34 and on the other hand pass through the wall of a toroidal pressure chamber 38, which is partially filled with water 40. The overpressure tubes 36 terminate in a Ring line 42 in the pressure chamber 38. Standpipes extend from the ring line 42 to below the surface of the water. This results in a continuous overpressure channel from the drying room 30 via the upper pressure pipes 36, the ring line 40 and the standpipes 44. Finally, at the lower end of each standpipe 44, there is a distributor head 46 according to FIG the invention provided.

Durch die Wand der birnenförmigen Kammer 28 reichen Kühlmittelleitungen in den Trockenraum 30, in denen ein Kühlmittel, wie z.B. Wasser, rund um den Kernreaktorkessel 24 strömt. Das Kühlmittel wird von dem Kernreaktor erwärmt, wobei sich die erforderliche Wärmeübertragung zur Erzeugung elektrischer Energie ergibt. Die Kühlmittelleitungen 48 und 50 sind mit einem Wärmeaustauscher (nicht dargestellt) verbunden, der seinerseits einen sekundären Wasservorrat aufheizt, um Dampf für die Erzeugung elektrischer Energie zu erzeugen. Das Kühlmittel zirkuliert in den Kühlmittelleitungen 48,50 derart um den Kernreaktorkessel 24 herum, dass keine Möglichkeit für das Austreten von radioaktiv verseuchtem bzw. kontaminiertem Kühlmittel besteht.Coolant lines extend through the wall of the pear-shaped chamber 28 in the drying room 30, in which a coolant, such as water, is placed around the nuclear reactor vessel 24 flows. The coolant is heated by the nuclear reactor, whereby the required Heat transfer for generating electrical energy results. The coolant lines 48 and 50 are connected to a heat exchanger (not shown), which in turn a secondary water supply heats up to generate electric steam Generate energy. The coolant circulates in the coolant lines 48, 50 around the nuclear reactor vessel 24 in such a way that there is no possibility of leakage consists of radioactively contaminated or contaminated coolant.

In Fig. 3 ist der Aufbau eines anderen bekannten Kernreaktors gezeigt. Bei dieser Konstruktion besteht der Druckbehälter 100 vorzugsweise aus bewehrtem Beton, wobei es günstig ist, wenn die Innenwand mit einer Stahlverkleidung 102 versehen ist.In Fig. 3, the structure of another known nuclear reactor is shown. In this construction, the pressure vessel 100 is preferably made of reinforced material Concrete, it being advantageous if the inner wall is provided with a steel cladding 102 is.

Unten am Druckbehälter 100 ist eine Öffnung 104 vorgesehen, welche mit einem Betontor 106 verschliessbar ist. Der Druckbehälter 100 bietet ein nahezu unüberwindliches Hindernis für das Austreten von kontaminierten Stoffen in die Atmosphäre.An opening 104 is provided at the bottom of the pressure vessel 100, which can be closed with a concrete gate 106. The pressure vessel 100 offers an almost insurmountable obstacle to the release of contaminated substances into the atmosphere.

In dem Druckbehälter 100 befindet sich ein Kernreaktorkessel 108, der von einer zylindrischen Tragkonstruktion umgeben ist, die einen Aussendurchmesser besitzt, welcher etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Stahlverkleidung 102, so dass sich rund um die Tragkonstruktion 110 ein ringförmiger Raum 112 ergibt.In the pressure vessel 100 there is a nuclear reactor vessel 108, which is surrounded by a cylindrical supporting structure that has an outer diameter which is slightly smaller than the inner diameter of the steel cladding 102, so that there is an annular space 112 around the supporting structure 110.

Im einzelnen umgibt eine zentrale Kammer 114 der Tragkonstruktion 110 den Kernreaktorkessel 108. Seitlich angeordnete Kammern 116 nehmen Dampfgeneratoren 118 auf, die in geeigneter Weise mit Kühlmittelleitungen 120 verWunden sind, in denen ein Kühlmittel um den Kernreaktorkessel 108 geleitet wird. Die Tragkonstruktion 110 bildet eine untere Druckkammer 122, in deren unterem Teil sich Wasser 124 befindet. Eine Anzahl von in radialer Richtung verteilten Einlassöffnungen 126 verbindet die Druckkammer 122 mit dem ringförmigen Raum 112. Ausserdem besteht über mehrere (üblicherweise 16) Standrohre 128, die an Öffnungen 130 der zentralen Kammer 114 enden, eine Verbindung zwischen der zentralen Kammer 114 und der Druckkammer 122. Die Wände 132 und 134 der Druckkammer 122 bilden eine Sperre für Gase und Dämpfe. Am unteren Ende jedes Standrohrs 128 ist wieder ein erfindungsgemässer Verteilerkopf 46 vorgesehen. In den Kühlmittelleitungen 120 kann ein Überdruckventil 121 vorgesehen sein. Wenn in den Kühlmittelleitungen 120 ein Überdruck entsteht, spricht das Überdruckventil 121 an, wobei der austretende Dampf durch ein Standrohr 129 in die Druckkammer 122 eingeleitet wird.In particular, a central chamber 114 surrounds the support structure 110 the nuclear reactor vessel 108. Laterally arranged chambers 116 accommodate steam generators 118 suitably wound with coolant lines 120, in FIG which a coolant is circulated around the nuclear reactor vessel 108. The supporting structure 110 forms a lower pressure chamber 122, in the lower part of which there is water 124. A number of inlet openings 126 distributed in the radial direction connect the Pressure chamber 122 with the annular space 112. In addition, there is several (usually 16) Standpipes 128 terminating at openings 130 of central chamber 114, a connection between the central chamber 114 and the pressure chamber 122. The walls 132 and 134 the pressure chamber 122 form a barrier for gases and vapors. At the bottom of each Standpipe 128 is again a distributor head according to the invention 46 provided. A pressure relief valve 121 can be provided in the coolant lines 120 be. If an overpressure arises in the coolant lines 120, the overpressure valve speaks 121, the emerging steam through a standpipe 129 into the pressure chamber 122 is initiated.

Der Aufbau eines weiteren Kernreaktors ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Dieser Reaktor ist ähnlich aufgebaut wie derjenige gemäss Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied, dass anstelle der torusförmigen Druckkammer 38 mehrere kugelförmige Druckkammern 150 vorgesehen sind. Eine birnenförmige Kammer 152 nimmt den Kernreaktor (nicht dargestellt) auf, und von ihrem Boden gehen Überdruckleitungen 154 aus, welche durch die Wände der Druckkammern 150 hindurch in diese hineinragen und dabei so abgebogen sind, dass sich jeweils ein Standrohr 156 ergibt, welches unter die Oberfläche eines Wasservorrats 158 reicht, der in jeder Druckkammer 150 enthalten ist. Am unteren Ende des Standrohrs 156 ist dabei wieder ein Verteilerkopf 46 gemäss der Erfindung vorgesehen.The structure of a further nuclear reactor is shown in FIGS. This reactor is constructed similarly to that according to FIG. 1, but with the The difference is that instead of the toroidal pressure chamber 38, several spherical Pressure chambers 150 are provided. A pear-shaped chamber 152 houses the nuclear reactor (not shown) on, and overpressure lines 154 extend from their bottom, which protrude through the walls of the pressure chambers 150 into these and in doing so are bent so that in each case a standpipe 156 results, which is below the surface of a water supply 158 contained in each pressure chamber 150 is sufficient. At the bottom The end of the standpipe 156 is again a distributor head 46 according to the invention intended.

Der schwerste denkbare Unfall bei Kernreaktoren, der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Typen, ist ein Bruch im primären Kühlsystem, auf den ein Kühlmittelverlust, ein Schmelzen der Brennstäbe und die Freisetzung von Spaltprodukten folgen. Ein Bruch in der Xühlmitt2lleitung hat zur Folge, dass sich die an eigentlichen Kernreaktor umgebende Kammer sofort mit Dampf füllt, wobei ein schneller Druckanstieg erfolgt. Der schnelle Druckanstieg in der Kammer würde dazu führen, dass die LuLt in den Oberdruckleitungen und Standrohren entgegen dem Wasserdruck und dem Luftdruck in der Druckkammer bzw. den Druckkammern mit hoher Geschwindigkeit in diese hineingedrückt würde, da die Überdruckleitungen und die Standrohre in einem typischen Kernkraftwerk einen extrem grossen Durchmesser aufweisen und ausserdem eine grosse Zahl von Standrohren vorhanden ist. Typischerweise besitzen die Standrohre einen Innendurchmesser von etwa 60 cm, während die Überdruckleitungen noch einen wesentlich grösseren Durchmesser besitzen, nämlich normalerweise einen Durchmesser von etwa 140 cm. Bei einem Unfall in dem ernkraftwerk wird folglich eine grosse Luftmenge durch die Überdruckleitungen und Standrohre sehr plötzlich tief unterhalb der Wasserfläche bzw. am Boden der Druckkammer(n) eingeleitet, wo sich schnell eine Luftschicht bildet, welche das darüber befindliche Wasser wie einen geschlossenen Körper anhebt, wobei die Luft über der Wasseroberfläche komprimiert wird. Bei dem Kernkraftwerk gemäss Fig. 1 kann man b'ispielsweise davon ausgehen, dass das Wasser mit einer Gesch4indigkeit von etwa ß m/sec gegen die Oberseite der ringförmigen Druckkammer 38 geschleudert würde. Aufgrund der Trägheitskräfte einer solchen grossen Wassermenge könnte deren Aufschlagen an der Oberseite der Druckkammer 38 voraussichtlich Schäden des Systems zur Folge haben, die das Austreten von kontaminierten Stoffen in die Atmosphäre zur Folge haben %könnten.The worst conceivable accident in nuclear reactors, which is shown in Fig. 1 to 5 types, is a break in the primary cooling system to which a loss of coolant, the fuel rods melt and fission products are released. A A break in the coolant pipe has the consequence that the actual nuclear reactor immediately fills the surrounding chamber with steam, causing a rapid increase in pressure. The rapid increase in pressure in the chamber would cause the LuLt to enter the Upper pressure lines and standpipes against the water pressure and the air pressure in the pressure chamber or the pressure chambers is pushed into this at high speed would as the overpressure lines and standpipes in a typical nuclear power plant have an extremely large diameter and also have a large number of standpipes is available. Typically, the standpipes have an inside diameter of about 60 cm, while the overpressure lines have a much larger diameter usually have a diameter of about 140 cm. In an accident A large amount of air is consequently passed through the overpressure lines in the nuclear power plant and standpipes very suddenly deep below the water surface or at the bottom of the Pressure chamber (s) initiated, where a layer of air quickly forms, which the the water above it lifts like a closed body, with the air is compressed above the water surface. In the nuclear power plant according to FIG. 1 one can assume, for example, that the water moves at a speed is thrown against the upper side of the annular pressure chamber 38 at a rate of approximately 3 m / sec would. Due to the inertia of such a large amount of water, their Hitting the top of the pressure chamber 38 is likely to damage the system result in the release of contaminated substances into the atmosphere could result in%.

In ähnlicher Weise reichen bei dem Kernkraftwerk gemäss Fig. 3 die Standrohre 128 von der zentralen Kammer 114 sowie das Standrohr 129 vom Hauptüberdruckventil 121 bis zu etwa 6 m tief unter die lVasseroberf läche in der Druckkammer 122. Typischerweise besitzt die Druckkammer 122 bei einer Anlage gemäss Fig.Similarly, in the case of the nuclear power plant according to FIG. 3, the Standpipes 128 from the central chamber 114 and standpipe 129 from the main relief valve 121 up to about 6 m deep under the water surface in the pressure chamber 122. Typically, the pressure chamber 122 in a system according to FIG.

3 einen Durchmesser von etwa 30 m und ist bis zu einer Höhe von etwa 10 m mit Wasser gefüllt. Bei einem Reaktorunfall bzw.3 has a diameter of about 30 m and is up to a height of about 10 m filled with water. In the event of a reactor accident or

beim Ansprechen des Hauptüberdruckventils nuss also zunächst eine 6 m hohe Wassersäule aus den Standrohren herausgedrückt werden, und zwar durch Luft und Gase, die in den 16 Standrohren nach unten gedrückt werden. Wenn dann die Luft am unteren Ende der Standrohre austritt, ergibt sich eine grosse 2 Gasblase mit einem Innendruck von etwa 35 bis 39 kg/cm , welche sich sofort schnell auszudehnen beginnt. Aufgrund der Trägheit bleibt das Wasser auch dann in Bewegung, wenn sich der Luftdruck und der Wasserdruck ausgeglichen haben, was zu einem Unterdructe in der Luftblase führt. Insgesamt ergeben sich somit oszillierende Druckkräfte mit einer Frequenz von etwa 8 Hz, welche zu enormen Vibrationskräften führen, die an den Wänden der Druckkammer wirksam werden. In vielen Fällen ;onnten diese Vibrationskräfte bzw. diese Kräfte in alternierender Richtung beträchtlichen Schaden an dem gesamten Gebäude erursachen.when the main pressure relief valve responds, a 6 m high water column can be pushed out of the standpipes, namely by air and gases pushed down the 16 standpipes. If then the air emerges at the lower end of the standpipes, there is also a large 2 gas bubble an internal pressure of about 35 to 39 kg / cm, which immediately expand rapidly begins. Due to the inertia, the water keeps moving even when it is the air pressure and the water pressure have equalized, resulting in an underduct in the air bubble leads. Overall, there are thus also oscillating pressure forces a frequency of about 8 Hz, which lead to enormous vibratory forces the walls of the pressure chamber take effect. In many cases, these vibratory forces could be heard or these forces in alternating direction cause considerable damage to the whole Cause buildings.

';enn dann am unteren Ende der Standrohre Dampf austritt, dann ergibt sich das noch schwerwiegendere Problem, dass Schockzellen auftreten, die darauf zurückzuführen sind, dass sich starke Druckschwankungen ergeben, wenn rössere Dampfblasen aufgrund der Kondensation kollabieren und Wasser in die so Antstandenen Hohlräuine stürzt. Gleichzeitig lässt sich in dem nasser ein heftiges "wallen" feststellen, wenn dieses durch den Dampf aufgeheizt wird, wobei sich eine verringerung der Kondensationswirkung ergibt.'; if steam then escapes at the lower end of the standpipes, then results The even more serious problem is that shock cells appear on it can be attributed to the fact that there are strong pressure fluctuations when larger vapor bubbles due to the condensation collapse and water into the hollow spaces falls. At the same time, a violent "boom" can be seen in the wet, when this is heated up by the steam, with a reduction in the condensation effect results.

Zur Überwindung der vorstehend aufgeführten Probleme wird am unteren unter Wasser befindlichen Ende jedes Standrohrs in der Druckkammer ein erfindungsgemässer Verteilerkopf 46 vorgesehen.To overcome the problems listed above, the bottom located under water end of each standpipe in the pressure chamber an inventive Distribution head 46 is provided.

Wie Fig. 6 zeigt, besitzt der Verteilerkopf 46 ein konisches Prallglied 160, welches eine im wesentlichen kreisscheibenförmige Basis 162, eine schräge gekrümmte Wand 164 und eine Spitze 166 aufweist. Die Leitung 168 in Fig. 6 kann irgendeinem der Standrohre 44 in Fig. 1, 128 und 129 in Fig. 2 oder 156 in Fig. 5 entsprechen. Ausserdem kann die Leitung 168 jeder hohlen Leitung entsprechen, durch die ein gasförmiges Medium unter Druck ausgetrieben wird. Das untere Ende 170 der Leitung 168 befindet sich unter der Oberfläche der Flüssigkeit 172, welche dem Wasser in den Druckkammern in Fig. 1 bis 5 entsprechen kann. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass jedes flüssige Medium, welches Energie in angemessener Weise aufnimmt und Dampf kondensiert, als Flüssigkeit 172 verwendet werden kann.As shown in Fig. 6, the distributor head 46 has a conical baffle member 160, which has a substantially circular disk-shaped base 162, an obliquely curved Wall 164 and a tip 166 has. Line 168 in FIG. 6 can be any the standpipes 44 in FIG. 1, 128 and 129 in FIG. 2 or 156 in FIG. 5 correspond. In addition, the conduit 168 can correspond to any hollow conduit through which a gaseous Medium is expelled under pressure. The lower end 170 of the line 168 is located below the surface of the liquid 172, which is the water in the pressure chambers in Fig. 1 to 5 may correspond. It should be noted, however, that any liquid Medium that adequately absorbs energy and condenses steam, as Liquid 172 can be used.

Das konische Prallglied 160 ist über Verbindungsstangen 174 derart mit dem unteren Ende der Leitung 168 verbunden, dass die Spitze 166 des konischen Prallglieds 160 etwas in das Ende der Leitung 168 hineinragt, so dass sich zwischen der Kante am unteren Ende der Leitung 168 und der schrägen Wand 164 des Prallglieds 160 eine ringförmige Engstelle 176 ergibt. Die Verbindungsstangen 174 sind durch Schweissen oder auf andere geeignete ,reise an der Leitung 168 befestigt.The conical baffle 160 is such via connecting rods 174 connected to the lower end of the conduit 168 that the tip 166 of the conical Impact member 160 protrudes somewhat into the end of the line 168, so that between the edge at the lower end of the conduit 168 and the sloping wall 164 of the baffle 160 results in an annular constriction 176. The connecting rods 174 are through Welding or other suitable travel attached to the line 168.

Weiterhin ist an den Verbindungsstangen oberhalb des unteren Lndes 170 der Leitung 168 und angrenzend an diese eine wie ein Kegelstumpfmantel ausgebildete Schürze 178 befestigt, welche eine einzige schräge und gekrümmte Wand 180 aufweist, die sich zwischen einer oberen Öffnung 182 und einer unteren Öffnung 184 konisch erweitert. Die obere öffnung 182 besitzt einen grösseren Durchmesser als die Leitung 168 und ist gerade weit genug, um über die Verbindungsstangen 174 zu passen. Die Schürze ist mit den Verbindungsstangen 174 verschweisst oder auf sonstige Weise verbunden, so dass sich zwischen der Aussenwand der Leitung 168 und der Oberkante der Schürze bzw. der öffnung 182 eine ringförmige Öffnung 186 rund um die Leitung 168 ergibt.Furthermore is on the connecting rods above the lower land 170 of the line 168 and adjacent to this one like a Truncated cone mantle formed skirt 178, which has a single sloping and curved wall 180, which extends between an upper opening 182 and a lower opening 184 enlarged conically. The upper opening 182 has a larger diameter than the line 168 and is just far enough to pass over the connecting rods 174 to fit. The apron is welded to the connecting rods 174 or on otherwise connected so that between the outer wall of the line 168 and the upper edge of the apron or the opening 182 has an annular opening 186 round around the line 168 results.

Wenn Luft, Dampf oder ein anderes gasförmiges Medium durch die Leitung 168 nach unten fliesst, wie dies durch den Pfeil A in Fig. 6 angedeutet ist, dann erfolgt eine Verdichtung zwischen der Wand 164 des Prallglieds 160 und dem unteren Ende 170 der Leitung 168. Wenn dann das gasförmige Medium die Engstelle 176 passiert, dann ergibt sich eine Massen- und Momentübertragung mit der Tendenz, dass die Flüssigkeit 172 durch die ringförmige öffnung 186 angesaugt wird, wie dies durch den Pfeil C in Fig.When air, steam or another gaseous medium through the pipe 168 then flows downward, as indicated by arrow A in FIG. 6 compression occurs between the wall 164 of the impact member 160 and the lower one End 170 of line 168. When the gaseous medium then passes through constriction 176, then there is a mass and moment transfer with the tendency that the liquid 172 is sucked in through the annular opening 186, as indicated by the arrow C. in Fig.

6 angedeutet ist. Diese Saugwirkung führt dazu, dass das gasförmige Medium sich turbulent mit der angesaugten Flüssigkeit mischt, ehe es durch die untere Öffnung 184 der Schürze 178 austritt. In dem ringförmigen Zwischenraum zwischen der T.and 164 des konischen Prallgliedes 160 und der Innenwand 130 der Schürze 178 erfolgt also eine turbulente Durchmischung von gasförmigem Medium und Flüssig.eit, so dass zu dem Zeitpunkt, zu welchem die dlischung aus der unteren Öffnung 184 austritt, Luft, Dampf oder ein anderes qasförmiges Medium vollständig mit der FlüssigE;eit durchmischt und in eine Vielzahl von einzelnen Blasen aufgeteilt sind. Diese einzelnen kleinen Blasen ermöglichen eine schnelle Abgabe von Druckenergie und eine schnelle Xondensation von Dampf, wodurch die oben aufgezeigten Probleme vermieden werden. Die Flüssigkeit 172 wird folglich nicht nach oben gedrückt und Schwingungen sowie Schockwellen werden auf ein rjiveau reduziert, bei dem keinerlei Schäden mehr an der Druckkammer auftreten; Anstelle einer einzigen grossen oszillierenden Gas- oder Dampfblase am unteren Ende der Leitung 168 tritt dort eine grosse Anzahl von sehr kleinen Blasen aus, von denen alle mit verschiedenen Frequenzen asynchron schwingen, wodurch Vibrationskräfte, die durch die Expansion und ontraktion von Gasblasen hervorgerufen werden, gedämpft und kompensiert werden. Da die einzelnen kleinen Gasblasen ferner eine grössere Oberfläche haben als eine grosse Blase, tritt bei Dampf, welcher am unteren Ende der Leitung 168 austritt, eine wesentlich schnellere Kondensation ein.6 is indicated. This suction causes the gaseous Medium mixes turbulently with the sucked liquid before it passes through the lower one Opening 184 of the apron 178 exits. In the annular space between the T.and 164 of the conical baffle 160 and the inner wall 130 of the skirt 178 So there is a turbulent mixing of the gaseous medium and liquid. so that at the point in time at which the mixture exits the lower opening 184, Air, steam or another gaseous medium completely dissolves with the liquid mixed up in a variety of individual Split bubbles are. These individual small bubbles allow pressure energy to be released quickly and rapid condensation of steam, eliminating the problems outlined above be avoided. The liquid 172 is consequently not pushed upwards and Vibrations and shock waves are reduced to a level where none More damage occurs to the pressure chamber; Instead of a single large oscillating one A large number of gas or vapor bubbles occur at the lower end of the line 168 made up of very small bubbles, all of which are asynchronous at different frequencies vibrate, creating vibratory forces created by the expansion and contraction of Gas bubbles are caused, dampened and compensated. Because the individual small gas bubbles also have a larger surface area than a large bubble in the case of steam which exits at the lower end of the line 168, a significantly faster one Condensation on.

Erfindungsgemäss wird auch ein weiteres Problem entschärft, welches auftritt, wenn ein gasförmiges Medium mit hohem Druck aus dem Ende einer Leitung austritt. Es ist bekannt, dass Gase, die aus einer solchen Leitung austreten, Schubkräfte erzeugen wie ein Raketenmotor, und zwar in Übereinstimmung mit dem zweiten tiewton'schen Gesetz,nämlich Kraft = Masse x beschleunigung. Das aus dem Ende der Leitung 168 austretende ias besitzt also die Tendenz, die Leitung 168 nach oben zu 'r:z';en. Das konische Prallglied 1;O sorgt jedoch für eine Varringerung dieser Kraft, da es eine schräge Wand aufweist, auf jeiche ein Teil des gasförmigen .mediums nach unten gerichtot ;;raftc ausübt. Die Schubkräfte werden ausserdem dadurch noch weiter verringert, dass zwischen dem konischen Prallglied 160 und der Schürze 178 eine turbulente Mischwirkung eintritt.According to the invention, another problem is also alleviated, which occurs when a gaseous medium at high pressure escapes from the end of a pipe exit. It is known that gases emerging from such a pipe create shear forces generate like a rocket motor, in accordance with the second tiewtonian Law, namely force = mass x acceleration. That from the end of line 168 exiting ias therefore has the tendency to line 168 upwards to 'r: z'; en. However, the conical impact member 1; O ensures a reduction in this force, since it has a sloping wall, depending on a part of the gaseous .mediums after down court dead ;; raftc exercises. The shear forces are also thereby still further reduces that between the conical baffle 160 and the skirt 178 a turbulent mixing effect occurs.

Die vorliegende Erfindung verringert also die nach oben gerichteten Schubkräfte an der Leitung 168 erheblich, während diese Kräfte, wenn sie nicht verkleinert würden, dazu führen könnten, dass die Leitung 168 beschädigt wird oder sich verbiegt. Bei Kernreaktoranlagen, wie sie anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert wurden, ist es typisch, dass Faltenbälge oder flexible (Rohr) verbindungen vorgesehen sind, welche unter extremen nach oben gerichteten Schubkräften beschicligt oder zerstört werden könnten. Auch hier vermeidet die Erfindung die :'Gglichkeit solcher Schäden.The present invention thus reduces the upside Thrust forces on line 168 are significant, while these forces, if not diminished would damage the lead 168 or cause it to bend. In nuclear reactor plants, as they were explained with reference to FIGS. 1 to 4, it is typically that bellows or flexible (pipe) connections are provided, which be damaged or destroyed under extreme upward thrust forces could. Here, too, the invention avoids the possibility of such damage.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch bei verschiedenen anderen Systemen, d.h. nicht nur bei Kernkraftanlagen, einsetzbar ist. Beispielsweise gibt es in konventionellen Kohlekraftwerken eine Anzahl von Jerdruckventilen, aus denen, wenn sie ansprechen, um den Abbau eines Überdrucks in dem System zu ermöglichen, Dampf direkt in die Atmosphäre abgelassen wird, was zu unerwünschten Effekten wie lauten Geräuschen, übermässiger Erwärmung und dergleichen führt. uch in diesen Fällen kann das Prinzip der Erfindung it Vorteil angewandt werden. Wenn man den Überdruck aus den Überdruckventilen über eine Leitung, wie c;ìe Leitung 158, abbläst, welche in einem Druckbenälter unter einer wasseroberfläche endet, dann können nämlich Wärme und Schallenergie in der vorstehend beschriebenen Weise vernichtet wercjen.At this point it should be noted that the present invention Can also be used in various other systems, i.e. not only in nuclear power plants is. For example, in conventional coal-fired power plants there are a number of Pressure valves, from which, when they respond, to relieve excess pressure what is in the system to allow steam to be released directly into the atmosphere undesirable effects such as loud noises, excessive heating and the like leads. In these cases too, the principle of the invention can be applied to advantage will. If you take the overpressure from the overpressure valves via a line, like c; ìe line 158, which blows off in a pressure vessel under a water surface ends, then namely heat and sound energy in the above-described Wisely destroyed.

Andere Möglichkeiten für die Anwendung der Erfindung ergaben sich in Erdgasleitungssystemen. derartige @@@@@sleitungen werden mit extremem Druck gereinigt, um Feuchtigkeit und andere Verschmutzungen zu entfernen, die sich beispielsweise in einer Pipeline angesammelt haben. Normalerweise wird das für die Reinigung verwendete Gas direkt in die Atmosphäre abgeblasen, was sehr laut ist und zur Luftverschmutzung aufgrund der in dem zu reinigenden Rohr vorhandenen Verschmutzungen führen kann. Die Lärmentwicklung ist bei diesem Reinigungsverfahren so stark, dass die betreffenden Firmen normalerweise in den örtlichen Zeitungen vor einer Reinigung einen entsprechenden Hinweis bzw. eine Warnung veröffentlichen, um die Offentlichkeit über den Grund für die Geräuschentwicklung zu informieren, da das Geräusch so laut ist, dass eg noch in einer Entfernung von mehreren Kilometern vom Auslasspunkt gehört wird. Auch hier könnte man das unter Druck stehende Gas mit einer Anordnung gemäss Fig. 6, d.h. mit einem Verteilerkopf 46 gemäss der Erfindung, so in eine Flüssigkeit einleiten, dass die Geräuschbelästigung entfällt und Schmutzstoffe im Wasservorrat zurückgehalten werden.Other possibilities for the application of the invention arose in natural gas pipeline systems. such @@@@@ lines be with cleaned using extreme pressure to remove moisture and other contaminants, that have accumulated in a pipeline, for example. Usually will the gas used for cleaning is blown directly into the atmosphere, which is very is noisy and to air pollution due to the presence in the pipe to be cleaned Can lead to contamination. Noise is generated during this cleaning process so strong that the companies concerned usually appear in the local newspapers publish a corresponding notice or warning before cleaning, to inform the public about the reason for the noise development, because the noise is so loud that eg even at a distance of several kilometers heard from the exit point. Again, you could use the pressurized gas with an arrangement according to FIG. 6, i.e. with a distributor head 46 according to the invention, Introduce into a liquid in such a way that there is no noise and contaminants be retained in the water supply.

Weiterhin lässt sich die Erfindung für das wirksame Mischen von gasförmigen Medien beliebiger Art mit irgendwelchen Flüssigkeiten einsetzen, beispielsweise in der Industrie, insbesondere in Chemieunternehmen. Der erfindungsgemässe Verteilerkopf 46 stellt eine wirksame Einrichtung zur Herbeiführung des ge-.,-ünschten lischeffektes dar, da das gasförmige Medium in eine alielzahl sehr kleiner Gasblasen aufgeteilt wird, welche von einer Flüssigkeit leicht absorbiert werden können.Furthermore, the invention can be used for the effective mixing of gaseous Use media of any kind with any liquids, for example in industry, especially in chemical companies. The distributor head according to the invention 46 represents an effective device for bringing about the desired visual effect because the gaseous medium is divided into a large number of very small gas bubbles which can be easily absorbed by a liquid.

Es versteht sich, dass, ausgehend von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, dem Fachmann zahlreiche blöglichkeiten für Abwandlungen und änderungen zu Gebote stehen, ohne dass er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste. LeerseiteIt will be understood that, based on those described above Embodiments, the skilled person numerous possibilities for modifications and Changes are available without affecting the basic idea of the invention would have to leave. Blank page

Claims (3)

Patentansprüche. Claims. Einrichtung zum Mischen eines gasförmigen Mediums mit einem flüssigen Medium, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: (a) Es ist eine hohle Leitung tal68) vorgesehen, welche ein offenes Ende (170) aufweist, durch das ein gasförmiges Medium ausgetrieben wird und das in eine Flüssigkeit eintaucht; (b) es ist ein konisches Prallglied (160) vorgesehen, welches eine schräge Wand (164) aufweist, die ausgehend von einer kreisscheibenförmigen Basis (162) zu einer Spitze (166) reicht, welche angrenzend an das offene untere Ende (170) der Leitung (168) angeordnet ist; (c) es ist eine hohle ringförmige Schürze (178) vorgesehen, welche eine schräge Wand (180) aufweist, die von einer oberen Öffnung (182) zu einer unteren Öffnung (184) reicht, wobei die obere Öffnung (182) kleiner ist als die untere Öffnung (184) und wobei die obere Öffnung (182) die Leitung (168) angrenzend an das untere Ende (170) derselben umgibt und so eine ringförmige Öffnung (186) zwischen der Leitung (168) und der oberen Öffnung (182) begrenzt und wobei die untere Öffnung (184) dem offenen unteren Ende (170) der Leitung (168) abgewandt ist und die Basis (162) des konischen Prallglieds (160) umgibt; so dass das gasförmige Medium, welches aus der Leitung (168) ausgetrieben wird, mit dem flüssigen Medium gemischt wird, welches durch die ringförmige Öffnung (186) angesaugt wird, wodurch das gasförmige Medium an der unteren Öffnung (184) der Schürze (178) in Form zahlreicher kleiner Gasblasen austritt.Device for mixing a gaseous medium with a liquid one Medium characterized by the following features: (a) It is a hollow conduit tal68) provided which has an open end (170) through which a gaseous medium is expelled and immersed in a liquid; (b) it is a conical one Impact member (160) is provided, which has an inclined wall (164) which, starting from from a circular disc-shaped base (162) to a tip (166) which disposed adjacent the open lower end (170) of the conduit (168); (c) a hollow annular skirt (178) is provided which has an inclined wall (180) which extends from an upper opening (182) to a lower opening (184) ranges, the upper opening (182) being smaller than the lower opening (184) and wherein the upper opening (182) has the conduit (168) adjacent the lower end (170) surrounds the same and so an annular opening (186) between the line (168) and the upper opening (182) and wherein the lower opening (184) facing away from the open lower end (170) of the line (168) and the base (162) surrounds the conical baffle member (160); so that the gaseous medium which is expelled from the line (168), is mixed with the liquid medium, which is sucked through the annular opening (186), whereby the gaseous Medium at the lower opening (184) of the apron (178) in the form of numerous smaller Gas bubbles emerge. 2. Einrichtung zum Aufteilen und Kondensieren von Dampf, der am unteren Ende eines hohlen Rohrs (168) austritt, welches in einen Wasservorrat eintaucht, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: (a) Es ist ein konisches Prallglied (160) vorgesehen, welches eine schräge Wand (164) aufweist, die sich von einer kreisscheibenförmigen Basis (162) bis zu einer Spitze (166) erstreckt, wobei diese Spitze in dem offenen Ende (170) des Rohres (168) liegt; (b) es ist eine ringförmige Schütze (178) vorgesehen, welche an ihrem einen Ende eine erste öffnung (182) aufweist, deren Durchmesser etwas grösser ist als der Durchmesser des Rohres (168).. und welche an ihrem anderen Ende eine zweite Öffnung (134) aufweist, die einen grösseren Durchmesser besitzt als die erste öffnung (182), wobei die erste Öffnung (182) das Rohr (168) angrenzend an das Ende (170) desselben umgibt, so dass sich eine ringförmige Öffnung (186) zwischen dem Rohr (168) und der ersten Öffnung (182) der Schürze ergibt und wobei die zweite Öffnung (184) über das Ende (170) des Rohres (168) vorsteht; (c) es sind Befestigungseinrichtungen (174) zum Befesti gen des konischen Prallglieds (160) und der Schürze (178) am Ende (170) des Rohres (168) vorgesehen; so dass Dampf, welcher aus dem Ende (170) des Rohres (168) austritt, mit Wasser gemischt wird, welches durch die ringförmige Öffnung (186) angesaugt wird, wodurch der Dampf verteilt und kondensiert wird.2. Device for splitting and condensing steam coming from the bottom The end of a hollow tube (168) emerges which is immersed in a water reservoir, characterized by the following features: (a) It is a conical impact member (160) provided, which has an inclined wall (164) which extends from a circular disk-shaped Base (162) extends to a point (166), this point being in the open End (170) of the tube (168) lies; (b) an annular gate (178) is provided, which has a first opening (182) at one end, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the tube (168) .. and which on your other End has a second opening (134) which has a larger diameter than the first opening (182), the first opening (182) the pipe (168) adjacent to the end (170) of the same, so that an annular Opening (186) between the tube (168) and the first opening (182) of the skirt results and wherein the second opening (184) projects beyond the end (170) of the tube (168); (c) there are fasteners (174) for fastening the conical baffle member (160) and the skirt (178) provided at the end (170) of the tube (168); so that steam, which emerges from the end (170) of the tube (168) is mixed with water, which is sucked through the annular opening (186), thereby distributing the steam and is condensed. 3. Misch- und Verteileinrichtung für ein Kernkraftwerksystem mit einem Rernreaktor, einem geschlossenen Trockenraumbehälter, der den Kernreaktor umgibt, einem Wasservorrat, welcher in dem Reaktor umläuft und durch diesen erhitzt wird, mindestens einer Druckkammer, die teilweise mit einer Wassermenge gefüllt ist, mindestens einer hohlen Auslassleitung, die ein erstes offenes Ende hat, welches mit dem Trockenraumbehälter in Verbindung steht, mindcstens einz Auslassleitung, die in mindestens eine Druckkammer hineinragt, wobei ein zweites offenes Ende der mindestens einen Auslassleitung bis unter die Oberfläche des Wassers in der mindestens einen Druckkammer reicht, gekennzeichnet durch folgende lerlunale: (a) Es ist ein konisches Prallglied (150) vorgesehen, welches eine Spitze (166) und eine 'xreiJscheibenförmige Basis (162) aufweist, wobei sich die Spitze in dem zweiten offenen Ende (170) der mindestens einen in das Wasser eintauchenden Auslassleitung (168) in der mindestens einen Druckkammer befindet und wobei die kreisscheibenförmiae Basis (162) ausserhalb des zweiten offenen Endes (17C) der mindestens einen Auslassleitung (168) liegt; (b) dass eine ringförmige Schürze (173) vorgesehen ist, welche ein erstes offenes Ende mit einer ersten Öffnung (182) besitzt, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser der mindestens einen Auslassleitung und welche ein zweites offenes Ende mit einer zweiten öffnung (184) besitzt, deren Durchmesser grösser ist als derjenige der ersten Öffnung (182) der Schürze (178), dass das erste offene Ende der Schürze (178) die mindestens eine Auslassleitung (168) oberhalb der zweiten Öffnung der mindestens einen Auslassleituna umgibt, elche unter die Wasseroberfläche eintaucht, um eine ringförmige Öffnung iiyt>) wisc.len -m ersten offenen Ende der Schürze (173) und der mindestens Qine Auslassleitung (168) .u bilden und dass das zweite offene Ende der Schürze (173) unterhalb des zweiten offenen Endes der mindestens einen Auslassleitung (168) angeordnet ist; (c) es sind Befestigungseinrichtungen zum Befestigen der Schürze (178) und des Prallglieds (160) an der mindestens einen Auslassleitung vorgesehen; so dass Dampf, Luft oder radioaktiv verseuchte Stoffe, welche bei einem Reaktorunfall unter Druck aus der mindestens einen Auslassleitung austreten, mit dem Wasser gemischt werden, welches durch die ringförmige Öffnung (186) angesaugt wird, so dass Dampf, Luft und kontaminierte Stoffe verteilt und kondensiert werden.3. Mixing and distribution device for a nuclear power plant system with one Rernreaktor, a closed dry space container that surrounds the nuclear reactor, a water supply, which circulates in the reactor and is heated by it, at least one pressure chamber which is partially filled with an amount of water, at least a hollow outlet conduit having a first open end which connects to the drying space container is in communication, at least one outlet line which leads into at least one pressure chamber protrudes, wherein a second open end of the at least one outlet line to below the surface of the water in the least a pressure chamber is sufficient, characterized by the following lerlunals: (a) It is a conical impact member (150) is provided, which has a tip (166) and a 'xreiJ disc-shaped base (162), the tip in the second open end (170) of the at least an outlet line (168) immersed in the water in the at least one pressure chamber and wherein the circular disk-shaped base (162) is outside the second open End (17C) of the at least one outlet conduit (168) lies; (b) that an annular Apron (173) is provided which has a first open end with a first opening (182), the diameter of which is greater than the diameter of the at least an outlet line and which has a second open end with a second opening (184), the diameter of which is larger than that of the first opening (182) the apron (178) that the first open end of the apron (178) the at least one Outlet line (168) above the second opening of the at least one outlet line surrounds, which dips below the surface of the water, around an annular opening iiyt>) wisc.len - at the first open end of the apron (173) and the at least qine Outlet line (168) .u and that the second open end of the skirt (173) below the second open end of the at least one outlet conduit (168) is arranged; (c) they are fasteners for securing the apron (178) and the baffle member (160) provided on the at least one outlet line; so that steam, air or radioactively contaminated substances, which in a reactor accident emerge under pressure from the at least one outlet line, mixed with the water which is sucked in through the annular opening (186), so that steam, Air and contaminated substances are distributed and condensed.
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