DE2805772C2 - Wärmeschutzeinrichtung für Kernreaktor - Google Patents

Description

breitet, insbesondere in das Innere des Raums 14, der im Betonbecken 9 vorgesehen ist und den Behälter 2 und den Sicherheitsbehälter 13 aufnimmt.

Der Verschlußdeckel 6 enthält in bekannter Weise im wesentlichen in Verlängerung des Kerns 1 ein System aus Drehdeckeln 15, durch die schematisch dargestellte Steuerglieder 16, die unter den Drehdeckeln 15 angeordnet sind, in den Kern 1 eintreten können und in diesem bestimmte zum Betrieb oder zur Wartung erforderliche Betriebsschritte ausführen können. Der Verschlußdeckel 6 trägt darüber hinaus im Behälter 2 unter dem Pegel 11 des Natriums 10, das er enthält, verteilt Umwälzpumpen 17 und Wärmetauscher 18, durch die das Natrium 10 im Inneren des Behälters 2 umgewälzt werden kann. Der Kern 1 ist im Inneren eines Innenbehälters 19 angeordnet, der im Behälter 2 zwei getrennte Bereiche 20 und 21 begrenzt, wobei das aus dem Kern 1 austretende heiße Natrium, das während des Durchtritts durch diesen die bei der Kernspaltung entstandenen Wärmemengen aufgenommen hat, nach dessen Abführung über die Wärmetauscher 18 dann gekühlt am Ausgang der letzteren in den Bereich 21 rückgetührt wird, durch die Umwälzpumpen 17 gefördert wird zu deren Wiedereinführung mittels Leitungen 22 großen Querschnitts in eine Trageinrichtung 23, die den Kern 1 trägt, um einen neuen Durchtritt durch diesen sicherzustellen.

F i g. 2 zeigt vergrößert einen Ausschnitt der Ausbildung des Oberteils 5 der zylindrischen Wand 3 im Behälter 2, insbesondere in dessen Einschlußbereich im Verschlußdeckel 6 und den oberen Teil des Sicherheitsbehälters 13. De: Verschlußdeckel 6 ist durch eine Fundamentplatte 30 aus Metall verkleidet, die vom Oberteil 5 der Wand 3 durchsetzt ist, wobei sich die Fundamentplatte 30 unter den Verschlußdeckel 6 durch einen Mantel 31 verlängert, der selbst durch eine horizontale Platte 32 verlängert ist Eine wärmedämmende Anordnung 33, deren konkrete Ausbildung für die Erfindung unwesentlich ist, ist vorteilhaft zwischen dem Behälter 2 und dem Sicherheitsbehälter 13 angeordnet, wobei diese Anordnung 33 durch senkrechte Zugstangen 34 gehalten ist

Um den Wärmeschutz der Innenwand des Oberteils 5 der Wand 3 sicherzustellen, weist der mit der Unterseite des Verschlußdeckels 6 einstückige Mantel 31 beim dargestellten Ausführungsbeispiel eipsn Auflagering 35 auf, gegen den die abgewinkelten Flansche 36 mehrerer nebeneinander gelagerter Deckplatten 37 zur Auflage kommen, die sich parallel zum Behälter 2 erstrecken. Jeder Flansch 36 ist bestimmt zur Aufnahme von Wärmeschutzeinrichtungen, die weiter unten näher erläutert werden, wobei die Wärmeschutzeinrichtungen auf einem unteren abgewinkelten Flansch 38 der Deckplatte 37 ruhen, der vorteilhaft mit dem Ende einer zur Wand 3 des Behälters 2 parallelen Wand 39 einstückig verbunden ist, die mit der Wand des Behälters 2 einen Zwischenraum 40 bildet, in dem eine Durchflußmenge des flüssigen Natriums umläuft, die während des Betriebs des Reaktors die Kühlung des Behälters 2 sicherstellt.

Die zwischen der Deckplatte 37 in Anlage an den unteren Flansch 38 der Deckplatte 37 angeordnete wärmedämmende Anordnung 41 ist durch eine Folge von nebeneinander angeordneten benachbarten Tafeln gebildet, wobei die Wirkung dieser Anordnung 41 durch weitere wärmedämmende Anordnungen 42, die unter der unteren Platte Z2 des Verschlußdeckels 6, und wärmedämmenden Anordnungen 43, die an der Deckplatte 37 befestigt sind, vervollständigt wird.

F i g. 3 zeigt vergrößert einen Ausschnitt des Aufbaus der wärmedämmenden Anordnung 41, die an der ein Winkelprcfil aufweisenden Deckplatte 37 angeordnet ist. Diese Anordnung 41 ist durch eine Folge benachbarter Tafeln 51, 52, 53 gebildet, die mit ihren Flachseiten an der Deckplatte 37 anliegen. Die Deckplatte 37 ist mit Metallstiften 55 versehen, die sich senkrecht zur Ebene der Deckplatte 37 erstrecken und bei 56 verschweißt sind, wobei die Metallstifte 55 an ihrem entgegengesetzten Ende einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 57

ίο aufweisen, auf dem eine Mutter 58 sitzt, die zur Anlage gegen eine Tafel 51,52,53 kommt, um die Deckplatten 37, 50 sowie die dazwischen liegenden dünnen Metallelemente 60—64 untereinander zu befestigen. Die dünnen Metallelemente 60—64 liegen übereinander und bestehen vorteilhaft aus gewellten oder geprägten Blechen. Sie können auch aus metallischen Gewe:ben oder Netzen bestehen, die sich parallel zur Ebene der Deckplatte 37 erstrecken.
Gemäß oinem wesentlichen Merkmal der Erfindung sind die Tafeln 51, 52, 53 der Deckplatten 50 jeweils durch einen Abstand 59a voneinander getrennt angeordnet In gleicher Weise besteht die Deckplatte 37 aus einzelnen Tafeln 37', die jeweils voneinander durch einen Abstand 59c getrennt sind. Die beiden Abstände 59a, 5f*c werden durch die dünnen Metallelemente 60—64 überdeckt, weil deren Abstände 596 gegenüber den Abständen 59a, 59c versetzt sind.

Die Fig.4 und 5 zeigen schematisch zwei andere Ausführungsbeispiele dieser Art, bei dienen die Deckplatten in den aufeinanderfolgenden Tafeln entweder übereinandergelagert (F i g. 4. Tafeln 150) oder gegeneinander versetzt oder verschoben sind (F i g. 5, Tafeln 53). Jede abdeckende Schicht kann auf diese Weise zwei Platten, wie in F i g. 4 dargestellt, aufweisen, die zwisehen sich die dünnen Metallelemente in der beschriebenen Art halten, oder auch so angeordnet sein, daß die untere Deckplatte jeder Schicht die obere Deckplatte der folgenden Schicht bildet, usw. (F i g. 5). Die fixierenden Metallstifte 55 können den gesamten Stapel der Schichten durchsetzen unter Befestigung an der untersten Tafel 37' wie zuvor und unter Zusammenwirken mit Muttern 58 an der Oberseite der obersten Deckplatte der letzten Schicht oder können auch über die Dicke der Schichten von einer zur anderen verteilt sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wärmeschutzeinrichtung an einem unter einem Verschlußdeckel (6) eines Kernreaktors hängend befestigten Behälter (2), welche an der Verbindung des Behälters (2) mit dem Verschlußdeckel (6) auf der dem Behälter (2) zugewandten Deckelfläche und senkrecht zur Deckelfläche innerhalb der Wand (3) des Behälters (2) angeordnet ist und aus einer metallischen Anordnung (41) besteht, die zwei parallele untere und obere Deckplatten (37,50) aufweist, die aus einzelnen Tafeln (51,52,53) bestehen, zwischen denen eine Füllung aus übereinanderliegenden dünnen Metallelementen (60—64) angeordnet ist, wobei die beiden Deckplatten (37, 50) durch auf ihnen senkrecht stehende Metallstifte (55) verbunden sind, die mit der der Behälterwand näher liegenden Deckplatte (37) verbunden sind, und an ihrem anderen von der Behäksrwand wegweisenden Ende eine Mutter (58) tragen« dadurch gekennzeichnet,

— daß die der oberen Deckplatte (50) zugeordneten einzelnen Tafeln (51,52,53) so angeordnet sind, daß sie durch einen Abstand (59a) voneinander getrennt sind,

— daß die der unteren Deckplatte (37) zugeordneten einzelnen Tafeln (37') so angeordnet sind, daß sie durch einen Abstand (59c) voneinander getrennt sind, und

— daß zumindest ein Teil der dünnen Metallelemente (60— 64) gegenüber det-. Deckplatten (37, 50) so angeordnet ist, eaß die Abstände (59a) zwischen den Tafeln (51, 52, _d) der oberen Deckplatte (50) und die Abstände (59c) zwischen den einzelnen Tafeln (37') der unteren Deckplatte (37) gegenüber den Abständen (59b) zwischen den Metallelementen (60—64) versetzt sind.

2. Wärmeschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Deckplatten (37, 50) mehrschichtig jeweils in einer Ebene liegende Zwischentafeln (150) angeordnet sind, die zueinander hinsichtlich der zwischen ihnen befindlichen Zwischenabstände von Schicht zu Schicht übereinander gelagert oder versetzt sind.

50

Die Erfindung betrifft eine Wärmeschutzeinrichtung an einem unter einem Verschlußdeckel eines Kernreaktors hängend befestigten Behälter, welche an der Verbindung des Behälters mit dem Verschlußdeckel auf der dem Behälter zugewandten Deckelfläche und senkrecht zur Deckelfläche innerhalb der Wand des Behälters angeordnet ist und aus einer metallischen Anordnung besteht, die zwei parallele untere und obere Deckplatten aufweist, die aus einzelnen Tafeln bestehen, zwischen denen eine Füllung aus übereinanderliegenden dünnen Metallelementen angeordnet is. wobei die beiden Deckplatten durch auf ihnen senkrecht stehende Metallstifte verbunden sind, die mit der der Behälterwand näher liegenden Deckplatte verbunden sind, und an ihrem anderen von der Behälterwand wegweisenden Ende eine Mutter tragen.

Eine derartige Wärmeschutzeinrichtung beschreibt die FR-PS 23 16 704.

Diese bekannte Wärmeschutzeinrichtung kann dabei so angeordnet werden, daß sie ohne Schweißung oder andere Verbindungsmittel befestigbar ist. was die Gefahr einer Verschlechterung oder Beschädigung der mechanischen Einstückigkeit des Behälters oder dessen Widerstandsfähigkeit nach sich ziehen könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die V.'ärmeschutzeinrichtung nach der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß bei den durch die Wärmezyklen des Reaktors bedingten unterschiedlichen Wärmedehnungen eine über die gesamte Betriebszeit etwa konstante Wärmedämmung erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Hauptanspruch angeführten Merkmale. Der Unteranspruch enthält eine zweckmäßige weitere Ausbildung.

Die erfindungsgemäße Wärmeschutzeinrichtung weist einen sehr einfachen Aufbau auf und ist weitgehend unempfindlich gegenüber Wärmedehnungen, die sich zwischen den verschiedenen Elementen der Wärmeschutzeinrichtung während des Betriebs des Reaktors insbesondere während der Wärmezyklen, denen dieser ausgesetzt ist, auftreten können. Insbesondere erreicht die Versetzung, die zwischen jedem dünnen Element gebildet ist, das durch eine geprägte oder gewellte Folie oder durch ei.i durchbrochenes metallisches Netz gebildet ist, stets eine geeignete Abdeckung der Tafeln gegeneinander sowie eine kontinuierliche Anordnung auf der gesamten zu schützenden Fläche. Darüber hinaus besitzt diese nachgiebige wärmedämmende Anordnung den Vorteil, daß sie ständig gegen, die Wand des Behälters angelegt ist, und dies unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Temperatur der Deckplatten stets größer als die der Winkelprofile ist

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Wärmeschutzeinrichtung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 schematisch im Querschnitt einen Schnellneutronen-Kernreaktor mit einem an seinem Oberteil unter einem Verschlußdeckel hängend befestigten Behälter;

Fig.2 vergrößert die Verbindungszone zwischen dem Behälter und dem Deckel mit der erfindungsgemäßen Wärmeschutzeinrichtung;

F i g. 3 vergrößert weiter einen Ausschnitt der Wärmeschutzeinrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2;

F i g. 4,5 zwei weitere Ausführungsbeispiele.

F i g. 1 zeigt den Kern 1 eines Schnellneutronen-Kernreaktors. Der Kern 1 ist im Inneren eines Behälters 2 angeordnet, der eine zylindrische seitliche Wand 3 mit vertikaler Achse und einen unteren Boden 4 mit im allgemeinen sphärischer Form besitzt An ihrem Oberteil 5 ist die Wand 3 eingeschlossen und hängend befestigt unter einem horizontalen Verschlußdeckel 6 erheblicher Dicke, der den Behälter 2 verschließt, wobei der Verschlußdeckel 6 an seinem Umfang eine Schulter 7 aufweist, die zur Auflage auf einer entsprechenden Auflagefläche 8 eines Betonbeckens 9 kommt. Der Behälter 2 enthält flüssiges Natrium 10. in das der Kern 1 eingetaucht ist, wobei der obere Pegel 11 des Natriums 10 im Behälter 2 seinerseits unter dem Deckel 6 von einer Atmosphäre 12 aus inertem Gas, im allgemeinen Argon, überlagert ist. Der Behälter 2 ist darüber hinaus außen doppelt ausgeführt mittels eines zweiten Behälters mit paralleler Wand, einem sog. Sicherheitsbehälter 13, der im Fall eines Unfalls am Behälter 2 vermeiden kann, daß das in diesem enthaltene Natrium sich aus-