DE60210066T2 - Verfahren und vorrichtung zum abbremsen von kugelförmigen betriebselementen in einem kugelhaufenreaktor - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum abbremsen von kugelförmigen betriebselementen in einem kugelhaufenreaktor Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Atomkraft. Spezieller betrifft sie ein Verfahren zum Abbremsen sphärischer Elemente bevor diese aus einem Austritts-Ende einer Strom-Bahn für sphärische Körper zu einem Atomkraftwerk, zu einer Abbrems-Anordnung und zu einem Abbrems-Anschlussstück geführt werden.
  • In einem Kern-Reaktor des gasgekühlten Hochtemperatur-Typs werden Brennstoff-Elemente und oftmals Bremssubstanz-Elemente eingesetzt, die eine sphärische Form aufweisen. Diese werden „Pebbles" genannt und ein Reaktor dieses Typs ist im allgemeinen als Pebble-Reaktor bekannt. In einem Pebble-Reaktor ist es bekannt, ein Mehrfach-Durchführungs-Brennstoffversorgungs-System anzuwenden, in welchem sphärische Brennstoff-Körper durch einen Kern des Reaktors mehr als einmal geführt werden, um eine Verbrennung des Brennstoffs zu optimieren. Die sphärischen Brennstoff-Körper und gegebenenfalls die sphärischen Bremssubstanz-Körper werden zu einem Einlass in einem Reaktor- oder Speicher-Behälter in einer Strom-Bahn für sphärische Körper, teilweise durch Schwerkraft, aber überwiegend unter Anwendung eines Gases unter Druck geführt.
  • Eine derartige Anordnung ist in der GB-A-1208877 offenbart.
  • Obwohl die Erfindung besonders Anwendung für sphärische Brennstoff-Körper finden wird, wird sie, wie oben erwähnt, auch Anwendung für sphärische Bremssubstanz-Körper finden. Im Zusammenhang mit dieser Beschreibung wird der Ausdruck „sphärische Körper" so verwendet wer den, dass dieser breit genug ist, um sowohl sphärische Brennstoff-Körper als auch, wo geeignet, sphärische Bremssubstanz-Körper zu umfassen.
  • Die sphärischen Körper werden in den Reaktor-Behälter durch Strom-Bahnen für sphärische Körper mit Austritts-Enden geführt, die in den Reaktor-Behälter münden. Die sphärischen Körper werden in den Reaktor-Behälter bei oder benachbart zu dessen oberen Ende geführt, von wo sie auf eine Oberfläche eines Betts sphärischer Körper in dem Reaktor-Kern fallen.
  • Um das Risiko der Beschädigung der sphärischen Körper sowie das Springen der sphärischen Körper zu reduzieren, was zu einem inkorrekten Platzieren eines sphärischen Körpers in dem Reaktor-Kern führen könnte, ist es wünschenswert, dass die sphärischen Körper in den Reaktor-Behälter mit einer relativ geringen Geschwindigkeit eintreten.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist in einem Atomkraftwerk mit einem Kern-Reaktor des Pebble-Typs, der sphärische Brennstoff- und Bremssubstanz-Elemente einsetzt, und einem Element-Handhabungs-System, das mindestens eine Strom-Bahn für sphärische Körper umfasst, entlang welcher sphärische Körper unter dem Einfluss eines Fluid-Stroms geführt werden, und wobei die Strom-Bahn für sphärische Körper ein Austritts-Ende aufweist, über welches sphärische Körper aus der Strom-Bahn für sphärische Körper austreten, ein Verfahren zum Abbremsen sphärischer Körper vorgesehen, bevor diese aus dem Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper austreten, wobei das Verfahren die Schritte umfasst
    Führen der sphärischen Körper entlang der Strom-Bahn für sphärische Körper in Richtung auf deren Austritts-Ende unter dem Einfluss eines ersten Fluid-Stroms;
    Einführen eines Fluid-Gegenstroms in die Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position benachbart zu dem Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper; und
    Entziehen von Fluid aus der Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position beabstandet zu dem Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper und mit einer Geschwindigkeit, sodass mindestens ein Teil des Gegenstroms nach innen weg von dem Austritts-Ende strömt und dazu dient sphärische Körper abzubremsen, bevor diese aus dem Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper austreten.
  • Die Strom-Bahn für sphärische Körper kann zumindest teilweise durch eine Leitungslänge gebildet sein, deren eines Ende das Austritts-Ende bildet, wobei das Verfahren das Führen des Gegenstroms in die Leitungslänge durch einen Gegenstrom-Einlass umfasst, der durch eine Wand der Leitung dicht beabstandet zu dem Ende der Leitungslänge verläuft, das das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper bildet.
  • Bei Hochtemperatur-Reaktoren ist es wünschenswert, dass das Kühlmittel in dem Reaktor bleibt und nicht in die Strom-Bahn für sphärische Körper gelangt, da ein Beaufschlagen mit hohen Temperaturen zu einer Beschädigung von Komponenten, wie Dichtungen, die in der Strom-Bahn für sphärische Körper eingesetzt werden, führen könnte. Wenn das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper demgemäß in einen Reaktor-Behälter des Kern-Reaktors mündet, kann das Verfahren das Entziehen von Fluid aus der Strom-Bahn für sphärische Körper mit einer Geschwindigkeit umfassen, die dazu führt, dass ein Teil des Gegenstroms in den Reaktor-Behälter durch das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper strömt, wodurch ein Zugang von Hochtemperatur-Kühlmittel aus dem Reaktor-Behälter in die Strom-Bahn für sphärische Körper verhindert wird.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Atomkraftwerk mit einem Kern-Reaktor des Pebble-Typs und einem Element-Handhabungs-System zum Transport sphärischer Brennstoff- und/oder Bremssubstanz-Elemente vorgesehen, wobei das Element-Handhabungs-System umfasst
    mindestens eine Strom-Bahn für sphärische Körper, entlang welcher sphärische Körper unter dem Einfluss eines ersten Fluid-Stroms transportiert werden können, wobei die Strom-Bahn für sphärische Körper ein Austritts-Ende aufweist, aus welchem die sphärischen Körper austreten;
    einen Gegen-Fluid-Einlass, der in die Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position benachbart zu deren Austritts-Ende führt, wobei der Gegen-Fluid-Einlass mit einer unter Druck stehenden Fluid-Versorgung verbunden ist oder mit dieser verbindbar ist; und
    einen Fluid-Entziehungs-Auslass, der aus der Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position, die weiter beabstandet von dem Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper als der Gegen-Fluid-Einlass ist, führt, wobei der Fluid-Entziehungs-Auslass mit einem Fluid-Entziehungs-Mittel verbunden oder verbindbar ist, wodurch Fluid aus der Strom-Bahn für sphärische Körper durch den Fluid-Entziehungs-Auslass gezogen werden kann.
  • Der Gegen-Fluid-Einlass kann eine Vielzahl peripher beabstandeter Einlass-Öffnungen aufweisen, die aus einer Speise-Kammer, die die Strom-Bahn für sphärische Körper umgibt, in die Strom-Bahn für sphärische Körper führen, wobei die Speise-Kammer einen Einlass aufweist, der mit der unter Druck stehenden Fluid-Versorgung verbunden oder verbindbar ist.
  • Der Fluid-Entziehungs-Auslass kann eine Vielzahl peripher beabstandeter Auslass-Öffnungen aufweisen, die aus der Strom-Bahn für sphärische Körper in eine Entziehungs-Kammer führen, die die Strom-Bahn für sphärische Körper umgibt, wobei die Entziehungs-Kammer einen Auslass aufweist, der mit dem Fluid-Entziehungs-Mittel verbunden oder verbindbar ist.
  • Das Atomkraftwerk kann Steuerungsmittel zum Regeln der Geschwindigkeit des Fuid-Stroms durch den Gegen-Fluid-Einlass und/oder den Fluid-Entziehungs-Auslass umfassen. Die Steuerungsmittel können ausgebildet sein, um die Geschwindigkeit des Fluid-Stroms durch den Fluid-Entziehungs-Auslass bei einer Geschwindigkeit zu halten, die größer als die Geschwindigkeit des Flusses in dem ersten Fluid-Strom und kleiner als die Summe der Geschwindigkeiten des Flusses in dem ersten Fluid-Strom und durch den Gegen-Fluid-Einlass ist.
  • Das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper kann in einen Reaktor-Behälter des Kern-Reaktors münden.
  • Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Abbrems-Anordnung zum Abbremsen sphärischer Elemente vorgesehen, bevor diese aus einem Austritts-Ende einer Strom-Bahn für sphärische Körper austre ten, entlang welcher die sphärischen Elemente unter dem Einfluss eines Fluid-Stroms transportiert werden, wobei die Anordnung umfasst
    einen ersten Fluid-Einlass, der in die Strom-Bahn für sphärische Körper zum Einführen des Fluid-Stroms in die Strom-Bahn für sphärische Körper führt,
    einen Gegen-Fluid-Einlass, der in die Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position benachbart zu deren Austritts-Ende und stromabwärts des ersten Fluid-Einlasses führt, wobei der Gegen-Fluid-Einlass in Strömungs-Verbindung mit einer Fluid-Versorgung verbindbar ist; und
    einen Fluid-Entziehungs-Auslass, der aus der Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position zwischen dem ersten und dem Gegen-Fluid-Einlass führt.
  • Die Anordnung kann speziell Anwendung als Teil eines Element-Handhabungs-Systems eines Atomkraftwerks des oben beschriebenen Typs finden.
  • Folglich kann das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper in einen Reaktor-Behälter eines Kern-Reaktors münden.
  • Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Abbrems-Stück vorgesehen, das verwendet wird, um sphärische Elemente abzubremsen, bevor diese aus einem Austritts-Ende einer Strom-Bahn für sphärische Körper austreten, entlang welcher die sphärischen Elemente unter dem Einfluss eines Fluid-Stroms transportiert werden, wobei das Stück umfasst
    ein End-Element einer Strom-Bahn für sphärische Körper, welches einen End-Abschnitt der Strom-Bahn für sphärische Körper bildet, wobei das End-Element einer Strom-Bahn für sphärische Körper bildet einen Einlass für sphärische Körper, der mit einem stromaufwärtigen Abschnitt der Strom-Bahn für sphärische Körper verbindbar ist, und einen Auslass für sphärische Körper, der im Einsatz das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper bildet; und
    eine Vielzahl peripher beabstandeter Gegen-Fluid-Einlässe, die nahe dem Auslass für sphärische Körper angeordnet sind und in Strömungs-Verbindung mit einer unter Druck stehenden Fluid-Versorgung verbindbar sind und die in den End-Abschnitt der Strom-Bahn für sphärische Körper zwischen dem Einlass für sphärische Körper und dem Auslass für sphärische Körper führen.
  • Das Stück kann als Teil eines Element-Handhabungs-Systems eines Atomkraftwerks des oben beschriebenen Typs Anwendung finden.
  • Der Gegen-Fluid-Einlass kann nahe dem Auslass für sphärische Körper oder dem Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper angeordnet sein.
  • Das End-Element einer Strom-Bahn für sphärische Körper kann rohrförmig zylindrisch sein und der Gegen-Fluid-Einlass kann eine Vielzahl peripher beabstandeter Einlass-Öffnungen in dem End-Element einer Strom-Bahn für sphärische Körper aufweisen.
  • Der Gegen-Fluid-Einlass kann aus einer Speise-Kammer führen, die das End-Element einer Strom-Bahn für sphärische Körper umgibt, wobei die Speise-Kammer einen Einlass aufweist, der mit einer unter Druck stehenden Fluid-Versorgung verbindbar ist.
  • Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben werden.
  • In den Zeichnungen
  • 1 zeigt einen Teil eines Atomkraftwerks gemäß der Erfindung;
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Abbrems-Anordnung gemäß der Erfindung;
  • 3 zeigt eine perspektivische Schnitt-Ansicht eines Teils der Anordnung von 2 und ein Abbrems-Stück gemäß der Erfindung; und
  • 4 zeigt eine perspektivische Schnitt-Ansicht eines anderen Teils der Anordnung von 2.
  • In 1 der Zeichnungen bezieht sich die Bezugsziffer 10 im allgemeinen auf einen Teil eines Atomkraftwerks gemäß der Erfindung. Das Atomkraftwerk 10 umfasst einen Kern-Reaktor 11 des Pebble-Typs mit einem im allgemeinen zylindrischen Reaktor-Behälter, dem im allgemeinen das Bezugszeichen 12 zugeordnet ist. Ein Kern-Hohlraum 14 ist in dem Reaktor-Behälter 12 gebildet. Der Reaktor 11 weist eine Vielzahl von Einlass-Öffnungen 16 auf, wobei eine von diesen in 1 gezeigt ist, die in einem oberen Ende 18 des Reaktor-Behälters 12 gebildet sind, durch welche Einlass-Öffnungen 16 Brennstoff- und/oder Bremssubstanz-Elemente, welche sphärisch sind, in den Kern-Hohlraum 14 eingebracht werden können. Die Einlass-Öffnungen 16 laufen durch einen Graphit-Reflektor, der am Inneren des Reaktor-Behälters 11 an dessen oberen Ende 18 vorgesehen ist. Die Einlass-Öffnungen 16 sind so positioniert, dass sphärische Körper in den Behälter 12 bei den gewünschten Positionen eingebracht werden können.
  • Kern-Reaktoren 11 dieses Typs wenden oftmals ein Mehrfach-Durchführungs-Brennstoffversorgungs-System an, bei welchem sphärische Brennstoff-Körper durch den Kern 14 des Reaktors 11 mehr als einmal geführt werden, um die Verbrennung des Brennstoffs zu optimieren. Zu diesem Zweck ist ein Auslass für sphärische Körper (nicht dargestellt) in einem Boden (nicht dargestellt) des Reaktor-Behälters 12 vorgesehen, über welchen Brennstoff-Elemente und/oder Bremssubstanz-Elemente aus dem Reaktor-Behälter 12 entnommen werden können.
  • Nun auch auf die 2 und 3 der Zeichnungen Bezug nehmend, umfasst das Atomkraftwerk 10 ein Element-Handhabungs-System, von dem ein Teil im allgemeinen durch die Bezugsziffer 20 beziffert ist, das außerhalb des Reaktor-Behälters angeordnet ist und durch welches Brennstoff-Elemente und/oder Bremssubstanz-Elemente zu gewünschten Stellen in dem Atomkraftwerk 10 transportiert werden.
  • Der Teil des Element-Handhabungs-Systems 20, der in 2 der Zeichnungen gezeigt ist, ist vorgesehen, um Brennstoff- und/oder Bremssubstanz-Elemente in den Reaktor-Behälter 12 durch die Einlass-Öffnungen 16 zu führen.
  • Das Element-Handhabungs-System 20 umfasst eine Strom-Bahn für sphärische Körper 22, die ein Austritts-Ende 24 aufweist, durch welches ein sphärischer Körper durch die Einlass-Öffnung 16 in den Kern-Hohlraum 14 treten kann. Die sphärischen Körper werden entlang der Strom-Bahn für die sphärischen Körper 22 unter dem Einfluss eines ersten Fluid-Stroms in Form eines unter Druck stehenden Gases transportiert.
  • Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, öffnet sich das Austritts-Ende 24 nach unten. Demgemäß werden die kombinierten Einflüsse des ersten Fluid-Stroms und der auf die sphärischen Körper, die sich entlang der Strom-Bahn für sphärische Körper bewegen, wirkenden Schwerkraft, dazu neigen, die sphärischen Körper zu veranlassen, in den Reaktor-Behälter 12 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit einzutreten. Dies könnte möglicherweise zu einer Beschädigung der sphärischen Körper und/oder zu einem Prellen der sphärischen Körper in dem Kern-Hohlraum 14 führen, was zu einer unerwünschten Positionierung der sphärischen Körper in dem Kern 14 des Reaktors 12 führen könnte.
  • Um demgemäß die Geschwindigkeit, mit welcher die sphärischen Körper in den Kern-Hohlraum 14 eintreten, zu reduzieren, umfasst das Atomkraftwerk 10 eine Abbrems-Anordnung, der im allgemeinen die Bezugsziffer 26 zugeordnet ist, zum Abbremsen sphärischer Körper, bevor diese aus dem Austritts-Ende 24 der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 in den Kern-Hohlraum 14 austreten.
  • Ein End-Abschnitt der Strom-Bahn für sphärische Körper 22, von dem sich das Austritts-Ende 24 öffnet, ist durch ein End-Element einer Strom-Bahn für sphärische Körper in Form eines Längsstücks einer/eines rohrförmigen zylindrischen Leitung oder Kanals 28 gebildet. Ein stromaufwärtiges Ende der Leitungslänge 28 ist mit dem verbleibenden Stück der Strom-Bahn für sphärische Körper in einer gasdichten Weise verbunden.
  • Wie am besten aus 3 der Zeichnungen ersichtlich ist, ist in der Leitungslänge 29, benachbart zu dem Austritts-Ende 24 der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 ein Gegenstrom-Einlass 30 vorgesehen, der durch eine Wand 31 der Leitung 29 läuft. Der Gegenstrom-Einlass 30 umfasst eine Vielzahl peripher beabstandeter Einlass-Öffnungen 32, die durch die Wand 31 der Leitung 28 laufen. Eine Hülse 34 erstreckt sich mit Abstand um einen End-Abschnitt der Leitung 28, in welchem der Gegenstrom-Einlass 30 vorgesehen ist, und ist an ihren Enden mit der Leitung 28 verbunden, um eine ringförmige Speise-Kammer 36 zu bilden, die in Strömungs-Verbindung mit der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 durch die Öffnungen 32 verbunden ist. Ein Einlass 38 führt in die Speise-Kammer 36 und ist mit einer unter Druck stehenden Gas-Versorgung verbindbar. Der Einlass 38 ist typischerweise mit einem Auslass-Rohrstück des unter Druck stehenden Gas-Versorgungs-Systems verbunden, das Gas zu dem Element-Handhabungs-System führt.
  • Ebenso umfasst die Abbrems-Anordnung 26 eine Hülse 40 (4), die um die Leitung 28 bei einer Position läuft, die sich stromaufwärts der Hülse 34 befindet, und eine Absaug- oder Entziehungs-Kammer 100 bildet, die ähnlich der Speise-Kammer ist und in Strömungs-Verbindung mit der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 durch eine Vielzahl beabstandeter Auslass-Öffnungen 50 steht. Ein Auslass 42 führt von der Hülse 40 und ist mit einem Fluid-Entziehungs-Mittel verbindbar. Der Auslass 42 ist typischerweise mit einem Einlass-Rohrstück auf einer Saug-Seite eines Gebläses (nicht dargestellt) verbunden, das eine erforderliche Druck-Differenz über das Einlass- und Auslass-Rohrstück des unter Druck stehenden Gas-Versorgungs-Systems liefert, das Gas zu dem Element-Handhabungs-System führt.
  • Im Einsatz werden, wie erwähnt, sphärische Körper entlang der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 unter dem Einfluss eines unter Druck stehenden Fluids transportiert. Ein Fluid-Gegenstrom wird in die Strom-Bahn für sphärische Körper 22 durch den Gegenstrom-Einlass 30 geführt. Außerdem wird Fluid aus der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 durch den Auslass 42 gezogen. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Fluid aus dem Auslass 42 gezogen wird, wird derart gesteuert, dass die Geschwindigkeit des Flusses durch den Auslass 42 größer als die Geschwindigkeit des Fluid-Flusses in dem Strom ist, der die sphärischen Körper entlang der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 fördert, so dass mindestens ein Teil des Fluids, das durch den Gegenstrom-Einlass 30 in die Strom-Bahn für sphärische Körper 22 geführt wird, in eine Richtung weg von dem Austritts-Ende 24 der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 strömt, was dazu dient, einen sphärischen Körper abzubremsen, bevor dieser aus dem Austritts-Ende 24 der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 austritt.
  • Die Geschwindigkeit des Fluid-Flusses in dem Strom, der die sphärischen Körper entlang der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 transportiert, wird typischerweise durch ein Nadel- und Sitz-Ventil, ein Konstantdruck-Ventil oder ein Konstantfluss-Ventil geregelt, das in der Strom-Bahn 22 angeordnet ist. Der Einsatz von entweder einem Konstantfluss-Ventil oder einem Konstantdruck-Ventil reduziert die Wirkungen dynamischer Fluid-Wechselwirkungen, wo eine Kopplung einer Vielzahl von Strom-Bahnen für sphärische Körper über ein gemeinsames Rohrstück vorliegt, wodurch die Stabilität des System-Betriebs verbessert wird.
  • Die Abbrems-Wirkung des Fluid-Gegenstroms ist proportional zur Geschwindigkeit der Fluid-Führung durch den Gegenstrom-Einlass 30. Ein oder mehrere Fluss-Steuerungs-Nadel- und Sitz-Ventile werden eingesetzt, um die Geschwindigkeit des Fluid-Flusses durch den Gegenstrom-Einlass 30 zu regeln. Es wird ersichtlich sein, dass Druck und Temperatur sowie der Durchmesser der sphärischen Körper die erforderliche Geschwindigkeit der Fluid-Führung beeinflussen werden. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Fluid aus dem Auslass 42 gezogen wird, wird außerdem eingestellt, um sicherzustellen, dass der erforderliche Leckfluss in den Kern erhalten bleibt. Eine Steuerung der Geschwindigkeit der Fluid-Entziehung wird typischerweise durch ein Nadel- und Sitz-Ventil ausgeführt.
  • In einem gasgekühlten Hochtemperatur-Reaktor ist es wünschenswert, dass Hochtemperatur-Kühlmittel aus dem Reaktor-Behälters 12 nicht in die Strom-Bahn für sphärische Körper 22 durch deren Austritts-Ende 24 eintritt, da eine Beaufschlagung mit hohen Temperaturen zu einer Beschädigung der Komponenten der Strom-Bahn für sphärische Körper 22, wie Dichtungen und dergleichen, führen könnte. Demgemäß wird die Geschwindigkeit, mit welcher Fluid aus der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 durch den Auslass 42 gezogen wird und in die Strom-Bahn für sphärische Körper 22 durch den Einlass 30 geführt wird, so geregelt, dass ein Teil des Fluids, das in den Gegenstrom-Einlass 30 geführt wird, nach unten und aus dem Austritts-Ende 24 der Strom-Bahn für sphärische Körper 22 in den Reaktor-Behälter 11 strömt, d.h. die Fluid-Entziehungs-Geschwindigkeit wird gesteuert, um kleiner als die Summe der Geschwindigkeiten des Flusses in dem Strom, der die sphärischen Körper transportiert, und durch den Gegenstrom-Einlass 30 zu sein. Dies wird in wirksamer Weise eine Dichtung bilden, um den Zutritt von Hochtemperatur-Kühlmittel in die Strom-Bahn für sphärische Körper 22 zu verhindern.
  • Die Erfinder sind der Meinung, dass die Erfindung ein wirksames Mittel zum Abbremsen sphärischer Körper bereitstellt, bevor diese in einen Reak tor-Behälter 12 des Pebble-Typs in einer Hochtemperatur- und stark strahlenden Umgebung und bei variierenden Gas-Dichten eintreten. Die Erfindung wird außerdem das Regeln eines Gas-Verlusts in den Reaktor-Behälter 12 und den Zugang heißer Gase aus dem Reaktor-Behälter 12 in das Element-Handhabungs-System 20 gestatten.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Abbremsen sphärischer Körper, bevor diese aus dem Austritts-Ende einer Strom-Bahn für sphärische Körper austreten, in einem Atomkraftwerk (10) mit einem Kern-Reaktor (11) des Pebble-Typs, der sphärische Brennstoff- und/oder Bremssubstanz-Elemente einsetzt, und mit einem Element-Handhabungs-System (20) mit mindestens einer Strom-Bahn für sphärische Körper (22), entlang welcher sphärische Körper unter dem Einfluss eines Fluid-Stroms transportiert werden, und wobei die Strom-Bahn für sphärische Körper ein Austritts-Ende (24) aufweist, über welches die sphärischen Körper aus der Strom-Bahn für sphärische Körper austreten, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte umfasst Führen der sphärischen Körper entlang der Strom-Bahn für sphärische Körper in Richtung auf deren Austritts-Ende unter dem Einfluss eines ersten Fluid-Stroms; Einführen eines Fluid-Gegenstroms in die Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position dicht beabstandet zu dem Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper; und Entziehen von Fluid aus der Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position, die weiter beabstandet zu dem Austritts-Ende als die Position ist, bei der der Gegenstrom mit einer Geschwindigkeit eingeführt wird, so dass mindestens ein Teil des Gegenstroms nach innen weg von dem Austritts-Ende strömt und dazu dient die sphärischen Körper abzubremsen, bevor diese aus dem Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper austreten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strom-Bahn für sphärische Körper zumindest teilweise durch eine Länge ei ner Leitung gebildet ist, deren eines Ende das Austritts-Ende bildet, und dass das Verfahren das Führen des Gegenstroms in der Leitungslänge durch einen Gegenstrom-Einlass umfasst, der durch eine Wand der Leitung dicht beabstandet von dem Ende der Länge der Leitung läuft, das das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper bildet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses umfasst, wenn das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper in einen Reaktor-Behälter des Kern-Reaktors mündet, Entziehen von Fluid aus der Strom-Bahn für sphärische Körper mit einer Geschwindigkeit, dazu führt, dass ein Teil des Gegenstroms in den Reaktor-Behälter durch das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper strömt, wodurch der Zutritt von Hochtemperatur-Kühlmittel aus dem Reaktor-Behälter in die Strom-Bahn für sphärische Körper verhindert wird.
  4. Atomkraftwerk mit einem Kern-Reaktor des Pebble-Typs und einem Element-Handhabungs-System (20) zum Transport sphärischer Brennstoff- und/oder Bremssubstanz-Elemente, dadurch gekennzeichnet, dass das Element-Handhabungs-System umfasst mindestens eine Strom-Bahn für sphärische Körper (22), entlang welcher sphärische Körper unter dem Einfluss eines ersten Fluid-Stroms transportiert werden können, wobei die Strom-Bahn für sphärische Körper ein Austritts-Ende (24) aufweist, aus welchem die sphärischen Körper austreten; einen Gegen-Fluid-Einlass (30), der in die Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position führt, die dicht beabstandet zu deren Aus tritts-Ende ist, wobei der Gegen-Fluid-Einlass mit einer unter Druck stehenden Fluid-Versogung verbunden oder verbindbar ist; und einen Fluid-Entziehungs-Auslass (42), der aus der Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position führt, die weiter beabstandet von dem Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper als der Gegen-Fluid-Einlass ist, wobei der Fluid-Entziehungs-Auslass mit einem Fluid-Entziehungs-Mittel verbunden oder verbindbar ist, wodurch Fluid aus der Strom-Bahn für sphärische Körper durch den Fluid-Entziehungs-Auslass gezogen werden kann.
  5. Atomkraftwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegen-Fluid-Einlass eine Vielzahl peripher beabstandeter Einlass-Öffnungen aufweist, die aus einer Speise-Kammer, die die Strom-Bahn für sphärische Körper umgibt, in die Strom-Bahn für sphärische Körper führen, und dass die Speise-Kammer einen Einlass aufweist, der in Verbindung mit der unter Druck stehenden Fluid-Versorgung verbunden oder verbindbar ist.
  6. Atomkraftwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluid-Entziehungs-Auslass eine Vielzahl peripher beabstandeter Auslass-Öffnungen aufweist, die aus der Strom-Bahn für sphärische Körper in eine Entziehungs-Kammer führen, die die Strom-Bahn für sphärische Körper umgibt, und dass die Entziehungs-Kammer einen Auslass aufweist, der mit dem Fluid-Entziehungs-Mittel verbunden oder verbindbar ist.
  7. Atomkraftwerk nach einem der Ansprüche 4 bis inklusiv 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Steuerungsmittel zum Regeln der Ge schwindigkeit eines Fluid-Stroms durch den Gegen-Fluid-Einlass und/oder den Fluid-Entziehungs-Auslass umfasst.
  8. Atomkraftwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel ausgebildet ist, um die Geschwindigkeit des Fluid-Stroms durch den Fluid-Entziehungs-Auslass bei einer Geschwindigkeit zu halten, die größer als die Geschwindigkeit des Flusses in dem ersten Fluid-Strom und kleiner als die Summe der Geschwindigkeiten eines Flusses in dem ersten Fluid-Strom und durch den Gegen-Fluid-Einlass ist.
  9. Atomkraftwerk nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper in einen Reaktor-Behälter des Kern-Reaktors mündet.
  10. Abbrems-Anordnung zum Abbremsen sphärischer Elemente bevor diese aus einem Austritts-Ende einer Strom-Bahn für sphärische Körper austreten, entlang welcher die sphärischen Elemente unter dem Einfluss eines Fluid-Stroms transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung umfasst einen ersten Fluid-Einlass, der in die Strom-Bahn für sphärische Körper zum Einführen des Fluid-Stroms in die Strom-Bahn für sphärische Körper führt; einen Gegen-Fluid-Einlass, der in die Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position führt, die dicht beabstandet zu deren Austritts-Ende und stromabwärts des ersten Fluid-Einlasses angeordnet ist, wobei der Gegen-Fluid-Einlass in Strömungs-Verbindung mit einer unter Druck stehenden Fluid-Versorgung verbindbar ist; und einen Fluid-Entziehungs-Auslass, der aus der Strom-Bahn für sphärische Körper bei einer Position zwischen dem ersten und dem Gegen-Fluid-Einlass führt.
  11. Abbrems-Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper in einen Reaktor-Behälter eines Kern-Reaktors mündet.
  12. Abbrems-Stück, das verwendet wird, um sphärische Elemente abzubremsen bevor diese aus einem Austritts-Ende einer Strom-Bahn für sphärische Körper austreten, entlang welcher die sphärischen Elemente unter dem Einfluss eines Fluid-Stroms transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück umfasst ein End-Element einer Strom-Bahn für sphärische Körper, das einen End-Abschnitt der Strom-Bahn für sphärische Körper bildet, wobei das End-Element der Strom-Bahn für sphärische Körper bildet einen Einlass für sphärische Körper, der mit einem stromaufwärtigen Abschnitt der Strom-Bahn für sphärische Körper verbindbar ist, und einen Auslass für sphärische Körper, der beabstandet zu dem Einlass für sphärische Körper ist, der im Einsatz das Austritts-Ende der Strom-Bahn für sphärische Körper bildet; und eine Vielzahl peripher beabstandeter Gegen-Fluid-Einlässe, die nahe zu dem Auslass für sphärische Körper angeordnet sind und in Strömungs-Verbindung mit einer unter Druck stehenden Fluid-Versorgung verbindbar sind und die in den End-Abschnitt der Strom-Bahn für sphärische Körper zwischen dem Einlass für sphärische Körper und dem Auslass für sphärische Körper führen.
  13. Abbrems-Stück nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das End-Element der Strom-Bahn für sphärische Körper rohrförmig zylindrisch ist und die Einlass-Öffnungen peripher beabstandet sind.
  14. Abbrems-Stück nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegen-Fluid-Einlässe aus einer Speise-Kammer führen, die das End-Element der Strom-Bahn für sphärische Körper umgibt, und dass die Speise-Kammer einen Einlass aufweist, der mit einer unter Druck stehenden Fluid-Versorgung verbindbar ist.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE528104C2 (sv) * 2004-11-24 2006-09-05 Oyster Internat Nv C O H B Man Kärnkraftanläggning och sätt att uppföra en sådan
CA2625618C (en) * 2006-02-09 2015-04-14 Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Limited Nuclear plant with a pebble bed nuclear reactor
WO2011040989A1 (en) * 2009-04-09 2011-04-07 The Regents Of The University Of California Annular core liquid-salt cooled reactor with multiple fuel and blanket zones
CN102097144B (zh) * 2010-11-02 2012-11-14 清华大学 应用于高温气冷堆的球形元件单一化输送装置
CN102148065B (zh) * 2010-11-15 2012-12-26 清华大学 球床反应堆燃料元件管路循环桥联装置
CN103745757B (zh) * 2014-01-24 2016-02-24 清华大学 一种应用于高温气冷堆的转向器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2989380A (en) * 1953-11-24 1961-06-20 Exxon Research Engineering Co Apparatus for carrying out chemical reactions
US3210254A (en) * 1961-02-10 1965-10-05 Gen Dynamics Corp Heat extraction system for a nuclear reactor
DE1992608U (de) * 1968-05-25 1968-08-29 Brown Boveri Krupp Reaktor Einrichtung zum bremsen von stueckigen elementen.
CH512808A (de) * 1970-03-09 1971-09-15 Bbc Brown Boveri & Cie Kernkraftwerk mit geschlossenem Kühlkreislauf
DE2325828C3 (de) * 1973-05-22 1981-12-24 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Verfahren zur Beeinflussung der Reaktivität eines gasgekühlten Kernreaktors
US4052260A (en) * 1975-06-12 1977-10-04 Kernforschungsanlage Julich Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Method of operating a nuclear-power-generating installation with closed gas cycle and plant operated by this method
DE2923639A1 (de) * 1979-06-11 1980-12-18 Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh Verfahren zum wiederbeladen der kaverne eines reaktordruckbehaelters mit kugelfoermigen betriebselementen
US4343764A (en) * 1980-04-28 1982-08-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Nuclear reactor control column
DE3030697A1 (de) * 1980-08-14 1982-03-18 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Gasgekuehlter kernreaktor
DE3335451A1 (de) * 1983-09-30 1985-04-18 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Kernreaktoranlage
DE3344527A1 (de) * 1983-12-09 1985-06-20 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Kernreaktoranlage
DE3345113A1 (de) * 1983-12-14 1985-06-27 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Kernkraftwerk mit einem ht-kleinreaktor
DE3404905A1 (de) * 1984-02-11 1985-08-14 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Hochtemperaturreaktor mittlerer leistung
DE3704746A1 (de) * 1987-02-14 1988-08-25 Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh Einrichten zum abschalten eines hochtemperatur-kernreaktors
GB2216191B (en) * 1988-03-31 1992-08-12 Aisin Seiki Gas turbine cogeneration apparatus for the production of domestic heat and power

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