-
BESCHREIBUNG
-
Die Erfindung betrifft einen Absorberstabantrieb für Kernreaktoren,
insbesondere für Siedewasserreaktoren, bei dem ein mechanischer Antrieb mit einem
von diesem getrennt arbeitenden hydraulischen Antrieb derart kombiniert ist, daß
beide Antriebe konzentrisch in einer Baulänge angeordnet sind, und bei dem das Antriebsmoment
eines Motors auf eine Gewindespindel übertragen wird, die über eine unverdrehbare
Mutter einen frei anliegenden Hohlkolben vertikal bewegt, wobei für die Hydraulik
das gleiche Mittel verwendet wird, das in dem Reaktor als Kühl- und/oder Moderatormittel
verwendet wird und zwischen dem hydraulischen System und dem Reaktordruckgefäß zum
Zwecke des Druckausgleichs düsenähnliche Verbindungen bestehen.
-
Absorberstabantriebe für Kernreaktoren der oben genannten Art sind
aus der DE-PS 1 169 596 und dem dazugehörigen Zusatzpatent DE-PS 1 260 041 bekannt.
-
Diese Absorberstabantriebe haben sich seit Jahren als störungsfrei
bewährt, welche in vielen in der Welt laufenden Siedewasserreaktoren angeordnet
sind.
-
Die Absorberstabantriebe dienen nicht nur der Regelung oder Steuerung
des Kernreaktors sondern auch der Schnellabschaltung, besonders im Störfall. In
allen Fällen kommt diesen Antrieben für die gesamte Sicherheit des Kernreaktors
und damit beispielsweise eines Leistungskraftwerkes große Bedeutung zu. Die Absorberstabantriebe
unterliegen daher einer besonderen betrieblichen Überwachung. Schon relativ geringe
Funktionsstörungen im Absorberstabantriebssystem können zum Stillstand und damit
zur Beeinträchtigung des Kernkraftwerkes führen.
-
In einem Siedewasserreaktor eines Kernkraftwerkes mit einer Leistung
von 1 300 MW befinden sich etwa 205 Absorberstabantriebe.
-
Diese müssen eine hohe Verfügbarkeit aufweisen, so daß nur während
der planmäßigen Stillstandszeiten des Kernkraftwerkes, z.B. wegen eines Brennelement-
oder Absorberstabwechsels, an ihnen Wiederholungsprüfungen oder Überholungsarbeiten
durchgeführt zu werden brauchen.
-
Bei den heutigen leistungsgroßen Siedewasserreaktoren befinden sich
über dem Reaktorkern weitere Aggregate, wie beispielsweise DampEascheider und Dampftrockner,
während die Absorberstabantriebe bei allen bekannten mit Siedewasserreaktoren ausgerüsteten
Kernkraftwerken in fast ihrer ganzen Baulänge unterhalb des Reaktordruckbehälters
in jeweils einem damit verbundenen Antriebsgehäuse angeordnet sind.
-
Die Montage bzw. der Ein- und Ausbau der Absorberstabantriebe erfolgt
mittels einer Montagemaschine, die in einem Raum von der Höhe hl noch unterhalb
der Absorberstabantriebe angeordnet ist.
-
Aus Sicherheitsgründen sind sowohl die Aggregate über dem den Reaktorkern
enthaltenden Reaktordruckgefäß als auch diejenigen, welche unter dem Reaktordruckgefäß
angeordnet sind, in einem gasdichten und stabilen Sicherheitsbehälter untergebracht.
Dieser Sicherheitsbehälter ist so ausgelegt, daß er gegen Erdbeben oder Flugzeugabstürze
eine ausreichende Garantie dafür gibt, daß keine radioaktiven Stoffe entweichen
können, falls in diesen angenommenen Fällen entsprechende Zu- und Ableitungen brechen.
Die Kosten eines solchen Sicherheitsbehälters steigen exponentiell mit seiner Größe.
Din kleinerer Sicherheitsbehälter läßt sich hinsichtlich der ihm gestellten AuEgaben
-besser beherrschen als ein größerer Behälter. So können diese beispielsweise im
wesentlichen eine Kugelform mit dem Durchmesser D aufweisen.
-
Die Länge der Absorberstabantriebe, welche jeweils in einem eigenen,
mit -dem Reaktordruckgefäß verbundenen Antriebsgehäuse untergebracht sind, geht
direkt in die Größe des Sicherheitsbehälters ein, so daß
eine Verringerung
der Baugröße der Absorberstabantriebe bei gleicher Leistung und Sicherheit derselben,
auch eine Verringerung der Größe des Sicherheitsbehälters und damit auch der Reaktorgebäude
zur Folge hat, wodurch die Sicherheit insgesamt erhöht wird und Kosten eingespart
werden.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen und Mittel
vorzuschlagen, um den eingangs genannten und vielfach bewährten Absorberstabantrieb
unter Beibehaltung seiner vorteilhaften Konstruktionsprinzipien derartig weiter
zu entwickeln, daß seine benötigte Baulänge im Zusammenwirken mit dem Reaktordruckgefäß
verkürzt wird, so daß auch der Sicherheitsbehälter bei gleicher Leistung des Kernreaktors
und das Reaktorgebäude verkleinert werden können.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, Maßnahmen und
Mittel vorzuschlagen, um die Herstellungskosten zu senken, ohne daß die Leistung
und Sicherheit gemindert wird.
-
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich eine solche
Aufgabe dann lösen läßt, wenn der Ein- und Ausbau zumindest aller 1ngtei1e des Absorberstabantriebes
generell oberhalb des Reaktordruckbehälters oder sogar des S.ichcrhcitsbchältcrs
erfolgt, wobei die bereits dort für die Montage der cktorelnbauteile vorhandenen
Hubwerke genutzt werden können, oder wenn die Anordnung des Absorberstabantriebes
oberhalb des Reaktorkerns angeordnet werden kann.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß alle
Komponenten des Absorberstabantriebes mit Ausnahme des Dichtunsgehäuses und des
Stellantriebes in einem den Differenzdruck aufnehmenden Gehäuserohr angeordnet sind,
wobei der Differenzdruck aus dem Betriebsdruck des Antriebes und dem Reaktorinnendruck
gebildet ist, und das Gehäuserohr gleichzeitig als Führungsrohr für die Gleitkörper,
Rollen
oder Kugeln der beweglichen Teile des Antriebes ausgebildet und über einen Antriebsgehäusestutzen
mit dem Rcaktordruckbehälter verbunden ist, und daß das Dichtungsgehäuse außerhalb
des Raktordruckgefäßes mit einem Flansch des Antriebsgehäusestutzens verschraubt
ist.
-
Um die in dem Gehäuserohr befindlichen Komponenten geschlossen aus-
und einbauen zu können, weist das Gehäuserohr einen Absetzbund auf, welcher auf
dem im oder außerhalb des Reaktordruckgefäßes liegenden Ende des Antriebsgehäusestutzens
aufliegt und mit diesem über die Verbindungselemente lösbar verbunden ist.
-
In Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuserohr im Bereich eines
Endes des Antriebsgehäusestutzens Dichtungen und ci.nen der Verdrehsicherung dienenden
Arretierstift auf.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuserohr mi t
Halteelementen versehen, wobei zwischen einer gegenüber dem Dichtungsgehäuse abgedichteten
Welle und der Gewindespindel eine als ein lösbares Verbindungselement ausgebildete
Steckkupplung angeordnet ist.
-
Mit diesen vorgeschlagenen Mitteln ist es nunmehr möglich, alle Langteile
des Absorberstabantriebes zum Ein- und Ausbau durch den Reaktorkern zu führen und
die Montagearbeiten oberhalb des Reaktordruckbehälters unter Ausnutzung der dort
bereits vorhandenen Hubwerke durchzuführen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung
befinden sich die Stellantriebe der Absorberstabantriebe noch unterhalb des Reaktordruckgefäßes,
wobei jedoch die bisher für jeden einzelnen Absorberstabantrieb verwendeten Antriebsgehäuse
durch mit dem Reakoidruckbehälter verbundene Antriebsgehäusestuten ersetzt sind.
Gemiß einer Zwischenlösung der Erfindung ist der Reaktordruckbehälter nach unten
verlängert und das Gehäuscrohr befindet sich in dem Reakt<>rdruckbehälter
unter dem Reaktorkern.
-
Bereits dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung bietet mehrere Vorteile
gegenüber dem Stand der Technik. So kann die Antriebsmontagemaschine unter dem Reaktordruckbehälter
entfallen, wodurch die ilöhe der Langteile hl entsprechend der Reaktorkernhöhe eingespart
wird.
-
Das nunmehr erheblich kürzere Antriebsgehäuse, welches als Antriebsgehäusestutzen
ausgebildet ist, kann mit kleineren Durchführungsbohrungen versehen sein.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das obere Ende
eines als Absorber-Kreuzflügel ausgebildeten und in seiner Längsachse aufgeschlitzten
Absorberstabes mit Hilfe der Kupplung mit dem llohlkolben befestigt, derart, daß
bei einem aus dem Reaktorkern ausgefahrenen Absorberstab sich dieser über das Gehäuserohr
mit der Hublänge hl erstreckt.
-
Durch diese Maßnahme nach der Erfindung wird die Hublänge hl unabhängig
von den zuvor aufgeführten Maßnahmen eingespart, so daß bei der Anwendung beider
Maßnahmen insgesamt die zweifache Hublänge hl, welche der zwänge des Reaktorkerns
entspricht, eingespart wird, wodurch ebenfalls der Sicherheitsbehälter entsprechend
kleiner ausgestaltet werden kann.
-
Weiter ist es nach der Erfindung vorteilhaft, am oberen Ende des Gehäuserohres
eine Dichtfläche auszubilden, welche zur Aufnahme eines Dichtkegels dient, der mit
dem Absorberstab oder dem oberen Ende des Ilohikolbens verbunden ist. Diese Dichtung
ermöglicht den einwandfreien Aus- und Einbau des jeweiligen Stellantriebes und Dichtungsgehäuses
eines Absorberstabantriebes.
-
Für den Aus- und lUi.nbau der Langteile von oben dient eine Dichtung
am unteren Teil des Dichtungsgehäuses.
-
In Weiterbildung der Erfindung befindet sich der Antriebsgehäusestutzen
am Deckel des Reaktordruckbehälters. lür diese Ausführungsform der Erfindung ist
es erforderlich, däß der zwischen dem Cchäuserohr und dem Hohlkolben befindliche
Ringraum, welcher nn einem nde durch einen Hohlkolbenbund und an seinem anderen
Ende durch eine 13remsbuchse begrenzt ist, über einen Rohrleitungsanschlußstutzen
mi.L einem Reiktorwasser -führenden Drucksystem verbunden ist, wobei ds aus dem
Drucksystem in den Ringraum eindringende Wasser, gebremst durch die Ringspalte oder
die düsenähnlichen Verbindungen, in das Reaktordruckgefäß abfließt, derart, daß
der Hohlkolben gegen die Mutter frei anliegt.
-
Insbesondere für den Fall der Schnellabschaltung (Scram) ist es von
Vorteil, wenn der Hohlkolbenbund etwa axial zum Hohlkolben verlaufende Durchgangsbohrungen
aufweist, welche bei Anlage des Hohikolbens an der Mutter durch diese abgedichtet
sind, so daß nur eine geringe Bremsring durch das im Ringraum befindliche Wasser
erfolgt, wodurch eine schnellere Bremsabschaltung gegeben ist, Am unteren Ende des
Gehäuserohrkopfes ist in vorteilhafter Weiterentwicklung der Erfindung ein Verlängerungsrohr
und am unteren lande des Hohlkolbens eine Hohlkolben-Verlängerungsstange mit einer
düsenähnlichen Verbindung angeordnet, so daß das gegenüber dem Reaktordampf energieärmere
Wasser aus dem Absorberstabantrcb unterhalb des Wasserstandes wieder abgegeben werden
kann.
-
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, in (lenei einige ausführungsbeispiele
dargestellt sind, näher erläutert.
-
Hierbei zeigen: FIGUR 1 eine schematische Darstellung eines Kernreaktor-Druckgefäßes
im Längsschnitt, mit einem heruntergezogenen ReaktordruckgeF.iU und mit Antriebsgehäusestutzen;
FIGUR 2 eine schematische Darstellung eines Kernreaktor-Druckgefäßes im Längsschnitt,
in üblicher Ausgestaltung unter Verwendung von Antriebsgehäusestutzen;
FIGUR
3 eine schematische Darstellung eines Kernreaktor-Druckgefäßes im l.ängsschnitt,
mit einer Anordnung der Antriebsgehäusestutzen am Deckel des Reaktordruckgefäßes;
FIGUR 4 eine schematische Darstellung eines Absorberstabantriebes im Längsschnitt
FIGUR 5 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes von einem Längsschnitt
eines zweiteiligen Gehäuserohres; FIGUR 6 eine schematische Darstellung eines Absorberstabantriebes
im im Längsschnitt entsprechend der Figur 4 in einer weiteren Ausführungsform; FIGUR
7 eine schematische Darstellung eines verkürzten Absorberstabantriebes im Längsschnitt,
mit einem Absorber-Kreuzflügel und eines in seiner Längsachse aufgeschlitzten Absorberstabes,
und FIGUR 8 eine schematische Darstellung eines Absorberstabantriebes im Längsschnitt
mit einem Antriebsgehäusestutzen, welcher mit dem Reaktordruckgefäß-Deckel verbunden
ist.
-
Die Figuren 1, 2 und 3 geben in schematischer Darstellung die an verschiedenen
Ausführungsbeispielen veranschaulichte Erfindung wieder.
-
In allen Ausführung .;beispielen nach den genannten Figuren sind alle
Komponenten des Absorberstabantriebes mit Ausnahme des Dichtungsgehäuses 22 und
des Stellantriebes 23 in einem den Differenzdruck aufnehmenden Gehäuserohr 11 angeordnet.
Der Differenzdruck wird dabei aus dem Betriebsdruck des Antriebes und dem Rcaktorinnendruck
gebildet.
-
Das Gehäuserohr 11 ist gleichzeitig als Führungsrohr für die Gleitkörper,
Rollen 47 oder Kugeln der beweglichen Teile des Antriebes ausgebildet und über einen
Antriebsgehäusestutzen 33 mit dem Reaktorclruckbehälter 4 verbunden.
-
Das Dichtungsgehäuse 22 ist außerhalb des Raktordruckgefäßes 4 mit
einem Flansch 29 des Antriebsgehäusestutzens 33 verschraubt, Gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 1 weist das Reaktordruckgefäß eine Verlängerung 27 auf. Dadurch ergibt
sich die Möglichkeit, einen Antriebsgehäusestutzen 33 zu verwenden, der außerhalb
des Reaktordruck gefäßes liegt, während der wesentliche Teil des Gehäuserohres 11
sich im Reaktordruckgefäß unter dem Reaktorkern 2 befindet.
-
Bereits bei dieser ersten Lösung ergeben sich erheblich Vorteile.
-
So entfällt die Antriebsmontagemaschine mit ihrer Höhe hl, da die
Langteile, welche sich geschlossen im Gehäuserohr 11 befinden, durch den Reaktorkern
2 Be- und Entladen werden. Lediglich das Dichtungsgehäuse 22, welches die wesentlich
kürzere Ausbaulänge h2 erfordert, und der Stellantrieb 23 müssen noch unter dem
Reaktordruckgefäß montiert werden.
-
Die im Innern des Reaktordruckgefäßes 4 befindlichen Gehäuserohre
1 müssen nur noch für einen Differenzdruck ausgelegt werden, der sich aus -dem Betriebsdruck
des Antriebes und dem Reaktorinnendruck ergibt.
-
Bei dem Stand der Technik ist jeder Absorberstabantrieb mit einem
außerhalb des Reaktordruckgefäßes liegenden Antriebsgehäuse versehen, der die gesamte
Länge des Absorberstabantriebes aufnahm. Mit der ersten Lösung nach der Erfindung
ist es zwar erforderlich das ReakLordruckgefäß nach unten zu erweitern, jedoch wird
durch Fortfall der Antriebsmontagemaschine die Höhe hl gewonnen und die Antriebsgehäuse
werden durch Antriebsgehäusestutzen ersetzt.
-
Hierdurch werden weitere erhebliche Materialkosten eingespart und
die Sicherheit der Anlage wird erhöht. Die nunmehr nach der Erfindung zu verwendenden
Antriebsgehäusestutzen benötigen geringere Bohrungsdurchmesser durch das Reaktordruckgefäß,
wodurch sich eine erhöhte Stabilität des Gefäßes ergibt. Weiter verhindern die Antriebsgehäusestutzen
das Auftreten von Schwingungen.
-
Gemäß der Lösung der gestellten Aufgabe nach der Figur 2 ist das obere
Ende eines als Absorber-Kreuzflügel ausgebildeten und in seiner l.ängsachse aufgeschlitzten
Absorberstabes 1 mit Hilfe der Kupplung 50 (s. auch Figur 7) mit dem Hohlkolben
14 befestigt, derart, daß bei einem aus dem Reaktorkern 2 ausgefahrenen Absorberstab
1 sich dieser über das Gehäuserohr 11 mit der Hublänge hl erstreckt. Die Einzelheiten
hierzu werden noch später erläutert Damit wird unabhängig von der zuvor aufgeführten
Lösung erneut die Höhe hl eingespart. Bei dieser Lösung ist es nicht erforderlich
das Reaktrodruckgefäß nach unten zu verlängern, so daß auch dieser Materialaufwand
eingespart werden kann, ohne daß die Sicherheit darunter leidet, sondern im Gegenteil,
diese wird noch erhöht, da der Sicherheitsbehälter 8 kleiner werden kann. Auch bei
dieser Lösung erfolgt die Be- und Entladung der Absorberstabantriebe durch den Reaktorkern
von oben, so daß die dort ohnehin vorhandenen Hubvorrichtungen verwendet werden
können.
-
Gemäß der Lösung der gestellten Aufgabe nach Figur 3 ist der Antriebsgehäusestutzen
33 mit dem Deckel 7 des Reaktordruckgefäßes 4 verbunden. Damit wird, ebenso wie
bei der Ausführungsform nach der FigUr 2, die zweifache Höhe hl sowie die Ausbauhöhe
h2 und die Stutzenhöhe h3 gewonnen, um die der Sicherheitsbehälter 8 entsprechend
verkleinert, bzw. insgesamt um die Bauhöhe H tiefer gesetzt werden kann.
-
Die anhand der figuren 1, 2 und 3 erläuterten Grundprinzipien der
irfindung werden nunmehr im einzelnen beschricben.
-
Die Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt
durch eine Ausführungsform des Absorberstabantriebes, welcher bei dem Kernreaktor
nach Figur 1 ohne di.e Druckgefäßverlängerung 27 Anwendung findet.
-
Der in der Figur 4 nicht näher dargestellte Absorberstab l ist mit
der Kupplung 50 mit dem Hohlkolben 14 verbunden. Das Gehäuserohr 11 weist an seinem
Gehäuserohr-Kopf 35 einen Absetzbund 18 auf, welcher auf dem im Reaktordruckgefäß
4 liegenden Ende des Antriebsgehäuses 5 aufliegt und mit diesem über die Verbindungselemenle
2(), 21 lösbar verbunden ist. Das Verbindungselement 20 ist hierbei als Befestigungsring
und das Verbindungselement 21 als Zwischenring ausgebildet. Das Gehäuserohr 11 ist
im Bereich des oberen Endes des Antriebsgehäuses 5 mit Dichtungen 19 ausgerüstet
und weist am unteren Ende des Antriebsgehäuses 5 einen der Verdrehsicherung dienenden
Arretierstift 25 auf.
-
Ferner ist das Gehäuserohr 11 mit einem Halteelementen 16 versehen1
auf die sich die Spindelmutter 13> mit Spindel 13 und llohlkol.ben 14 abstützt,
sowie mit einem Halteelement 26, auf die sich die Bremse 15 abstützt. Zwischen einer
gegenüber dem Dicht.ungsgelltiusc 22 abgedichteten Welle 31, welche mit dem Steliantrieb
23 krEIftschlüssig verbunden ist, und der Gewindespindel 13 ist eine als cn lösbares
Verbindungselement ausgebildete Steckkupplung 37 angeordnet.
-
Die Demontage der Langteile des Absorberstabantriebes erfolgt dadurch,
daß durch den Reaktorkern ein Werkzeug geführt wird, mit dessen Hilfe die Verbindungselemente
20 und 21 gelöst werden. Danach wird das Gehäuserohr 11 erfaßt und aus dem Antriebsgehäusestutzen
5nach oben herausgezogen. Dabei löst sich die Steckkuppiung 37 von der aUgedichteten
Welle 31. Das Dichtungsgehäuse 22 und die Dichtungen cier Welle 31 übernehmen sodann
die Abdichtung des Außenraumes gegenüber dem Innenraum des Reaktordruckgefäßes 4.
-
Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnittes
vun einem Längsschnitt eines Gehäuserohres, welches dann erforderlich ist, wenn
das Gehäuserohr 11 aus konstruktiven von Gründen zweiteilig ausgestaltet werden
muß. Hierzu kommen dann noch die Halteelemente 17 und 24.
-
Die Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei
der der Antriebsgehäusestutzen 33 erheblich verkürzt ist. Das Gehäuserohr 11 ist
in den Inneraum des Reaktordruckgefäßes gelegt, so daß es nur Für den Differenzdruck
zwischen dem Betriebsdruck des Antriebes und dem keaktor j iiend ruck ausgelegt
zu werden braucht. Auch die Steckkupplung 37 befindet sich über dem Boden 28 des
Reaktordruckgefäßes. Durch die Verlagerung eines wesentlichen Teiles des Gehäuserohres
11 in das Reaktorinnere, kann das Gehäuserohr 11 stufenförmig ausgebildet werden,
so daß dadurch die Bohrung durch den Boden 28 der Reaktordruckbehälter-Verlängerung
27 erheblich kleiner sein kann, wodurch die Stabilität des Reaktordruckgefäßes 4
erheblich verbessert wird.
-
Der Halteband 18, die Dichtung 19 sowie die Verbindungselemente 20
und 21 befinden sich am oberen Ende des im Innern des Reaktordruckgefäßes liegenden
Antriebsgehäusestutzens 33, wobei der Arretierstift 25 im unteren 'I'eil des aßen
liegenden Teils des Antriebsgehäusestutzens 33 im Dchtungsgehäuse 22 befestigt ist.
Der Antriebsgehäusestutzen 33 kann auch unmittelbar mit dem Boden 28 des Reaktordruckgefäßes
4 verbunden sein.
-
die Verlängerungsstange 32 dient zur Verbindung der abgedichteten
Welle 31 mit der Steckkupplung 37, welche ihrerseits mit der Gewindespindel :3 verbunden
isL. Der obere Teil des Absorberstabantriebes entspricht der Ausführung nach Figur
4, jedoch ohne das Antriebsgehäuse 5, die Verbindungselemente 20, 21 und Dichtung
19 sowie den Haltebund 18.
-
I)ie Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung nach
Figur 6. Hierbei ist das Cehäuserohr 11 um eine weitere Hublänge hl nach oben innerhalb
eines Absorberstabfütlrungsrohres 10 verschoben und dort mit diesem koaxia und in
gleicher Bauhöhe angeordnet.
-
Das Absorberstabführungsrohr 10 enthalt vier Rohrsegmente 10', die
sowohl den Absorberstab 1 als auch das Gehäuserohr 11 in vertikaler Lage hc'i 1
ton. Oberhalb dieser vier Rohrsegmente sind jeweils ein Brennelement 2 angeordnet.
-
Alternativ zur Figur 6 befindet sich hierbei die Steckkupplung 37
und Dichtung 19 im Bereich des unteren Endes des (,ehäuserohres 11.
-
Da bei dieser Anordnung der Absorbers1ab 1 in seiner Längsachse aufgeschlitzt
ist und bei seiner untersten Stellung das (;ehäuserohr 11 umschließt, muß dieses
einen möglichst kleinen Durchmesser erhalten.
-
Ein solcher kleiner Durchmesser kann dadurch erreicht werden, .i.n
dem der für eine Reaktorschnellabschaltung (Scram) erforderliche 'I'reibdruclc in
den nicht näher dargestellten Abschalttanks eines entsprechenden Schnellabschaltsystems
mit nahezu konstanter Höhe über den jeweiligen Reaktordruck gehalten wird, d.h.
der Betriebsdruck des Antriebes kann klein gehalten werden, wodurch auch der Differenzdruck
niedrig gehalten wird. Eine solche Druckregelung ist unter der 13ezei.chnung "Gleitdruckregelung"
bekannt. Dies ermöglicht die Verwerl(lung einer geringen Wandstärke für das Gehäuserohr
11 und llohEkol.ben 14.
-
I)ie Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei
tier der Antriebsgehäusestutzen 33 ebenfalls erlochlich verkürzt und om Deckel 7
des Reaktordruckbehälters 4 befestigt ist. Auch hier ist das' Gehäuserohr 11 in
den Innenraum des Reaktordruckgefäßes 4 gelegt, so daß es nur für den DiSEerenzdruck
zwischen dem Betriebsdruck des Absorberstabantriebes und dem Reaktorinnendruck ausgelegt
zti werden braucht.
-
Die Befestigung des Absorberstabantriebes mit dem Reaktordruckgefäß
4 am Deckel 7 erfolgt mit Hilfe des Antriebsgehäusestutzens 33. Die hierbei erforderlichen
Elemente entsprechen den bereits anhand der Figuren 6 und 7 beschriebenen Elemente.
-
In einer nicht näher dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist
es auch möglich, das Gehäuserohr 11 unmittelbar an cas Dichtunsgehäuse 22 zu befestigen
und mit diesem zusammen von oben ein- und auszubauen.
-
Dabei können die Steckkupplung 37 und ti die Verlängerungstange 2
entfallen, so daß die Gewindespindel 13 mit der abgedichteten Weile 3L gekuppelt
ist.
-
Der zwischen dem Gehäuserohr 11 und dem Hohlkolben 14 befindliche
Ringraum 12, welcher an einen Ende durch einen Hohlkolbenbund 51 und an einem anderen
Ende durch eine Bremsbuchse 53 begrenzt ist, ist über einen Rohrleitungsanschlußstutzen
52 mit einem Reaktorwasser führenden und nicht näher dargestellten Drucksystem verbunden,
wobei das aus dem Drucksystem in den Ringraum 12 eindringende Wasser, gebremst durch
die Ringspalte 39 und 55 oder die düsenähnlichen Verbindungen 49, in das Reaktordruckgefäß
4 abfließt, derart, daß der Hohlkolben 14 gegen die Mutter 13 frei anliegt.
-
Der llohlkolbenbund 51 weist etwa axial zum Hohlkolben 14 verlaufende
Durchgangsbohrungen 54 auf, welche bei Anlage des Hohlkolbens 14 an der Mutter 13'
durch diese abgedichtet sind.
-
Bei der Schnellabschaltung, bei der das Drucksystem abgeschaltet ist,
wird das Eigengewicht des Absorberstabes 1 und Hohlkolben 14 (Scram) ausgenutzt.
hierbei ist es von Vorteil, wenn der Hohlkolbenbund 51 etwa axial zum Hohlkolben
14 verlaufende Durchgangsbohrungen 54 aufweist, welche bei Anlage des Hohlkolbens
14 an der Mutter 13' durch diese abgedichtet sind, so daß nur eine geringe Bremsung
durch das im Ringraum 12 befindliche Wasser erfolgt, wodurch eine schnellere Bremsabschaltung
gegeben ist. Falls die Abschaltgeschwindigkeit nicht ausreicht, kann der Hohlkolben
14 von einem Drucksystem über den Rohrleitungs-Anschlußstutzen 30 beaufschlagt werden.
Auch hier läßt sich die schon oben genannte Gleitdruckregeiung einsetzen.
-
Jin hierfür besonders geeignetes Drucksystem geht aus der l)E-PS 1
274 752 hervor, welches mit wenigen Abschalttanks, Armaturen und Rohrleitungen auskommt.
Für die Montage des Deckels 7 des Reaktordruckgefäßes 4 sind nur zwei Flanschverbindungen
der Druckleitungen zu handhaben. Besonders vorteilhaft ist es, daß die nach dem
bekannten Iku( ksyst em erforderlichen Rückschlagventile mit dem Rohrleitungsstutzen
30 und damit t mit dem Antriebsgehäusestutzen 33, verbunden werden können, so daß
eine integrierte und kompakte und damit leicht montierbare Bauweise ermöglicht wird.
-
Am unteren Ende des Gehäuserohrkopfes 35 isL in vorteilhafter Weiletentwicklung
der Erfindung ein Verlängerungsrohr 44 und am unteren Ende des Hohlkolbens 14 eine
Hohlkolben-Verlüngerungsstange 40 miL einer düsenähnlichen Verbindung 49 angeordnel,
so daß tlas gegenüber dem Reaktordampf energieärmere Wasser aus dem Absorberst.abantriel)
unterhalb des Wasserstandes 46 im Reaktordruckgefäß wieder abgegeben werden kann.
-
In Siedewasserreaktoren größerer Leistung sind die Absorberstäbe I
bei einer Anordnung nach Figur 3 II in Verbindung mit Figur 8 in einem Kernmantel
48 untergebracht, über den sich der Kernmanteldom 45 befindet, durch den die Verlängerungsstange
40 derartig abgedichtel hindurchführt, daß das durch die düsenförmi ge Bohrung 49
austrel(nu Absorberstab-Antriebswasser nicht in den Kernmantelbereich eindringen
kann. Bei diesen Reaktoren befinden sich oberhalb des Kernmantels 48 ein Dampfabscheider
42 und ein Dampftrockner 43, durch die die Absorberstabantriebe hindurchgeführt
werden müssen.
-
Bei Siedewasserreaktoren kleiner Leistung (etwa von 200 - 400 MW)
können beispielsweise der Dampfabscheider 42 und/oder Dampftrockner 43 sowie der
Kernmanteldom 45 entfallen, wodurch auch das Reaktordruckgefäß und damit die Längsausdehnung
des Absorberstabantriebes kürzer wird.
-
Nach Figur 3 I in Verbindung mit Figur 8 können daher bei einer solchen
Anwendung die Verlängerungsstange 40 und das Verl.ängerungsrohr 44 entfallen. Der
vorgeschlagene Absorberstabantrieb eignet sich besonders für diese Anwendung, da
er besonders kleine l)urchmesser des Gehäuserohres 11 zuläßt.