FI63128C

FI63128C - REAKTORANLAEGGNING

Info

Publication number: FI63128C
Application number: FI761656A
Authority: FI
Inventors: Jan Blomstrand; Kaore Hannerz
Original assignee: Asea Atom Ab
Priority date: 1975-06-10
Filing date: 1976-06-09
Publication date: 1983-04-11
Also published as: DE2625543A1; FR2314559A1; FI63128B; FI761656A; FR2314559B1; SE391058B; CA1070860A; DE2625543B2; DE2625543C3; DK258376A; SE7506606L; CH607856A5

Description

ΓΒΐ m^UULUTUSJULKAISU , 0 β LBJ “uTLAGGN I NQSSKRI FT 6 «5 I 2 8 " (45) - : ^ ^ ($1) Kv.lk.3/hc.CL3 G 21 C 9/00 SUOMI—FINLAND (21) p»wo«ih^«mu.—ρκ««·Λϋ*.* 761656 (22) HakMUtpSM—AMttknlngtdtg 09.06.76 (PO (23) AlkuplM—GUtiflMadag O9.O6.76 (41) Tullut lulkhukai — Blivtt off«Kllg 11.12.76ΓΒΐ m ^ ANNOUNCEMENT PUBLICATION, 0 β LBJ “uTLAGGN I NQSSKRI FT 6« 5 I 2 8 "(45) -: ^ ^ ($ 1) Kv.lk.3 / hc.CL3 G 21 C 9/00 FINLAND — FINLAND (21 ) p »wo« ih ^ «mu. — ρκ« «· Λϋ *. * 761656 (22) HakMUtpSM — AMttknlngtdtg 09.06.76 (PO (23) AlkuplM — GUtiflMadag O9.O6.76 (41) Tullut lulkhukai - Blivtt off «Kllg 11.12.76

Patentti- ja rekisterihallitus (44) Nihtiviksipanoa |» kutiLjuUiatoun pvm. — 31.12.82National Board of Patents and Registration (44) Nihtiviksipanosta | » kutiLjuUiatou Date - 31.12.82

Patent· och ragistarstyrelaen Amöfcsn uttagd och utUkrtfUn pubiicarud (32)(33)(31) Pry4«9 etuellwu»—»«gird prtoriM* 10.06.75Patent · och ragistarstyrelaen Amöfcsn uttagd och utUkrtfUn pubiicarud (32) (33) (31) Pry4 «9 front» »» »gird prtoriM * 10.06.75

Ruotsi-Sverige(SE) 75θ66θ6-8 (71) Aktiebolaget Asea-Atom, Box 53, 721 0l+ Väster&s 1, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Jan Blomstrand, Västeras, K&re Hannerz, Västeräs, Ruotsi-Sverige(SE) (7^) Berggren Oy Ab (5^) Reaktorilaitos - ReaktoranläggningSweden-Sverige (SE) 75θ66θ6-8 (71) Aktiebolaget Asea-Atom, Box 53, 721 0l + Väster & s 1, Sweden-Sverige (SE) (72) Jan Blomstrand, Västeras, K & re Hannerz, Västeräs, Sweden-Sverige (SE) (7 ^) Berggren Oy Ab (5 ^) Reactor plant - Reaktoranläggning

Esillä oleva keksintö kohdistuu reaktorilaitokseen, johon kuuluvat reaktorisäiliöön sisällytetty kevytvesijäähdytetty reaktorisydän, joka on yhdistetty reaktorijäähdytysaineen sisäänmenokammioon ja ulostulokammioon, lämmönvaihdin, vedellä täytetty allas, lämmönvaihtimen ensiöpiiriin ja mainittuun ulostulokammioon yhdistetty poistojohto, mainittuun sisäänmenokammioon ja samaan ensiöpiiriin yhdistetty paluujohto, sekä ensiöpiirin kierrätyspumppu, jolloin reaktorisäiliö on järjestetty mainittuun altaaseen, sisäänmenokammio on varustettu reaktorisäiliön seinämään sovitetulla allasveden tulo-aukolla ja ulostulokammio on normaalikäytössä erotettuna altaan vedestä sulkulaitteella, jonka sulkuvaikutus on poistettavissa.The present invention relates to a reactor plant comprising a light water-cooled reactor core incorporated in a reactor vessel and connected to a reactor coolant inlet chamber and an outlet chamber, arranged in said basin, the inlet chamber is provided with a pool water inlet arranged in the wall of the reactor vessel and the outlet chamber is in normal use separated from the pool water by a shut-off device whose closing effect can be removed.

Tällainen reaktorilaitos tunnetaan esimerkiksi artikkelista "The American Nuclear Society Transactions", Voi 20, sivut 733-731*, joka julkaistiin Euroopan ydinkonferenssissa 21.-25. huhtikuuta 1975.Such a reactor plant is known, for example, from "The American Nuclear Society Transactions", Vol. 20, pp. 733-731 *, published at the European Nuclear Conference on 21-25. April 1975.

Samantapainen reaktorilaitos on esitetty amerikkalaisessa patenttijulkaisussa US-3 115 450.A similar reactor plant is disclosed in U.S. Patent No. 3,115,450.

2 63128 Näissä tunnetuissa reaktorilaitoksissa on mahdollista aikaansaada hätäjäähdytys altaan toimiessa lämpövarastona. Tämä tapahtuu ohjaamalla kahta venttiiliä, jolloin altaan vesi virtaa reaktorin ensiö-lauhdutuspiirin sisäänmenoaukosta, kun sillä aikaa vesihöyry ja lämmin vesi virtaavat ulos ensiölauhdutuspiirin ulosmenoaukosta.2 63128 In these known reactor plants, it is possible to provide emergency cooling while the pool acts as a heat store. This is done by controlling two valves so that the pool water flows from the reactor primary condensing circuit inlet, while water vapor and hot water flow out of the primary condensing circuit outlet.

Yllämainituilla tunnetuilla laitteilla on se puute, että hätäjääh-dytyksen jatkuva toiminta on riippuvainen kahden venttiilin liikkuvien venttiilinosien oikeasta asennosta ja täydestä liikkuvuudesta.The above-mentioned known devices have the disadvantage that the continuous operation of the emergency cooling depends on the correct position and full mobility of the moving valve parts of the two valves.

Keksintö yrittää ratkaista tunnettujen reaktorilaitosten edelleen-kehittämisen ongelman sillä tavalla, että allasvettä viedään reakto-risäiliöön kriittisessä tilanteessa, esim. jäähdytysaineen kierre-häiriöissä, jolloin ei olla riippuvaisia liikkuvien venttiilinosien tai sähköisten tai hydraulisten ohjauspiirien toiminnasta.The invention seeks to solve the problem of further development of known reactor plants in such a way that the pool water is introduced into the reactor tank in a critical situation, e.g. in the event of coolant spiral disturbances, without being dependent on moving valve parts or electrical or hydraulic control circuits.

Tämä saavutetaan kaasulukon avulla. Kaasulukon käyttö johtaa siihen, että pienemmässä määrin voidaan määrätä järjestelmään viedyn veden määrä sekä allasveden viemisen alkamishetki. Tämä kompensoituu toisaalta sillä, että allasveden lämpötilan ja tehokkuuden pienentävä vaikutus vahvistuu huomattavasti, koska vesi sisältää lisäaineena neutroneja absorboivaa ainetta.This is achieved with a gas lock. The use of a gas trap results in a smaller amount of water entering the system as well as the start of pool water discharge. This is offset, on the other hand, by the fact that the reducing effect of the temperature and efficiency of the pool water is considerably strengthened, since the water contains a neutron-absorbing substance as an additive.

Keksinnölle tunnusomaiset piirteet selviävät patenttivaatimuksista.The characteristic features of the invention will become apparent from the claims.

Seuraavassa kuvataan keksinnön toiminta viitaten oheisiin piirustuksiin.The operation of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista reaktoria pystysuorana leikkauksena normaalissa reaktorikäytössä.Figure 1 shows a reactor according to the invention in vertical section in normal reactor operation.

Kuvio 2 esittää suurennettuna osaa kuviosta 1.Figure 2 shows an enlarged part of Figure 1.

Kuvattu reaktori soveltuu erityisesti lämmön tuottamiseen asuntojen ja työpaikkojen lämmittämiseksi, koska saavutettu varmuus on niin korkea, että reaktorilaitos voidaan sijoittaa taajamiin tai niiden välittömään läheisyyteen.The described reactor is particularly suitable for generating heat for heating homes and workplaces, as the safety achieved is so high that the reactor plant can be located in or in the immediate vicinity of agglomerations.

Keksinnön mukaisissa reaktorilaitoksissa valitaan altaanveden boori-happopitoisuus niin korkeaksi, että täyttö tällä johtaa voimakkaaseen reaktiviteetin alenemiseen. Kun vaaditaan suuri varmuus, valitaan konsentraatio niin korkeaksi, että vain murto-osan, esimerkiksi 3' 63128 vähemmän kuin 1/4 primäärijärjestelmän normaalista vesimäärästä korvaaminen altaan vedellä on riittävä, jotta reaktorin teho alenisi nollaan. Konsentraation on oltava ainakin niin korkea, että reaktorin primäärijärjestelmän veden korvaaminen täysin altaan vedellä merkitsee reaktorin tehon pienemistä ainakin 25 %*In the reactor plants according to the invention, the boric acid content of the pool water is chosen so high that filling with it leads to a strong decrease in reactivity. When high certainty is required, the concentration is chosen so high that replacing only a fraction, e.g., 3 '63128 less than 1/4 of the normal amount of water in the primary system, with pool water is sufficient to reduce reactor power to zero. The concentration must be at least high enough to completely replace the water in the primary reactor system with pool water by at least 25% *

Kuvassa 1 tarkoittaa numero 50 reaktorisydäntä, joka koostuu useista pystysuoraan järjestetyistä polttoaine-elementeistä 31· Sydän 30 on sisällytetty virtausta ohjaavaan vaippaan 32, joka on ripustettu reaktorisäiliöön 44, joka on sijoitettu painetiiviillä kannella 33', varustettuun vedellä täytettyyn altaaseen 33- Allas ja lämmönvaihtaja ovat sovitetut vesitiiviiseen kalliotilaan. Vaipan 32 ja reaktorisäi-liön 44 välinen tila on ylhäältä suljettu ja yhdistetty reaktorisäiliöön liittyvän lämmönvaihtajan 35 primääripiirin paluujohtoon 34, joka paluujohto 34 on yhteydessä pesän sisäänmenopäähän 36. Reaktori-säiliössä on kapeahko uuma 37, jossa sijaitsee rajapinta N', reakto-risäiliön vedellä täytetyn alaosan ja kaasulla täytetyn yläosan vä- t 11 63128In Figure 1, the number 50 denotes a reactor core consisting of a plurality of vertically arranged fuel elements 31. fitted to a watertight rock space. The space between the jacket 32 and the reactor vessel 44 is closed from above and connected to the return line 34 of the primary circuit of the heat exchanger 35 associated with the reactor vessel, which return line 34 communicates with the housing inlet 36. The reactor vessel has a narrower web 37 with interface N '. between the lower part and the gas-filled upper part 11 63128

Iillä. Lämmönvaihtajan 35 primääripiirin syöttöjohto 38 on yhdistetty reaktori säiliöön sydämen ulostulopäähän 39 ja tason N*, väliin. Syöttö-johtoon 38 on tehty kuristus, sopivimmin venturiputken 55 muodossa. Kierrätyspunppu 40 pakottaa vettä reaktoripesän ja lämmönvaihtajan primääripiirin läpi. Pumppu 40 on varustettu esittämättä jätetyllä vaihtovirtamoottorilla, jonka kierrosluvun pääasiallisesti määrää verkkotaajuus, esimerkiksi synkronimoottori11a.Iillä. The supply line 38 of the primary circuit of the heat exchanger 35 is connected to the reactor tank between the core outlet end 39 and the plane N *. A throttle is provided in the supply line 38, preferably in the form of a venturi 55. The recycle bundle 40 forces water through the reactor housing and the primary circuit of the heat exchanger. The pump 40 is provided with an alternating current motor (not shown), the speed of which is mainly determined by the mains frequency, for example a synchronous motor 11a.

Uuman 37 yläpuolelle on reaktorisäiliöön 44 muotoiltu kaasulla täytetty, sylinterimäinen osa 41, jonka tilavuus on suunnilleen sama kuin reaktorisäiliöön sisällytetyn vesimäärän tilavuus. Yläosa on muotoiltu pitkäksi putkeksi 42, joka on täytetty kaasulla ja jonka tehollinen poikkipinta on hieman suurempi kuin uuman 37. Putki 42 on avoin ylä-päästään, jota ympäröi kupu 43 siten, että muodostuu kaasulukko, jossa kaasun ja veden välinen rajapinta on merkitty N". Korkeusero N” -N’ on merkitty H. Säiliönosiin 37, 41, 42, 43 sisällytetty kaasu muodostaa ylemmän kaasutyynyn 45. Reaktorisäiliön 44 alapäässä on alempi kaasutyyny 46 alemmassa kaasulukossa, johon kuuluu altaan pohjaan kiinnitetty reikäsylinteri 47. Alemman kaasutyynyn korkeus on mitätön verrattuna ylemmän kaasutyynyn korkeuteen, esimerkiksi vähemmän kuin 1/20 tästä. Alemman kaasulukon tehtävänä on ainoastaan estää altaan vesi sekoittumasta reaktoriveteen normaalikäytössä. Sen asemesta voidaan toteuttaa altaan veden ja reaktorisäiliön yläosan välinen yhteys useammalla suhteellisen ohuella, ilman kaasutyynyä olevalla putkella.Above the web 37, a gas-filled, cylindrical portion 41 is formed in the reactor vessel 44, the volume of which is approximately the same as the volume of the amount of water included in the reactor vessel. The top is formed as a long tube 42 which is filled with gas and has an effective cross-section slightly larger than that of the web 37. The tube 42 is open at its upper end surrounded by a dome 43 so as to form a gas trap with the gas-water interface marked N " The height difference N ”-N 'is denoted H. The gas included in the tank parts 37, 41, 42, 43 forms an upper gas cushion 45. The lower end of the reactor tank 44 has a lower gas cushion 46 in a lower gas lock with a perforated cylinder 47 attached to the bottom of the basin. to the height of the upper gas cushion, for example less than 1/20 of this.The lower gas trap is only intended to prevent pool water from mixing with the reactor water during normal operation, instead the pool water and reactor tank top can be connected by several relatively thin, non-gas cushioned pipes.

Sydämen ulostulossa oleva paine on alempi kuin ympäröivän allasveden paine, kun taas sydämen sisäänmenossa vallitseva paine on sama kuin ympäröivän allasveden paine. Laitosta saatettaessa käyttöön käynnistetään pumput samalla kun kaasua johdetaan ylempään kaasutyynyyn 45. Reaktorisäiliön veden taso sydämen yläpuolella laskee tämän jälkeen käyttötilaan N* ja pysyy siinä suunnilleen riippumatta kierrätysjärjestelmän lämpötilaolosuhteista. Reaktori tehdään tämän jälkeen kriitilliseksi ja sen tehoa nostetaan lisäämällä puhdasta vettä kierrätys-piirin booripitoiseen veteen. Vastaava määrä booripitoista vettä johdetaan varastosäiliöön. Säiliössä 33 on normaalikäytössä suljettu polt-toainesauvojen kuljetusportti 54. Reaktorisäiliön 44 ja lämmönvaihta-jaan sisällytetyssä vedessä on suhteellisen alhainen neutroneja absorboivan aineen, esimerkiksi boorihapon konsentraatio, kun taas altaassa 33 olevassa vedessä 48 on monta kertaa suurempi saman aineen i' V' * '· ' 5 63128 konsentraatio. Allasveden konsentraation on oltava ainakin niin korkea, että reaktorin primäärijärjestelmän veden täydellinen korvaaminen altaan vedellä normaalikäytössä merkitsee reaktorin tehon pienenemistä 25 %. Kun vaaditaan suuri varmuus, valitaan konsentraatio niin korkeaksi, että vain murto-osan, esimerkiksi vähemmän kuin 1/4 primäärijärjestelmän normaalista vesimäärästä korvaaminen altaan vedellä riittää reaktorin tehon alentamiseksi nollaan.The pressure at the outlet of the heart is lower than the pressure in the surrounding pool water, while the pressure at the inlet to the heart is the same as the pressure in the surrounding pool water. When commissioned, the pumps are started while the gas is led to the upper gas cushion 45. The water level in the reactor vessel above the core then drops to operating mode N * and remains there approximately regardless of the temperature conditions of the recirculation system. The reactor is then made critical and its power is increased by adding pure water to the boron-containing water in the recycling circuit. An equivalent amount of boron-containing water is passed to a storage tank. The tank 33 has a closed fuel rod transport port 54 in normal use. The water included in the reactor tank 44 and the heat exchanger has a relatively low concentration of a neutron absorbing substance, e.g. '5 63128 concentration. The concentration of pool water must be at least so high that complete replacement of the water in the primary system of the reactor with pool water in normal operation means a 25% reduction in reactor power. When high certainty is required, the concentration is chosen so high that replacing only a fraction, e.g. less than 1/4 of the normal amount of water in the primary system, with pool water is sufficient to reduce the reactor power to zero.

Reaktorireaktiviteetin valvonta aikaansaadaan piirustuksessa esittämättä jätetyillä venttiileillä, yhdistämällä lämmönvaihtajan 35 pri-määripiiri joko puhtaan veden syöttöjohtoon tai booripitoisen veden syöttöjohtoon, kun hälutaan muuttaa reaktiviteettiä.Reactor reactivity control is provided by valves (not shown) in the drawing, by connecting the primary circuit of the heat exchanger 35 to either a clean water supply line or a boron-containing water supply line when reactivity is changed.

Piirustuksessa esitetty tila, joka kuten mainittu vastaa reaktorin normaalia käyttöä, voidaan ainoastaan ylläpitää pumpun 40 ollessa käynnissä ja kun reaktorisydämen 30 läpi pumpatulla vesivirralla on sellainen arvo, että reaktorisydämen paineputous, lausuttuna vesipilarina, on yhtä suuri kuin korkeusero N" - N'. Jos pumpun 40 aiheuttama vesivir-taus jostakin syystä lakkaa, johtaa tämä siihen, että reaktorisäiliön 44 yläosissa 37, 4l, 42 oleva kaasumäärä 45 puristuu ulos allastilaan, jolloin vastaava tilavuus suhteellisen korkean boorihappokonsentraa-tion omaavaa allasvettä samanaikaisesti tulee johdetuksi reaktorisäi-liöön 44 sen alemman aukon kautta, alemman kaasutyynyn 46 kaasun häipyessä. Tavallisesti käytetyllä boorihappokonsentraatiolla, tämä johtaa reaktorin pysähtymiseen. Koska sydän on yhteydessä allastilaan suurien virtauspoikkipintojen kautta sekä ylhäältä että alhaalta, on jäännös-tehon jäähdytys varmistettu pitkäksi aikaa. Allasveden lämpötila on näet suhteellisen alhainen, koska reaktorisäiliö 44 ja putket 34 ja 38 ovat varustetut piirustuksessa esittämättä jätetyllä lämpöä eristävällä kerroksella.The state shown in the drawing, which as mentioned corresponds to the normal operation of the reactor, can only be maintained while the pump 40 is running and the water flow pumped through the reactor core 30 has a value such that the reactor core pressure drop, expressed as a water column, is equal to N "- N '. This causes the amount of gas 45 in the upper parts 37, 41, 42 of the reactor vessel 44 to be squeezed out into the pool space, whereby a corresponding volume of pool water with a relatively high boric acid concentration is simultaneously introduced into the reactor vessel 44 through its lower opening. , as the gas in the lower gas cushion 46 disappears.With the normally used boric acid concentration, this leads to a shutdown of the reactor.Because the core communicates with the pool space through large flow cross-sections from both top and bottom, residual power cooling is ensured for a long time. , because the reactor vessel 44 and the tubes 34 and 38 are provided with a heat-insulating layer (not shown).

Pienikin pumppuvirtauksen pieneneminen, esimerkiksi 20 %, saattaa johtaa reaktorin pysäyttämiseen, mikäli boorihappokonsentraatio on riittävän korkea, tai ainakin johtaa varmuusnäkökannalta riittävään tehon alenemiseen. Toisaalta on edullista jos pumppuvirtauksessa esiintyy pieniä vaihteluja ilman että kierrätyspiiriin tulisi boori-happoa altaasta. Tämä on saavutettu sen kautta, että reaktorisäiliö 44 on korkeudelle N* tehty suhteellisen pieni poikkipinta-ala. Reaktori on tarkoitettu toimimaan normaalikäytössä siten, ettei kiehumista tapahdu ja että edullisesti esiintyy ylipaine allastilassa, jolloin reaktorisäiliöstä lähtevä vesi on sopivimmin lämpötilaltaan 90 - 200°C.Even a small reduction in pump flow, for example 20%, may lead to a shutdown of the reactor if the boric acid concentration is high enough, or at least lead to a sufficient reduction in power from a safety point of view. On the other hand, it is advantageous if there are small variations in the pump flow without boric acid entering the recirculation circuit from the pool. This is achieved by the fact that the reactor vessel 44 has a relatively small cross-sectional area made at a height N *. The reactor is intended to operate in normal operation without boiling and that there is preferably an overpressure in the pool space, the water leaving the reactor tank preferably having a temperature of 90 to 200 ° C.

"?i ‘ j i) > f »·'·· ··· * 6 63128"? i 'j i)> f» ·' ·· ··· * 6 63128

Kuten jo mainittiin on esitetty reaktorilaitos riippumatta ulkoisten varmuusjärjestelmien siihen puuttumisesta suojattu verkon poisjäämisessä, pumpun vaurioituessa ja kaiken tyyppisissä reaktorisydämen primääri jäähdytyspiirin putkikatkoksissa sen kautta, että kierrätyspii-rin läpi virtaavan vesimäärän pieneneminen johtaa ketjureaktion katkeamiseen tai reaktoritehon huomattavaan alenemiseen. Jotta saavutettaisiin edelleen suurempi varmuus on reaktorilaitos sen lisäksi varustettu suojalaitteella, joka riippumatta ulkoisista varmuusjärjes-telmistä reagoi mikäli reaktorisydämen lämpötila jostakin syystä nousisi liian korkealle, esimerkiksi jos reaktiviteetin valvontajärjestelmään vaikutetaan sabotaasitarkoituksella.As already mentioned, the reactor plant, regardless of the absence of external safety systems, is protected against mains failure, pump failure and all types of reactor core primary cooling circuit pipe failures by reducing the amount of water flowing through the recirculation circuit. In order to achieve even greater certainty, the reactor plant is additionally equipped with a protection device which, independently of external safety systems, reacts if the reactor core temperature rises too high for any reason, for example if the reactivity monitoring system is tampered with.

Tällainen suoja saadaan kun lämmönvaihtajan syöttöjohto 38 on varustettu puristuksella 55, joka on venturiputken muodossa. Normaalikäytössä on jäähdytysvesi ainoastaan juoksevassa faasissa puristuksessa vallitsevasta alemmasta paineesta huolimatta. Paineen nouseminen tapahtuu venturiputken palautusmatkalla. Resultoiva paineenmenetys on sen vuoksi mitätön.Such protection is obtained when the supply line 38 of the heat exchanger is provided with a compression 55 in the form of a venturi tube. In normal use, the cooling water is only in the fluid phase despite the lower pressure in the compression. The pressure rise occurs during the return journey of the venturi. The resulting pressure loss is therefore negligible.

Jos reaktorin tehoa nostetaan yli sallitun arvon, tulee lähtevän jäähdytysveden lämpötila jatkuvasti nousemaan. Lopulta tapahtuu höyryn muodostus venturiputken korkean nopeuden vyöhykkeessä, jolloin paineenmenetys siinä moninkertaistuu. Samalla estetään tehokkaasti paineen syntymistä palautusvyöhykkeessä. Tämän johdosta kasvaa kierrä-tyspiirin painehäviö voimakkaasti ja saadaan pumppujen ominaisuuskäy-ristä riippuva virtauksen pieneneminen, joka edellä osoitetulla tavalla johtaa reaktorin pysäyttämiseen tai voimakkaaseen tehon alenemiseen.If the reactor power is increased above the permissible value, the temperature of the leaving cooling water will constantly rise. Eventually, steam is generated in the high velocity zone of the venturi tube, multiplying the pressure drop therein. At the same time, pressure build-up in the return zone is effectively prevented. As a result, the pressure drop in the recirculation circuit increases sharply and a flow-dependent reduction in the characteristics of the pumps is obtained, which, as indicated above, leads to a shutdown of the reactor or a sharp decrease in power.

Sen sijaan että johtoon 38 muodostetaan edellä mainittu puristus voidaan siihen muodostaa osa, jonka korkein piste on ainakin kaksi, mieluummin enemmän kuin 10 metriä korkeammalla kuin lämmönvaihtajan korkein piste. Jos veden lämpötila pyrkii nousemaan liian korkeaksi, tapahtuu tällöin kiehuminen ensin korkeimmassa kohdassa, ja tuloksena on pumpun läpi menevän vesivirran pieneneminen.Instead of forming the above-mentioned pressure in the line 38, a part having a maximum point of at least two, preferably more than 10 meters higher than the highest point of the heat exchanger, may be formed therein. If the water temperature tends to rise too high, boiling will first take place at the highest point, resulting in a reduction in the water flow through the pump.

Reaktiviteetin kompensaatio tapahtuu esitetyssä reaktorilaitoksessa boorihapolla. Säätösauvoja ei tavallisessa merkityksessä tarvita.Reactivity compensation takes place in the reactor plant shown with boric acid. Adjusting rods are not needed in the usual sense.

Sen sijasta on sulkemislaite, jonka tarkoituksena on syöttää sydämeen absorbtiokappaleita reaktorin ollessa kauemmin pysäytettynä, ja jo- t ' ' > ’ ·· 7 63128 ka myöskin toimii ylimääräisenä hätäpysäytysjärjestelmänä. Sulkemis-laitteessä on reaktorisäiliöön sovitettu varasto 49, joka koostuu suuresta joukosta varastoputkia 50, jotka on piirustuksessa esitetty pystysuorina viivoina. Jokainen varastoputki sisältää suuren määrän, toisinsanoen enemmän kuin 5 kappaletta booriteräskuulia. Varasto 49 on laakeroitu reaktorisäiliöön ja sitä voidaan kiertää pystysuoran keskiviivan ympäri painetiiviin, altaan kannen 33, läpi viedyn akselin 51 avulla. Reaktorin ollessa käytössä pidetään kuulia paikoillaan varastoputkissa reikälevyn 52 avulla. Levyn alapuolelle on järjestetty joukko jakeluputkia 53 booriteräskuulia varten, joiden putkien yläpäät sijaitsevat kukin oman levynsä 52 olevan reiän alapuolella, reikien ollessa niin suuret, että booriteräskuulat voivat läpäistä ne. Jakeluputkien alapäät päätyvät kukin oman poltto-aine-elementtinsä 31 yläpuolelle. Kiertämällä akselia 51 voidaan va-rastoputken alemmat päät saattaa yhtymään levyssä 52 oleviin reikiin sekä jakeluputkien ylempiin päihin, jolloin booriteräskuulat vierivät kukin jakeluputkensa 53 läpi pudoten alas polttoaine-elementtei-hin, joissa ne kerääntyvät kunkin polttoaine-elementin keskellä olevaan sylinterimäiseen reikään.Instead, there is a shut-off device for feeding absorbent bodies to the core when the reactor is stopped for a longer period of time, and which also acts as an additional emergency stop system. The closure device has a storage 49 arranged in the reactor vessel, which consists of a large number of storage tubes 50, which are shown in the drawing as vertical lines. Each storage tube contains a large number, in other words more than 5 pieces of boron steel balls. The reservoir 49 is mounted in a reactor vessel and can be rotated about a vertical centerline by means of a shaft 51 passed through a pressure seal, the pool cover 33. When the reactor is in use, the balls are held in place in the storage tubes by means of a perforated plate 52. Arranged below the plate are a plurality of distribution tubes 53 for boron steel balls, the upper ends of the tubes each of which are located below a hole in their own plate 52, the holes being so large that the boron steel balls can pass through them. The lower ends of the manifolds each terminate above their own fuel element 31. By rotating the shaft 51, the lower ends of the storage tube can be brought into contact with the holes in the plate 52 as well as the upper ends of the manifolds, with the boron steel balls each rolling through their manifolds 53,

Ylemmässä kaasutyynyssä 45 oleva kaasu voi sopivasti olla vesihöyryä, jota syötetään jatkuvasti sopivasta sähköllä toimivasta kiehutuslait-teesta, joka voi olla järjestetty reaktorisäiliön, esimerkiksi kuvun 43 sisään, tai höyryä voidaan syöttää ulkoapäin erityisen höyry-johdon kautta.The gas in the upper gas cushion 45 may suitably be water vapor supplied continuously from a suitable electrically operated boiling device, which may be arranged inside the reactor vessel, for example dome 43, or the steam may be supplied from the outside via a special steam line.

n . 1 ‘JT> I .n. 1 ‘UN> I.

Claims

63128 8

A reactor plant comprising a light water cooled reactor core (30) incorporated in a reactor vessel (44) and connected to a reactor coolant inlet chamber (56) and an outlet chamber (57), a heat exchanger (35), a water-filled pool (33), a heat exchanger outlet and a primary outlet circuit line (38), a return line (3 * 0) connected to said inlet chamber and the same primary circuit, and a primary circuit recirculation pump (40), the reactor vessel being arranged in said basin, the inlet chamber (56) being provided with a pool water outlet (58) arranged in the reactor vessel wall (57) is separated from the pool water in normal use by a shut-off device with a removable shut-off effect, characterized in that said shut-off device (4l, 42, ^ 3, ^ 5) comprises a gas cushion (45) closed in the outlet chamber at the upper end of the reactor vessel in contact with the pool water, whereby the surface (N ") of the gas cushion adjoining the pool water and the reactor the difference in height (H) between the water surface (Ν ') of the tank in normal operation is approximately equal to the pressure drop of the reactor core (30) expressed in water column meters.

Reactor plant according to claim 1, characterized in that said pool water inlet (58) comprises a gas lock (46, 47).

Reactor plant according to any one of the preceding claims, characterized in that the volume of said gas cushion (45) in normal use is greater than 1/4 of the volume of water in the reactor vessel.

Reactor plant according to one of the preceding claims, characterized in that the reactor vessel has a tubular part (37) at the interface (Ν ') between the reactor water and the gas cushion (45), the flow cross-section of which is smaller than the largest cross-section of the reactor vessel gas cushion .

Reactor plant according to any one of the preceding claims, characterized in that said outlet line (38) is provided with a throttle (55), which is preferably in the form of a venturi. 63128 9

Reactor plant according to any one of the preceding claims, characterized in that the highest point of said outlet line (38) is at least two meters higher than the highest point of the heat exchanger.

Reactor plant according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas in said gas cushion (45) is water vapor from a cooking device for this purpose.

Reactor plant according to one of the preceding claims, characterized in that a dissolved neutron absorber is added to the pool water in normal use in such an amount that completely replacing the water in the reactor vessel (44) with pool water results in a reactor power reduction of at least 25%.