DE7213274U

DE7213274U - Nuclear reactor with coolant storage tank

Info

Publication number: DE7213274U
Application number: DE7213274U
Authority: DE
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1972-04-08
Publication date: 1974-04-25

Description

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INTERATOMINTERATOM

Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 BensbergInternationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg

Atomreaktor mit KühlmitteIsamme!behälterNuclear reactor with coolant collector

Die vorliegende Erfindung betrifft einen flussigkeitsgekühlten Atomreaktor der sogenannten Loop-Bauweise, bei der Wärmetauscher außerhalb eines Reaktorbehälters angeordnet sind, insbesondere einen solchen, der mit flüssigem Natrium gekühlt ist, mit einem in dem Reaktorbehälter angeordneten Kern, der von unten nach oben von dem Kühlmittel durchströmt wird und sich auf einer Tragplatte abstützt. Natriumgekühlte Reaktoren der genannten Bauweise zeichnen sich u. a. dadurch aus, daß der im Reaktorbehälter herrschende Druck verhältnismäßig gering ist, verglichen beispielsweise mit den bekannten Druckwasserreaktoren. Beim Obergang zu Reaktoren höherer Leistung und entsprechend größerem Reaktorbehälter ergeben sich nichtsdestoweniger Schwierigkeiten an der Verbindungsstelle der Kerntragstruktur mit dem Reaktorbehälter, da auf dieser Stelle nicht nur das Gewicht der Kerntragstruktur, sondern auch die Druckdifferenz zwischen dem eirtretenden und dem austretenden Kühlmittel lastet.The present invention relates to a liquid-cooled Nuclear reactor of the so-called loop design, in which the heat exchanger is arranged outside of a reactor vessel are, especially one that is cooled with liquid sodium, with one in the reactor vessel arranged core, through which the coolant flows from bottom to top and is located on a support plate supports. Sodium-cooled reactors of the type mentioned are distinguished, inter alia. characterized in that the in the reactor vessel The pressure prevailing is relatively low compared, for example, with the known pressurized water reactors. The transition to reactors with higher power and correspondingly larger reactor vessels results nevertheless difficulties at the connection point of the core support structure with the reactor vessel, there at this point not only the weight of the core support structure, but also the pressure difference between the entering and exiting coolant.

-Z--Z-

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Reaktor, bei dem die Verbindungsstelle zwischen Kerntragstruktur und ReaktorbehälteT nicht der Druckdifferenz der beiden Kühlmittelplena ausgesetzt ist.The object of the present invention is a reactor in which the connection point between the core support structure and the reactor container is not exposed to the pressure difference between the two coolant plenums.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der flussigkeitsgekühlte Atomreaktor einen innerhalb des Reaktorbehälters, gegenüber dem übrigen Teil desselben abgeschlossenen und hydraulisch unabhängig von diesem angeordneten Sammelbehälter für das eintretende Kühlmittel aufweist. Strömt dieses aus dem Sammelbehälter unmittelbar durch den Reaktorkern, wobei zwangsläufig ein erheblicher Druckverlust entsteht, und tritt erst dann in den eigentlichen Reaktorbehälter ein, wirkt in diesem nur der geringere Druck des austretenden Kühlmittels. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Sicherheit der Anlage durch das Vorhandensein einer zusätzlichen Wandung erhöht wird.To solve this problem, it is proposed that the liquid-cooled atomic reactor be one within the Reactor vessel, opposite the rest of the same closed and hydraulically independent of this having arranged collecting container for the entering coolant. This flows out of the collecting container directly through the reactor core, which inevitably results in a considerable pressure loss, and only occurs then into the actual reactor vessel, only the lower pressure of the exiting coolant acts in this. Another advantage is that the safety of the system through the presence of an additional wall is increased.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Sammelbehälter an seiner Oberseite mit der Tragplatte verschlossen ist. In dieser Tragplatte sind üblicherweise die Brennelemente des Reaktorkerns gelagert, und sie weist Durchflußöffnungen für das Kühlmittel auf.In a further embodiment of the invention it is proposed that the collecting container on its top with the Support plate is closed. The fuel elements of the reactor core are usually stored in this support plate, and it has flow openings for the coolant.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Atomreaktor dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter und die Tragplatte einzeln voneinander, von den Zuleitungen für das Kühlmittel und vom Reaktorbehälter lösbar sind. Dadurch wird eine leichte Ausbaubarkeit von reparaturbedürftigen Einbauten im ReaktorbehälterAccording to a further feature of the invention, the nuclear reactor is characterized in that the collecting container and the support plate individually from each other, from the supply lines for the coolant and from the reactor vessel are solvable. This makes it easy to remove internals in the reactor vessel that are in need of repair

721327^25.4.74721327 ^ 25.4.74

i gewährleistet. Zweckmäßigerweise werden der Reaktorbe- $ i guaranteed. Appropriately, the Reaktorbe- $

hälter mit den Sammelbehälter und dieser mit der Tragplatte vernittels miteinander verschraubter Flansche verbunden, während dar Säüüiielbshäitcr und die Zuleitungen für das Kühlmittel durch Trennen der sie verbindenden Schweißnähte voneinander lösbar sind.container with the collecting container and this with the support plate by means of flanges screwed together connected, while the Säüüiielbshäitcr and the supply lines for the coolant can be detached from each other by separating the welds connecting them.

Ein Ausführuagsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing, namely shows

Figur 1 einen Längsaxialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Atomreaktor im Betriebszustand und1 shows a longitudinal axial section through a nuclear reactor according to the invention in the operating state and Figur 2 ebenfalls im Längsaxialschnitt denselben nach Entfernung des Reaktorkerns und der Tragplatte.FIG. 2, also in longitudinal axial section, of the same after removal of the reactor core and the support plate.

Die Figur 1 zeigt einen Reaktorbehälter 1, der mit einem bei Bedarf drehbaren Deckel 2 verschlossen ist und mit Leitungen 3 und 4 für dss eintretende bzw. austretende Kühlmittel versehen ist. Der aus zahlreichen Spaltstoff enthaltenden Brennstäben 5 bestehende Reaktorkern 6 stützt sich auf einer Tragplatte 7 ab, die zahlreiche Durchflußöffnungen 8 aufweist, durch die das flüssige Kühlmittel 9 von unten nach oben in den zwischen den Brennstäben S vorhandenen Kanälen 10 durch den Kern 6 strömen kann. Das durch die Leitung 3 unter verhältnismäßig hohem Druck eintretende Kühlmittel 9 wird in einen Sammelbehälter 11 geführt, der vom Reaktorbehälter 1 unabhängig ist und an seiner Oberseite mit der Tragplatte 7 verschlossen ist. Zur besseren Strömungsführung sind im Inneren des Sammelbehälters 11 Strömungsschürzen 12 angeordnet. Das eintretende Kühlmittel 9 strömt aus dem Sammelbehälter 11 durch die Durchflußöffnungen 8 der Tragplatte 7 in die Kanäle 10 ₉ erfährt in diesen einen beträchtlichen Druckverlust, und tritt am oberen Ende derselben in den Reaktorbehälter 1 ein. Von hier aus fließt das Kühlmittel 9 durch die Leitung 4 ab in einenFIG. 1 shows a reactor vessel 1 which is closed with a cover 2 which can be rotated if necessary and which is provided with lines 3 and 4 for the coolant entering and exiting. The reactor core 6, which consists of numerous fuel rods 5 containing fissile material, is supported on a support plate 7 which has numerous flow openings 8 through which the liquid coolant 9 can flow from bottom to top in the channels 10 between the fuel rods S through the core 6. The coolant 9 entering through the line 3 under relatively high pressure is fed into a collecting container 11 which is independent of the reactor container 1 and is closed on its upper side with the support plate 7. For better flow guidance, flow aprons 12 are arranged in the interior of the collecting container 11. The incoming coolant 9 flows from the collecting container 11 through the flow openings 8 of the support plate 7 into the channels 10 ₉ experiences a considerable pressure loss in these and enters the reactor container 1 at the upper end thereof. From here, the coolant 9 flows through the line 4 into a

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hier nicht dargestellten Wärmetauscher. Der Sammelbehälter 11 stützt sich vermittels eines Flansches 13 auf einen weiteren Flansch 14 ab, der mit dem Reaktorbehälter 1 fest verbunden ist, wobei die Flansche 13 und 14 durch Schrauben 15 miteinander verbunden sind. An sei nein oberen Ende weist der Sammelbehälter 11 einen weiteren Flansch 16 auf, auf dem die Tragplatte 7 aufliegt und vermittels weiterer Schrauben 17 mit ihm verbunden izt. Heat exchanger not shown here. The collecting container 11 is supported by means of a flange 13 on a further flange 14 which is firmly connected to the reactor container 1, the flanges 13 and 14 being connected to one another by screws 15. At its upper end, the collecting container 11 has a further flange 16 on which the support plate 7 rests and is connected to it by means of further screws 17 .

In der Figur 2 ist dargestellt, daß der Reaktorkern 6 einschließlich der Tragplatte 1 nach Losen der Schrauben 17 nach oben aus dem Reaktorbehälter 1 entfernt worden ist. Die Strömungsschürzen 12 sind gleichfalls entfernt worden. Ein hier nicht näher beschriebenes, fernbedientes Inspektionsgerät 18 ist in den Behälter eingeführt worden. Das Inspektionsgerät 18 weist zweckmäßigerweise eine Fernsehkamera 19 und eine Beleuchtungsvorrichtung 20 auf, τ rmittels derer eine Trennvorrichtung 21 gesteuert wird, mit deren Hilfe die Verbindung zwischen der Rohrleitung 3 und dem Sammelbehälter 11 durch Trennen der verbindenden Schweißnaht gelöst werden kann. Nach erfolgter Trennung und Lösen der Schrauben 15 kann auch der Sammelbehälter 11 zu Wartungs- oder Reparatur zwecken aus dem Reaktorbehäilter 1 entfernt werden.In FIG. 2 it is shown that the reactor core 6 including the support plate 1 has been removed from the reactor vessel 1 upwards after the screws 17 have been loosened. The flow skirts 12 have also been removed. A remote-controlled inspection device 18, not described in greater detail here, has been inserted into the container. The inspection device 18 expediently has a television camera 19 and a lighting device 20, by means of which a separating device 21 is controlled, with the aid of which the connection between the pipeline 3 and the collecting container 11 can be released by separating the connecting weld seam. After the screws 15 have been separated and loosened, the collecting container 11 can also be removed from the reactor container 1 for maintenance or repair purposes.

Claims

- · 5 'j-. : ',: We / Di ^ 23.11.1973 ^ 24.189.9 PROTECTION CLAIMS

1. Liquid-cooled nuclear reactor with a core arranged in a reactor vessel, which is oriented from below the coolant flows through the top and is supported on a support plate,

marked by

one inside the reactor vessel CO »opposite the remaining part of the same closed and hydraulically independent of this arranged collecting container (11) for the incoming coolant (9).

2. Atomic reactor according to claim 1
characterized,

the top of the collecting container (11) with the support plate (7) is closed.

3. Atomic reactor according to claim 1
characterized,

that the collecting container (11) and the support plate (7) individually from each other from the supply line (3) for the Coolant (9) and from the reactor vessel (1) are detachable.