DE69931455T2 - Druckbehälter für einen Druckwasserreaktor mit zugehöriger Vorrichtung zur Beruhigung der Kühlwasserströmung im Behälterboden - Google Patents

Druckbehälter für einen Druckwasserreaktor mit zugehöriger Vorrichtung zur Beruhigung der Kühlwasserströmung im Behälterboden Download PDF

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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Druckwasser-Reaktor-Behälter, der eine Vorrichtung zur Beruhigung des Kühlwasserkreislaufs in dem Boden des Behälters umfasst.
  • Druckwasser-Kernreaktoren weisen im Allgemeinen einen zylindrischen Behälter auf, der beim Betrieb vertikal angeordnet ist und in seinem unteren Abschnitt durch einen gewölbten Boden einer im Allgemeinen halbkugelförmigen Form abgeschlossen ist. Der Behälter, in dem der Kern des Reaktors angeordnet ist, der aus Brennstoff-Elementen (bzw. Bündeln) besteht, umfasst eine Anordnung von inneren Einrichtungen, die als untere innere Einrichtungen (Equipment, Ausrüstungsgegenstände) bezeichnet werden, die dazu dienen, die Anordnungen des Kerns des Kernreaktors zu tragen und zu warten. Diese unteren inneren Einrichtungen umfassen insbesondere eine sehr dicke Platte, die horizontal oberhalb des gewölbten Bodens des Behälters angeordnet ist. Zwischen der Kern-Trägerplatte und dem gewölbten Boden des Behälters befindet sich ein begrenzter Bodenraum des Behälters, der im Allgemeinen eine halbkugelförmige Form hat. In die Peripherie des Bodenraums des Behälters mündet an seinem unteren Ende ein ringförmiger Raum, der durch die innere Oberfläche des Behälters und eine zylindrische Kernhülle, die koaxial zu dem Behälter verläuft, begrenzt ist.
  • Das Kühlwasser des Reaktorkerns verteilt sich in dem Ringraum in seinem oberen Abschnitt, fließt von oben nach unten, dringt dann in den Bodenraum des Behälters ein in dem peripheren Abschnitt dieses Bodenraums. Im Innern des Bodenraums des Behälters ändert der Kühlwasserstrom plötzlich seine Richtung um 180 °, wobei das Kühlwasser in den Kern eindringt, in dem es mehrere Öffnungen durchströmt, die in der Kernträgerplatte angeordnet sind, und im Innern der Kernanordnungen in vertikaler Richtung und von unten nach oben zirkuliert.
  • Die Zirkulation des Kühlwassers ist daher stark gestört in dem Bodenraum des Behälters. Es können sich insbesondere Turbulenzen (Wirbel) in dem Wasserstrom bilden, die der Gleichförmigkeit des Kühlwasserstroms beim Eintritt in den Kern und in dem Kern in der axialen Längsrichtung der Brennstoffelemente schaden.
  • Es bilden sich im Allgemeinen zwei starke Wirbel (Turbulenzen) in dem inneren Abschnitt des Behälters, wobei die Position dieser Wirbel (Turbulenzen) im Laufe der Zeit variieren kann.
  • Eine ungleichförmige Verteilung des Kühlwassers in den verschiedenen Abschnitten des Reaktor-Kerns und Änderungen des Kühlwasserstroms mit dem Ablauf der Zeit können die Ursache für eine ungleichförmige Kühlung des Kerns mit der Gefahr des Auftretens von heißeren Zonen im Innern der Kerns darstellen und auch hydraulische Auswirkungen auf die Brennstoffelemente haben.
  • Um das Strömen des Kühlwassers in dem Boden des Behälters von Druckwasser-Reaktoren zu beruhigen und zu homogenisieren, wurde bereits vorgeschlagen, Beruhigungs-Vorrichtungen zu verwenden, die im Innern des Bodenraums des Behälters angeordnet sind und im Allgemeinen unterhalb der Kern-Trägerplatte angeordnet sind.
  • So wurden beispielsweise Vorrichtungen vorgeschlagen, die aus perforierten Platten bestehen, die mittels Säulen in horizontalen Anordnungen parallel zur Trägerplatte des Kerns unterhalb der Kern-Trägerplatte befestigt sind. Diese Vorrichtungen erlauben eine Verminderung der Stärke der Wirbel (Turbulenzen), die am Boden des Behälters in dem Kühlwasserstrom auftreten.
  • Diese Vorrichtungen stellen jedoch keine wirksame Führung des Kühlwasserstromes in der vertikalen Richtung in Richtung auf den Eintritt in den Reaktor-Kern dar.
  • In EP-A-0 328 447 wurden auch bereits untere innere Einrichtungen (Equipment) für einen Druckwasser-Kernreaktor vorgeschlagen, die einen Kalander umfassen, der einen Behälter und eine Verteilungskammer zwischen dem Boden des Behälters und der Trägerplatte für den Kern des Reaktors begrenzt. Der Innenraum wird durchquert von Kühlmittel-Zuführungsleitungen in den Kern mittels einer Verteilungs kammer. Der Kalander und die Verteilungskammer erstrecken sich entlang des gesamten Querschnitts des Kerns.
  • Ziel der Erfindung ist es, einen Behälter für einen Druckwasser-Kernreaktor vorzuschlagen, der eine im Allgemeinen zylindrische Form hat, während des Betriebs vertikal angeordnet ist und dessen unteres Ende durch einen gewölbten Boden abgeschlossen ist, der oberhalb des gewölbten Bodens eine Trägerplatte für den Reaktor-Kern in einer horizontalen Anordnung, die zusammen mit dem gewölbten Boden einen Bodenraum des Behälters begrenzt, und Einrichtungen zum Lenken eines ringförmigen, unter Druck stehenden Kühlwasserstroms von oben nach unten zu der Peripherie des Bodenraums des Behälters sowie eine Vorrichtung zur Beruhigung des Kühlwasserstroms umfasst, die unterhalb der Trägerplatte für den Kern aufgehängt ist, um den Kühlwasserstrom in dem Bodenraum des Behälters zu beruhigen und zu homogenisieren, bevor das Kühlwasser in den Reaktorkern durch Öffnungen eindringt, mit denen die Trägerplatte für den Kern ausgestattet ist, wobei die Beruhigungsvorrichtung mindestens eine zylindrische Wand mit einer Achse parallel zur Achse des Behälters aufweist, die koaxial in Bezug auf den Reaktorbehälter im Innern des Bodenraums des Behälters verläuft, wobei die Beruhigungsvorrichtung nicht nur die Beruhigung und Homogenisierung des Kühlwasserstroms, sondern auch die Kanalisierung dieses Kühlwassers in den Eingang des Kerns erlaubt, wobei die Vorrichtung andererseits leicht an den unteren inneren Einrichtungen des Kernreaktors befestigt werden kann, ohne die Möglichkeiten der Demontage, der Handhabung und der Wartung der unteren inneren Einrichtungen und der Inspektion des Bodens des Behälters einzuschränken.
  • Zu diesem Zweck weist die zylindrische Wand eine der folgenden Formen auf:
    • – eine zylindrische Wand mit kreisrundem Querschnitt, deren Durchmesser weniger als 60 % des Innendurchmessers eines zylindrischen Abschnitts des Behälters beträgt;
    • – eine Wand, die Mantellinien aufweist, die untereinander und zu der Achse der Wand parallel sind und die einen Querschnitt hat, der die Form einer geschlossenen nicht-kreisrunden Kontur aufweist,
    • – und die sich erstreckt über eine Höhe, die in axialer Richtung zwischen 15 und 40 % der maximalen Höhe des Bodenraums des Behälters beträgt.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend beispielhaft mehrere Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Beruhigung des Kühlwasserstroms in dem Bodenraum der Behälters eines Druckwasser-Kernreaktors unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei zeigen:
  • 1 eine axiale Schnittansicht des unteren Abschnitts des Behälters eines Druckwasser-Kernreaktors, der eine erfindungsgemäße Beruhigungsvorrichtung umfasst;
  • 2, 3 und 4 axiale Schnittansichten von Beruhigungsvorrichtungen eines erfindungsgemäßen Reaktor-Behälters in Form von drei Ausführungsvarianten;
  • 5 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Beruhigungsvorrichtung; und
  • 6 eine axiale Schnittansicht entlang der Linie 6-6 der 5.
  • In der 1 ist der untere Abschnitt des Behälters eines Druckwasser-Kernreaktors zu erkennen, der allgemein durch die Bezugsziffer 1 bezeichnet ist. Der Behälter 1 umfasst eine zylindrische Hülle 1a, die aus sehr dicken zylindrischen Wänden die aneinander stoßend miteinander verschweißt sind, und einem gewölbten Boden mit einer halbkugelförmigen Form 1b besteht, der an den unteren Abschnitt der zylindrischen Hülle 1a angeschweißt ist.
  • Der Behälter 1 enthält die unteren inneren Einrichtungen 2 des Kernreaktors, der insbesondere eine Kernhülle 3 mit einer zylindrischen Form umfasst, die koaxial zum Innern des Behälters 1 angeordnet ist, deren Achse 4 vertikal verläuft, und der eine Kern-Trägerplatte 5 mit großer Dicke umfasst. Die Kern-Trägerplatte 5 ist an das untere Ende der Kern-Hülle 3 angeschweißt, welche die Aufhängung der Kern-Trägerplatte im Innern des Behälters gewährleistet. Darüber hinaus ist die Kern-Trägerplatte 5 im Innern des Behälters durch die Innenwand des Behälters aufgeschweißte Keile befestigt, wobei das untere Ende der zylindrischen Hülle 1a oberhalb des gewölbten Bodens 1b angeordnet ist.
  • Der Kern 8 des Kernreaktors besteht aus Brennstoffelementen (Brennstoffbündeln) in Form eines Prismas, die direkt nebeneinander angeordnet sind, die in ihrem unteren Endabschnitt auf der oberen Oberfläche der Kern-Trägerplatte 5 ruhen.
  • Die Brennstoffelemente, die den Kern 8 des Reaktors bilden, sind im Innern der Kernhülle 3 durch eine Zwischenwand eingeschlossen.
  • Die Kern-Trägerplatte 5 und der gewölbte Boden 1b begrenzen einen dazwischen liegenden Bodenraum des Behälters 10 mit halbkugelförmiger Gestalt.
  • Zwischen der inneren Oberfläche der zylindrischen Hülle 1a des Behälters 1 und der Kernhülle 3 befindet sich ein ringförmiger Raum 9, der an seinem unteren Abschnitt in Höhe der Kern-Trägerplatte 5 mit dem Bodenraum des Behälters 10 in Verbindung steht.
  • Das Kühlwasser für den Kernreaktor wird in den oberen Abschnitt des ringförmigen Raums 9 (in der 1 nicht dargestellt) so eingeführt, dass das Kühlwasser in Form eines ringförmigen Strom von oben nach unten in dem ringförmigen Raum 9 zirkuliert, dann in den Bodenraum des Behälters 10 in seinem peripheren oberen Abschnitt eindringt.
  • Im Innern des Bodenraums des Behälters 10 ändert sich die Zirkulationsrichtung des Kühlwasserstroms in der Weise, dass der Kühlwasserstrom in den Kern 8 des Reaktors eindringt durch zahlreiche Öffnungen 11, welche die Kern-Trägerplatte durchqueren und die Verteilung des Kühlwasserstroms über die gesamte Oberfläche des Kerns ermöglichen.
  • Die Kern-Trägerplatte 5 wird von mindestens einer Öffnung (im Allgemeinen 4 Öffnungen) senkrecht zu jedem der Brennstoffelemente des Kerns 8 des Reaktors durchquert.
  • Selbstverständlich ist es wünschenswert, den Kühlwasserstrom so homogen wie möglich über die Gesamtheit der die Kem-Trägerplatte 5 durchquerenden Öffnungen zu verteilten, um eine optimale Versorgung jedes der Brennstoffelemente des Kerns des Kernreaktors zu gewährleisten. Im Innern des Bodenraums des Behälters 10 ist jedoch der unter Druck stehende Kühlwasserstrom des Reaktors stark gestört und insbesondere können in der zirkulierenden Flüssigkeit Wirbel entstehen, bevor sie durch die Kern-Trägerplatte 5 hindurch in den Kern 8 eindringt.
  • Die Verteilung der Zuflussmenge und des Drucks am Eingang des Kerns ist somit stark gestört und die Druck- und Zuflussverteilung ist im Allgemeinen weniger uneinheitlich, wenn der Kühlwasserstrom nicht im Innern des Bodenraums des Behälters 10 beruhigt worden ist.
  • Erfindungsgemäß ist im Innern des Bodenraums des Behälters 10 eine Beruhigungsvorrichtung 12 vorgesehen, die eine zylindrische Hülle oder zylindrische Wand 14 umfasst, die mittels Säulen 13 unterhalb der Kern-Trägerplatte 5 aufgehängt ist. Die zylindrische Wand 14 ist koaxial zum Behälter 1 des Reaktors angeordnet und weist einen Durchmesser und eine Höhe in axialer Richtung in der Weise auf, dass sie sich über einen wesentlichen Teil des Bodenraums des Behälters 10 erstreckt.
  • Es wurden wünschenswerte Dimensionen für die zylindrische Wand 14 festgelegt, um eine ausreichende Beruhigung und Homogenisierung des Kühlwasserstroms in dem Bodenraum zu erzielen. Die zylindrische Wand 14 muss einen Durchmesser aufweisen, der mindestens 30 % und höchstens 60 % des Innendurchmessers des Behälters entspricht. Im Falle eines Reaktor-Behälters, dessen Innendurchmesser etwa 4 m beträgt, muss der Durchmesser der zylindrischen Wand 14 der Beruhigungsvorrichtung 12 somit mindestens 1,20 m und höchstens 2,40 m betragen. Desgleichen muss die Höhe der zylindrischen Wand 14 mindestens 15 % und höchstens 40 % der maximalen Höhe des Raums 10 in axialer Richtung 4, d.h. der in der 1 angegebenen Höhe h, betragen. Im Falle eines Reaktor-Behälters mit üblichen Dimensionen beträgt diese Höhe h etwa 2 m, so dass die Höhe der zylindrischen Wand 14 der Beruhigungsvorrichtung 12 mindestens 0,30 m und höchstens 0,80 m betragen muss.
  • Der Abstand zwischen der unteren Oberfläche der Kem-Trägerplatte 5 und dem oberen Rand der zylindrischen Wand 14 muss zwischen 10 und 35 % des Abstandes h betragen, d.h. im Falle eines Behälters, in dem der Abstand etwa 2 m beträgt, muss er zwischen 0,20 und 0,70 m liegen.
  • Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, kann die Beruhigungsvorrichtung 12 einen Verstärkungsring 15 aufweisen, der an der unteren Oberfläche der zylindrischen Wand 14 fixiert ist entlang ihrer gesamten inneren Peripherie. Die Kolonnen 13 sind in ihrem oberen Abschnitt mittels einer Fixierplatte unterhalb der Kern-Trägerplatte 5 und in ihrem unteren Abschnitt an dem Verstärkungsring 15 der Beruhigungsvorrichtung 12 fixiert.
  • Anstelle eines Verstärkungsringes 15 kann man auch eine kreisförmige Platte verwenden, die von kreisrunden oder nicht-kreisrunden Löchern durchquert ist, die an ihrem äußeren peripheren Rand an der inneren Oberfläche der zylindrischen Wand 14 fixiert ist.
  • Wie aus den 5 und 6 ersichtlich, weist die Verstärkungsplatte oder der Verstärkungsring 15, die (der) an die innere Oberfläche der zylindrischen Wand angeschweißt ist, in Positionen, die über einen Mediankreis des Ringes oder an der Peripherie der Platte verteilt sind, Öffnungen 17 (beispielsweise 4 Öffnungen) auf, welche die Fixierung der Beruhigungsvorrichtung 12 an den unteren Enden der Aufhänge-Säulen 13 erlauben. Die Öffnungen 17 können aus glatten Löchern bestehen, in deren Innern ein Endabschnitt der Säulen 13 eingreift (sitzt), der mittels einer Schweißnaht an dem Verstärkungsring 15 fixiert sein kann.
  • Es ist auch möglich, eine Fixierung der Säulen an der Platte oder dem Ring 15 zu bewirken mittels mechanischer Fixiereinrichtungen. In diesem Fall vervollständigt man jedoch die Fixierung durch eine Anschlag- bzw. Stopp-Einrichtung, beispielsweise Schweißpunkte oder Schweißnähte, um zu vermeiden, dass ein mechanisches Fixierungselement sich von der Säule und dem Ring 15 ablöst und zu einem wandernden Körper in dem primären Kreislauf des Kernreaktors wird.
  • In der 6 sind darüber hinaus die Höhe h' der zylindrischen Wand 14 der Beruhigungsvorrichtung 12 und die Höhe h'', welche die untere Fläche von der Kern-Trägerplatte 5 trennen, angezeigt. Wie weiter oben angegeben, müssen die Höhen h' und h'' im Innern in solchen Intervallen gewählt werden, die durch die maximale Höhe h des Bodenraums des Behälters 10 gegeben sind.
  • In den 3 und 4 sind zwei Ausführungsvarianten der Beruhigungsvorrichtung 12 dargestellt. Die den 3 und 4 einerseits und den 1, 2, 5 und 6 andererseits entsprechenden Elemente haben die gleichen Bezugsziffern.
  • Im Falle der Beruhigungsvorrichtung 12 gemäß einer ersten Ausführungsvariante, wie sie in der 3 dargestellt ist, ist die zylindrische Wand 14 durch einen äußeren Ring 18 verstärkt, an dem die unteren Enden der Säulen 13 fixiert sind, welche die Aufhängung der Beruhigungsvorrichtung 12 gewährleisten.
  • Im Falle der zweiten Ausführungsvariante, wie sie in 4 dargestellt ist, bildet die zylindrische Wand 14 mit einem inneren Verstärkungsring 19 eine Einheit analog zu dem Verstärkungsring 15 der in den 1, 2, 5 und 6 dargestellten Ausführungsform.
  • Darüber hinaus sind an der äußeren Oberfläche der zylindrischen Wand 14 in ihrem oberen Abschnitt Suspensions-Aufhänger und/oder -Ösen 20 so fixiert, dass sie in Bezug auf die äußere Oberfläche der zylindrischen Wand 14 vorstehen. Säulen 13 sind jeweils an ihrem unteren Ende an einer Aufhängeöse 20 befestigt, die von einer Öffnung durchquert wird, welche die Aufnahme des Endabschnitts der Säule 13 erlaubt.
  • Es können sechs Aufhängeösen vorgesehen werden, die um den Umfang der zylindrischen Wand 14 herum in Positionen angeordnet sind, die sich voneinander ableiten durch eine Drehung um jeweils 60 ° der Achse 4, die dem Reaktor-Behälter und der zylindrischen Wand 14 der Beruhigungsvorrichtung 12 gemeinsam ist. Selbstverständlich können auch nur drei, vier oder fünf Aufhängeösen oder mehr als 6 Aufhängeösen vorgesehen sein; in diesem Fall wird die Aufhängung durch eine entsprechende Anzahl von Säulen 13 gewährleistet.
  • Selbstverständlich kann auch im Falle der Ausführungsformen der 1, 2, 5 und 6 und 3 die Aufhängung mittels einer anderen Anzahl als vier oder sechs Säulen 13 realisiert sein, wobei die Öffnungen zur Fixierung der Endabschnitte der Säulen in den Verstärkungsringen 15 oder 18 vorgesehen sind.
  • Die Beruhigungsvorrichtung 12, welche die zylindrische Wand 14 umfasst, die unter der Kern-Trägerplatte 5 so aufgehängt ist, dass ein Teil des Bodenraums des Behälters 10 dadurch besetzt wird, gewährleistet eine Beruhigung des Kühlwasserstroms, der in den oberen peripheren Abschnitt des Bodenraums des Behälters 10 eindringt, und sie gewährleistet eine Vereinheitlichung des fließenden Stroms, so dass der Bereich der Drucke und Durchflussmengen am Eingang des Kerns 8 des Reaktors im Wesentlichen gleichförmig ist entlang des gesamten Querschnitts des Kerns. Insbesondere die zylindrische Wand 18 der Beruhigungsvorrichtung 12 erlaubt die Beseitigung oder Verminderung der Stärke der Turbulenzen (Wirbel) in dem Kühlwasser-Kreislauf in dem Bodenraum des Behälters 10. Es ist auch möglich, Turbulenzen mit geminderter Stärke, die in dem Kühlwasserstrom noch vorhanden sind, auf das Innere der zylindrischen Wand 14 der Beruhigungsvorrichtung 12 zu begrenzen.
  • Diese Ergebnisse können dadurch erhalten werden, dass man eine vollständige (massive) zylindrische Wand oder eine von Öffnungen durchquerte zylindrische Wand 14 verwendet, die vorzugsweise entlang der Peripherie und entlang der Höhe der zylindrischen Wand 14 gleichmäßig verteilt sind. Eine geeignete Verteilung der Öffnungen in der zylindrischen Wand 14 erlaubt es, den Einfluss der Vorrichtung auf das Strömen des Kühlwassers zu modifizieren und die Verteilung des Kühlwassers in den Öffnungen 11, welche die Kern-Trägerplatte 5 durchqueren, zu steuern (regeln). Die Beruhigungsvorrichtung 12 hat eine einfache Struktur und kann leicht konzipiert werden, sie kann leicht aufgebaut und installiert werden unterhalb der Kern-Trägerplatte für die unteren inneren Ausrüstungsgegenstände des Kernreaktors.
  • Da die Beruhigungsvorrichtung keine Einrichtung zur Fixierung an dem Behäl ter aufweist, sondern vollständig an den unteren inneren Ausrüstungsgegenständen aufgehängt ist, ist keine Einwirkung auf die Wand des Behälters erforderlich, um die erfindungsgemäße Vorrichtung an Ort und Stelle anzubringen.
  • Die Beruhigungsvorrichtung, die mit den unteren inneren Ausrüstungsgegenständen zusammen transportiert wird, kann in dem Tauchbecken des Reaktors leicht kontrolliert (gesteuert) werden bei der Einführung der unteren inneren Ausrüstungsgegenstände.
  • Die Erfindung ist keineswegs auf die vorstehend beschriebenen Ausführungs formen beschränkt, in denen die Beruhigungsvorrichtung, die in dem Boden des Reaktor-Behälters angeordnet ist, besteht aus einer einzigen zylindrischen Hülle mit kreisrundem Querschnitt, die unterhalb der Kern-Trägerplatte aufgehängt ist. Ganz allgemein kann die Beruhigungsvorrichtung aus jeder zylindrischen Wand oder geraden prismatischen Wand bestehen, unabhängig von der Form ihres Querschnitts, d.h. sie kann aus jeder Wand bestehen, deren Mantellinien untereinander und zu der Achse der Wand parallel sind und deren Querschnitt senkrecht zur Achse und zu den Mantellinien eine geschlossene Kontur haben, die von derjenigen einer kreisförmigen Kontur verschieden sein kann. Beispielsweise kann der Querschnitt der Wand der Beruhigungsvorrichtung eine elliptische oder polygonale Form haben.
  • Die Bedeutung von zylindrischen Wänden im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung und in den nachfolgenden Patentansprüchen erstreckt sich somit auch auf Wände mit nicht-kreisförmigem Querschnitt und auf Wände mit einer geraden prismatischen Form.
  • Anstelle einer einzigen zylindrischen Wand kann die Beruhigungsvorrichtung des Behälters des Kernreaktors gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens zwei oder allgemeiner eine Vielzahl von zylindrischen Wänden mit parallelen Achsen umfassen, die unterhalb der Kern-Trägerplatte aufgehängt sind in miteinander verbundenen oder in koaxialen Anordnungen. In diesem Fall beträgt die Höhe in axialer Richtung der verschiedenen zylindrischen Wände immer 15 bis 40 % der maximalen Höhe des Bodenraums des Behälters. Die Beruhigungsvorrichtung kann mindestens zwei miteinander verbundene oder koaxiale zylindrische Wände umfassen, die im Innern des Bodenraums des Behälters angeordnet sind, mit einem zylindrischen Volumen, das als Achse die Achse des Behälters aufweist und einen Durchmesser zwischen 30 und 50 % des inneren Durchmessers des Behälters hat.
  • Die Elemente, welche die Beruhigungsvorrichtung und insbesondere die zylindrische Hülle aufbauen, können aus jedem Metallmaterial hergestellt ein, das den Umgebungsbedingungen standhält, die in dem Boden des Behälters herrschen; insbesondere kann die zylindrische Wand aus einem schwach legierten Stahl, der gegebenenfalls von nicht rostendem Stahl bedeckt ist, oder aus einem nicht rostenden Stahl hergestellt sein.
  • Die Erfindung ist anwendbar auf jeden Druckwasser-Reaktor, der einen Behälter aufweist, in dem eine Kern-Trägerplatte den Boden des Behälters begrenzt, der einen unter Druck stehenden ringförmigen Kühlwasserstrom aufnimmt.

Claims (11)

  1. Druckwasserreaktorbehälter von global zylindrischer Form, betrieben mit vertikal angeordneter Achse (4), an seinem unteren Ende abgeschlossen durch einen gewölbten Boden (1b), umfassend eine horizontal angeordnete Tragplatte (5) des Reaktorkerns (8) über dem gewölbten Baden (1b), die zusammen mit dem gewölbten Boden (1b) einen Behälterbodenraum (10) abgrenzt, und Einrichtungen, um einen kreisförmigen Druckkühlwasserstrom von oben nach unten in die Peripherie des Behälterbodenraums (10) zu leiten, sowie eine Beruhigungsvorrichtung (12) des Kühlwasserstroms, aufgehängt unter der Tragplatte (5) des Reaktorkerns (8), um die Kühlwasserströmung in dem Behälterbodenraum (10) zu beruhigen und zu homogenisieren, bevor das Kühlwasser durch die Tragplatte (5) des Reaktorkerns (8) durchquerende Öffnungen (11) in den Reaktorkern (8) eindringt, wobei die Beruhigungsvorrichtung (12) wenigstens eine zylindrische Wand (14) mit einer zur Achse (4) des Behälters parallelen Achse umfasst und im Innern des Behälterbodenraums in Bezug auf den Kerneaktorbehälter (1) koaxial angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wand (14) eine der folgenden Formen aufweist: – zylindrische Wand mit kreisrundem Querschnitt, deren Durchmesser kleiner ist als 60 % des Innendurchmessers eines zylindrischen Teils (1a) des Behälters (1), – Wand, deren Mantellinien zueinander und zur Achse der Wand parallel sind und deren Querschnitt die Form einer nicht-kreisrunden geschlossenen Kontur hat, und dass sie sich über eine zwischen 15 und 40 % der maximalen Höhe des Bodenraums des Behälters (10) in der axialen Richtung erstreckt.
  2. Druckwasserreaktorbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beruhigungsvorrichtung (12) eine einzige zylindrische Wand mit kreisrundem Querschnitt umfasst, die in Bezug auf den Behälter (1) des Kernreaktors koaxial angeordnet ist und einen zwischen 30 und 60 % des Innendurchmessers eines zylindrischen Teils (1a) des Behälters enthaltenen Durchmesser hat.
  3. Druckwasserreaktorbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wand (14) ein oberes Ende umfasst, dessen Abstand von einer Unterseite der Reaktorkern-Tragplatte (5) in der axialen Richtung (4) des Behälters zwischen 10 und 35 % der maximalen Höhe (h) des Behälterbodenraums (10) enthalten ist.
  4. Druckwasserreaktorbehälter nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wand (14) eine ganz geschlossene Wand ist.
  5. Druckwasserreaktorbehälter nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wand (14) von Öffnungen durchquert wird.
  6. Druckwasserreaktorbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wand (14) der Beruhigungsvorrichtung (12) eine Verstärkungsplatte (15) umfasst, befestigt an einer Fläche der zylindrischen Wand (14) in einer zu der zylindrischen Wand (14) koaxialen Anordnung, und dass die zylindrische Wand (14) der Beruhigungsvorrichtung (12) unter der Reaktorkerntragplatte (5) aufgehängt ist mittels vertikalen Säulen (13), die mit einem ihrer Enden oder oberen Ende an der Reaktorkern-Tragplatte befestigt sind und mit einem zweiten Ende oder unteren Ende an der Verstärkungsplatte (15, 18) der zylindrischen Wand (14).
  7. Druckwasserreaktorbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsplatte (15) der zylindrischen Wand (14) ein an einer Innenfläche der zylindrischen Wand (14) befestigter Ring ist.
  8. Druckwasserreaktorbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsplatte (15) der zylindrischen Wand (14) eine kreisrunde, von zum Beispiel kreisrunden Öffnungen durchquerte Platte ist, die mit ihrem peripheren äußeren Rand an einer Innenfläche der zylindrischen Wand (14) befestigt ist.
  9. Druckwasserreaktorbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsplatte ein Verstärkungsring (18) ist, befestigt an der Außenfläche der zylindrischen Wand (14), in einer einem oberen Ende der zylindrischen Wand (14) benachbarten Zone.
  10. Druckwasserreaktorbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beruhigungsvorrichtung (12) wenigstens drei Aufhängeösen (20) umfasst, befestigt an einer Außenfläche der zylindrischen Wand (14) in der Nähe ihres oberen Endes, und dass die zylindrische Wand (14) unter der Reaktorkern-Tragplatte (5) mittels wenigstens drei Säulen (13) aufgehängt ist, die mit einem ersten Ende oder oberen Ende an der Reaktorkerntragplatte (5) befestigt sind und mit einem zweiten Ende oder unteren Ende in einer Aufhängeöse (20).
  11. Druckwasserreaktorbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beruhigungsvorrichtung (12) wenigstens drei zylindrische Wände (14) umfasst, aufgehängt unter der Reaktorkern-Tragplatte (5) in einer koaxialen Anordnung.
DE69931455T 1998-12-01 1999-11-15 Druckbehälter für einen Druckwasserreaktor mit zugehöriger Vorrichtung zur Beruhigung der Kühlwasserströmung im Behälterboden Expired - Lifetime DE69931455T2 (de)

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FR9815144 1998-12-01

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