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Abzugseinrichtung für einen Hochtemperaturreaktor
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Die Erfindung betrifft eine Abzugseinrichtung zum Abzug kugelförmiger
Brennelemente aus einem Hochtemperaturreaktor mit zumindest einem am unteren Ende
des Reaktorinnenraums angeschlossenen Abzugsrohr und wenigstens einer sich quer
durch das jeweilige Abzugsrohr erstreckenden Platte , die in der Plattenebene bewegbar
ist und zumindest eine öffnung für den Durchgang der Brennelemente aufweist.
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Hochtemperaturreaktoren haben einen aus kugelförmigen Brennelementen
bestehenden Reaktorkern. Die Schüttung aus diesen Brennelementen ist innerhalb eines
Graphitreflektors angeordnet, dessen Innenraum sich kegelförmig nach unten verjüngt.
Damit die Brennelemente aus dem Reaktorinnenraum entfernt werden können, sind am
unteren Ende des Graphitreflektors ein oder mehrere lange Abzugsrohre vorgesehen.
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Zur Steuerung des Abzugs der Brennelemente über die Abzugsrohre ist
jedem dieser Rohre eine mit Schlitzen versehene Scheibe zugeordnet, die drehbar
gelagert ist und sich quer durch das betreffende Abzugsrohr erstreckt. Sie wird
von einem unterhalb der Scheibe vertikal angeordneten Elektromotor angetrieben.
Die Schlitze in der Scheibe sind dabei so dimensioniert, daß Brennelemente durch
sie hindurchfallen können.
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Nachteilig bei dieser Anordnung ist zum einen die Tatsache, daß der
Raumbedarf infolge der großen Bauhöhe beträchtlich ist. Besonders problematisch
ist es zudem, wenn die Scheibe wegen eines Defekes ausgewechselt werden muß. Es
muß dann entweder die gesamte Brennelementschüttung von oben abgesaugt oder zumindest
so abgestützt werden, daß die Scheibe entnommen werden kann. Dabei muß ein entsprechend
grosser Durchbruch im Behälter vorhanden sein, was aus störfalltechnischer Sicht
problematisch ist. Insgesamt ist ein hoher technischer Aufwand erforderlich, um
überhaupt das Auswechseln der Scheibe zu ermöglichen. Damit dies nicht zu häufig
auftritt, wird die Scheibe selbst und auch deren Lagerung auf extrem hohe Belastbarkeit
ausgelegt, was ebenfalls hohe Kosten verursachte.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Abzugseinrichtung
der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß bei geringem technischem Aufwand
und geringer Bauhöhe ein einfaches Auswechseln der den Kugelabzug steuernden Platte
möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß
die Platte in einer Schiebeführung verschieblich gelagert und nach zumindest einem
Ende hin aus der Schiebeführung demontierbar ist.
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Erfindungsgemäß wird also die Platte zur Steuerung des Kugelabzugs
nicht mehr gedreht, sondern quer zur Achse des Abzugsrohrs verschoben. Dies eröffnet
die Möglichkeit, den Antrieb von der Seite her erfolgen zu lassen, beispielsweise
durch einen doppelt wirkenden Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, einen Elektromotor
oder einen Elektromagneten. Entsprechend gering ist die Bauhöhe. Dabei ist von besonderem
Vorteil, daß die Platte zumindest zu einem Ende hin aus der Schiebeführung herausgezogen
bzw. -gedrückt und durch eine neue Platte ersetzt werden kann. Das verringernde
Bauvolumen eröffnet zudem die Möglichkeit, mehrere Abzugseinrichtungen dieser Art
unterzubringen, wobei ein weiterer Vorteil darin besteht, daß die hierfür erforderlichen
Durchbrüche im Reaktordruckbehälter relativ klein bleiben.
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In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schiebeführung
gerade ausgebildet ist, was die Verschiebung der Platte einfach macht.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schiebeführung zu beiden Enden
hin für die Herausnahme und/ oder das Einführen des oder einer neuen Platte öffenbar
ist. Das Herausnehmen einer beschädigten Platte und Einführung einer neuen Platte
kann dann in einem Arbeitsgang erfolgen, ohne daß Brennelemente in das Abzugsrohr
gelangen können.
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Die Platte ist zweckmäßigerweise rechteckig mit zu-
mindest
einer mittigen Öffnung ausgebildet. Die Schiebeführung sollte als beidseits des
Abzugsrohrs angeordnete Gehäuseführung konstruiert sein.
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Vorteilhaft ist des weiteren, wenn die Schiebeführung vom Abzugsrohr
demontierbar ausgebildet ist, da dann die Abzugseinrichtung auf einfache Weise als
Ganzes ausgewechselt werden kann, wenn dies erforderlich ist.
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Es besteht ferner auch die Möglichkeit, daß übereinander zumindest
zwei Platten in der erfindungsgemässen Weise geführt sind, wodurch die Sicherheit
noch erhöht werden kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher veranschaulicht. Es zeigen: Figur 1 einen Hochtemperaturreaktor in schema-Darstellung
im Vertikalschnitt; Figur 2 die Abzugseinrichtung des Hochtemperaturreaktor nach
Figur 1 im Vertikalschnitt in vergrößerter Darstellung; Figur 3 einen Horizontalschnitt
durch das Abzugsrohr der Abzugseinrichtung gemäß Figur 2 und Figur 4 einen Vertikalschnitt
durch das Abzugsrohr gemäß Figur 3 in der Ebene A-A.
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Der in Figur 1 dargestellte Hochtemperaturreaktor 1
ist
außenseitig von einem Reaktordruckbehälter 2 gasdicht umgeben. Nicht näher dargestellt
sind hier die den Hochtemperaturreaktor 1 außenseitig weiter umgebenden Gebäudeteile.
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Im Inneren des Reaktordruckbehälters 2 ist eine Bodenplatte 3 vorgesehen,
auf dem eine Stützplatte 4 ruht. Auf der Stützplatte 4 befinden sich von innen nach
außen ein thermisches Schild 5, ein aus Kohlestein bestehender Mantel 6 und ein
Graphitreflektor 7 mit dem Seitenreflektor 8a und dem Deckenreflektor 8b. Alle diese
Teile sind in der Draufsicht kreisförmig ausgebildet.
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Der Graphitreflektor 7 umgibt den Reaktorinnenraum 9, der eine den
Reaktorkern 10 bildende Schüttung aus kugelförmigen Brennelementen 11 enthält, die
nur schematisch an der Oberfläche der Schüttung angedeutet sind. Nach unten verjüngt
sich der Reaktorinnenraum 9 und mündet dort in ein senkrecht nach unten führendes
abzugsrohr 12.
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Das Abzugsrohr 12 ist an seinem unteren Ende mit einer Abzugseinrichtung
13 versehen, deren konkrete Ausbildung sich insbesondere aus den Figuren 2, 3 und
4 ersehen läßt. Diese Abzugseinrichtung 13 durchsetzt den gesamten Reaktordruckbehälter
2 mit beidseitig an das Abzugsrohr 12 angesetzten, im Querschnitt rechteckigen Führungsabschnitten
14, 15.
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Diese Führungsabschnitte 14, 15 enthalten Linearführungen, innerhalb
denen eine Platte 16 verschieblich in den Richtungen des Doppelpfeils A über Lager
17, 18 geführt ist. Im Bereich des Abzugsrohrs besteht die Führung aus zwei seitlich
die Platte 16 einfas-
sende Bodenplatten 19, 20.
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Die Platte 16 weist mittig ein Durchgangsloch 21 auf, das von einem
konischen Abschnitt 22 umgeben ist. An einem Ende der Platte 16 sind zwei Führungsstangen
23, 24 befestigt, die über den in dieser Ansicht rechten Führungsabschnitt 15 durch
eine Uffnung 25 im Reaktordruckbehälter 2 nach außen geführt sind und dort mit einer
hier nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung 26 verbunden sind. Die Antriebseinrichtung
kann beispielsweise ein doppelt wirkender Hydraulik- oder Pneumatikzylinder sein,
der druckdicht gekapselt ist, so daß über die Uffnung 25 kein Gasaustritt erfolgen
kann.
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Auch auf der linken Seite des Reaktordruckbehälters 2 ist eine öffnung
27 in Fortsetzung des Führungsabschnitts 14 vorgesehen, die mit einem Deckel 28
verschlossen ist.
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Unterhalb der Abzugseinrichtung 13 mündet das Abzugsrohr 12 in einen
Auffangkanal 29, der sich leicht schräg geneigt nach rechts in einem Förderrohr
30 fortsetzt. über dieses Förderrohr 30 gelangen die kugelförmigen Brennelemente
11 zu einer hier nicht näher dargestellten Absaugeinrichtung.
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Die Abzugseinrichtung 13 arbeitet normalerweise so, daß die Platte
16 in den Richtungen des Doppelpfeils A hin- und herbewegt wird. Hierdurch wird
erreicht, daß die Brennelemente 11 oberhalb der Platte 16 so bewegt werden, daß
sie durch das Durchgangsloch 21 nach unten in den Auffangkanal 29 und weiter in
das Förderrohr 30 gelangen. Der Antrieb geschieht dabei
über die
Führungsstangen 23, 24, die von der Antriebseinrichtung 26 entsprechend betätigt
werden.
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Stellt sich ein Defekt der Platte 16 oder der Lager 17 oder 18 ein,
so wird zunächst der Reaktordruckbehalter 2 druckentlastet und abgekühlt. Von der
linken Seite her kann dann nach Entfernung des Deckels 28 eine Ersatzplatte 31 -
hier nur gestrichelt dargestellt - in den linken Führungsabschnitt 14 eingeschoben
werden. Mit dieser Ersatzplatte 31 kann dann die defekte Platte 16 nach rechts herausgeschoben
werden, wobei die beiden Platten 16, 31 aneinander anliegen. Auf diese Weise ist
gesichert, dan nicht unerwünschte Brennelement 11 während des Wechselvorgangs nach
unten in den Auffangkanal 29 fallen.
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Die Ersatzplatte 1 wird dann in Position gebracht, während die defekte
Platte 16 nach rechts herausgezogen wird. Nach Verbindung mit der Antriebseinrichtung
26 und den Führungsstangen 23, 24 werden die öffnungen 25, 27 auf beiden Seiten
geschlossen, womit der Auswechselvorgang beendet ist.