DE2812088B2

DE2812088B2 - Pressurized water reactor with a reactor pressure vessel

Info

Publication number: DE2812088B2
Application number: DE2812088A
Authority: DE
Inventors: Lothar 8521 Langensendelbach Werres
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1978-03-20
Filing date: 1978-03-20
Publication date: 1980-07-31
Also published as: JPS54135994A; DE2812088A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckwasserreaktor mit einem Reaktordruckbehälter und einem von diesem umschlossenen Kernbehälter, der einen nach innen vorspringenden Flansch aufweist, in dem ein Rost mit einem nach außen vorspringenden Flansch eingehängtThe invention relates to a pressurized water reactor with a reactor pressure vessel and one of the latter enclosed core container, which has an inwardly protruding flange in which a grate with hung on an outwardly protruding flange

Bei einer aus der DE-AS 2140 020 bekannten Anordnung der oben genannten Art ist ein Zylinder, der etwa dem Kernbehälter entspricht, aus einer Vielzahl von separaten ringförmigen Wärmeschutzschilden zusammengesetzt. Da hiermit die Toleranzgrenzen gegenüber den Brennelementen herabgesetzt werden sollen, ergibt der bekannte, recht aufwendige Aufbau offenbar eine große Steifheit in seitlicher Richtung, d. h. quer zur Zylinderachse.In one known from DE-AS 2140 020 Arrangement of the type mentioned above is a cylinder, which corresponds approximately to the core container, from a plurality composed of separate ring-shaped heat shields. Therewith the tolerance limits to be reduced compared to the fuel elements, results in the known, quite complex structure evidently a great stiffness in the lateral direction, d. H. transverse to the cylinder axis.

Aus der DE-AS 21 43 494 ist ferner ein Druckwasserreaktor bekannt, bei dem der Rost, der den Reaktorkern trägt, unmittelbar am Boden des Reaktordruckbehälters befestigt ist. Der Rost ragt zwar in eine mit dem Kernbehälter vergleichbare Kernabschirmung hinein. Er ist damit jedoch nicht so verbunden, daß der Kernbehälter eine tragende Funktion ausüben könnte. Zum Tragen ist vielmehr ein Zylinder mit einem kleineren Durchmesser als der Rost auf dem Reaktordruckbehälterboden abgestützt. Außerdem sind in Höhe des Rostes am Reaktordruckbehälter nach innen weisende Stützen angeschweißt, die bei vertikalen Bewegungen des Kernbehälters eine seitliche Führung bieten. Auf den den Kern tragenden Rost sollen die Stützen offenbar nicht wirken, weil hier für Wärmedehnungen bewußt Spiel gelassen ist.From DE-AS 21 43 494 a pressurized water reactor is also known in which the grate, the reactor core carries, is attached directly to the bottom of the reactor pressure vessel. The grate protrudes into one with the Core container comparable core shield into it. However, it is not so connected that the Core container could exercise a load-bearing function. Rather, to carry it is a cylinder with a smaller diameter than the grate supported on the bottom of the reactor pressure vessel. Also are in height of the grate on the reactor pressure vessel inwardly pointing supports are welded, the vertical Provide lateral guidance for movements of the core container. The Supports apparently do not work, because there is conscious play here for thermal expansion.

Aufgabe der Erfindung ist es eine bessere Abstützung für den Rost bei der eingangs genannten Anordnung zu treffen, damit der Rost auch im Störfall festgelegt ist, wenn sich die Strömungsverhältnisse ändern, weil das im normalen Betrieb von unten nach oben durch den Kernbehälter strömende Wasser bei einem Bruch des kalten Stranges von oben nach unten auf den Kern wirkt.The object of the invention is to provide better support for the grate in the case of the arrangement mentioned at the beginning meet so that the grate is also fixed in the event of a malfunction, if the flow conditions change because that water flowing through the core container from bottom to top during normal operation if the cold strand acts on the core from top to bottom.

Erfindungsgemäß wird dies beim eingangs genannten Reaktor dadurch erreicht, daß in an sich bekannter Weise um den Umfang des Kernbehälters herum mit dem Reaktordruckbehälter verschweißte Stützen vorgesehen sind, die den Kernbehälter in radialer Richtung iimf:i«rn und führen nnH il:iß dies^ Stützen ?.uf d'.T Höhe der beiden Flansche so angeordnet sind, daß sie den Kernbehälter auch in axialer Richtung führen. Demnach ist die Funktion der radialen Abstützung und der axialen Unterstützung zusammengefaßt Sie werden gemeinsam von den einzelnen Stützen erfüllt die ohne lange und vor allem großflächige Schweißnähte anzubringen sind und die Kräfte auf kurzem Wege in den Reaktordruckbehälter einleiten. Dabei können die Stützen einstellbare Teile aufweisen, so daß eine genaueAccording to the invention this is the case mentioned at the beginning Reactor achieved in that in a known manner around the circumference of the core container with the reactor pressure vessel welded supports are provided that the core container in the radial direction iimf: i «rn and lead nnH il: iß this ^ supports? .uf d'.T Height of the two flanges are arranged so that they also guide the core box in the axial direction. Accordingly, the function of radial support is and the axial support summarized. They are met together by the individual supports those without long and, above all, large-area weld seams are to be made and the forces in initiate the reactor pressure vessel. The supports can have adjustable parts, so that an accurate

ίο Montage ohne Nacharbeiten möglich ist.ίο Assembly is possible without reworking.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Zeichnung zeigt dabei einen Längsschnitt durch einen Reaktordruckbehälter eines Druckwasserreaktors für zum Beispiel 1000 MWe mit den darin vorgesehenen Einbauten.For a more detailed explanation of the invention, an exemplary embodiment is given with reference to the accompanying drawing described. The drawing shows a longitudinal section through a reactor pressure vessel of a pressurized water reactor for, for example, 1000 MWe with the internals provided therein.

Der Reaktordruckbehälter 1 besitzt einen zylindrischen Mantel 2, der unten durch einen Kugelboden 3 abgeschlossen ist Im Bereich des Mantels 2 ist ein Stutzenring 4 vorgesehen, wo Anschlußstutzen 5 für die vom Reaktordruckbehälter ausgehenden Rohrleitungen zur Kühlmittelführung angeordnet sind. Oberhalb des Stutzenringes 4 sitzt auf einem Flansch 6 ein gewölbter Deckel 7, dessen eigener Flasch 8 Bohrungen 9 für die Aufnahme von nicht dargestellten Deckelschrauben aufweist.The reactor pressure vessel 1 has a cylindrical jacket 2, which is supported at the bottom by a spherical base 3 is completed In the area of the shell 2, a nozzle ring 4 is provided, where connecting piece 5 for the from the reactor pressure vessel outgoing pipelines for the coolant supply are arranged. Above the Nozzle ring 4 sits on a flange 6, a domed cover 7, whose own bottle 8 holes 9 for the Has inclusion of cover screws, not shown.

Im Reaktcrdruckbehälter ist ein Kernbehälter 12 angeordnet, der den Reaktorkern 13 umschließt. Der Reaktorkern 13 besteht aus einzelnen Brennelementen,A core container 12, which encloses the reactor core 13, is arranged in the reactor pressure vessel. Of the Reactor core 13 consists of individual fuel elements,

ίο von denen nur ein Brennelement 14 in zentraler Position angedeutet ist Die Brennelemente sitzen auf einem unteren Rost 15 auf Abstellplatten 16 auf. Oben sind die Brennelemente in der Unterseite eines oberen Kerngerüstes 17 geführt.ίο of which only one fuel assembly 14 in a central position The fuel assemblies sit on a lower grate 15 on shelves 16. Above are those Fuel elements guided in the underside of an upper core frame 17.

υ Der Kernbehälter 12 ist mit einem Flansch 20 an einer inneren Schulter 21 des Reaktordruckbehälters 1 aufgehängt. An seinem unteren Ende besitzt er einen nach innen weisenden Flansch 22. Dort ist der Rost 15 mit einem an seinem oberen Ende vorgesehenen, nachυ The core container 12 is with a flange 20 on one inner shoulder 21 of the reactor pressure vessel 1 suspended. At the bottom he has one inwardly facing flange 22. There is the grate 15 with a provided at its upper end, after

4D außen weisenden Flansch 23 aufgehängt. An der Aufhängungsstelle sind um den Umfang des Kernbehälters verteilt acht Stützen 24 vorgesehen, die mit dem Reaktordruckbehälter verschweißt sind.
Die Stützen 24, die einstellbare Teile aufweisen könnei, bilden im Bereich der Flansche 22 und 23 eine Führung in radialer Richtung und eine Abstützung in axialer Richtung, die bis unter den Flansch 22 reicht. Dies gelingt dadurch, daß mit Hilfe der übereinander überdeckenden Flansche 22, 23 eine Verringerung des Durchmessers des Rostes 15 erreicht wird. Diese Verringerung gestattet es zusätzlich, daß der Kernbehälter 12 tiefer in den Kugelboden 3 des Reaktordruckbehälters 1 hineinragt als dies bei bekannten Konstruktionen der Fall ist, wo der Rost über seine ganze Höhe4D outwardly facing flange 23 suspended. At the suspension point, eight supports 24 are distributed around the circumference of the core container and are welded to the reactor pressure vessel.
The supports 24, which can have adjustable parts, form a guide in the radial direction in the area of the flanges 22 and 23 and a support in the axial direction that extends below the flange 22. This is achieved in that with the help of the overlapping flanges 22, 23 a reduction in the diameter of the grate 15 is achieved. This reduction also allows the core container 12 to protrude deeper into the spherical base 3 of the reactor pressure vessel 1 than is the case with known constructions, where the grate over its entire height

Vi oberhalb des Flansches 22 angeordnet ist. Bei der Erfindung ragt der Rost 15 dagegen mit fast ²/j seiner Höhe nach unten über den Flansch 22 hinaus. Vi is arranged above the flange 22. In the invention, on the other hand, the grate 15 protrudes ^{downwards by almost 2} / j of its height beyond the flange 22.

Der Kernbehälter 12 ist zylindrisch und bildet mit dem Mantel 2 des Reaktordruckbchalters 1 einenThe core container 12 is cylindrical and forms one with the jacket 2 of the reactor pressure switch 1

•Ό Ringraum 25, der das bei 26 zuströmende Kühlmittel in Richtung des Pfeiles 27 nach unten führt. Dort wird es am Boden 3 umgelenkt, so daß es von unten durch den unteren Rost 15 in den Kern 13 eintritt.• Ό Annular space 25, which holds the coolant flowing in at 26 in Direction of arrow 27 leads downwards. There it is deflected at the bottom 3 so that it is from below through the lower grate 15 enters core 13.

Zur Vergleichmäßigung der Strömung über ti_-nTo even out the flow over ti_-n

h¹"¹ Reaktorkern, die sich wegen der Umlenkung auf den mittleren Kernbereich konzentrieren würde, ist die als Cianzes mit 30 bezeichnete Leiteinrichtung vorgesehen.h ¹ " ¹ reactor core, which would concentrate on the central core area because of the deflection, the guide device designated as Cianzes with 30 is provided.

ser mit etwa 1600 mm knapp V₅ des Durchmessers des Kernbehälters 12 beträgt Die Höhe von etwa 1000 mm füllt den Raum zwischen dem Boden 3 und den unteren Enden des unteren Rostes 15 bis auf einen Ringspalt 32 von etwa 80 mm Höhe.ser having about 1600 mm nearly V ₅ the diameter of the core vessel 12, the height of about 1000 mm fills the space between the bottom 3 and the lower ends of the lower grate 15 to an annular gap 32 of about 80 mm height.

Die Wandstärke des Zylindermantels 31 beträgt 40 mm. Deshalb ist der Mantel 31 durch ein oder mehr Rippen 34 verstärkt, die auf die Innenseite aulgeschweißt sind und die sich über etwa das Doppelte der Wandstärke nach innen erstrecken.The wall thickness of the cylinder jacket 31 is 40 mm. Therefore, the jacket 31 is by one or more Reinforced ribs 34, which are welded on the inside and which extend over about twice the Extend wall thickness inward.

Am unteren Ende 35 ist der Zylindermantel 31 mit Schlitzen 36 versehen. Dadurch entstehen Lappen 37 und 38. Die Lappen 38 haben nur etwa die Breite von V₃ der Lappen 37. Sie sind länger als die Lappen 37 und bei 39 unmittelbar mit dem Boden 3 des ReaktordruckbeThe cylinder jacket 31 is provided with slots 36 at the lower end 35. This results in tabs 37 and 38. The tabs 38 are only about the width of V _{3 of} the tabs 37. They are longer than the tabs 37 and at 39 directly with the bottom 3 of the reactor pressure hälters verschweißtwelded holder

Wie die Figur deutlich erkennen läßt ist der Zylindermantel 31 über seine Höhe gleichmäßig mil Reihen 40 von Bohrungen 41 versehen. Diese Bohrungen bestimmen mit ihren Abmessungen und ihrer Zahl den Strömungswiderstand des Mantels 31. Insgesamt kann mit der Einrichtung 30 erreicht werden, daß das im Ringraum 25 nach unten strömende Kühlmittel gleichmäßig über den Querschnitt des Reaktorkerns 13 verteilt wird. Die Bohrungen 41 haben beim Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 75 mm bei einer Loch teilung von 100 mm. Sie sind leicht herstellbar und können deshalb frei variiert werden, um optimale Ergebnisse zu erhalten.As the figure clearly shows, the cylinder jacket 31 is uniformly mil over its height Rows 40 of holes 41 are provided. These holes determine their dimensions and their number the flow resistance of the jacket 31. Overall, the device 30 can be used to achieve that the coolant flowing down in the annular space 25 uniformly over the cross section of the Reactor core 13 is distributed. In the exemplary embodiment, the bores 41 have a diameter of 75 mm with a hole pitch of 100 mm. You are light manufacturable and can therefore be varied freely in order to obtain optimal results.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pressurized water reactor with a reactor pressure vessel and one enclosed by this Core container which has an inwardly projecting flange in which a grate with a externally projecting flange is hooked, characterized in that in per se known way around the circumference of the core container (i2) with the reactor pressure vessel (1) welded supports (24) are provided which surround the core container (12) in the radial direction and lead, and that these supports (24) are arranged at the level of the two flanges (22,23) so that they also guide the core container (12) in the axial direction.

2. Pressurized water reactor according to claim 1, characterized in that the supports (24) are adjustable Have parts.