DE2819346A1

DE2819346A1 - Boiling reactor with moisture separators in annular array - around central space for passage of vertical control rods

Info

Publication number: DE2819346A1
Application number: DE19782819346
Authority: DE
Inventors: Johann Lindner; Nils Lundin; Bengt Ode
Original assignee: ASEA Atom AB
Current assignee: Westinghouse Electric Sweden AB
Priority date: 1977-05-16
Filing date: 1978-05-03
Publication date: 1978-11-23
Also published as: JPS53141889A; SE7705667L; SE414678B; IT7868107A0; DE2819346B2

Abstract

A boiling reactor comprises a reactor pressure vessel with a removable top closure. Steam-water mixture leaving the core passes through a number of moisture separators before leaving the pressure vessel. Each moisture separator is of box-like shape contg. packages of vertical plates between which the steam flows. These moisture separators are arranged in an annulus adjacent the inner wall of the vessel. The steam-water mixt. flows downwards through them and the steam leaving the separators at the bottom passes into an annular duct defined by the wall of the vessel, the bottom of the steam separators and a circular plate, typically of conical form, which is connected to the steam separators and leads to the vessel wall. all the control rods coupled to control rod fingers in the core pass up through the central region of the vessel inside this conical plate to control rod drive mechanisms mounted above the top closure of the vessel. The steam from the annular duct leaves the vessel through a number of radial outlets around its periphery. The control rod drive shafts do not need to pass through the steam separators and thus considerable sealing problems are eliminated.

Description

Siedereaktor Boiler reactor

Die Erfindung betrifft einen Siedereaktor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches. Ein solcher Reaktor ist aus der US-PS 3 979 257 bekannt.The invention relates to a boiler reactor according to the preamble of Claim. Such a reactor is known from US Pat. No. 3,979,257.

Bei dem bekannten Reaktor ist man gezwungen, den Steuerstabschaft durch den Feuchtigkeitsabscheider zu führen, so daß der Feuchtigkeitsabscheider mit einer dampfdichten Durchführungsanordnung für den Steuerstab versehen sein muß.In the known reactor one is forced to use the control rod to lead through the moisture trap, so that the moisture trap must be provided with a vapor-tight bushing arrangement for the control rod.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Siedereaktor der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der ein Hindurchführen der Steuerstabschäfte durch den Feuchtigkeitsabscheider vermieden wird.The invention is based on the object of providing a boiler reactor of the initially mentioned to develop mentioned type, in which a passage of the control rods through the moisture trap is avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Siedereaktor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches vorgeschlagen, der erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches genannten Merkmale hat.A boiler reactor according to the preamble is used to solve this problem of the claim proposed according to the invention in the characterizing part of the claim has the features mentioned.

Gemäß der Erfindung muß der Feuchtigkeitsabscheider mit einem kleineren Gesamtvolumen als bei den bekannten Konstruktionen auskommen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch ermöglicht, daß das Hindurchströmen des Dampfes durch den Feuchtigkeitsabscheider im wesentlichen von oben nach unten erfolgt, wodurch in Zusammenwirkung mit der Schwerkraft eine wirksame Wasserabscheidung erzielt wird.According to the invention, the moisture trap must have a smaller one Total volume than get by with the known constructions. This is done according to the Invention thereby enables the vapor to flow through the moisture separator takes place essentially from top to bottom, whereby in cooperation with the Effective water separation is achieved by gravity.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 einen oberen bzw. unteren Teil eines Reaktors gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, und zwar im Horizontalschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 5, Fig. 5 einen Vertikalschnitt längs der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 zeigt einne,we,inteere^AusfUhrungsform der Erfindung, und zwar im Horizontalschnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 7, Fig. 7 zeigt einen Vertikalschnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6.Based on the exemplary embodiments shown in the figures, the Invention will be explained in more detail. 1 shows an upper and lower part of a reactor according to the invention, FIG. 2 shows a horizontal section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2, FIG. 4 shows another embodiment of the invention, namely in horizontal section longitudinally the line IV-IV in Fig. 5, Fig. 5 shows a vertical section along the line V-V in Fig. 4, Fig. 6 shows a, we, inteere ^ embodiment of the invention, and although in horizontal section along the line VI-VI in Fig. 7, Fig. 7 shows a vertical section along the line VII-VII in FIG. 6.

In den Figuren bezeichnet 1 einen Reaktorbehälter, der einen Kern 2 sowie mehrere Fingersteuerstäbe 3 enthält. Jeder Steuerstab enthält einen Steuerstabschaft 4, dessen oberes Ende mit einer im Deckel 5 des Reaktorbehälters beSestigten Steuerstabantriebsvorrichtung verbunden ist. Der Steuerstabschaft 4 ist von einem Durchführungsrohr 7 umschlossen, das durch einen Danp fauf fangbehälter 8 hindurchgefhhrt ist. Am unteren Ende des Steuerstabschaftes befindet sich ein Joch 9, das mehrere Steuerstabfinger 10 trägt, die so angeordnet sind, daß Jeder in den ihm zugeordneten vertikalen Kanal 11 im Reaktorkern hinunterfallen kann. Vom Dampfauffangbehälter 8 wird der im Reaktorkern erzeugte Dampf über mehrere Dampfabscheider 12 nach obenineinen zylindrischen Raum geleitet, an dessen Peripherie sich ein ringföraiger Feuchtigkeitsabscheider 13 befindet, welcher mehrere radial gerichtete Lamellenpakete 14 mit ii wesentlichen vertikal angeordneten Blechlamellen enthält, zwischen denen Zwischenräume für hindurchströmenden Dampf vorgesehen sind. Die Lamellenpakete 14 sind in einem ringförmigen Raum angeordnet, der radial nach außen von der Wand des Reaktorbehälters und radial nach innen von einem oberen Ring 15, einer kreiszylindrischen Blechwand 16, einem unteren Ring 17 und einer konischen Blechwand 18, die durch eine Anzahl Rippen 18' versteift ist, begrenzt wird. Nach unten wird der ringförmige Raum durch einen in einer Horizontalebene liegenden Ring 19 begrenzt. Außerdem enthält der Feuchtigkeitsabscheider 13 zwei an der Wand des Reaktorbehälters anliegende Ringe 20 und 21. Oben ist jedes Lamellenpaket jeweils an einen radial gerichteten Hohlträger 22 geschweißt, der zwischen den Ringen 15 und 20 festgeschweißt ist. Unten stehen die Spalte zwischen den Lamellen mit einem jeweils an einem Lamellenpaket festgeschweißten Wasserauffangbehälter 23 in Verbindung, der an den Ringen 17 und 21 befestigt und mit einem vertikalen Wasserabflußrohr 24 versehen ist. Jeder Auffangbehälter hat dieselben tangentialen Abmessungen wie das entsprechende Lamellenpaket 14 und liegt direkt unter diesem. Der Feuchtigkeitsabscheider ruht auf mehreren vertikalen Trägern 26, die kraftübertragend mit einem den Kern umgebenden Moderatorbehälter 27 verbunden sind. Die Teile 17, 18 und 19 bilden zusammen mit der Wand des Reaktorbehälters einen ringförmigen Auffangkanal 25 für Dampf, der die Lamellenpakete 14 passiert hat. Der Auffangkanal 25 ist direkt mit vier in der Wand des Reaktorbehälters angeordneten Ausströmstutzen 28 für Dampf verbunden.In the figures, 1 denotes a reactor vessel which has a core 2 as well as several finger control rods 3 contains. Each control rod contains a control rod shaft 4, the upper end of which is connected to a control rod drive device fastened in the lid 5 of the reactor vessel connected is. The control rod shaft 4 is enclosed by a feed-through tube 7, which is passed through a Danp collecting container 8. At the bottom of the Control rod shaft is a yoke 9, which carries several control rod fingers 10, which are arranged so that each in its associated vertical channel 11 in Reactor core can fall down. From the vapor collecting container 8 is the one in the reactor core generated steam via a plurality of steam traps 12 upwardly into a cylindrical space at the periphery of which there is an annular moisture separator 13 is located, which several radially directed plate packs 14 with ii essential contains vertically arranged sheet metal lamellas, between which spaces for flowing through Steam are provided. The plate packs 14 are arranged in an annular space, the radially outward from the wall of the reactor vessel and radially inward from an upper ring 15, a circular cylindrical sheet metal wall 16, a lower ring 17 and a conical sheet metal wall 18, by a number of ribs 18 'is stiffened, is limited. Down the ring-shaped space is through a Ring 19 lying in a horizontal plane is limited. The moisture trap also contains 13 two rings 20 and 21 resting against the wall of the reactor vessel. Each one is at the top Lamella pack each welded to a radially directed hollow support 22, the is welded between the rings 15 and 20. Below are the columns between the lamellas with a water collection tank welded to a lamellar pack 23 in connection, which is attached to the rings 17 and 21 and with a vertical Water drain pipe 24 is provided. Each catch container has the same tangential Dimensions like the corresponding plate pack 14 and is directly below this. The moisture separator rests on several vertical supports 26, the force-transmitting are connected to a moderator container 27 surrounding the core. The parts 17, 18 and 19 together with the wall of the reactor vessel form an annular collecting channel 25 for steam that has passed the lamella packs 14. The collecting channel 25 is direct with four outflow nozzles 28 for steam arranged in the wall of the reactor vessel tied together.

Die Zwischenräume zwischen den Lamellenpaketen 14 sind mittels schräggestellter Schirme 29 in Einströmräume 30- mit nach oben gerichteten Öffnungen und Ausströmräume 31 mit nach unten gerichteten Öffnungen aufgeteilt (Fig. 3). Die Ausströmräume 31 münden in den unter den Lamellenpaketen 14 angeordneten Auffangkanal 25. Der von den Dampfabscheidern 12 abgegebene Dampf strömt nach oben in den vom Deckel 5 abgegrenzten Raum und von dort im wesentlichen vertikal nach unten durch die Lamellenpakete 14. Wassertropfen, die sich auf den Lamellen der Lamellenpakete absetzen, werden von der Schwerkraft und von dem nach unten strömenden Dampf in die Wasserauffangbehälter 23 befördert.The spaces between the plate packs 14 are inclined by means of Screens 29 in inflow spaces 30 with upwardly directed openings and outflow spaces 31 divided with downwardly directed openings (Fig. 3). The outflow spaces 31 open into the under the plate packs 14 arranged collecting channel 25. The steam emitted by the steam separators 12 flows upwards into the from Lid 5 delimited space and from there through essentially vertically downwards the lamellar packs 14. Drops of water on the lamellas of the lamellar packs settling, are driven by gravity and by the steam flowing in the water collecting container 23 is conveyed.

Der in den Figuren 4 und 5 gezeigte Wasserabscheider unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen dadurch, daß er längs des Umfangs hintereinander angeordnete, radial äußere Lamellenpakete 32 und in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete, radial innere Lamellenpakete 33 enthält, wobei der Dampf vertikal durch die Lamellenpakete 32 und zum Teil horizontal durch die Lamellenpakete 33 geleitet wird. Der entfeuchtete Dampf strömt nach unten in einen Dampfauffangkanal 25' und verläßt den Reaktorbehälter durch die Ausströmstutzen 28.The water separator shown in Figures 4 and 5 is different differs from those described above in that it is one behind the other along the circumference arranged, radially outer disk packs 32 and one behind the other in the circumferential direction arranged, radially inner plate packs 33 contains, wherein the steam vertically through the disk packs 32 and partly horizontally through the disk packs 33 will. The dehumidified steam flows down into a steam collecting channel 25 'and leaves the reactor vessel through the outflow nozzle 28.

Bei dem in den Figuren 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Dampf in mehreren in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Lamellenpaketen 34 vorgetrocknet. Der vorgetrocknete Dampf strömt in mehrere mit einem dichten Boden versehene Kammern 35 hinein. Von jeder Kammer 35 passiert der Dampf zwei im wesentlichen radial orientierte Lamellenpakete 36, welche über ihre jeweilige Luke 37 mit einem unter den Lamellenpaketen angeordneten, ringförmigen Dampfauffangkanal 25" in Verbindung stehen, von dem der getrocknete Dampf den Reaktor durch die Öffnungen 28 verläßt. LeerseiteIn the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the steam in several lamella packs arranged one behind the other in the circumferential direction 34 pre-dried. The pre-dried steam flows into several with a dense bottom provided chambers 35 into it. From each chamber 35, the steam passes essentially two radially oriented plate packs 36, which via their respective hatch 37 with a arranged under the lamellas, annular steam collecting duct 25 ″ in connection stand, from which the dried steam leaves the reactor through the openings 28. Blank page

Claims

Claim: Youeactor with a lid provided with a Reactor vessel, in which a reactor core is arranged, with several vapor separators, of which the steam generated in the reactor core passes through a moisture trap is passed to an outflow opening in the wall of the reactor vessel, the Moisture separator containing several parallelepiped lamellar packs, of each of which has a plurality of mutually parallel, substantially in vertical planes contains lamellas arranged and used to conduct steam flowing through, with several vertical channels for control rod fingers arranged in the reactor core and with a number each connected to a group of control rod fingers Control rods, each of which is arranged on one above the lid of the reactor vessel Control rod drive device are connected, characterized in that a circular shield directed towards the wall of the reactor vessel (18) is mechanically connected to the plate packs (14) and together with a wall section of the reactor vessel has an annular channel running under the lamellar stacks (25) for collecting steam flowing through the lamella packs, wherein the screen (18) and all lamellas (14) radially outside the control rod shafts are arranged and said wall section of the reactor vessel with several Outflow openings (28) is provided for steam.