DE3130109A1 - "kerntechnische anlage" - Google Patents

"kerntechnische anlage"

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DE3130109A1
DE3130109A1 DE19813130109 DE3130109A DE3130109A1 DE 3130109 A1 DE3130109 A1 DE 3130109A1 DE 19813130109 DE19813130109 DE 19813130109 DE 3130109 A DE3130109 A DE 3130109A DE 3130109 A1 DE3130109 A1 DE 3130109A1
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heat exchanger
heat
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nuclear plant
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Ulrich Dipl.Ing. 8702 Veitshöchheim Birkhold
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BBC Brown Boveri AG Germany
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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/02Details of handling arrangements
    • G21C19/08Means for heating fuel elements before introduction into the core; Means for heating or cooling fuel elements after removal from the core
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    • 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

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • Kerntechnische Anlage
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine kerntechnische Anlage, aus deren Gebäuden die Abfuhr der Nachzerfallswärme von ausgedienten Brennelementen, radiaktiven Abfällen und dergleichen mittels jeweils wenigstens einer Wärmeabfuhreinrichtung erfolgt.
  • In kerntechnischen Anlagen, die zur Lagerung von ausgedienten Brennelementen oder anderen radioaktiven Abfällen benutzt werden, sind Wärmeabfuhr-Systeme erforderlich, um die entstehende Nachzerfallswärme sicher an die Umgebung abzuführen.
  • Bis jetzt ist es üblich, diese Wärmeabfuhr mit Systemen zu bewerkstelligen, die aktive Komponeten, wie zum Beispiel Pumpen und dergleichen enthalten. Bei einem Ausfall dieser Wärmeabfuhr-Systeme kann es durch den Temperaturanstieg in den Brennelementen oder in den radioaktiven Abfällen zu einer Verdampfung des Kühlwassers oder einer Beschädigung der Behälter kommen, in denen die radioaktiven Stoffe eingeschlossen sind. Aus sicherheitstechnischen Aspekten, die in den oben angeführten Tatsachen begründet sind, werden neuerdings Einwände gegen diese aktiven Komponeten vorgebracht.
  • Ein Sicherheitsrisiko ist darin zu sehen, daß die bisher verwendeten Pumpen zum einen mechanische Bauteile aufweisen, und daß sie zum anderen zu ihrer Betätigung an ein Energieversorgungsnetz anzuschließen sind. Mechanische Bauteile sind bekanntlich einem Verschleiß ausgesetzt, so daß ein, wenn auch nur hypothetisch angenommener Ausfall einer solchen Wärmeabfuhreinrichtung nicht auszuschließen ist. Bei Ausfall dieser aktiven Komponenten wird die Abfuhr der Nachzerfallswärme nicht mehr gewährleistet.
  • Eine solche Möglichkeit ist bei kerntechnischen Anlagen vollständig auszuschließen.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine kerntechnische Anlage aufzuzeigen, bei der auf den Einsatz aktiver Komponenten verzichtet werden kann und die Abfuhr der Nachzerfallswärme durch freie Konvektion an die Umgebung erfolgt.
  • Die Aufgabe wird bei einer kerntechnischen Anlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß für den Abtransport der anfallenden Wärme mindestens ein Wärmeübertrager vorgesehen ist, der wenigstens bereichsweise sowohl innerhalb als auch außerhalb eines jeden Gebäudes angeordnet ist.
  • Durch die Verwendung von Wärmeübertragern, die auf der Basis der freien Konvektion arbeiten, ist es möglich, die in den Gebäuden der kerntechnischen Anlagen entstehende Nachzerfallswärme auf einfache Weise ohne negative Einwirkungen auf die Umgebung an selbige abzugeben. Die hierbei verwendeten Wärmeübertrager weisen vorzugsweise zwei Wärmetauscher auf, die über eine Vor- und eine Rücklaufleitung miteinander verbunden sind. Vorzugsweise wird ein Wärmetauscher innerhalb des Gebäudes und der zweite Wärmetauscher außerhalb des Gebäudes angeordnet. Die Vor- und Rücklaufleitungen des Wärmeübertragers lassen sich ohne weiteres durch die Gebäudewände, die aus Sicherheitsgründen Bunkerdicke aufweisen, problemlos hindurchführen. Ihre Abmessungen, insbesondere ihre Durchmesser können so gewählt werden, daß es keine Schwierigkeiten beim Hindurchführen dieser Leitungen zwischen den Amierungen gibt, die innerhalb der Gebäudewände angeordnet sind. Bei der Verwendung solcher Wärmeübertrager sind keine großen Gebäudeöffnungen erforderlich, was wiederum durch den klein zu wählenden Durchmesser der Vor- und Rücklaufleitungen gegeben ist. Ein weiterer Vorteil dieser Wärmeübertrager ist darin zu sehen, daß sie unabhängig von jeder elektrischen Energie betrieben werden können. Ferner benötigen diese Wärmeübertrager keine häufigen Wartungen, wie sie bei den bis jetzt benutzten Wärmeabfuhreinrichtungen mit aktiven Komponenten erforderlich sind. Des weiteren gewährleistet jeder dieser Wärmeübertrager eine große Sicherheit, was seine Betriebsdauer und seine Funktionsfähigkeit betrifft.
  • Jeder der hier verwendeten Wärmeübertrager ist entweder mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium vollständig ausgefüllt. Bei Verwendung eines flüssigen Mediums wird vorzugsweise Wasser verwendet. Der Wärmeübertrager kann auch eine gasförmige Füllung aufweisen. Ein Kältemittel, z.B. ein Fluorchlorkohlenwasserstoff der Methan- und thanreihe (Frigen oder R 11) ist als Füllung für den Wärmeübertrager ebenfalls geeignet. Bei Verwendung solcher Wärmeübertrager kann für den Abtransport der entstehenden Nachzerfallswärme aus den Gebäuden auf Pumpen und dergleichen vollständig verzichtet werden. Durch entsprechende Anpassung der Anzahl der verwendeten Wärmeübertrager an die Menge der abzuführenden Wärme kann für jedes Gebäude der kerntechnischen Anlage ein optimaler Abtransport der Wärme sichergestellt werden.
  • Erfindungsgemäß wird der erste Wärmetauscher, der im Gebäude angeordnet ist, so installiert, daß er an die dort befindliche Wärmequelle direkt angrenzt. Es besteht ferner die Möglichkeit diesen Wärmetauscher auch so auszubilden, daß er die Wärmequelle ganz oder teilweise umgibt.
  • Ist das Gebäude von einem flüssigen oder gasförmigen Medium ausgefüllt, und wird dieses durch die im Gebäude befindliche Wärmequelle erhitzt, so wird der Wärmetauscher so angeordnet, daß er von dem Medium ständig umströmt wird. Dadurch wird sichergestellt, daß das flüssige oder gasförmige Medium seine Wärme an den Wärmetauscher abgibt.
  • Erfindungsgemäß wird der zweite Wärmetauscher des Wärmeübertragers außerhalb des Gebäudes angeordnet, und zwar so, daß er an ein Medium angrenzt, das die von ihm abgegebene Wärme aufnehmen kann. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der zweite Wärmetauscher innerhalb eines Luftschachtes angeordnet. Dieser Luftschacht ist so ausgebildet, daß er eine Kaminwirkung aufweist, so daß ständig Luft an dem zweiten Wärmetauscher vorbeiströmt. Bei einer anderen Ausführungssform der Erfindung ist der zweite Wärmetauscher im Erdreich angeordnet. Dieses übernimmt dann die vom zweiten Wärmetauscher abgegebene Wärme. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Wärmetauscher im Grundwasser angeordnet.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, falls die Gegebenheiten vorhanden sind, den zweiten Wärmetauscher innerhalb eines kalten FlieRwassers oder eines Teiches anzuordnen, der durch Niederschläge oder das Grundwasser gespeist wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch das Gebäude einer kerntechnischen Anlage mit einem Wärmeübertrager, Fig. 2 eine kerntechnische Anlage mit einem Wärmeübertrager, dessen zweiter Wärmetauscher im Erdreich angeordnet ist, Fig. 3 eine kerntechnische Anlage mit einem Wärmeübertrager, dessen zweiter Wärmetauscher in einem Gewässer angeordnet ist, Fig. 4 eine kerntechnische Anlage, bei der der zweite Wärmetauscher des Wärmeübertragers im Grundwasser angeordnet ist.
  • Figur 1 zeigt das Gebäude 1 einer kerntechnischen Anlage, das beispielsweise als Zwischenlager für ausgediente Brennelemente benutzt wird, und aus dem die anfallende Nachzerfallswärme abzuleiten ist Es kann sich hierbei selbstverständlich auch um ein anderes Gebäude handeln, aus dem Wärme abzuführen ist. Im Inneren des Gebäudes 1 ist schematisch eine Wärmequelle 2 dargestellt. Beispielsweise handelt es sich hierbei um ein mit Wasser gefülltes Lagerbecken, in dem die ausgedienten Brennelemente deponiert sind. Die von den Brennelementen erzeugte Nachzerfallswärme ist so groß, daß sie abgeführt werden muß, um eine Verdampfung des Kühlwassers in den Lagerbecken zu vermeiden.
  • Erfindungsgemäß ist das Gebäude 1 bei der hier gezeigten Ausführungsform mit einem Wärmeübertrager 3 ausgerüstet.
  • Dieser weist zwei Wärmetauscher 4 und 5 auf, die über eine Vor- und eine Rücklaufleitung 3A und 3B miteinander verbunden sind. Die Anzahl der verwendeten Wärmeübertrager 3 richtet sich nach der anfallenden und abzutranspprtierenden Wärmemenge. Der erste Wärmetauscher 4 des Wärmeübertragers 3 ist im Inneren des Gebäudes 1 angeordnet. Er grenzt direkt an die im Gebäude befindliche Wärmequelle 2 an. Der zweite Wärmetauscher 5 ist außerhalb des Gebäudes in einem Luftschacht 6 angeordnet. Die beiden Wärmetauscher 4 und 5 sind, wie bereits oben erwähnt durch eine Vor- und Rücklaufleitung 3A und 3B miteinander verbunden. Die beiden Leitungen sind durch die Wand des Gebäudes 1 hindurchgeführt.
  • Ihre Abmessungen, insbesondere ihre Durchmesser, sind so groß gewählt, daß sie zwischen den Armierungen der Wand problemlos hindurchgeführt werden können. Um eine optimale Funktionsweise des Wärmeübertragers 3 zu gewährleisten, ist darauf zu achten, daß sein erster im Gebäude angeordneter Wärmetauscher 4 tiefer installiert wird als der zweite Wärmetauscher 5, der außerhalb des Gebäudes 1 positioniert ist. Der Luftschacht 6, innerhalb dessen der zweite Wärmetauscher 5 angeordnet ist, ist an seinem oberen und unteren Ende offen, so daß eine Kaminwirkung entsteht, und immer eine ausreichende Luftmenge an dem zweiten Wärmetauscher 5 des Wärmeübertragers 3 vorbeiströmen kann. Der in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Wärmeübertrager 3 enthält als wärmeübertragendes Medium eine inkompressible Flüssigkeit, beispielsweise Wasser. Das Wasser füllt die Vor-und Rücklaufleitungen 3A und 3B sowie die beiden Wärmetauscher 4 und 5 aus. Damit bei dem Wärmeübertrager 3 zwischen dem erwärmten flüssigen Medium und dem abgekühlten flüssigen Medium immer ein leichter Überdruck erzeugt werden kann, ist an die Vorlaufleitung 3A ein Ausgleichsbehälter 7 angeschlossen. Mit diesem Ausgleichsbehälter 7 kann innerhalb der Vorlaufleitung 3A ein Überdruck gegenüber der Umgebung gehalten werden.
  • Die Funktionsweise des hier verwendeten Wärmeübertragers wird nachfolgend beschrieben: Das in dem Wärmeübertrager 3 befindliche flüssige inkompressible Medium, insbesondere das hier verwendete Wasser, wird in dem Wärmetauscher 4 durch die Wärmequelle 2, an die der Wärmetauscher 4 angrenzt, erwärmt. Durch das Erwärmen wird das Wasser spezifisch leichter als seine Umgebung und steigt daher nach oben. Es gelangt auf diese Weise selbständig in den außerhalb des Gebäudes 1 liegenden Wärmetauscher 5 Dieser ist, wie bereits oben erwähnt, so angeordnet, daß er über dem ersten ärmetauscher 4 positioniert ist und damit ein höheres Niveau als der im Inneren des Gebäudes 1 befindliche Wärmetauscher aufweist. Durch die an den Außenflächen des zweiten Wärmetauschers 5 vorbeiströmende Luft wird das Wasser, das aus dem ersten Wärmetauscher 4 in den zweiten Wärmetauscher 5 nach oben gestiegen ist, wieder abgekühlt. Das Wasser fließt über die Rücklaufleitung 3B, da es nun wieder schwerer wird in den Wärmetauscher Ii im Inneren des Gebäudes 1 zurück, wo es von neuem erwärmt wird.
  • Figur 2 zeigt eine Variante der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der kerntechnischen Anlage. In Figur 2 ist wiederum ein Gebäude 1 der kerntechnischen Anlage im Vertikalschnitt dargestellt. Innerhalb desselben befindet sich eine beliebig Wärmequelle 2. Für den Abtransport der in dem Gebäude 1 anfallenden Wärme wird auch hierbei ein Wärmeübertrager 3 benutzt. Die Anzahl der verwendeten Wärmeübertrager 3 kann beliebig vergrößert werden. Sie wird vorzugsweise an die Menge der anfallenden Wärme angepaßt. Der bei diesem Aussführungsbeispiel verwendete Wärmeübertrager 3 ist ebenso ausgebildet, wie der in Figur 1 dargestellte und in der dazugehörigen Beschreibung erläuterte Wärmeübertrager 3. Im Gegensatz zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist der bei diesem Beispiel verwendete Wärmetauscher 4 so ausgebildet, daß er die Wärmequelle 2 vollständig umschließt. Bei dieser Wärmequelle 2 handelt es sich beispielsweise um einen Behälter, der mit radioaktiven Abfallstoffen gefüllt ist oder um einen Transportbehälter für ausgediente Brennelemente. Der Wärmetauscher 4 ist wiederum über die Vorlaufleitung 3A und die Rücklaufleitung 3B mit dem Wärmetauscher 5 verbunden, der außerhalb des Gebäudes 1 angeordnet ist. Der Wärmeübertrager 3, das heißt seine Vor- und Rücklaufleitungen 3A und 3B sowie seine beiden Wärmetauscher 4 und 5 sind hierbei wiederum mit Wasser gefüllt. Zur Erzeugung eines geringen Überdrucks in der Vorlaufleitung 3A ist auch hierbei ein Ausgleichsbehälter 7 vorgesehen, der an die Vorlaufleitung 3A angeschlossen und innerhalb des Gebäudes 1 installiert ist. Die Funktionsweise dieses Wärmeübertragers 3 entspricht der Funktionsweise des in Figur 1 dargestellten Wärmeübertragers 3. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Wasser ebenfalls im Wärmetauscher 4 durch die von der Wärmequelle 2 abgegebene Wärme erhitzt, und steigt da es spezifisch leichter wird in den Wärmetauscher 5, der auch hierbei etwas höher positioniert ist als der Wärmetauscher 4. Der Wärmetauscher 5, der sich außerhalb des Gebäudes 1 befindet, ist bei dieser Ausführungsform innerhalb des Erdreichs 8 angeordnet und gibt die aus dem Inneren des Gebäudes 1 abtransportierte Wärme an selbiges ab. Das abgekühlte Wasser fließt, da es nun wieder schwerer ist, über die Rücklaufleitung 3B in den Wärmetauscher 4 zurück, wo der Kreislauf von neuem beginnt.
  • Selbstverständlich kann der Wärmetauscher 5 auch wie bei dem in Figur 1 dargestellten und in der dazugehörigen Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiel innerhalb eines Luftschachtes 6 angeordnet werden.
  • Figur 3 zeigt wiederum das Gebäude 1 einer kerntechnischen Anlage im Vertikalschnitt. Das Gebäude 1 ist mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium ausgefüllt, das durch eine Wärmequelle 2 (hier nicht dargestellt) erwärmt wird. Zur Kühlung dieses gasförmigen oder flüssigen Mediums wird wiederum ein Wärmeübertrager 3 benutzt. Der verwendete Wärmeübertrager 3 weist zwei Wärmetauscher 4 und 5 auf, die über die Vorlaufleitung 3A und die Rücklaufleitung 3B miteinander verbunden sind. Der erste Wärmetauscher ist auch hierbei im Inneren des Gebäudes angeordnet, während der zweite Wärmetauscher 5 außerhalb des Gebäudes 1 positioniert ist. Der Wärmetauscher 4 ist auch hierbei geringfügig tiefer angeordnet als der Wärmetauscher 5. Die beiden Wärmetauscher 4 und 5 sind, wie bereits erwähnt, durch die Vor- und Rücklaufleitungen 3A und 3B miteinander verbunden, welche durch die Begrenzungswände des Gebäudes 1 hindurchgeführt sind. Der hier verwendete Wärmetauscher ist im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen nicht mit einem flüssigen inkompressiblen Medium, sondern mit einem Gas vollständig ausgefüllt. Der im Inneren des Gebäudes 1 befindliche Wärmetauscher 4 ist so angeordnet, daß er von dem im Gebäude befindlichen Medium beispielsweise einem Gas, insbesondere von Luft umströmt wird. Die Luft selbst wird von der ebenfalls im Gebäude befindlichen Wärmequelle (hier nicht dargestellt) erwärmt und gibt diese Wärme wiederum an den Wärmetauscher 4 ab. Das im Wärmetauscher 4 befindliche Gas wird seinerseits durch diese Wärme erhitzt und steigt aufgrund seiner geringer werdenden Dichte nach oben in den außerhalb des Gebäudes 1 befindlichen Wärmetauschers 5.
  • Dieser ist bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform innerhalb eines Gewässers 9 angeordnet. Es kann sich hierbei um einen Teich handeln, der vom Grundwasser oder von Niederschlägen gespeist wird. Der Wärmetauscher 5 kann selbstverständlich auch in einem kalten Fließgewässer positioniert werden. Das in den Wärmetauscher aufgestiegene Gas wird hier durch die Abgabe der Wärme an das den Wärmetauscher 5 umgebende Wasser abgekühlt und strömt in den Wärmetauscher 4 zurück.
  • Es besteht selbstverständlich die Möglichkeit, bei diesem Ausführungsbeispiel auch einen wassergefüllten Wärmeübertrager 3 zu verwenden. Der Abtransport der anfallenden Wärme, insbesondere die Kühlung des im Gebäude 1 befindlichen Mediums, kann auch mit einem oder mehreren gasgefüllten Wärmeübertragern 3 durchgeführt werden, wenn die anfallende Wärmemenge so groß ist, daß sie durch einen einzelnen Wärmeübertrager 3 nicht abtransportiert werden kann.
  • Die Abfuhr der im Gebäude 1 befindlichen Wärme mit dem Wärmeübertrager 3 ist auch dann möglich, wenn das Gebäude mit einem von der Wärmequelle 2 erzeugten Dampf ausgefüllt ist.
  • Der Wärmetauscher 4 des Wärmeübertragers 3 ist dann so innerhalb des Gebäudes angeordnet, daß der Dampf an selbigem vorbeiströmen kann und an diesem kondensiert. Die dabei an den Wärmetauscher 4 abgegebene Wärme wird an das im Wärmetauscher 3 befindliche Medium übertragen, wodurch dieses erwärmt wird und in den zweiten Wärmetauscher 5 strömt.
  • Dieser ist, je nach den vorhandenen Gegebenheiten innerhalb eines Luftschachtes 6, im Erdreich 8 oder einem Gewässer 9 angeordnet.
  • Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform einer kerntechnischen Anlage erfolgt der Wärmetransport aus dem Gebäude 1 wiederum über einen Wärmeübertrager 3, der gemäß dem in Figur 1 dargestellten und in der dazugehörigen Beschreibung erläuterten Wärmeübertrager 3 ausgebildet ist.
  • Der erste Wärmetauscher 4 des Wärmeübertragers 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel innerhalb der nicht näher definierten Wärmequelle 2 angeordnet, die sich innerhalb des Gebäudes 1 befindet. Der Wärmetauscher 4 steht über die Vor-und Rücklaufleitung 3A beziehungsweise 3B mit dem zweiten Wärmetauscher 5, der außerhalb des Gebäudes angeordnet ist, in Verbindung. Die Vor- und Rücklaufleitung 3A, 3B ist auch hierbei durch die Wand des Gebäudes insbesondere zwischen deren Armierungen (hier nicht dargestellt) hindurchgeführt.
  • Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Wärmetauscher 5 innerhalb des mit 10 bezeichneten Grundwassers positioniert, das sich unterhalb des Erdreiches 8 angesammelt hat. Die Abgabe der aus dem Gebäude abgeführten Wärme an das Grundwasser 10 ist auch dann möglich, wenn der erste Wärmetauscher nicht innerhalb der Wärmequelle 2, sondern wie bei den in Figur 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispielen angeordnet ist. Der zweite Wärmetauscher 5 kann selbtsverständlich auch bei Anordnung des ersten Wärmetauschers 4 innerhalb der Wärmequelle 2 in einem Luftschacht 6, im Erdreich 8 oder in einem Gewässer 9 positioniert werden. Die Anzahl der verwendeten Wärmeübertrager 3 kann beliebig groß gewählt werden, sie ist nicht auf einen Wärmeübertrager 3 beschränkt.
  • Für den Abtransport der im Gebäude 1 einer kerntechnischen Anlage anfallenden Wärme kann auch ein Wärmeübertrager 3 verwendet werden, der mit einem Kältemittel gefüllt ist.
  • Ein solcher Wärmeübertrager weist wiederum eine Vorlaufleitung 3A und eine Rücklaufleitung 3B sowie zwei Wärmetauscher 4 und 5 auf, entsprechend der in Figur 1 dargestellten und in der dazugehörigen Beschreibung erläuterten Ausführungsform.
  • Der Wärmetauscher 4 wird auch hierbei im Inneren des Gebäudes 1 angeordnet, während der Wärmetauscher 5 außerhalb desselben positioniert wird. Vorzugsweise wird der Wärmetauscher 5 innerhalb eines Luftschachtes 6, dem Erdreich 8, einem Gewässer 9 oder im Grundwasser 10 angeordnet. Der Wärmetauscher 4 wird innerhalb des Gebäudes so installiert, daß er tiefer angeordnet ist als der außerhalb des Gebäudes 1 befindliche Wärmetauscher 5. Der Wärmetauscher 4 kann entweder direkt an die Wärmequelle 2 angrenzen oder so positioniert werden, daß er von dem im Gebäude 1 befindlichen Medium, einer Flüssigkeit oder einem Gas umgeben beziehungsweise umströmt wird. Der Wärmeübertrager 3 z.B. wird bei der Verwendung von Fluorchlor kohlenwasserstoff der Methan- und Äthanreihe (Frigen oder R 11) nur zum Teil gefüllt. Durch die vom Wärmetauscher 4 aus dem Gebäude 1 aufgenommene Wärme wird das im Wärmetauscher 3 befindliche Frigen beziehungsweise R 11 erwärmt und beginnt ab einer bestimmten Temperatur zu verdampfen. Es strömt über die Vorlaufleitung 3A zum Wärmetauscher 5. Dort kondensiert der Dampf unter Abgabe der Wärme an die äußere Umgebung, insbesondere an das den Wärmetauscher 5 umgebende wärmeaufnehmende Medium. Das sich im Wärmetauscher 5 sich bildende Kondensat läuft über die Rücklaufleitung 3B in den Wärmetauscher 4 zurück und wird dort erneut verdampft. Ein solcher mit Frigen oder R 11 gefüllter Wärmeübertrager 3 kann anstelle der in den Figuren 1 bis 4 benutzten Wärmeübertrager 3 verwendet werden.
  • Leerseite

Claims (20)

  1. A n s p r u c h e Kerntechnische Anlage aus deren Gebäuden (1) die Abfuhr der Nachzerfallswärme von ausgedienten Brennelementen, radioaktiven Abfällen und dergleichen mittels jeweils wenigstens einer Wärmeabfuhreinrichtung (3) erfolgt, dadurch gekennzeichnet daß für den Abtransport der Wärme mindestens ein Wärmeübertrager (3) vorgesehen ist, der wenigstens bereichsweise sowohl innerhalb als auch außerhalb eines jeden Gebäudes (1) angeordnet ist.
  2. 2. Kerntechnische Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wärmeübertrager (3) mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium teilweise oder vollständig gefüllt und mit mindestens zwei Wärmetauschern (4 und 5) versehen ist, die über mindestens je eine Vor- und Rücklaufleitung (3A und 3B) miteinander verbunden sind, und daß wenigstens ein erster Wärmetauscher (4) im Gebäudes (1) und mindestens ein zweiter Wärmetauscher (5) wenigstens bereichsweise an ein außerhalb des Gebäudes (1) befindliches,die Wärme aufnehmendes Medium (6, 8, 9, 10) angrenzt.
  3. 3. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Vorlaufleitung (3A) des Wärmeübertragers (3) ein Ausgleichsbehälter (7) angeschlossen ist.
  4. 4. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (3) mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist.
  5. 5. Kerntechnische Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (3) mit Wassergefüllt ist.
  6. 6. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (3) mit einem Gas gefüllt ist.
  7. 7. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (3) teilweise mit einem Kältemittel gefüllt ist.
  8. 8. Kerntechnische Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (3) teilweise mit Fluorchlorkohlenwasserstoff der Methan- und Äthanreihe gefüllt ist.
  9. 9. Kerntechnische Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (3) teilweise mit Ammoniak oder Äthylchlorid gefüllt ist.
  10. 10. Kerntechnisch Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (4) des Wärmeübertragers (3) an die Oberfläche der im Gebäude (1) befindlichen Wärmequelle (2) angrenzt.
  11. 11. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (1') die im Gebäude (1) befindliche Wärmequelle (2) ganz oder teilweise umgibt.
  12. 12. Kerntechnishe Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (4) innerhalb der im Gebäude (1) befindlichen Wärmequelle (2) angeordnet ist.
  13. 13. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (4) innerhalb eines das Gebäude (1) ausfüllenden flüssigen Mediums angeordnet ist.
  14. 14. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (5) innerhalb eines das Gebäude (1) ausfüllenden gasförmigen Mediums angeordnet ist.
  15. 15. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (4) innerhalb eines das Gebäude (1) ausfüllenden dampfförmigen Mediums angeordnet ist.
  16. 16. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wärmetauscher (5) außerhalb des Gebäudes (1) in einem mindestens am oberen Ende offenen vertikal angeordneten Luftschacht (6) angeordnet ist.
  17. 17. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wärmetauscher (5) im Erdreich (8) angeordnet ist.
  18. 18. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wärmetauscher (5) im Grundwasser (10) angeordnet ist.
  19. 19. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wärmetauscher (5) in einem kalten Fließwasser (9) angeordnet ist.
  20. 20. Kerntechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wärmetauscher (5) in einem Teich (9) angeordnet ist, der durch Niederschläge oder Grundwasser gespeist ist.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010035955A1 (de) * 2010-08-31 2012-03-01 Westinghouse Electric Germany Gmbh Brennelementlagerbecken mit Kühlsystem
DE102011107000B3 (de) * 2011-07-09 2012-05-16 Westinghouse Electric Germany Gmbh Lagerbeckenkühlmodul
EP2608214A3 (de) * 2011-12-19 2014-08-06 GE-Hitachi Nuclear Energy Americas LLC Verfahren und Vorrichtung für ein alternatives entferntes System für Kühlbeckenkühlung für abgebrannten Brennstoff für Leichtwasserreaktoren
DE102014205085A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Areva Gmbh Kühlelement zum Kühlen der Kühlflüssigkeit in einem Brennelementbecken, zugehöriges System, Brennelementbecken und kerntechnische Anlage
CN105118534A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 中科华核电技术研究院有限公司 非能动乏燃料水池冷却及补水系统
DE102014008727A1 (de) * 2014-08-18 2016-02-18 Westinghouse Electric Germany Gmbh Brennelementlagerbeckenkühlmodul und Brennelementlagerbeckenkühlsystem
CN108954791A (zh) * 2018-07-18 2018-12-07 南方风机股份有限公司 一种核电站用抗震型墙洞安装式换热器

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010035955A1 (de) * 2010-08-31 2012-03-01 Westinghouse Electric Germany Gmbh Brennelementlagerbecken mit Kühlsystem
US20120051484A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Westinghouse Electric Germany Gmbh Fuel element storage and cooling configuration
US9058906B2 (en) 2010-08-31 2015-06-16 Westinghouse Electric Germany Gmbh Fuel element storage and cooling configuration
DE102011107000B3 (de) * 2011-07-09 2012-05-16 Westinghouse Electric Germany Gmbh Lagerbeckenkühlmodul
EP2608214A3 (de) * 2011-12-19 2014-08-06 GE-Hitachi Nuclear Energy Americas LLC Verfahren und Vorrichtung für ein alternatives entferntes System für Kühlbeckenkühlung für abgebrannten Brennstoff für Leichtwasserreaktoren
US8958521B2 (en) 2011-12-19 2015-02-17 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc Method and apparatus for an alternative remote spent fuel pool cooling system for light water reactors
DE102014205085A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Areva Gmbh Kühlelement zum Kühlen der Kühlflüssigkeit in einem Brennelementbecken, zugehöriges System, Brennelementbecken und kerntechnische Anlage
US10741295B2 (en) 2014-03-19 2020-08-11 Framatome Gmbh Nuclear facility
DE102014008727A1 (de) * 2014-08-18 2016-02-18 Westinghouse Electric Germany Gmbh Brennelementlagerbeckenkühlmodul und Brennelementlagerbeckenkühlsystem
CN105118534A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 中科华核电技术研究院有限公司 非能动乏燃料水池冷却及补水系统
CN108954791A (zh) * 2018-07-18 2018-12-07 南方风机股份有限公司 一种核电站用抗震型墙洞安装式换热器

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