DE3005961A1

DE3005961A1 - LAST HEAT DISCHARGE FOR A NUCLEAR POWER PLANT

Info

Publication number: DE3005961A1
Application number: DE19803005961
Authority: DE
Inventors: Jun Lawrence Bernard
Original assignee: Lummus Co
Current assignee: CB&I Technology Inc
Priority date: 1979-02-21
Filing date: 1980-02-16
Publication date: 1980-09-04
Also published as: FR2449947A1; JPS55112986A; GB2046981A

Description

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The Lummus Company, Bloomfield, New Jersey, V.St.A.The Lummus Company, Bloomfield, New Jersey, V.St.A.

Letzter Wärmeableiter für ein Kernkraftwerk.Last heat sink for a nuclear power plant.

Die Erfindung betrifft einen letzten Wärmeableiter oder -Speicher für Kraftwerke mit thermischen Kernreaktoren. Sie betrifft insbesondere einen letzten Wärmeableiter oder -Speicher zur Verwendung in Kernkraftwerken, die thermische Kernreaktoren in weitester Form verwenden, wie z.B. Leichtwasserreaktoren als Siedewasserkernreaktoren oder Druckwasserkernreaktoren,, um ein sicheres Handhaben der durch solche Reaktoren erzeugten Restwärme durch die Verwendung einer Trockenkühlung zu ermöglichen.The invention relates to a final heat sink or store for power plants with thermal nuclear reactors. It relates in particular to a final heat sink or accumulator for use in nuclear power plants, the thermal Use nuclear reactors in their widest possible form, such as light water reactors as boiling water nuclear reactors or Pressurized water nuclear reactors, to ensure safe handling of the residual heat generated by such reactors through use to enable dry cooling.

Bei Siedewasserkernreaktoren wird Wärmeenergie in Form von Dampf im Reaktorkern erzeugt und direkt einer Dampfturbine zugeleitet, die sie antreibt. Bei einem Druckwasserreaktor wird dagegen Wärmeenergie , die in dem Kern erzeugt wird, von Wasser, das als Reaktorkühlmittel dient, aufgenommen, wobei das Wasser unter hohem Druck in einem Primärkreislauf oder -System umläuft ( das den Reaktor kühlt oder abbremst), und die Wärmeenergie vom Primärsystem auf ein Sekundärsystem in einem Wärmeaustauscher oder Kessel übertragen und Dampf in dem Sekundärsystem erzeugt wird, der geringeren Druck und Temperatur als das primäre Kühlmittel hat und dazu verwendet wird, die Dampfturbine anzu treiben. In boiling water nuclear reactors, thermal energy is generated in the form of steam in the reactor core and directly one Steam turbine supplied, which drives them. In the case of a pressurized water reactor, on the other hand, heat energy is stored in the core is generated, absorbed by water, which serves as a reactor coolant, with the water under high pressure in a Primary circuit or system (which cools or decelerates the reactor), and the thermal energy from the primary system transferred to a secondary system in a heat exchanger or boiler and steam is generated in the secondary system, which has a lower pressure and temperature than the primary coolant and is used to drive the steam turbine.

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Die vorliegende Erfindung befaßt sich jedoch nicht mit den Anforderungen an die Kühlung, die entweder mit dem Kühlen des Dampfes, der die Dampfturbine treibt, oder mit dem Kühlen des Dampfes, der aus der Dampfturbine austritt, zusammenhängen. Die Erfindung betrifft vielmehr den sogenannten Sicherheitsbereich oder Sicherheitsteil des Kernkraftwerkes, in dem die in dem Reaktor erzeugte Restwärme kontrolliert und abgeleitet wird. Da in der Öffentlichkeit beträchtliche Angst vor der Kerntechnologie besteht, die sich auf die sorgfältig kontrollierten Kernreaktionen erstreckt, die in kommerziellen oder in öffentlicher Hand befindlichen oder be triebenen Kernkraftwerken ablaufen, sind Sicherheitsaspekte von höchster Wichtigkeit beim Entwurf, der Konstruktion und dem Betrieb dieser Anlagen, insbesondere hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Handhabung der vom Reaktor erzeugten Restwärme, und diese Betrachtungen umfassen eine Vielzahl von Sicherheitsfaktoren im Hinblick auf die Anforderungen und Bestimmungen , die von verschiedenen staatlichen oder behördlichen Stellen erlassen wurden, die sich mit der Verwendung und Kontrolle der Kernenergie befassen.However, the present invention is not concerned with the cooling requirements that either with the cooling of the steam that drives the steam turbine, or with the cooling of the steam that comes out of the Steam turbine emerges, related. Rather, the invention relates to the so-called security area or Safety part of the nuclear power plant, in which the residual heat generated in the reactor is controlled and dissipated will. Since there is considerable fear of the core technology among the public, focus on the carefully controlled nuclear reactions that are commercially or publicly owned or operated Nuclear power plants, safety aspects are of the utmost importance in the design, the construction and the operation of these facilities, particularly in terms of their ability to handle that generated by the reactor Residual heat, and these considerations encompass a variety of safety factors with regard to the requirements and regulations issued by various state or regulatory agencies that deal with its use and control of nuclear energy deal.

Eine hauptsächliche Sicherheitsüberlegung betrifft die Ableitung von Restwärme bei einem Abschalten des Kernreaktors oder nach einem Betriebsunfall oder einer Betriebsstörung (die im allgemeinen nicht den Kernbereich der Anlage betrifft). Nach Regierungsbestimmungen ist es in solchen Fällen erforderlich, daß die Kernkraftanlage mit einem letzten Wärmeableiter oder -Speicher ausgerüstet ist, um auf diese Möglichkeiten vorbereitet zu sein. Die Kapazität eines solchen Ableiters muß ausreichen, um Kühlung sowohl während der Zeitspanne , die nötig ist, die Situation zu untersuchen, als auch für die Zeitspanne, die erforderlich ist, um Abhilfe zu schaffen, durchzuführen. Unter den heutigen BedingungenA primary safety consideration concerns the dissipation of residual heat when the nuclear reactor is shut down or after an industrial accident or malfunction (which is generally not the core area of the plant regards). According to government regulations, it is necessary in such cases that the nuclear power plant with a final Heat sink or storage is equipped to be prepared for these possibilities. The capacity of one such arrester must be sufficient to provide cooling both during the period of time that is necessary to investigate the situation, as well as for the amount of time it takes to take remedial action. In today's conditions

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erfordert dies einen 30-Tage- Vorrat an Wasser, der für Schutzmaßnahmen verfügbar sein muß.requires a 30 day supply of water for Protective measures must be available.

Ein anderer Sicherheitsaspekt betrifft Erfordernisse, wie sie in dem "Code of Federal Regulations , Beitrag 50, Anhang A¹,¹ hinsichtlich allgemeiner Entwurfskriterien für Kernkraftwerke genannt sind, in dem es unter anderem heißt, daß "...Konstruktionen, Systeme, und Bauteile , die für die Sicherheit wesentlich sind, so konstruiert sein müssen, daß sie den Auswirkungen von Naturereignissen widerstehen, ohne ihre Fähigkeit zu verlieren, ihre Sicherheitsfunktionen ausüben zu können." Solche Naturereignisse sind unter anderem Erdbeben, Wirbelstürme, Überschwemmungen und Dürreperioden. Wenn die bisher üblichen letzten Wärmeableiter verwendet werden, wie beispielsweise große Wasserkörper wie Flüsse, Seen , Ozeane, Berieselungsbecken, Speicher, oder Kombinationen davon, dann müssen andere das Gelände betreffende Ereignisse , die von Naturereignissen hervorgerufen werden können, berücksichtigt werden, wie z.B. Verstopfung, Umleitung oder sogar Entleerung des Wasser enthaltenden Körpers , der verwendet wird. Im Zusammenhang mit der Konstruktion eines Kern kraftwerkes müssen außerdem andere Ereignisse, wie beispielsweise Transportunfälle wie Schiffskollisionen , Flugzeugab stürze usw. oder Ölpest und Feuer , in die Sicherheitsüberlegungen mit einbezogen werden.Another safety aspect relates to requirements such as those mentioned in the "Code of Federal Regulations, Contribution 50, Appendix A ¹ , ¹ with regard to general design criteria for nuclear power plants, in which it is stated, among other things, that" ... constructions, systems and components that are essential for safety must be constructed in such a way that they withstand the effects of natural events without losing their ability to perform their safety functions. "Such natural events include earthquakes, cyclones, floods and periods of drought conventional last heat sinks are used, such as large bodies of water such as rivers, lakes, oceans, irrigation basins, reservoirs, or combinations thereof, then other terrain-related events that can be caused by natural events, such as blockage, diversion or even must be taken into account Emptying the body containing water, the is used. In connection with the construction of a nuclear power plant, other events, such as transport accidents such as ship collisions, plane crashes, etc. or oil spills and fire, must also be taken into account in the safety considerations.

Damit der letzte Wärmeableiter ein Maximum an Zuverlässigkeit hinsichtlich der erforderlichen Sicherheitsfunktionen ohne jeglichen Verlust seiner Funktionsfähigkeit aufweist, ist es wesentlich, daß der letzte Wärmeableiter eine Kühlquelle hat, die vollständig widerstandsfähig gegen die oben genannten Naturereignisse ist und von diesen nicht nachteilig beeinflusst werden kann. Dieses Erfordernis wird durch den erfindungsgemäßen letzten Wärmeableiter durch dessenSo that the last heat sink a maximum of reliability with regard to the necessary safety functions without any loss of functionality, it is essential that the final heat sink has one Has a cooling source that is completely resistant to the natural phenomena mentioned above and is not detrimental to them can be influenced. This requirement is met by the last heat sink according to the invention by its

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Verwendung von Trockenkühleinrichtungen vollständig erfüllt._ 5 -
Use of dry cooling equipment fully met.

Es ist bekannt, daß thermische Kernreaktoren eine enorme Hitze erzeugen, die bei der Kernspaltung oder Kernverschmelzung entsteht, die größtenteils zum Antrieb von Dampfturbinen verwendet wird, die wiederum Generatoren antreiben, die ein Großteil des Strombedarfs decken. Während den Wärmeübertragungsproblemen, die mit der Stromerzeugung oder dem eigentlichen Zweck des Kernkraftwerkes zusammenhängen , große Aufmerksamkeit geschenkt wurde, wurde bisher vergleichsweise wenig Aufmerksamkeit den Einrichtungen geschenkt, die erforderlich sind, um die Restwärme zu handhaben, die in Kernkraftwerken auftritt, ungeachtet der Bedeutung dieser Vorrichtungen für die Sicherheit und andere £,esundheitsbezogene Gründe hinsichtlich der gesetzlich festgelegten Regeln und Bestimmungen , die die Behandlung der Restwärme regeln.It is known that thermal nuclear reactors generate an enormous amount of heat during fission or fusion which is mostly used to drive steam turbines, which in turn drive generators, which cover a large part of the electricity demand. During the heat transfer problems associated with generating electricity or related to the actual purpose of the nuclear power plant, great attention has been paid so far comparatively little attention paid to the facilities required to handle the residual heat, occurring in nuclear power plants, regardless of the importance of these devices for safety and others £, eshealth-related reasons with regard to those stipulated by law Rules and regulations that regulate the treatment of residual heat.

Die einzigen in der Vergangenheit und auch noch jetzt verwendeten letzten Wärmeableiter oder -Speicher zur Handhabung der Restwärme sind natürliche oder künstliche Wasser körper wie die oben erwähnten Flüsse, Seen, Ozeane , Berieselungsbecken usw.The only last heat sink or accumulator used in the past and still now for handling The residual heat are natural or artificial bodies of water such as the rivers, lakes, oceans and irrigation basins mentioned above etc.

Diese bekannten letzten Wärmeableiter haben jedoch erhebliche Nachteile. Zu den bereits erwähnten Nachteilen kommt hinzu, daß sie mit der Zeit radioaktiv verseucht werden und die Umwelt verschmutzen und belasten.However, these known last heat sinks have significant disadvantages. To the disadvantages already mentioned In addition, they become radioactively contaminated over time and pollute and pollute the environment.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen letzten Wärmeableiter zu schaffen, der sowohl die Anforderungen an die Kühlung, als auch die Anforderungen an die Sicherheit bei der Handhabung der vom Reaktor erzeugten Restwärme erfüllt,The object of the invention is to provide a final heat sink that meets both the requirements of the Cooling, as well as the requirements for safety when handling the residual heat generated by the reactor,

wobei eine maximale Freiheit von radioaktiver Verseuchung gegeben sein soll.whereby a maximum freedom from radioactive contamination should be given.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung stellt dabei einen äußerst sicheren letzten Wärmeableiter oder -Speicher für Kraftwerke dar, die einen thermischen Kernreaktor eines üblichen Typs haben, wie einen Leichtwasserreaktor, beispielsweise einen Siedewasser- oder Druckwasser-Reaktor, einen Schwerwasserreaktor, einen gasgekühlten Hochtemperaturreaktor, einen schnellen Brüter, einen gasgekühlten schnellen Brüter, usw. Insbesondere stellt die Erfindung einen äußerst sicheren letzten Wärmeableiter oder -Speicher für thermische Kernkraftwerke dar, der eine Trockenkühlvorrichtung umfasst, die allen Naturereignissen widerstehen kann und eine äußere Schutzkonstruktion und darin befindliche Wärmeaustauschereinrichtungen aufweist. Dieser Wärmeableiter stellt ein geschlossenes System dar, in dem Wärmeaustauschereinheiten vorzugsweise horizontal in einzelnen Baugruppen angeordnet sind und die Wände und das Dach der Schutzkonstruktion geschoßsicher , beispielsweise raketensicher sind und die Wände Öffnungen aufweisen, so daß atmosphärische Luft in die Konstruktion eintreten und aus ihr austreten kann.This task is carried out by the characterizing part of claim 1 specified features solved. The invention provides an extremely safe final heat sink or storage for power plants that have a thermal nuclear reactor of a common type, such as a light water reactor, for example a boiling water or pressurized water reactor, a heavy water reactor, a gas-cooled one High-temperature reactor, a fast breeder, a gas-cooled fast breeder, etc. In particular, the Invention represents an extremely safe last heat sink or storage for thermal nuclear power plants, the one Includes dry cooling device that can withstand all natural events and an external protective structure and has heat exchanger devices located therein. This heat sink is a closed system in the heat exchanger units are preferably arranged horizontally in individual assemblies and the walls and the Roof of the protective structure bulletproof, for example, are rocket-proof and the walls have openings so that atmospheric air can enter and exit the construction.

Demzufolge stellt die Erfindung einen letzten, raketensicheren Wärmeableiter für den Sicherheitsbereich oder Sicherheitsteil eines Kernkraftwerkes und ein Verfahren zur Ableitung von Restwärme aus dem Kraftwerk mit Hilfe des V/ärmeableiters dar. Der erfindungsgemäße Wärmeableiter umfasst einen geschlossenen Trockenkühlturm mit einem Lufteinlaß und Luftauslaß, wenigstens eine Wärmeaustauscherein richtung und wenigstens eine Tragkonstruktion , die ver-Accordingly, the invention provides a final, rocket-proof heat sink for the security area or Safety part of a nuclear power plant and a method for removing residual heat from the power plant with the help of the V / heat sink. The heat sink according to the invention comprises a closed dry cooling tower with an air inlet and air outlet, at least one Wärmeaustauscherein direction and at least one supporting structure that

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tikal auf dem Fundament des Turmes aufruht und in diesem verankert ist, wobei Luft durch den Einlaß eingeführt wird, durch den Wärmeaustauscher hindurchtritt und von der Tragkonstruktion in Richtung des Auslasses abgelenkt wird.tically rests on the foundation of the tower and anchored in it with air being introduced through the inlet, passing through the heat exchanger and from the support structure is deflected in the direction of the outlet.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen, sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further features, details and advantages of the device according to the invention and the method according to the invention emerge from the following description of some preferred embodiments, as well as on the basis of the drawings. Show:

Fig. 1 ein Flußdiagramm eines im wesentlichen bekannten Reaktorkühlwassersystems, das gewöhnlich in üblichen Kernkraftwerken verwendet wird, ohne Einschluß des erfindungsgemäßen letzten Wärmeabieiters. Die gestrichelten Linien deuten an, daß der Teil-Kühlwasseraustauscher der bekannten Konstruktion durch den erfindungsgemäßen letzten Wärmeableiter ersetzt werden kann;Fig. 1 is a flow diagram of a substantially known reactor cooling water system commonly used in conventional nuclear power plants is used without including the final heat sink of the present invention. The dashed lines indicate that the partial cooling water exchanger of the known construction can be replaced by the last heat sink according to the invention;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen teilweise dargestellten Flußplan eines Kernkraftwerkes, der zwei thermische Kernreaktoren an entgegengesetzten Seiten zeigt, die jeweils mit letzten Wärmeableitern gemäß der Erfindung verbunden sind;Fig. 2 is a plan view of a partially illustrated flow diagram of a nuclear power plant, the two thermal nuclear reactors shows on opposite sides each associated with final heat sinks according to the invention;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen letzten Wärmeabieiters mit fünf Wärmeaustauscher-Baugruppen ;3 shows a plan view of an embodiment of the last heat sink according to the invention with five heat exchanger assemblies ;

Figo 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht mit dem Wärmeaustauscher und Baugruppen gemäß Fig. 3;4 shows a partially sectioned side view the heat exchanger and assemblies according to FIG. 3;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht mit Wärmetauschern entlang der Linie 5-5 in Fig. 3, die den Fluß der atmosphärischen Luft veranschaulicht, die in den erfin dungsgemäßen Wärmeableiter eintritt und aus diesem austritt;Fig. 5 is a side elevational view, partially in section, of heat exchangers taken along line 5-5 in Fig. 3 showing the flow the atmospheric air illustrated in the inventions to the invention Heat sink enters and exits;

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Figuren 5a und 5b abgewandelte Ausführungsformen von Austauscher-Anordnung en undFIGS. 5a and 5b modified embodiments of the exchanger arrangement en and

Fig. 6 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Seitenansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 3, die zeigt,wie die Wärmeaustauscher -Bauteile an der Schutzkonstruktion, in der sie angeordnet sind, befestigt sind.Fig. 6 is an enlarged, partially sectioned side view taken along line 6-6 in Fig. 3 showing how the heat exchanger components are attached to the protective structure in which they are arranged.

Wie bereits oben erwähnt, ist der letzte Wärmeableiter für ein thermisches Kernkraftwerk vorwiegend zur Erfüllung verschiedener Sicherheitsfunktionen wie dem Ableiten von Restwärme nach einem Abschalten des Reaktors oder einem Betriebsunfall vorgesehen. Der letzte Wärmeableiter muß vollständig widerstandsfähig gegen Naturereignisse sein und einen sicheren Schutz gegen Geschosse , wie z.B. Raketen, bieten. Die Bedeutung des letzten Wärmeabieiters ist so groß, daß, wenn während des Kraftwerkbetriebes seine Leistungsfähigkeit aus irgendeinem Grund bedroht ist, dem Kraftwerksbetrieb Beschränkungen auferlegt werden müssen. Der letzte Wärmeableiter ist darüber hinaus , wie sein Name schon sagt, der letzte Wärmeabscheider für das Kernreaktor-Kühlsystem.As mentioned above, the last heat sink for a thermal nuclear power plant is primarily for Fulfillment of various safety functions such as the dissipation of residual heat after a shutdown of the reactor or a Industrial accident planned. The last heat sink must be completely resistant to natural events and offer reliable protection against projectiles such as missiles. The importance of the last heat sink is so great that if its efficiency is threatened for any reason during the operation of the power plant, the operation of the power plant Restrictions need to be imposed. The last heat sink is, as its name suggests, the last heat separator for the nuclear reactor cooling system.

Fig. 1 zeigt ein typisches Kernreaktorkühlsystem. Dabei ist in Fig. 1 ein doppeltes Reaktorkühlsystem dargestellt, von dem immer nur jeweils eins zu Kühlzwecken tatsächlich benutzt wird. Das doppelte oder zweite System ist aus Gründen staatlicher oder behördlicher Vorschriften für Sicherheits zwecke erforderlich, so daß es entweder im Notfall oder in dem Falle, daß das andere Reaktorkühlsystem abgeschaltet oder aus einem anderen Grunde außer Betrieb ist, genutzt werden kann. Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 10 für ein thermisches Kernreaktorgefäß 11. Reaktorkühlmittel, im allgemeinen Wasser, wird mit Hilfe nicht dargestellter Einrichtungen durch den ReaktorkernFigure 1 shows a typical nuclear reactor cooling system. A double reactor cooling system is shown in FIG. 1, only one of which is actually used for cooling purposes at a time. The double or second system is for reasons State or agency regulations are required for safety purposes so that it is either in an emergency or in the In the event that the other reactor cooling system is switched off or is out of order for some other reason, it can be used. Fig. 1 shows a housing 10 for a thermal nuclear reactor vessel 11. Reactor coolant, generally water, is with Help not shown facilities through the reactor core

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hindurchgeleitet, und dieses Kühlmittel bremst oder kühlt den Reaktor, indem es Restwärme von einem Teil des Kühlmittels abführt, das sich in dem Becken 12 ansammelt, in dem es mit Hilfe einer Umlaufpumpe durch den Restwärmeabfuhraustauscher 13 durchlauft, und Austauscherablaufwasser zum Reaktorkern zurückfließt. Der Rückstand des angesammelten Kühlmittels im Becken 12 wird zu einem Eindämmungssprühtauscher gepumpt, in dem ein großer Teil der radioaktiven Verseuchung entfernt wird, wobei ein stark radioaktiver Strom vom Austauscher zum Gehäuse 10 zurückgeleitet und in dessen Inneres hinein gesprüht wird und ein schwach radioaktiver Strom zu einem Umlaufstrom vom Restwärme-Abfuhraustauscher 13 befördert wird zur weiteren Restwärmeableitung.passed through it, and this coolant slows down or cools the reactor by removing residual heat from part of the coolant dissipates, which collects in the basin 12, in which it with the help of a circulation pump through the residual heat removal exchanger 13 runs through, and exchanger drain water to the reactor core flows back. The residue of the accumulated coolant in the basin 12 is pumped to a containment spray exchanger in which a large part of the radioactive contamination is removed is, with a highly radioactive stream returned from the exchanger to the housing 10 and sprayed into the interior thereof and a weakly radioactive stream is conveyed to a circulating stream from the residual heat removal exchanger 13 is used for further residual heat dissipation.

Die zusammengefassten Ströme werden dann zu einer Endkühlstufe in dem Texlkühlwasseraustauscher 15 gepumpt, von wo der Hauptteil des anfallenden Ablaufwassers zu dem Restwärmeabfuhraustauscher 13 zurückfließt, um zu dessen Kühlfunktion beizutragen. Der Rest des Ablaufwassers vom Austauscher 15 wird zu einem Hilfslädungsaustauscher 16 weiter geleitet, in dem er dazu verwendet wird, Kühlung für nicht dargestellte Funktionen auszuführen, und von dort wird er mit Hilfe einer Pumpe zu dem Austauscher 15 zurückgeleitet. In Fig. 2 ist ein teilweiser Grundriß einer Reaktoranlage dargestellt. Das Gehäuse 10 für den thermischen Kern 11 ist über Leitungen mit fern erfindungsgemäßen letzten Wärmeableiter verbunden, der doppelte Wärmeaustauscher-Einheiten 18 "in vollständig geschlossener Bauweise mit langgestreckter Oberfläche umfasst, die in parallel miteinander verbundenen Baugruppen angeordnet sind, um so die erforderliche Kühlung durchzuführen. Jeder Austauscher kann zur Optimierung seiner Ausbildung hinsichtlich der Wärmeübertragung eine Mehrzahl von Reihendurchlässen aufweisen. Der Austauscher arbeitet unter mechanischem Druck, der durch axiale Strömungsflügel hervorgerufen wird, und der mechanische Druck kann entweder erzwungen oder induziert sein. In den Zeichnungen ist eine Anordnung mit erzwungenem Druck dargestellt. Jede dieser Ein-The pooled streams are then pumped from to a final cooling stage in the textile cooling water exchanger 15 where the main part of the resulting waste water to the residual heat removal exchanger 13 flows back to contribute to its cooling function. The rest of the drain water from the exchanger 15 is passed on to an auxiliary charge exchanger 16, in which it is used to provide cooling for not shown Perform functions, and from there it is returned to the exchanger 15 by means of a pump. In Fig. 2 is a partial plan view of a reactor plant. The housing 10 for the thermal core 11 is over Lines connected to the last heat sink according to the invention, the double heat exchanger units 18 "in Completely closed construction with elongated surface includes, in parallel connected assemblies are arranged so as to carry out the required cooling. Each exchanger can optimize its Training have a plurality of row passages with regard to the heat transfer. The exchanger is working under mechanical pressure, which is caused by axial flow vanes, and the mechanical pressure can either be forced or induced. A forced pressure arrangement is shown in the drawings. Each of these

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heiten stellt einen mit mechanischem Druck betriebenen Wasser- Luft- Austauscher dar, die in einer geschlossenen Schutzkonstruktion vollständig eingeschlossen sind, die allgemein mit 19 bezeichnet ist (Fig. 5).units represents a water-air exchanger operated with mechanical pressure, which is in a closed Protective structure are completely enclosed, which is indicated generally at 19 (Fig. 5).

Die Schutzkonstruktion 19 umfasst eine geschlossene Einfassung (d.h. ein Bauwerk) mit vertikalen Wänden und einem gewölbten Dach und steht auf einem seismischen Puffer 25 (teilweise dargestellt) und ist mit diesem verbunden, wobei der seismische Puffer zweckmäßige Teile wie Scherkeile aufweist, um die Konstruktion mit dem Gelände der Anlage fest zu verbinden. Die vertikalen Wände der Konstruktion enthalten Öffnungen, die es erlauben, daß atmosphärische Luft eintritt, die Konstruktion durchläuft und wieder austritt. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, hat die Konstruktion 19 Innenwände 20, an denen Querträger 21 befestigt sind, die sich zwischen diesen Wänden und der Außenwand der Anlage erstrecken und die Austauscher -Einheiten tragen. Die Austauscher-Einheiten 18 sind an dem Träger 20 oberhalb der Öffnungen befestigt, wodurch die Konstruktion 19 Sichtlinienschutz gegen Geschosse , wie Z.B.Raketen, bietet. Während die Anordnung der Austauscher-Einheiten 18 horizontal dargestellt ist, sind auch eine Vielzahl anderer Formen möglich, die gleichwertig sind, wie z.B. A-förmige Anordnung , wie in Fig. 5a dargestellt, geneigte Anordnung , wie in Fig. 5b dargestellt, vertikale Anordnung usw. Das gewölbte Dach der Konstruktion 19 bietet ebenfalls Schutz gegen Geschosse mit anderer Flugbahn als aus der Sichtlinie. Zusätzlich können Außenwände errichtet werden, die Schutz gegen Geschosse wie Raketen bieten.The protective structure 19 comprises a closed enclosure (ie a structure) with vertical walls and a domed roof and stands on and is connected to a seismic buffer 25 (partially shown), the seismic buffer having suitable parts such as shear wedges to the structure with to be firmly connected to the site of the facility. The vertical walls of the structure contain openings which allow atmospheric air to enter, pass through the structure and exit again. As can be seen from Fig. 5, the structure 19 has inner walls 20 to which cross members 21 are attached, which extend between these walls and the outer wall of the plant and which carry the exchanger units. The exchanger units 18 are attached to the support 20 above the openings, whereby the structure 19 provides line-of-sight protection from projectiles such as ZB missiles. While the arrangement of the exchanger units 18 is shown horizontally, a variety of other forms are possible which are equivalent, such as an A-shaped arrangement as shown in FIG. 5a, inclined arrangement as shown in FIG. 5b, vertical arrangement etc. The domed roof of the structure 19 also provides protection against projectiles with a different trajectory than from the line of sight. In addition, outer walls can be erected that offer protection against projectiles such as missiles.

Um die Möglichkeit eines Zurückfließens der er hitzten Kühlluft zum Kühllufteinlaß soweit wie möglichTo the possibility of a flow back he heated cooling air to the cooling air inlet as far as possible

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auszuschließen, ist der Kühllufteinlaß auf einer Seite der Schutzkonstruktion 18 und der Auslaß der erhitzten Luft auf der entgegengesetzten Seite (wie in Fig. 5 dargestellt) angeordnet. Somit hat der Auslaß einen großen Abstand von dem Einlaß.. In dem Fall, daß Wind von der Auslaßseite in Richtung auf die Einlaßseite weht, ist durch diese Trennung ein ausreichender Abzug der heißen Luft gewährleistet.to be excluded, the cooling air inlet on one side of the protective structure 18 and the outlet of the heated one Air placed on the opposite side (as shown in Fig. 5). Thus the outlet has a large one Distance from the inlet .. In the event that the wind blows from the outlet side towards the inlet side, is this separation ensures that the hot air is sufficiently extracted.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind Hebeeinrichtungen an dem gewölbten Dach der Schutzkonstruktion 19 befestigt und innen daran aufgehängt, und diese Einrichtung ermöglicht die Anbringung der Wärmeaustauschereinheiten 18 und der Querträger 21.As shown in FIG. 5, there are lifting devices on the arched roof of the protective structure 19 attached and internally suspended thereon, and this means enables the heat exchanger units to be attached 18 and the cross member 21.

Hinsichtlich der betrieblichen Probleme in Zusammenhang mit seismischen Ereignissen müssen Konstruktionselemente , die die Schutzeinfassung 19 und die darin befestigten Wärmeaustauscher-Einheiten 18 betreffen und diese tragen, nach Regierungsbestimmungen fähig sein, den Kräften standzuhalten, die durch ein seiemisches Ereignis hervorgerufen werden, ohne daß sie irgendeinen Schaden nehmen. Daraus ergeben sich eine Vielzahl von Konstruktionsproblemen, die die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ,die aus Stahlbeton oder ähnlichem steinartigen Material besteht, löst. Ein Beispiel dafür ist in Fig. 6 dargestellt, die ein f etwa H-förmiges Bauteil 23 zeigt. Das Bauteil 23 besteht in einer bevorzugten Ausführungsform aus Stahlbeton und trägt sowohl die Querträger 21, als auch die Austauscher Einheiten 18 , die daran mit Einrichtungen, die allgemein das Bezugszexchen 24 tragen, befestigt sind.With regard to operational problems related to seismic events, structural elements that attached the protective bezel 19 and those therein Heat exchanger units 18 relate to and carry, according to government regulations, the forces to withstand which are caused by a seiemic event without being damaged in any way. This gives rise to a number of design problems which the preferred embodiment of the invention, the consists of reinforced concrete or similar stone-like material, solves. An example of this is shown in Fig. 6, which is a f shows an approximately H-shaped component 23. The component 23 consists in a preferred embodiment made of reinforced concrete and carries both the cross member 21 and the exchanger units 18 attached thereto by means generally indicated at 24.

Wie beispielsweise in den Fig. 5, 5a und 5b gezeigt ist, ist ein Tragbauteil 20 vertikal auf dem Fundament desFor example, as shown in Figs. 5, 5a and 5b, a support member 20 is vertically on the foundation of the

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Kühlturms befestigt und lenkt die Kühlluft , die durch den Wärmeaustauscher hindurchgeströmt ist, zum Auslaß des Kühlturmes ab. Diese Tragbauteile können eine Viel zahl von Größen und Formen haben, und sie können zusätzliche Luft ablenkende Flächen aufweisen.The cooling tower is attached and directs the cooling air that passes through has flowed through the heat exchanger, to the outlet of the cooling tower. These supporting components can number a lot of sizes and shapes, and they may have additional air deflecting surfaces.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments.

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Claims

Rich! and Reichel

Parksiraße 13 9587

Fiankiuri a. M. 1

The Lummus Company, Bloomfield, New Jersey, V.St.A.

Claims

(l) Last heat sink for a nuclear power plant, "characterized by at least one closed cooling tower with an air inlet and an air outlet on the outer sides of the tower, at least one heat exchanger device which is attached to the inner end of one of the outer sides of the tower, and at least one support member (20 ) vertically mounted on the foundation of the tower with air introduced through the inlet and passed through the heat exchanger (18) being diverted from the support member to the outlet.

2. Process for removing residual heat from a nuclear power plant ,

characterized in that a final heat sink with a closed hot contaminated water and cooling air are supplied to a dry cooling tower with an air inlet and an air outlet and that the heated air is discharged from the cooling tower.

3. The method according to claim 2,
characterized in that the hot contaminated water is radioactively contaminated.