DE2818602A1

DE2818602A1 - Mit einem deckel versehener zylindrischer reaktordruckbehaelter

Info

Publication number: DE2818602A1
Application number: DE19782818602
Authority: DE
Inventors: Walter Neuenfeldt; Gerd Pollak; Milan Dipl Ing Sulic; Walter Ing Grad Ullrich
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2818602B2; DE2818602C3; SE7903683L; JPS54142490A

Description

Mit einem Deckel versehener zylindrischer
Reaktordruckbehält er Die Erfindung betrifft einen mit einem Deckel versehenen zylindrischen Reaktordruckbehälter, der einen von einem Kerniantel umschlossenen Reaktorkern enthält, wobei auf dem Kernmantel ein Wasserabscheider angeordnet ist und ein darüber sitzender Dampftrockner über federnde Zwischenglieder vom Deckel festgehalten ist.
Reaktordruckbehälter und Kernmantel sind Stahlteile mit mehreren Metern Länge, die bei den im Betrieb auftretenden Temperaturänderungen über rund 300°C entsprechend gro-Ben Änderungen ihrer Abmessungen unterliegen. Daraus ergeben sich Probleme für die Abstützung des Kernmantels mit don gegebenenfalls daran befestigten weiteren Teilen am Reaktordruckbehälter, zumal mit der Abstützung nicht nur das viele Tonnen betragende Gewicht übernommen werden muß sondern auch noch eine stabile, insbesondere schwingungsfeste Bauweise gewährleistet sein muß.
Nach der deutschen Auslegeschrift 22 48 426 stützen sich Wasserabscheider und Dampftrockner auf einem Deckel des dort als Moderatorbehälter bezeichneten Kernmantels ab. Deshalb wird zum Beispiel die Haltekraft für Wasserabscheider und Dampftrockner huber die volle Länge des Kernmantels zu einer unteren, in der Auslegeschrift nicht dargestellten Abstützung übertragen. Somit geht die Wärmedehnung des Kernmantels in vollem Umfang in die bei der Festlegung von Wasserabscheider und Dampftrockner zu berücksichtigenden Kräfte ein. Dies erfordert entweder sehr weiche Federn als Zwischenglieder gegenüber dem Deckel des Reaktordruckbehälters oder es führt dazu, daß in kaltem Zustand ein unerwünscht großes Spiel vorhanden ist.
Nach der Erfindung weist dagegen der Kernmantel an seinem oberen Ende radiale Vorsprünge auf, die mit Konsolen an der Innenwand des Reaktordruckbehälters verschraubt sind, und das untere Ende des Kernmantels sitzt mindestens in kaltem Zustand axial verschiebbar in einer dem Reaktordruckbehälter zugeordneten Führung. Mithin kann die Wärmedehnung des Kernmantels nach unten verlaufen, denn die Führung am unteren Ende braucht nur noch seitliche Kräfte aufzunehmen, und zwar im warmen Betriebszustand.
Die Vorsprünge zum Verschrauben des Kernmantels sind vorteilhaft gleichmäßig um seinen Umfang verteilt. Es können zum Beispiel acht solche Vorsprünge vorgesehen werden, um eine möglichst gleichmäßige Einleitung der Haltekräfte zu erreichen. Die Verschraubung kann über Hammerkopfschrauben vorgenommen werden, die auch mit fernbetätigten Werkzeugen oder langen Stangen, die wegen großer Entfernungen und der Strahlungsgefahr erforderlich sind, noch gut zu bedienen sind.
Die untere Führung des Kernmantels kann als Abdeckung für Pumpen dienen, die in den Zwischenraum zwischen dem Reaktordruckbehälter und dem Kernmantel ragen. Solche Pumpen sind bei Siedewasserreaktoren bekannt. Sie bestimmen den inneren Umlauf des Kühlwassers im Reaktordruckbehälter und können zur Leistungsregelung herangezogen werden. Der Kernmantel kann im Bereich der unteren Führung eine Gitterplatte tragen. Dann ergibt sich dort eine Aussteifung, die die Festlegung des Kernmantels in der Führung verbessert.
Auf dem Kernmantel kann ein Wasserabscheider abgestützt werden, wie das zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift 16 39 183 bekannt ist. Im Gegensatz zum Bekannten kann der Wasserabscheider aber vorteilhaft über federnde Zwischenglieder gegen den darüber liegenden Dampftrockner drücken, der seinerseits an eine Abstützung an der Innenwand des Reaktordruckbehälters gepreßt wird. Die Federung braucht dann nur noch für Fertigungs- und Montagetoleranzen und für die relativ geringe Wärmedehnung ausgelegt sein, die sich über die Länge des Wasserabscheiders einstellt.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Zeichnung zeigt in einem Längsschnitt den Reaktordruckbehälter eines Siedewasserreaktors für zum Beispiel 1000 MWe mit seinen Einbauten.
Der Reaktordruckbehälter 1 umfaßt einen aus mehreren Schüssen zusammengesetzten zylindrischen Mantel 2 mit einem gewölbten Boden 3 und einem oberen Flansch- ring 4. Dort ist ein Deckel 5 mit Schrauben 6 befestigt.
Der Reaktordruckbehälter besteht aus Kohlenstoffstahl und ist innen mit austenitischem Stahl plattiert.
In der unteren Hälfte des Reaktordruckbehälters ist ein zylindrischer Kernmantel 7 angeordnet, der acht um den Umfang gleichmäßig verteilte radiale Vorsprünge 10 aufweist. Die Vorsprünge sind durch Streben 11 versteift. Sie führen zu Konsolen 12 an der Innenwand des Reaktordruckbehälters. Dort sind die Vorsprünge 10 mit Hammerkopfschrauben 13 verschraubt.
Der Kernmantel 7 ist oben mit einem gewölbten Deckel 15 versehen. Darauf sitzt ein Wasserabscheider 16, der in bekannter Weise aus einzelnen Zentrifugalabscheidern 17 zusammengesetzt ist. Der Deckel 15 mit dem Wasserabscheider 16 ist mit zwölf Stangen 18 am Außenrand versehen, die an kleinen Auslegern 14 angreifen. Acht der Ausleger 14 sind den Vorsprüngen 10 zugeordnet.
Die Stangen 18 tragen ein Federpaket 19, das vorzugsweise Stapel von Tellerfedern umfaßt und an der Grundplatte 20 einer Dampftrocknereinheit 21 anliegt. Die Dampftrocknereinheit 21 kann aus Prallblechen mit Fangtaschen oder siebförmigen Demistern bestehen. Sie sitzt mit der Grundplatte 20 auf einem Ring 22, der an der Innenseite des Reaktordruckbehälters 1 angebracht ist. Oberhalb der Stangen 18 sitzen auf der Grundplatte 20 zwölf Haltestangen 24, die über Federpakete 25 an Vorsprüngen 26 an der Innenseite des Deckels 5 angreifen. Die Federpakete 25 können wie die Federpakete 19 ausgebildet sein, da die auf zu nehmenden Wärmedehnungen weitgehend angeglichen sind.
Vorteilhaft ist ferner, daß die Haltekräfte, wie man sieht, über kurze Strecken abgetragen werden.
Der in bekannter Weise aus nicht dargestellten Brennelementen zusammengesetzte Reaktorkern 27 befindet sich zwischen einer oberen Gitterplatte 28 und einer Abstützung 29. Der darunter liegende Raum, der von dem unteren Ende 30 des Kernmantels 7 mit einem verringerten Durchmesser umschlossen wird, ist mit einer Gitterplatte 31 begrenzt. Auf der Außenseite des Kernmantels 7 sitzt dort eine Ringplatte 34. Sie bildet eine radiale Führung am unteren Ende des Kernmantels 7, der erst im warmen Zustand formschlüssig mit der Innenseite des Reaktordruckbehälters 1 zusammenwirkt, bis dahin aber axiale Wärmedehnungen des Kernmantels 7 unbehindert zuläßt.
Die Ringplatte 34 wirkt ferner als Trennwand zwischen dem Ringraum 32 zwischen Kernmantel 7 und Reaktordruckbehälter 1 einerseits und dem Bodenraum 33 andererseits. Dort sind axiale Umwälzpumpen 35 angeordnet, für die der Ringraum 32 der Saugraum ist, während der Bodenraum 33 der Druckraum ist, aus dem das im Reaktordruckbehälter 1 umgewälzte Kühlwasser von unten gegen den Reaktorkern 27 strömt. In diesem Bereich ergibt die Gitterplatte 31 eine Versteifung des Kernmantels 7, die die seitliche Befestigung verbessert.
Die Gitterplatte 31 ist ferner über Halterungen 36 mit Meßleitungen 37 verbunden, die durch Stutzen 38 durch den Boden 3 des Reaktordruckbehälters geführt sind. Weitere Stutzen 39 gehören zu Führungen und Antrieben 40 für Steuerstäbe mit neutronenabsorbierendem Material.
Die Einbauten des Reaktordruckbehälters 1 bestehen aus austenitischem Stahl. Dennoch sind die Wärmedehnungen aller Teile sowohl gegeneinander als auch gegenüber dem Reaktordruckbehälter aus Kohlenstoffstahl mit der neuen Bauweise gut zu beherrschen.
5 Patentansprüche 1 Figur

Claims

PatentansprUche 1. Mit einem Deckel versehener zylindrischer Reaktordruckbehälter, der einen von einem Kernmantel umschlossenen Reaktorkern enthält, wobei auf dem Kernmantel ein Wasserabscheider angeordnet ist und ein darüber sitzender Dampftrockner über federnde Zwischenglieder vom Deckel festgehalten ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kernmantel (7) an seinem oberen Ende radiale Vorsprünge (10) aufweist, die mit Konsolen (12) an der Innenwand des Reaktordruckbehälters (1) verschraubt sind, und daß das untere Ende (30) des Kernmantels (7) mindestens im kaltem Zustand axial verschiebbar in einer dem Reaktordruckbehälter zugeordneten radialen Führung (34) sitzt.
2. Reaktordruckbehälter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß vorzugsweise acht gleichmäßig um den Umfang des Kernmantels (7) verteilte Vorsprünge (10) mit den Konsolen (12) über Hammerkopfschrauben (13) verspannt sind.
3. Reaktordruckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die untere Führung (34) des Kernmantels (7) als Abdeckung für Pumpen (35) dient, die in den Zwischenraum (32) zwischen dem Reaktordruckbehälter (1) und dem Kernmantel (7) ragen.
4. Reaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kernmantel (7) im Bereich der unteren FUhrung (34) eine Gitterplatte (31) trägt.
5. Reaktordruckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein auf dem Kernmantel (7) in an sich bekannter Weise abgestützter Wasserabscheider (16) über federnde Zwischenglieder (19) gegen einen darUberliegenden Dampitrockner (21) drückt, der seinerseits an eine Abstützung (22) an der Innenwand des Reaktordruckbehälters (1) gepreßt wird.