DE3047909C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Seitenreflektor für eine gasgekühlte Kernreaktoranlage mit einer Schüttung kugel­ förmiger Brennelemente, der aus vielen miteinander ver­ bundenen Reflektorsteinen besteht und in Form eines ver­ tikal angeordneten Hohlzylinders ausgebildet ist, dessen Innenwand den Reaktorkern umgibt und der in seinem unte­ ren Bereich über einen in den Hohlzylinder hineinragen­ den Bodenreflektor abgeschlossen ist und sich radial über mehrere Stützelemente am thermischen Schild bzw. am Liner abstützt.

Ein derartiger Seitenreflektor ist aus der DE-OS 23 54 540 bekannt.

Zwischen den hexagonalen Säulen des Bodenreflektors kann es durch Kräfte aus der Brennelementeschüttung und durch auftretende thermische Dehnungen zu Spaltbildungen kom­ men, deren Aufsummierung durch radiale Stützkräfte zu verhindern ist. Diese Stützkräfte, die über den Seiten­ reflektor in den Bodenreflektor eingeleitet werden, müs­ sen bei allen Betriebszuständen wirksam sein. Das heißt, der Seitenreflektor muß sich den betriebsbedingten ra­ dialen Verschiebungen des Bodens anpassen können. Beim Anfahren und Abfahren des Reaktors wird der Bodenreflek­ tor wesentlich schneller aufgeheizt als der Seitenre­ flektor. Oberhalb des Bodenreflektors führen die radialen Seitenreflektorverschiebungen bedingt durch Kräfte aus der Brennelementeschüttung sowie durch die äußeren Stützkräfte und Gasdruckbelastungen zu hohen Bauteilbe­ anspruchungen. Diese können jedoch vermieden werden, wenn sich der untere Seitenreflektorteil unabhängig vom oberen Seitenreflektorteil verschieben kann.

Auf Seite 43 und 44 des Buches "Hütte Gesellschaft für Technische Information mbH: Hütte, Physikhütte 29. Auf­ lage, Berlin: Verlag von Wilhlem Ernst und Sohn, 1971" sind ebene Gleichgewichtsfälle der graphischen Statik dargestellt. Unter Auflagerungen ist dort die Funktion einer Pendelstütze erläutert.

Ferner sind aus der DE-OS 25 19 439 zylindrische Trag­ säulen zum Abstützen eines Reaktorchores bekannt, die vertikal angeordnet und in Lagereinsätzen radial beweg­ lich gelagert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kernreaktor der eingangs genannten Art, kritische Bau­ teilbeanspruchungen infolge unterschiedlicher Ausdehnun­ gen von Seiten- und Bodenreflektor zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Seitenreflektor im Bereich der oberen Kante des Bo­ denreflektors horizontal geteilt ist und die beiden so entstandenen Hohlzylinder an der Teilungsfläche mittels Pendelstützen miteinander beweglich verbunden sind.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß durch eine mehrteilige Ausbildung des Seitenreflektors in Form von auf­ einandergestellten Zylindern, sich der Seitenreflektor den auftretenden Kräfteeinwirkungen ohne mechanische Beschädi­ gungen anpassen und die Belastungen aufnehmen kann. Es wurde nachgewiesen, daß sich das Maximum der Seitenreflektorbe­ lastung im Bereich der oberen Kante des Bodenreflektors be­ findet. Erfindungsgemäß ist in diesem Bereich der Seiten­ reflektor in zwei Teile geteilt, die aufeinandergestellt sind und über Pendelstützen verbunden sind. Hierbei sind die Pendel­ stützen vertikal in Lagereinsätzen angeordnet und radial be­ weglich. Bei einer radialen Dehnung des Bodenreflektors kann der den Bodenreflektor umgebende Bereich des Seitenreflektors den Dehnungen folgen. Da der Dehnungsintervall des Boden­ reflektors bzw. des unteren Bereiches des Seitenreflektors mit dem Auslenkungsintervall der Pendelstützen abgestimmt ist, kommt es vom unteren Teil des Seitenreflektors auf seinen oberen Teil zu keiner Kräfteübertragung, die von der Dehnung des Bodenreflektors herrührt.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß der höchstbelastete Bereich beim Seiten­ reflektor weitgehend entlastet wird, in dem sich der Seitenreflektor den gegebenen Belastungen durch seine Ausbil­ dung anpassen kann. Alle Außendruckbelastungen des unteren Seitenreflektorteils werden in den Bodenreflektor eingeleitet, während oberhalb des Bodens diese Belastungen durch Druckring­ tragwirkung der äußeren Zylinderwand oder durch die Brennelemente­ schüttung aufgenommen werden. Die Innendruckbelastungen des Seitenreflektors werden durch die radial angeordneten Stütz­ elemente aufgenommen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammen­ hang mit der schematischen Zeichnung hervor. Hierbei zeigt

Fig. 1 einen Reaktorkern mit einem Reflektor,

Fig. 2 eine Verbindungsstelle mit Pendelstützen,

Fig. 3 eine Verbindungsstelle im Querschnitt.

In Fig. 1 ist ein Reaktorkern 1 dargestellt, der durch einen Seitenreflektor 2, einer Reflektordecke 3 und einem Boden­ reflektor 4 abgeschlossen ist. Der Seitenreflektor 2 besteht aus einer inneren Zylinderwand 5 und aus einer äußeren Zylinderwand 6 und ist aus vielen miteinander verbundenen Reflektorsteinen 7, 8 ausgebildet. Im Bereich der oberen Kante 9 des Bodenreflektors 4 ist der Seitenreflektor 2 horizontal getrennt, die Teile des Seitenreflektors 10, 11 sind über mehrere Pendelstützen 12 verbunden und auf einer Bodenlage 15 gelagert. Der Bodenreflektor 4 besteht aus mehreren hexago­ nalen Säulen 16, 17 und stützt sich über Tragsäulen 18, 19 auf der Bodenlage 15 ab. Für die Brennelemente 20 sind vier Kugelabzugsrohr 21 vorgesehen.

In Fig. 2 ist eine Verbindungsstelle 22 im Bereich der oberen Kante 9 des Bodenreflektors 4 dargestellt. Die innere Zylinder­ wand 5 und die äußere Zylinderwand 6 des oberen Teiles 10 des Seitenreflektors 2 sind in diesem Bereich über Pendel­ stützen 12, 13, 14 mit dem unteren Teil 11 des Seitenreflektors 2 verbunden, wobei die Pendelstützen 12 in Lagereinsätzen 27, 28 angeordnet sind. Jede von den Pendelstützen 12, 13, 14 ist in einer entsprechenden Ausnehmung 25, 29, 30 vertikal angeordnet und kann sich radial auslenken. Bei dieser Ausbildung des Seitenreflektors 2 kann sich der untere Teil 11 unabhängig vom oberen Teil 10 radial verschieben.

Der Schnitt A-B in Fig. 3 zeigt einen Teil der Verbindungs­ stelle 22 der beiden Teile 10, 11 des Seitenreflektors 2 und die Lagereinsätze 27, 27 a im Querschnitt. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, haben die Reflektorsteine 26 der inneren Zylinderwand 5 kleinere Maße als die Reflektorsteine 23, 32 der äußeren Zylinderwand 6. Die in beiden Zylinderwänden 5, 6 ausgebildeten Ausnehmungen 25, 29, 30 haben einen ellipsoid­ artigen Querschnitt, wodurch die in ihnen angeordneten Pendel­ stützen 13, 14, 12, 31 radial (in bezug zur Hauptachse des Reaktorkerns 1) beweglich sind. Die im äußeren Seitenreflektor 6 ausgebildeten Lagereinsätze 27, 27 a und die in ihnen ange­ ordneten Pendelstützen 12, 31 sind entsprechend der Größe der Reflektorsteine 23, 32 dimensioniert.

Sowohl die Reflektorsteine 26 der inneren Zylinderwand 5 als auch die Reflektorsteine 23, 32 der äußeren Zylinderwand 6 sind jeweils durch Keile 33, 34 miteinander verbunden.

• Bezugszeichenliste  1 Reaktorkern
   2 Seitenreflektor
   3 Deckenreflektor
   4 Kernboden
   5 innere Zylinderwand
   6 äußere Zylinderwand
   7, 8 Reflektorsteine
   9 obere Kante
  10, 11 Teile des Seitenreflektors
  12, 13, 14 Pendelstützen
  15 Bodenplatte
  16, 17 Säulen
  18, 19 Stützelemente
  20 Brennelemente
  21 Kugelabzugsrohr
  22 Verbindungsstelle
  23, 24, 26 Reflektorsteine
  27, 28 Lagereinsätze
  29, 30 Ausnehmung
  31 Pendelstütze
  32 Reflektorstein
  25 Ausnehmung

Claims (4)

1. Seitenreflektor für eine gasgekühlte Kernreaktoranlage mit einer Schüttung kugelförmiger Brennelemente, der aus vielen miteinander verbundenen Reflektorsteinen besteht und in Form eines vertikal an­ geordneten Hohlzylinders ausgebildet ist, dessen Innen­ wand den Reaktorkern umgibt und der in seinem unteren Bereich über einen in den Hohlzylinder hineinragenden Bodenreflektor abgeschlossen ist und sich radial über mehrere Stützelemente am thermischen Schild bzw. am Li­ ner abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenre­ flektor im Bereich der oberen Kante (9) des Bodenreflek­ tors (4) horizontal geteilt ist und die beiden so ent­ standenen Hohlzylinder (10, 11) an der Teilungsfläche mittels Pendelstützen (12, 13, 14) miteinander beweglich verbunden sind.

2. Seitenreflektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pendelstützen (12, 13, 14) vertikal angeordnet und als Zylinder ausgebildet sind.

3. Seitenreflektor nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstützen (12, 13, 14) radial beweg­ lich sind.

4. Seitenreflektor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstützen (12) in Lagereinsätzen (27, 28) angeordnet sind.