DE2925861C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen gasgekühlten Kernreaktor mit einem die Brennelemente aufnehmenden Druckbehälter und mit einer Absorbereinrichtung, die unter Zwischenschal­ tung eines flexiblen Bauteils über eine der Decke des Druckbehälters zugeordneten Antriebseinheit in einer Bohrung bewegbar und aus mehreren Absorberelemente zu­ sammengesetzt ist, wobei jedes Absorberelement aus einem Gehäuse gebildet ist, das zwischen zwei koaxial er­ streckten Zylindern das Absorbermaterial aufnimmt und wobei alle Absorberelemente übereinander längs einer alle Absorberelemente durchsetzenden Trageinrichtung angeordnet sind.

Ein derartiger gasgekühlter Kernreaktor ist aus der GB-PS 10 89 342 bekannt. Dort ist jedes Absorberelement mit der Trageinrichtung form- und kraftschlüssig verbunden, so daß eine Vielzahl von Verbindungselementen erforder­ lich ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einem gasgekühlten Kernreaktor der eingangs genannten Art die Aufhängung der Absorberelemente zu vereinfachen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Trageinrichtung mit einer das unterste Absorberele­ ment untergreifenden Tragplatte verbunden ist, daß jedes Absorberelement stirnseitig mit je einer nach außen ge­ wölbten Deckplatte versehen ist und daß sich die Absor­ berelemente mit einer sehr kleinen Berührungsfläche der gewölbten Deckplatten gegeneinander abstützen.

Die Trageinrichtung schafft eine zuverlässige Halterung der Absorberelemente und kommt ohne zusätzliche Verbindungselemente aus.

Aus der DE-OS 20 14 785 sind zwar übereinander angeord­ nete, von einer das unterste Absorberelement untergrei­ fenden Platte getragene, Absorberelemente bekannt. Dabei ist eine mit der Platte verbundene Zugstange mit Soll­ bruchstellen versehen, um bei Beschädigung der Führungs­ rohre den Einfall wenigstens eines Teiles der Absorbere­ lemente sicherzustellen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Absorberstab,

Fig. 2 einen Teilchnitt durch einen Reaktordruckbehälter mit einem Absorberstab gemäß Fig. 1.

Der in der Fig. 1 gezeigte Absorberstab 1 ist im wesentlichen aus Absorberelementen 2 und einer Trageinrichtung 3 aufgebaut. Jedes der Elemente 2 enthält zwei Zylinder 4 und 5. Diese weisen unterschiedliche Durchmesser auf. Der zweite Zylinder 5 ist innerhalb des ersten Zylin­ ders 4 symmetrisch angeordnet, so daß er von dem Zylinder 4 überall den gleichen Abstand aufweist. Die beiden Zylinder 4 und 5 sind beidseitig durch je eine gemeinsame Deckplatte 6 ver­ schlossen. Jede dieser Deckplatten 6 weist eine nach außen gerichtete Wölbung auf. Die Durchmesser der beiden Zylinder 4 und 5 sind so gewählt, daß zwischen ihnen ein Raum 7 von vorgebbarer Größe gebildet wird. Dieser Raum 7 hat die Form eines Ringspaltes. Er dient zur Aufnahme des Absorbermaterials 8.

Da der Raum 7 allseitig fest verschlossen sein soll, ist zwi­ schen den Berührungsflächen der Zylinder 4 und 5 und den Deck­ platten 6 ein enger Kontakt zu schaffen. Zu diesem Zweck ist die Höhe des zweiten, im Inneren angeordneten Zylinders 5 ge­ ringfügig größer gewählt als die Höhe des äußeren Zylinders 4, so daß die beiden Deckplatten 6 beidseitig fest auf den nach außen weisenden Kanten des Zylinders 5 aufliegen. Vorzugsweise sind die nach außen weisenden Kanten des zweiten Zylinders 5 den Krümmungen der Deckplatten 6 entsprechend abgeschrägt. In einer anderen Version sind die Teile fest miteinander verbunden, z. B. verschweißt.

Die Mantelflächen der beiden Zylinder 4 und 5 sowie die Deck­ platten 6 eines jeden Elementes sind bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform aus Graphit, aus einem keramischen Werkstoff wie Betaaluminiumoxid bzw. Siliziumdioxid oder aus hochschmelzenden Metallen wie Molybdän, Niob, Wolfram bzw. deren Legierungen gefertigt, wodurch sie sehr temperatur­ beständig sind und die Funktion des Absorberstabes bis minde­ stens zu einer Temperatur von 1300°C auch ohne eine innere oder äußere Kühlung erhalten bleibt.

In dem zwischen den beiden Zylindern 4 und 5 verbleibenden Raum 7 ist das Absorbermaterial, insbesondere Borkarbid, eingefüllt. Die Größe des Raumes 7 kann durch entsprechende Abmessungen der beiden Zylinder 4 und 5 in seiner Größe variiert werden. Das Absorbermaterial 8 ist vorzugsweise als Ringzylinder gepreßt und innerhalb des Raumes 7 angeordnet.

Wie Fig. 1 zeigt, wird der Absorberstab 1 durch die Aneinanderreihung mehrerer Elemente 2 gebildet. Die Anzahl der pro Absorberstab 1 verwendeten Elemente richtet sich nach der gewünschten Länge desselben. Die aneinandergereihten Elemente 2 werden durch die Trageinrichtung 3 zusammengehalten. Diese wird durch eine Stange 3 S und eine Tragplatte 3 T gebildet. Die Tragplatte 3 T ist am unteren Ende der Stange 3 S senkrecht zur deren Längsausdehnung angeordnet. Der Durchmesser der Tragplatte 3 T entspricht in etwa dem Durch­ messer der Elemente 2. Die Stange 3 S und die Tragplatte 3 T sind in bekannter Weise miteinander verbunden, insbesondere kön­ nen sie miteinander verschweißt oder verschraubt sein.

Die Oberfläche der Tragplatte 3 T ist an die Krümmung der Deck­ plate 6 angepaßt. Die Stange 3 S durchsetzt die aneinandergereihten Elemente 2 mittig. Hierfür sind alle Deckplatten 6 in der Mitte mit je einer Bohrung 6 B versehen, deren Durchmesser dem Durchmesser der Stange 3 S angepaßt ist. Damit die Stange 3 S durch die einzelnen Elemente 2 hin­ durchgeführt werden kann, ist der innere Zylinder 5 der Ele­ mente 2 hohl.

Anstelle der Stange 3 S kann auch eine Kette oder ein Seil ver­ wendet werden. Dieses Bauteil ist dann in entsprechender Weise mit einer Tragplatte 3 T zu verbinden.

Wie Fig. 1 zeigt, sitzt das auf der Tragplatte 3 T angeordnete Element 2 auf dessen gesamter Oberfläche vollständig auf, was durch die Anpassung dieser Oberfläche an die Krümmung der Deckfläche 6 erreicht wird. Im Gegensatz dazu besteht zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Elementen, die längs der Stange 3 S aufgereiht sind, nur eine sehr geringe Berührungsfläche, was durch die nach außen gerichtete Wölbung der einzelnen Deck­ platten 6 bewirkt wird.

Lediglich um die Stange 3 S besteht eine kleine Berührungs­ fläche zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Elementen. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Elementen 2 nimmt nach außen immer mehr zu, so daß er insbesondere im Bereich des das Absorbermaterial 8 beinhaltenden Raumes 7 bereits einige mm be­ trägt. Durch diese spezielle Ausbildung der Elemente, ins­ besondere ihrer nach außen gewölbten Deckplatten, wird erreicht, daß die das Absorbermaterial 8 aufweisenden Räume 7 der einzel­ nen Elemente 2 keinen direkten wärmeleitenden Kontakt mit­ einander haben.

Damit der Absorberstab 1 an einer Aufhängung befestigt werden kann, ist die Stange 3 S an ihrem oberen Ende mit einer Anhak­ vorrichtung 9 versehen.

Fig. 2 zeigt den Absorberstab 1 innerhalb eines Reaktordruckbe­ hälters. Der Absorberstab 1 ist teilweise in eine Bohrung 10 des Seitenreflektors 11 abgesenkt. Das obere Ende des Absorbersta­ bes 1 ist über die Anhakvorrichtung 9 an einer Kette 12 befe­ stigt. Diese gehört zu einer Aufhängung 13, welche innerhalb eines Panzerrohres 14 installiert ist, das die Decke des Reak­ tordruckbehälters 15 durchsetzt. Die Aufhängung 13 weist außer der Kette 12 noch eine Umlenkrolle 16 auf, über die die Kette 12 geführt ist. Über diese Umlenkrolle 16 steht die Aufhängung 13 mit einem elektrischen Antrieb 17 in Verbindung. Mit Hilfe des elektrischen Antriebes 17 kann der Absorberstab 1 innerhalb der Bohrung 10 abgesenkt oder angehoben werden. Der Teil der Kette 12, der im Augenblick nicht für die Bewegung des Absor­ berstabes 1 benötigt wird, ist innerhalb einer Speichervorrich­ tung 18 untergebracht. Bei dem elektrischen Antrieb 17 handelt es sich um eine bekannte Einrichtung, wie sie auch für die Be­ tätigung von Seilwinden Verwendung findet.

Claims (1)

1. Gasgekühlter Kernreaktor mit einem die Brennelemente aufnehmenden Druckbehälter und mit einer Absorberein­ richtung, die unter Zwischenschaltung eines flexiblen Bauteils (12) über eine der Decke (15) des Druckbehäl­ ters zugeordneten Antriebseinheit (17) in einer Bohrung (10) bewegbar und aus mehreren Absorberelementen (2) zusammengesetzt ist, wobei jedes Absorberelement aus einem Gehäuse gebildet ist, das zwischen zwei koaxial erstreckten Zylindern (4, 5) das Absorbermaterial (8) aufnimmt und wobei alle Absorberelemente übereinander längs einer alle Absorberelemente durchsetzenden Tra­ geinrichtung (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trageinrichtung (3) mit einer das unter­ ste Absorberelement (2) untergreifenden Tragplatte (3 T) verbunden ist, daß jedes Absorberelement stirnseitig mit je einer nach außen gewölbten Deckplatte (6) versehen ist und daß sich die Absorberelemente (2) mit einer sehr kleinen Berührungsfläche der gewölbten Deckplatten (6) ge­ geneinander abstützen.