DE3040606A1 - Seitenreflektor fuer kernreaktoranlagen - Google Patents

Seitenreflektor fuer kernreaktoranlagen

Info

Publication number
DE3040606A1
DE3040606A1 DE19803040606 DE3040606A DE3040606A1 DE 3040606 A1 DE3040606 A1 DE 3040606A1 DE 19803040606 DE19803040606 DE 19803040606 DE 3040606 A DE3040606 A DE 3040606A DE 3040606 A1 DE3040606 A1 DE 3040606A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
side reflector
reflector
gas
wall
columns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19803040606
Other languages
English (en)
Other versions
DE3040606C2 (de
Inventor
Claus Dr. 6702 Bad Dürkheim Elter
Edgar 6800 Mannheim Hornischer
Hans-Georg 6834 Ketsch Schwiers
Josef Dipl.-Ing. 7521 Hambrücken Schöning
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Original Assignee
Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH
Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH, Hochtemperatur Reaktorbau GmbH filed Critical Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH
Priority to DE19803040606 priority Critical patent/DE3040606A1/de
Publication of DE3040606A1 publication Critical patent/DE3040606A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3040606C2 publication Critical patent/DE3040606C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/07Pebble-bed reactors; Reactors with granular fuel
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C11/00Shielding structurally associated with the reactor
    • G21C11/06Reflecting shields, i.e. for minimising loss of neutrons
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Description

  • Seitenreflektor für Kernreaktoranlagen
  • Die Erfindung betrifft einen Seitenreflektor für Kernreaktoranlagen, insbsondere-für gasgekühlte Kernreaktoranlagen mit einer Schüttung kugelförmiger Brennelemente, der aus einer Vielzahl von vertikalen Säulen aus übereinandergestellten C,raphitblcicken besteht, die einen zylinderartigen Hohlraum für die Aufnahme von kugelförmigen Brennelementen umschließen, dessen Außenwand sich über mehrere horizontal angeordnete Stützelemente am thermischen Schild bzw. am Liner abstützt und der von'oben über einen Deckenreflektor und von unten über einen in den Hohlzylinder hineinragenden Bodenreflektor abgeschlossen ist'.
  • Bei gasgekühlten Xernreaktoranlagen mit kugelförmigen Brennelementen haben die Graphiteinbauten mehrere Aufgaben zu erfüllen, zum einen wirken sie als Reflektor für die Neutronendie bei der Kernspaltung produzierten Neutronen werden vom Reflektor in den Reaktorkern reflektiert -, und zum anderen werden sie als Baumaterial für die Herstellung des für die Brennelemente dienendes Aufnahmeraumes verwendet. Der Aufnahm£'-raum wird bekannterweise zylinderartig ausgebildet und ist von einem Deckenreflektor, einem Seitenreflektor und einem Bodenreflektor umgeben. Der Seitenreflektor wird gewöhnlich als ein Hohlzylinder ausgebildet, der aus mehreren vertikalen Säulen aufgebaut ist, die jeweils aus Graphitblöcken zusammengesetzt sind und einen inneren Zylindermantel bilden.
  • Dieser innere Zylindermantel kann von einem äußeren Zylindermantel umgeben sein, der ebenfalls aus vertikalen Säulen und Graphitblöcken aufgebaut ist. Die Graphitblöcke des inneren Zylindermantels weisen kleinere Maße auf, als di Graphitblöcke des äußeren Zylindermantels. Dies wird im wescXntlichen darauf zurückgeführt, daß der große TemlJeraturgradient zwischen der Außen- und Innenwand des inneren Zylindermanteels bei kleineren Graphitblöcken merklich besser aufgenommen werden kann als bei großen Graphitblöcken. Eine weitere Belastung, der- die Innenwand des Seitenreflektors ausgesetzt ist, rührt von der enormen Neutronenemission des Reaktorkerns her.
  • Innerhalb der Säulen sind die Graphitblöcke, sowohl die äußeren als auch die inneren, gegeneinander durch Dübel fixiert.
  • Die Graphitblöcke des inneren Zylindermantels können zusätzlich noch innerhalb der Ringlage durch Keile mitesin.ander vir bunden sein Die Graphitblöcke des äußeren Zylindermantels weisen Stützbolzen auf, über die Horizontalkräfte, die.aus dem Kugelhaufen beim direkten Einfahren von Absorberstäben in den Kugelhaufen herrühren, auf den thermischen Schild übertragen werden. Während des Reaktorbetriebs wird im Reaktorkern eine Temperatur von ca. 10000 erreicht, was zur Folge hat, daß sich der Seitenreflektor radial dehnt, wodurch zwischen den ursprünglich eng anliegenden Säulen Spalte entstehen können.
  • Das Kühlgas (Helium), das über den Deckenreflektor in den Reaktorkern hineinströmt und durch die Brennelementeschüttung gedrückt wird, verläßt den Reaktorkern durch den Bodenreflektor, wird nach einer im Heißgassammelraum, der' sich zwischen dem Bodenreflektor und einer Bodenplatte- befindet, erfolgten Durchmischung über Heißgasleitungen zu den Dampferzeugern bzw. Gasturbinen geleitet. Nach der Wärmeabgabe.
  • bzw. Entspannung wird das Kühlgas über eine Kaltgasleitung wieder in den Reaktorkern geführt, wodurch der Gaskreislauf geschlossen ist. Ein Teil der Kaltgasleitung kann zwischen dem Sei tenreflek tor und dem thermischen Schild bzw. Liner ausgebildet sein, was zur Kühlung des Seitenreflektors führt und gleichzeitig verhindert, daß der Liner überhitzt wird.
  • Aufgrund des Strömungswiderstandes durch die Brennelementeschüttung besteht zwischen dem Kaltgas (im Spalt zwischen dem Seitenreflektor und dem thermischen Schild)-und dem Heißgas (im Reaktorkern) ein Druckgefälle von ca. 0,5 bar, war zur Folge hat, daß das Kaltgas durch die zwischen den Säulen bestehenden Spalte in den Reaktorkern strömen kann.
  • Durch die vorhandene Vielzahl der Spalte zwischen den Säulen kann eine erhebliche Menge von Kaltgas in den Reaktorkern hineinströmen, was zur unerwünschten Herabsetzung der Temperatur beim Heißgas führen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen an sich bekannten Seitenreflektor für gasgekühlte Kernreaktoranlagen so auszubilden, daß keine nennenswerte Kühlgasmenge durch ihnen den Reaktorkern hineinströmt.
  • Diese Aufgabe wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in der Außenwand des Seitenreflektors zwischen den Säulen bestehenden Spalte mit Dichtungen versehen sind.
  • Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß ohne eine zusätzLiche Rearbcitung der Außenwand bzw. der einzelnen Graphitblöcke des Seitenreflektors vor der Inbetriebnahme des Reaktors eine ausreichende Abdichtung des Seitenreflektors erreicht wird, wodurch das Durchströmen des Kühlgases durch den Seitenreflektor verhindert wird.
  • Erfindungsgemäß wird das Abdichten der zwischen den Säulen bestehenden Spalte durch Metallbänder erreicht, die von mehreren an der Außenwand des Seitenreflektors angeordneten Laschen fixiert werden. Eine derartige Befestigung des Metallbandes dessen Breite ca. 300 mm und Stärke ca. 1 mm beträgt, ermöglicht durch den vorhandenen Spielraum zwischen den Laschen und dem Metallband, eine einfache Anpassung an die gegebenen Veränderungen bei der Außenwand sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung. Die Laschen können an die Außenwand angeschraubt oder angenagelt werden und weisen eine ausreichende und gewünschte Elastizität auf, durch die das Metallband nach der Anbringung in die Laschen an die Wand des Seitenreflektors gepreßt wird. Bei einer radialen Dehnung des Seitenreflektors vergrößert sich der Umfang des Seitenreflektors. und die Spalte zwischen den Säulen können bis zu 1 mm groß werden. Da die Metallbänder wesentlich breiter sind als der Spalt zwischen den Säulen, bleiben die Spalte weiterhin gasdicht abgedeckt.
  • Außer der einfachen Montage und wirtschaftlich günstigen Herstellung der Dichtvorrichtung, kann die erfindungsgemäße Dichtung bei wiederkehrenden Prüfungen einfach besichtigt werden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit der schematischen Zeichnung hervor.
  • Hierbei zeigen Fig. 1 einen Reaktorkern im Längsschnitt, Fig. 2 einen Reaktorkern im Querschnitt nach der Linie A-B der Fig. 1, Fig. 3 eine Verbindungsstelle zwischen zwei Graphitblöcken des äußeren Seitenreflektors im Horizontalschnitt, Fig. 4 einen Teil der Außenwand des Seitenreflektors.
  • Der in der Fig. l'dargestellte Reflektor eines Reaktorkerns 1 besteht aus. einem hohlzylinderartigen Seitenreflektor 3, einem Deckenreflektor 5 und einem Bodenreflektor 7. Der Deckenreflektor 5 schließt den hohlzylindrischen Seitenreflektor 3 von oben und der Bodenreflektor 7 von unten ab. Der Bodenreflektor 7 stützt sich über mehrere zylinderförmige Säulen 9 an einer Bodenplatte 11 ab. Der Seitenreflektor 3 besteht aus einem inneren Seitenreflektor 13 und einem äußeren Seitenreflektor 15 und stützt sich über mehrere Stützelemente 17 horizontal am thermischen Schild 19 ab. Der Sitenreflektr 3 ist an der Bodenplatte 11 gelagert und mit ihr gasdicht verbunden, wodurch zwischen dem Bodenreflektor 7, der Bodenplatte 11 und dem Seitenreflektor 3 ein zylinderartiger Heißgassammelraum 21 ausgebildet ist. Die kugelförmigen Brennelemente 23, die vom Reaktorkern 1 aufgenommen, sind, werden von oben zugeschüttet und nach unten durch Abzüg 25 für die Brennelemente wieder abgezogen. Das Kühlgas durchströmt in Richtung der Pfeile den Reaktorkern 1 von oben nach unten, wird über die im Bodenreflektor 7 ausgebildeten Öffnungen (nicht dargestellt) in den Heißgassammelraum 21 geführt, wo eine Durchmischung des Heißgases erfolgt und von da über HeißgasleitunUen 27 zu den Dampferzeugern bzw. Gasturbinen (nicht dargestellt) geführt, wo es nach der Wärmeabgabe bzw.
  • Entspannung über Kaltgasleitungen 29 und den im Deckenreflektor 5 vorhandenen Schlitzen (nicht dargestellt) wieder in den Reaktorkern 1 geführt wird. Einen Teil der Kaltgasleitung 29 bildet der Spalt zwischen dem Seitenreflektor 3 und dem thermischen Schild 19. Da die kugelförmigen Brennelemente 23 ein Strömungswiderstand fur das Kühlgas bedeuten, ergibt sich ein Druckabfall des Kühlgases im Reaktorkern 1. Die Differenz zwischen dem Gasdruck in der Kaltgasleitung 29 und dem Reaktorkern 1 beträgt ca. 0,5 bar. Der Reaktorkern 1 und der Reflektor sind vom Liner 31 umgeben.
  • Fig. 2 zeigt einen Reaktorkern 1 im Querschnitt, der vom inneren Seitenreflektor 13 und dem äußeren Seitenreflektor 15 umgeben ist. Der innere und der äußere Seitenreflektor 13,15 bestehen aus mehreren Graphitsäulen 33,35, wobei die Graphitsäulen 33'des inneren Seitenreflektors 13 im Querschnitt kleiner sind als die Graphitsäulen 35 des äußeren Seitenreflektors 15.
  • Der in Fig. 3 dargestellte Spalt 37 zwischen zwei Reflektorsteinen 35 des äußeren Seitenreflektors 15, ist von einer an der Außenwand 41 des Seitenreflektors 3 angeordneten Dichtung 42, in diesem Ausführungsbeispiel Metallband, abgedeckt, die von den Laschen 43,45 an die Außenwand 41 gepreßt wird.
  • Die Laschen 43,45 sind an der Außenwand 41 angenagelt.
  • Fig.'4 zeigt einen Teil der Außenwand 41 des Seitenreflektors 3. Das Metallband 42 ist 300 mm breit, 1 mm stark und besteht aus mehreren Teilen, die ca. 1000 mm lang sind. Das Metallband 42 hat in horizontaler Richtung ein Spiel von 5 mm und vertikal 2 mm.

Claims (4)

  1. A n s p r ü c h e li Seitenreflektor für Kernreaktoranlagen,- insbesondere für gasgekühlte Kernreaktoranlagen mit einer Schüttung kugelförmiger Brennelemente, der aus einer Vielzahl von vertikalen Säulen aus übereinandergestellten Graphitbl.öcken besteht, die.
    einen zylinderartigen Hohlraum für die Aufnahme von kugelförmigen Brennelementen umschließen, dessen Außenwand sich über mehrere horizontal angeordnete Stützelemente am thermischen Schild bzw. am Liner abstützt und der von oben über einen Deckenreflektor und von unten über einen in den Hohlzylinder hineinragenden Bodenreflektor abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Außenwand (41) des Seitenreflektors (3) zwischen den Säulen bestehenden Spalte (37) mit Dichtungen (42) bestückt sind.
  2. 2. Seitenreflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (42) ein Metallband ist, das von mehreren an der Außenwand (41) des Seitenreflektors (3) angeordneten taschen (43,45) fixiert ist.
  3. 3. Seitenreflektor nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (42) ca. 300 mm breit und ca. 1 mm stark ist.
  4. 4. Seitenreflektor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (42)'in den Laschen (43,45) verschiebbar angeordnet ist.
DE19803040606 1980-10-29 1980-10-29 Seitenreflektor fuer kernreaktoranlagen Granted DE3040606A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803040606 DE3040606A1 (de) 1980-10-29 1980-10-29 Seitenreflektor fuer kernreaktoranlagen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803040606 DE3040606A1 (de) 1980-10-29 1980-10-29 Seitenreflektor fuer kernreaktoranlagen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3040606A1 true DE3040606A1 (de) 1982-05-27
DE3040606C2 DE3040606C2 (de) 1989-01-26

Family

ID=6115372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803040606 Granted DE3040606A1 (de) 1980-10-29 1980-10-29 Seitenreflektor fuer kernreaktoranlagen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3040606A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3047960A1 (de) * 1980-12-19 1982-07-08 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Hohlzylinderartiger seitenreflektor fuer kernreaktoren
WO2007091220A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-16 Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Limited Nuclear plant with a pebble bed nuclear reactor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3260650A (en) * 1963-12-27 1966-07-12 Wilbert A Kalk Reflector and coolant sealing structure for gas cooled nuclear reactor
DE2929741A1 (de) * 1979-07-23 1981-02-19 Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh Aus einer vielzahl von graphitbloecken bestehender tragboden fuer den kern eines kernreaktors mit kugelfoermigen brennelementen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3260650A (en) * 1963-12-27 1966-07-12 Wilbert A Kalk Reflector and coolant sealing structure for gas cooled nuclear reactor
DE2929741A1 (de) * 1979-07-23 1981-02-19 Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh Aus einer vielzahl von graphitbloecken bestehender tragboden fuer den kern eines kernreaktors mit kugelfoermigen brennelementen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3047960A1 (de) * 1980-12-19 1982-07-08 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Hohlzylinderartiger seitenreflektor fuer kernreaktoren
WO2007091220A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-16 Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Limited Nuclear plant with a pebble bed nuclear reactor
CN101331555B (zh) * 2006-02-09 2012-04-18 卵石床模块反应器控股有限公司 卵石床核反应堆核电站
US20120230458A1 (en) * 2006-02-09 2012-09-13 Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Limited Nuclear plant with a pebble bed nuclear reactor
US8817940B2 (en) 2006-02-09 2014-08-26 Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Limited Nuclear plant with a pebble bed nuclear reactor

Also Published As

Publication number Publication date
DE3040606C2 (de) 1989-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2217057C2 (de) Naturumlauf - Notkühlung für Kernreaktoren
DE1225314B (de) Atomkernreaktor mit zwei verschiedenen Druckzonen
DE2632466A1 (de) Waermeisoliervorrichtung fuer einen behaelter
DE1514964C3 (de) Schneller Leistungsbrutreaktor
DE3141734A1 (de) Kernreaktor mit einem gasgekuehlten kugelhaufen-kernreaktor
DE1261606B (de) Zwischen dem thermischen Schild und dem Kern eines Atomkernreaktors eingefuegter Reflektor
DE3603090A1 (de) Reaktordruckbehaelter aus beton fuer einen gasgekuehlten kernreaktor niedriger leistung
DE1149831B (de) Roehrensystem zur Abfuhr der Waerme aus Kernreaktoren
DE2404843A1 (de) Kernkraftwerk mit geschlossenem gaskuehlkreislauf
DE3040606A1 (de) Seitenreflektor fuer kernreaktoranlagen
DE2639877A1 (de) Gasturbinen-kraftanlage mit geschlossenem gaskreislauf
DE2800644C2 (de) Aus mehreren vorgespannten Druckbehältern bestehende Druckbehälteranordnung für eine Kernreaktoranlage
DE3030510C2 (de)
DE2243995A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur waermeisolation bei hoher temperatur
DE3047960A1 (de) Hohlzylinderartiger seitenreflektor fuer kernreaktoren
DE3027508C2 (de)
DE2414757C2 (de) Reflektorkühlung für Kugelhaufenreaktoren
DE3027507A1 (de) Mit einem gasturbosatz gekoppelter gasgekuehlter hochtemperaturreaktor
DE1859714U (de) Vorrichtung fuer das zu- und abfuehren eines die brennstoffkanaele eines heterogenen kernreaktors durchstroemenden kuehlmittels.
DE3027421A1 (de) In einer druckbehaelterkaverne installierter gasgekuehlter hochtemperaturrekator
AT217129B (de) Graphitmoderierter, strömungsgekühlter Kernreaktor
DE3027419C2 (de)
DE3048616C2 (de)
DE2925366A1 (de) Schacht fuer einen kernreaktor
AT229443B (de) Ebene Unterstützungsfläche für einen aus festem Material zusammengesetzten vertikalen Moderatoraufbau eines Kernreaktors

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: HOCHTEMPERATUR-REAKTORBAU GMBH, 4600 DORTMUND, DE

8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee