DE3048616C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Seitenreflektor für Kernre­ aktoren, insbesondere für gasgekühlte Kernreaktoren mit einer Schüttung kugelförmiger Brennelemente, der aus zusammengefügten Graphitblöcken ausgebildet ist und senkrechte Kanäle für stationäre und bewegliche Bau­ teile, die Absorberstäbe, aufweist.

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

Die der Schüttung kugelförmiger Elemente zugewandte Wand eines Seitenreflektors kann während des Reaktorbetriebes bis auf eine Temperatur von ca. 900°C erhitzt werden. Weitere Belastungen kann diese Wand durch die Neutronen- und Gamma-Strahlungen erfahren, die zu strukturellen Veränderungen und Verformungen führen können. Das Füll­ material der in den senkrechten Kanälen angeordneten Ab­ sorberstäben muß ausreichend gekühlt werden, da in den Absorberstäben selbst - zusätzlich zu der Erwärmung durch die Umgebung - durch Neutronen- und Gammaeinfang Wärme produziert wird. Eine ausreichende Kühlung der Absorberstäbe kann bekanntlich dadurch erreicht werden, daß durch die Kanäle Kühlgas geleitet wird. Durch die oben ausgeführten Verformungen der der Schüttung kugel­ förmiger Elemente zugewandten Wand des Seitenreflektors und der daraus resultierenden horizontalen Spaltbildung zwischen den Blöcken, können unerwünschte "Gasanschlüs­ se" an die Kanäle für die Absorberstäbe hergestellt wer­ den, wodurch entweder Kaltgas aus den Kanälen entweicht oder Heißgas aus dem Core in die Kanäle hineinströmt. Beide Situationen führen zur nachteiligen Überhitzung und dadurch auch zur Beschädigung der Absorberstäbe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dem Sei­ tenreflektor eines Kernreaktors durchquerenden und ver­ tikal verlaufenden Kanäle für stationäre oder bewegliche Bauteile, wie Absorberstäbe so auszubilden, daß eine ausreichende Kühlung dieser Bauteile während der gesam­ ten Reaktorbetriebszeit gewährleistet ist und durch den dazu verwendeten Kühlgasstrom keine nennenswerten Tempe­ raturgradienten in den Reflektorblöcken verursacht wer­ den.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Kanälen über deren ganze Länge koaxial Hülsen angebracht sind, die die Bauteile umgeben und die so miteinander verbunden sind, daß jeweils der Anfang der einen Hülse in das Ende der anderen hineingesteckt ist.

Nach der DE-OS 28 17 540 sind zwar im Deckenreflektor zwischen der Innenwand von Kanälen und den in den Kanä­ len befindlichen Bauteilen Graphithülsen eingebracht.

Diese Hülsen kleiden jedoch nur einen Teilabschnitt des jeweiligen Kanals aus und dienen in diesem Teilabschnitt lediglich der Strahlungsabschirmung. Zu Kühlzwecken oder zur thermischen Abschirmung über die gesamte Länge der Kanäle sind sie daher nicht geeignet.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Kanäle (Bohrungen) derart ausgebildet werden, daß die Gasentweichung zum Core bzw. die Gaseinströmung vom Core so minimal ist, daß die Stabkühlung dadurch nicht nen­ nenswert beeinflußt wird. Die vorgeschlagenen Hülsen werden während der Herstellung des Seitenreflektors in die vorher ausgebildeten Kanäle angeordnet, wobei das Ende der Hülse jeweils über die Deckfläche des zugehöri­ gen Graphitblocks hinausragt. Die in den Graphitblöcken ausgebildeten Kanäle für die Hülsen weisen an ihrem An­ fang und Ende jeweils eine Druchmesservergrößerung auf. Das aus dem Graphitblock herausragende Ende der Hülse ragt in den benachbarten Block hinein. Die Hülsen werden jeweils am Ende des Kanals in den einzelnen Reflektor­ blöcken gelagert und in die darunterliegenden Hülsen gesteckt. Die Hülsenauflagerungen und Steckverbindungen sind konstruktiv so ausgelegt, daß auftretende Verschie­ bungen des Seitenreflektors zwangslos aufgenommen werden können. Ein freier radialer Ringspalt zwischen den Hülsen und den Reflektorblöcken dient sowohl zur Dämmung des Wärmestromes als auch zum Ausgleich auftretender Verschie­ bungen. Lediglich an den Auflagerstellen besteht zwischen den Hülsen und den Reflektorblöcken ein direkter Kontakt. Vorteilhaft ist es, die Hülsen aus Graphit herzustellen, um die Wirksamkeit der Absorberstäbe nicht zu mindern.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß eine Kühlgasführung für Absorberstäbe er­ reicht wird, die während der gesamten Reaktorbetriebszeit keine nennenswerten Veränderungen erfährt und die keine nennenswerten Temperaturgradienten und damit Temperaturspan­ nungen in den Reflektorblöcken verursacht.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor.

In der Figur ist ein Teil des Seitenreflektors 1 mit einem Kanal 2 und Hülsen 3 dargestellt. Der Seitenreflektor 1 besteht aus zusammengefügten Graphitblöcken 4, die miteinander durch Dübel 5 verbunden sind. Der Kanal 2 verläuft vertikal durch den gesamten Seitenreflektor 1, wobei jeweils der An­ fang 6 und das Ende 7 des Kanals 2 in den Graphitblöcken 4 eine Durchmessererweiterung aufweist. Die Hülsen 3, deren Anfang 8 eine Durchmesserverringerung und das Ende 9 eine Durchmessererweiterung aufweist, sind miteinander durch Steck­ verbindungen verbunden. Das Ende 9 der Hülsen 3 ragt in den anschließenden Graphitblock hinein und der Anfang 8 der Hülse 3 erhält durch eine Verjüngung 10 oberhalb der Dichtfläche eine Durchmesserverringerung. Lediglich an den Auflagerstel­ len 12 besteht zwischen den Hülsen 3 und den Reflektorblöcken 4 ein direkter Kontakt. Der innere Durchmesser der Hülse 3 beträgt ca. 110 mm. Die Absorberstäbe (nicht dargestellt) werden von oben in die Kanäle 2 bzw. Hülsen 3 eingefahren und mit Kühlgas beaufschlagt.

Claims (6)

1. Seitenreflektor für Kernreaktoren, insbesondere für gasgekühlte Kernreaktoren, mit einer Schüttung ku­ gelförmiger Brennelemente, der aus zusammengefügten Gra­ phitblöcken ausgebildet ist und senkrechte Kanäle für stationäre und bewegliche Bauteile, wie Absorberstäbe, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kanälen über deren ganze Länge koaxial Hülsen (3) angebracht sind, die die Bauteile umgeben und die so miteinander verbunden sind, daß jeweils der Anfang (8) der einen Hülse in das Ende (9) der anderen hineingesteckt ist.

2. Seitenreflektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Hülse (3) nur einen Graphitblock (4) durchquert.

3. Seitenreflektor nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang (8) der Hülse (3) eine Verringerung des äußeren Durchmessers und das Ende (9) der Hülse (3) eine Erweiterung von innerem und äußerem Durchmesser aufweist.

4. Seitenreflektor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang (8) der Hülse (3) eine Verjüngung (10) auf der Außenseite aufweist.

5. Seitenreflektor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (9) der Hülse (3) in den anschließenden Graphitblock (4) hineinragt.

6. Seitenreflektor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (3) aus Graphit bestehen.