FI80538B - Isoleringsanordning foer haerden i en tryckvattenkaernreaktor. - Google Patents

Description

1 80538

Painevesiydinreaktorin sydämen eristämislaite

Keksintö koskee painevesiydinreaktorin sydämen eristämislaitetta.

5 Painevesiydinreaktoreissa sydän muodostuu tavallisesti pystysuoraan ja vierekkäin sovitetuista särmiön muotoisista elementeistä.Sydämen ulkopinta on muodoltaan monimutkainen ja siinä on lukuisia ulkonemia.

Sydämen ympärille, ydinreaktorin paineastian sisäl-10 le on sovitettu sydämen vaippa, jonka muodostaa sylinterin muotoinen rengas, jonka akseli on pystysuora. Sydämen ulkopinnan ja sydämen vaipan sisäpinnan välissä on paksuudeltaan vaihteleva renkaan muotoinen vyöhyke. Jotta reaktorin sydän saadaan pysymään hyvin paikallaan sivu-15 suunnassa ja jotta suurin osa jäähdytysvesivirrasta saadaan kanavoiduksi sydämeen itseensä, tähän rengasmaiseen vyöhykkeeseen sovitetaan eristämislaite, joka muodostuu toisiinsa liitetyistä osista, joista eräät voidaan kiinnittää sydämen vaippaan.

20 Tämä eristämislaite muodostuu yleensä ruuvein toi- siinsaliitetyistä metallilevyistä, joista toiset on sovitettu vaakasuoraan koko rengasmaisen tilan leveydelle ja toiset pystysuoraan, kosketukseen sydämen ulkopinnan kanssa.

25 Vaakasuorat levyt, joita nimitetään mukauttajiksi, ovat ulkoreunaltaan kosketuksessa sydämen vaipan sisäpintaan ja sisäreunaltaan sydämen ulkopintaan. Nämä mukautta-jat on sovitettu eri tasoille sydämen korkeudesta riippuen.

30 Mukauttajat voidaan kiinnitti sydämen vaippaan ruuvein, jotka on kierretty sydämen vaipan läpi ulottuvaan vaakasuoraan poraukseen siten, että niiden päät nojaavat sydämen vaippaan, mukauttajän käsittäessä sydämen vaipan porauksen jatkeessa olevan porauksen, joka on osaksi 35 kierteitetty, jotta ruuvin kierteillä varustettu osa voidaan ruuvata siihen.

2 80538

Reaktorin jäähdytysveden lämpötila on korkeampi sydämen sisällä kuin sydämen vaipan ulkopuolella, koska tämä vesi kuumentuu joutuessaan kosketukseen elementtien kanssa, joissa se virtaa alhaalta ylöspäin ja palaa sit-5 ten höyrynkehittimissä jäähdyttyään sydämen alaosaan sydämen vaipan ympärillä olevan paineastin kehävyöhykkeen kautta. Sydämen vaippa on siis ulkopinnaltaan kosketuksessa jäähdytysveden kanssa, jonka lämpötila on alhaisempi kuin sydämen sisällä ja tarkemmin sanottuna sydämen yläosassa 10 olevan veden lämpötila.

Mukauttajat, jotka ovat kosketuksessa samalla kertaa sekä sydämen vaipan että pystysuorien levyjen kanssa, jotka muodostavat sydämen ulkopinnan kanssa kosketuksessa olevan suojuksen,joutuvat siis alttiiksi huomattaville 15 lämpögradienteille. Lisäksi mukauttajien massa kuumenee, kun ne joutuvat alttiiksi sydämestä lähtevälle säteilylle.

Ruuvien ja niiden reikien välissä on siis vältettävä kaikkinaista suljettua tilaa, joka saattaisi aiheuttaa tämän suljetun tilan sisältämän \sden höyrystymisen ja kuumentu-20 mis- ja korroosioilmiöitä ruuveissa.

Mukauttajien kiinnitysruuvit on siis jäähdytettävä ja ennen kaikkea niiden lämpötila on tasattava.

Esimerkiksi FR-patentissa nro 2 333 325 on ehdotettu reaktorin jäähdytysveden kierron järjestämistä ruu-25 vien ympäri. Tätä varten poraukset tehdään kooltaan riittävän suuriksi, jotta veden kierrolle ruuvin ympäri järjestyy tila mukauttajassa, ja mukauttajaan tehdään veden tuloaukkoja ja poistoaukkoja, jotka ovat yhteydessä ruuvin poraukseen.

30 Erään suoritusmuunnelman mukaan käytetään ruuvia, jossa on osalla sen pituutta akselin suuntainen reikä, joka on sivussa olevan reiän kautta yhteydessä tilaan, joka on tehty ruuvin ympärille mukauttajan poraukseen.

Näin vedenkierto voidaan järjestää ruuvin sisäosan kautta 35 sydämen vaipan ulkopuolen ja sisäpuolen välissä.

Il 3 80538 Tässä ruuvien jäähdytysmenetelmässä joudutaan mukauttajiin kuitenkin tekemään erikoistyöstöjä ja se saattaa aiheuttaa kiinnitysruuvien mekaanisen lujuuden heikentymistä.

5 Hakijan jättämässä FR-patenttihakemukseesa nro 82-18012 selitetään paremman hyötysuhteen omaavaa ydinreaktoria, jossa on erityisesti massiivinen eristys-seinä, joka kattaa käytännöllisesti katsoen sydämen ja vaipan välissä olevan rengasmaisen tilan koko volyymin.

10 Tällainen massiivinen eristysseinä, joka muodostuu esimerkiksi ruostumatonta terästä olevista lohkoista, voi toimia nopeiden neutronien heijastimena toisiinsa liitetyistä metallilevyistä muodostuvan eristysseinän tavanomaisten toimintojen lisäksi.

15 Lisäksi tällaisen massiivisen eristysseinän avulla voidaan paineastiaa suojata liian voimakkaalta neutroni-pommitukselta ja vähentää erittäin merkittävästi veden määrää sydämen ja sen vaipan välisessä tilassa. Tällä tavoin parannetaan eristysseinän lujuutta sellaisen 20 onnettomuuden sattuessa, joka aiheuttaa paineenalaisen jäähdytysveden menetystä.

Lisäksi FR-patentissa nro 2 499 752 on selitetty massiivista eristysseinää, joka muodostuu moduulilohkois-ta, jotka on pinottu päällekkäin sydämen korkeuden mukaan 25 ja kiinnitetty toisiinsa pitkillä pystysuoraan sovitetuilla sidetangoilla. Moduulilohkojen jäähdyttäminen tapahtuu pystysuorien kanavien kautta, jotka ulottuvat kunkin lohkon lävitse ja sijaitsevat toistensa jatkeina.Toisiinsa köske-tuksessa olevien lohkojen sivupinnoissa oleviin uriin työn-30 nettyjen sokkien avulla lohkot voidaan yhdistää toisiinsa ennen sidetankojen lopullista kiinnittämistä, joihin side-tankoihin kiinnitetään muttereitä sydämen yläosan alueelle.

Tätä eristysseinää ei siis ole kiinnitetty sydämen vaippaan, mistä on haittoja, jotka liittyvät siihen, että 35 väliseinän asento ei ole tarkoin määrätty vaippaan nähden. Toisaalta joudutaan tekemään suuri määrä jäähdytyskanavia 4 80538 lämmön aiheuttamien rasitusten ja muodonmuutosten välttämiseksi, mikä vähentää voimakkaasti eristysseinän heijas-tuskykyä. Jos nimittäin jäähdytys on riittämätön, moduuli-lohkopinon kokonaislämpötila nousee kovasti, minkä vuoksi 5 lohkojen ja sydämen väliin on jätettävä huomattava välys, mikä puolestaan aiheuttaa sen, että kehällä sijaitsevat elementit jäävät alisyötetyiksi ja sydän kestää heikommin maanjäristyksen sattuessa, toisaalta taas pitkiin sidetan-koihin kohdistuu voimakkaita rasituksia reaktorin ollessa 10 toiminnassa ja ne saattavat murtua ja irrota eristyssei-nästä.

Tämä rakennekokonaisuus on lisäksi suhteellisen monimutkainen ja edellyttää massiivisten lohkojen, joiden tulee sopia tarkasti toisiinsa, työstämistä.

15 Lopuksi vielä massiivisissa lohkoissa ei ole mahdol lista käyttää sydämen vaippaan tapahtuvaa kiinnitystä, jota suositellaan voimakkaasti mukauttajille, jotka muodostuvat suhteellisen ohuista levyistä. Ruuvien jäähdyttämiseksi tällaisiin laitteisiin on nimittäin tehtävä reikiä, jotta 20 mukauttajissa olevat ruuviporaukset saadaan yhteyteen jäähdytysveden täyttämän rengasmaisen tilan johonkin osaan.

Keksinnön tavoitteena on siis aikaansaada paineve-siydinreaktori, joka käsittää sydämen, joka muodostuu sär-miön muotoisista elementeistä, jotka on sovitettu vierek-25 käin sydäntä ympäröivän sylinterimäisen vaipan, jonka akseli on pystysuora, sisään siten, että sydämen ja vaipan välille muodostuu rengasmainen tila, johon on sovitettu eristysseinä, joka koostuu massiivisten lohkojen muodossa olevista, metallisista, sillä tavoin vierekkäin sovite-30 tuista moduulielementeistä, että eristysseinä kattaa käytännöllisesti katsoen rengasmaisen tilan koko volyymin. Jotta moduulielementtien laajeneminen ja jäähdyttäminen ja ruuvien tehokas jäähtyminen olisi mahdollista ilman, että eristysseinään tarvitsisi tehdä reikiä veden virtausta 35 varten, ja massiivisen eristysseinän omatessa näin hyvän nopeiden neutronien heijastuskyvyn, keksinnön mukaiselle 11 5 80538 ydinreaktorille on tunnusomaista, että moduulielementtien vastakkain asetettujen pintojen väliin on sovitettu lohkojen keskimääräiseen vahvuuteen nähden ohuita kiiloja, jotka ylläpitävät tietyn välimatkan moduulielementtien välis-5 sä niiden laajenemisen ja jäähdyttämisen mahdollistamiseksi, ja että näissä lohkoissa on yksi tai useampi pinta, joka asettuu vaipan sisäpintaa päin, johon lohkot ovat kiinnitetyt välimatkan päähän vedenkierron avulla jäähdytetyillä ruuvilaitteilla, jolloin moduulilohkojen ja sy-10 dämen vaipan välinen välimatka ylläpidetään kiilojen avulla .

Jotta keksintö tulisi hyvin ymmärretyksi, seuraa-vassa selitetään rajoittamattomina esimerkkeinä useita keksinnön mukaisen eristyslaitteen suoritusmuotoja.

15 Kuvio 1 esittää leikkauskuvana vaakasuorassa tasossa osaa eräästä keksinnön mukaisesta massiivisesta moduulisei-nästä.

Kuvio 2 on leikkaus kuvion 1 viivan BB kohdalta.

Kuvio 3 on suurennettu kuva ruuvista, jolla kuvion 20 1 esittämä eristysseinä kiinnitetään sydämen vaippaan.

Kuvio 4 on leikkaus kuvion 3 viivan CC kohdalta.

Kuvio 5 on leikkauskuva vaakasuorasta tasosta eräästä keksinnön mukaisesta eristysseinästä erään toisen suo-ristusmuodon mukaan.

25 Kuvio 6 on leikkauskuva vaakasuorasta tasosta osas ta keksinnön mukaista massiivista eristysseinää erään kolmannen suoritusmuodon mukaan.

" Kuvio 7 on leikkauskuva kuvion 6 viivan AA kohdalta.

Kuvioissa 1 ja 2 nähdään painevesiydinreaktorin sy-30 dämen vaippa 1, joka on kiinnitetty alaosastaan hitsaamalla sydämen alustaan 2, jolla lepäävät reaktorin sydämen 3 muodostavat elementit. Sydämen vaippa 1 on kiinnitetty yläosastaan reaktorin paineastian reunaan ja sovitettu saman-akselisesti astian kanssa. Vaippa 1 ja alusta 2 kuuluvat 35 reaktorin alempiin sisävarusteisiin.

Kuviosta 1 nähdään, että sydämen 3 ulkopinta, joka on eristysseinää 5 vasten, on muodoltaan monimut- 6 80538 kainen ja siinä on useita ulkonemia, jotka vastaavat reaktorin kehäosia 4.

Eristysseinä 5, joka täyttää käytännöllisesti katsoen sydämen ulkopinnan ja vaipan 1 sisäpinnan välisen 5 rengasmaisen tilan koko volyymin, muodostuu kolmentyyppisistä moduulielementeistä 5a, 5^ ja 5C,jotka ovat muodoltaan erilaiset. Kaikki nämä moduulilohkot ovat saman-korkuisia ja eristysseinä muodostuu peräkkäisistä kerroksista moduulielementtejä 5a, 5fa ja 5C, jotka on sovitettu 10 ei tiiviisti päällekkäin sydämen korkeuden mukaan. Kuviosta 2 nähdään, että eristy.sseinäkokonaisuus muodostuu yhdeksästä kerroksesta kuviossa 1 esitettyjä päällekkäin asetettuja moduulielementtejä. Kuviosta 1 nähdään myös, että elementit 5_ eivät ole kaikki keskenään samanlaisia a 15 ja että samoin on laita elementtien 5^ ja 5C, jotka on muotoiltu myötäilemään tarkasti sydämen ääriviivoja.

Elementit 5_, 5n ja 5„ on sovitettu pitkin vaipan sisäpintaa ei tiiviisti tähän vaippaan nähden,sillä kiiloja 7 on asetettu moduulielementtien ja vaipan 1 sisäpinnan 20 väliin. Näiden kiilojen 7 ansiosta syntyy tila 6, jotta reaktorin jäähdytysvesi pääsee kiertämään eristysseinän 5 ja vaipan 1 välissä.

Moduulielementtien 5a ja 5^ väliin ja elementtien 5b ja 5C väliin on samoin sovitettu kiiloja 8, tietyn vä-25 Iin pitämiseksi moduulilohkojen välissä reaktorin ollessa toiminnassa, jotta reaktorin jäähdytysvesi pääsee kiertämään siinä.

Reaktorin ollessa pysäytettynä kiilojen 8, jotka on kiinnitetty johonkin moduulilohkoista (esimerkiksi 30 lohkoon 5a), ja toista moduulilohkoa (esimerkiksi lohkoa 5^) vastassa olevan sivun välissä on pieni välys, joka mahdollistaa elementtien 5_ ja 5, laajenemisen vapaasti välyksen sallimissa rajoissa, mikä vähentää lämmön aiheuttamia rasituksia.

35 Tällöin saadaan aikaan myös moduulilohkojen kunnol linen jäähdytys, ilman että tarvitsisi työstää jäähdytys-

II

7 80538 kanavia, ja johtamalla eristysseinämään vettä vain pieni määrä, joka ei muuta seinän heijastuskykyä.

Moduulilohkojen pieni koko pienentää vielä niiden lämmöstä aiheutuvaa muodonmuutosta,jolloin pystytään hyvin 5 hallitsemaan seinän geometriaan liittyvät ongelmat ja vältytään tekemästä liian suuria välyksiä lohkojen ja sydämen väliin, mikä saattaisi olla haitallista sydämen koossapysymisen kannalta maanjäristyksen sattuessa ja mikä saattaisi johtaa siihen, että kehäalueella oleviin 10 elementteihin tulisi liian vähän jäähdytysvettä.

Moduulilohkot 5a, 5^ ja 5C on kiinnitetty sydänvaip-paan 1 kiinnityslaitteiden 10 avulla, joita selitetään yksityiskohtaisesti kuvioihin 3 ja 4 viitaten.

Lohkot 5 on liitetty sydänvaippaan neljällä lait-15 teella 10, joista kaksi on lohkon yläosassa ja kaksi lohkon alaosassa. Kiinnityslaitteet on sijoitettu kiilojen 7 tasolle. Keskellä oleva lohko 5' on kuitenkin kiinnitetty sydänvaippaan vain kahdella laitteella 10, joista toinen on sijoitettu sen yläosaan ja toinen alaosaan.

20 Moduulielementti 5^, joiden muoto on profiloitu, on kiinnitetty sydänvaippaan 1 neljällä ruuvilla, jotka on sovitettu kaksittain molemmin puolin lohkoa 5 .

Cl lohkon 5^ ympäröidessä lohkoa 5a sisäpuolelta ja asettuessa sydänvaippaa vasten lohkon 5a molemmilta puolilta.

25 Lohkot 5c ovat nekin kiinnitetyt sydänvaippaan yhteensä neljällä laitteella 10.

Kuviossa 3 nähdään sydänvaippa 1, jonka läpi ulottuu poraus 12, jossa on sydänvaipan ulkopinnan puolella suuriläpimittainen osa 12a, joka päättyy vaste-30 pintaan 12^, ja pieniläpimittainen osa 12c. Sydänvaippaan liitetty eristysmoduulielementti 5 nojaa vaippaan tuki-kiilan 7 välityksellä, jossa on tilan 6 kanssa yhteydessä oleva veden virtausura 14, joka mahdollistaa reaktorin jäähdytysveden kiertämisen sydänvaipan ja moduulilohkojen 35 välissä. Tähän moduulilohkoon on tehty upotusreikä 15, jonka sisäpinnan yksi osa 15a on varustettu kiertein.

8 80538

Kiertein varustettu holkki 16 on ruuvattu upotusreinä 15 sisään ja sitten lukittu pyörimättömäksi elementtiin 5 nähden ympyrän muotoisilla hitsauksella 17.:

Ennen kuin holkki kiinnitetään moduulilohkon 5 5 upotusreikään, tämä holkki varustetaan ruuvilla 18, jonka pää 20, jossa on kaksi tasaista kuviossa 4 näkyvää, osaa 19, on työnnetty hoikin 16 päähän työstettyyn tilaan 21.

Holkki 16 on lyhyempi kuin upotusreikä 15, jolloin 10 hoikin pään, johon on työstetty tila 21, ja upotusreiän 15 pojan 15^ väliin jää tila. Hoikin 16 pää on korvattu leveydeltä, joka vastaa ruuvin pään 20 leveyttä tasaisten osien 19 välissä,tilan 21 aikaansaamiseksi. Ruuvin pää 20 voidaan näin lukita pyörimättömäksi, kun se työnne-15 tään tilaan 21(kuvio 4).

Hoikin 16 keskellä oleva poraus 24 on halkaisijaltaan olennaisesti samansuuruinen kuin sydänvaipan 1 läpi tehdyn porauksen osan 12c halkaisija ja kun moduuli-lohko pannaan paikalleen kiinnitystä varten pitkin sydän-20 vaippaa, porauksella 12 ja hoikilla 16 tai sen keski-porauksella 24 on sama akseli 25.

Porauksen 24 läpimitta ja porauksen 12c läpimitta ovat hieman suuremmat kuin ruuvin 18 ei kierteitetyn osan läpimitta, jotta tähän ruuviin kohdistuisi taivutuskuormi-25 tus eikä leikkauskuormitus, mikä parantaa erittäin tuntuvasti sen väsymiskäyttäytymistä. Tämä sovitus antaa mahdollisuuden annetun kokoisen tilan vievällä ruuvilla supistaa kierteityksen pituus minimiin ja siten saada sen taipu-mispituus maksimaaliseksi, jolloin seurauksena on erittäin 30 hyvä väsymiskäyttäytyminen, joka on tärkeä, koska ruuvien tulee mukautua lohkojen siirtymisliikkeisiin, jotka aiheutuvat lämpötilojen vaihteluista.

Hoikkiin 16 on tehty säteen suuntainen reikä 26, joka ulottuu sen koko paksuuden läpi. Tämän reiän 26 35 ja upotusreiän pohjaan 15^ päin olevan hoikin pään välillä hoikin läpimitta on pienempi kuin upotusreiän 15 läpimitta, il 9 80538 jolloin rengasmainen tila saattaa säteen suuntaisen reiän 26 hoikin ulkopinnassa olevan tuloaukonyhteyteen upotus-reiän pohjan 15^ ja hoikin sen pään, jossa on tila 21, välillä olevan tilan kanssa.

5 Ruuvissa 18 on akselin suuntainen poraus 28, joka ulottuu sen koko pituudelta ja avautuu, ruuvin ollessa sovitettuna hoikkiin, upotusreiän 15 päätetilaan. Toisesta päästään keskiporaus 28 avautuu sydänvaipan 1 ulkopuolelle, ruuvin ollessa kierrettynä sydänvaipan 10 1 ulkopuolelle, ruuvin ollessa kierrettynä sydänvaipan läpi ulottuvaan poraukseen 12 sillä tavoin, että sen päähän 20 nähden vastakkainen pää, jossa on kierteitty osa 29, on porauksen suuriläpimittaisen osan 12a, joka on yhteydessä vaipan ulko-osaan, sisällä. Tähän kier-15 teillä varustettuun osaan 29 on kierretty mutteri 30, joka nojaa vaipan ulkopintaa vasten vastepinnan 12^ alueella.

Ruuvissa on sen kierteillä varustetun osan 29 ja pään 20 välissä putkimainen runko-osa 31, jonka halkai-20 sija on pienempi kuin porauksen 12 osan 12c ja hoikin 16 keskiporauksen 24 sisähalkaisija. Ruuvin ympärillä on siis rengasmainen kanava 32 koko sillä alueella, jolla se ulottuu hoikin 16 läpi lohkon 5 ja vaipan 1 sisällä.

Lohkon 5 paikalleen asettamista varten se viedään 25 sydänvaipan sisäpintaan kiinnitetyn tukikiilan 7 eteen, tämän lohkon 5 ollessa varustettuna hoikilla 16 ja ruuvilla 18, joka tällöin kierretään vaipan läpi ulottuvaan poraukseen, kunnes tämän ruuvin osa 29 on vaipan 1 ulkopuolella. Mutteri 30 kierretään sitten osaan 29 lohkon 30 kiristämiseksi ja kiinnittämiseksi kiilaa 7 vasten. Kiristäminen voidaan suorittaa, kun ruuvi 18 on lukittu pyörimättömäksi sen tasaisilla osilla 19 varustetun pään 20 avulla tilaan 21.

Samalla tavalla toimitaan niiden kaikkien neljän 35 ruuvin osalta, jotka kuuluvat lohkon 5 neljään kiinnitys-laitteeseen 10.

10 80538

Kun kiristäminen on suoritettu, mutteri lukitaan pyörimättömäksi hitsisaumalla 33.

Kun ydinreaktori on toiminnassa, vaipan ulkopuolella olevan jäähdytysveden piane on erilainen kuin vai-5 pan sisällä olevan jäähdytysveden paine.

Höyrynkehittimien jäähdyttämässä vedessä, joka palautuu sydämen alaosaan sydänvaipan 1 ja paineastian välissä olevan tilan kautta, tapahtuu nimittäin paine-häviö, kun se kulkee sydämen läpij jonka itsensä paineen 10 annetulla korkeudella mitattuna ja sydänvaipan ja lohkojen 5 välillä olevan jäähdytysveden kiertotilan 6 paineen välillä vallitsee olennaisesti tasapaino.

Näin siis sydänvaipan ulkopuolen ja vedenvirtaus-uran 14, joka on yhteydessä vedenkiertotilaan 32, välillä 15 vallitsee paine-ero. Tällöin syntyy jäähdytysvedenkierto sydänvaipan ulkopuolen ja sisäpuolen välillä ruuvin porauksen 28, upotusreiän 15 päätetilan, hoikin 16 pään ja upo-tusreiän pohjan 15b välillä olevan rengasmaisen tilan, säteen suuntaisen reiän 26, rengasmaisen kanahan 32 ja lopuk-20 si vielä vedenvirtausuran 14 kautta.

Tällä jatkuvalla vedenkierrolla ruuvin sisällä ja sen ympärillä vältetään lämpögradientteja ruuvissa ja saadaan aikaan sen tietty jäähtyminen.

Tämä kierto saadaan aikaan ilman että jouduttai-25 siin tekemään reikiä eristysmoduulilohkoihin ja poraamaan ruuviin reikiä säteen suunnassa.

Kuviossa 5 nähdään toisen tyyppinen massiivinen eristysseinä, joka on kiinnitetty sydänvaippaan 40 kiin-nityslaitteilla 50, jotka ovat samanlaisia kuin kuvioissa 30 3 ja 4 esitetyt kiinnityslaitteet. Tätä massiivista eris- tysseinää, joka käsittää moduulilohkoja 45, voidaan käyttää, kun kysymyksessä on alihidasteista tyyppiä oleva painevesiydinreaktori. jonka elementit 41 ovat poikkileikkaukseltaan kuusikulmion muotoiset (nelikulmaisen 35 poikkileikkauksen sijasta, kuten oli asianalaita kuviossa 1 esitetyssä reaktorissa).

Il n 80538

Eri moduulilohkot 45 on sovitettu toinen toisensa perään sydämen kehälle toisiaan peittämättä. Eräisiin näistä lohkoista on tehty koko niiden korkeudelta muutamia pystysuoria jäähdytysreikiä 42. Jäähdytysreikien lu-5 kumäärä on tässä vähäinen, sillä alihidasteisia reaktoreita ympäröi hyötöainetta oleva suojus, joka on sovitettu sydämen ja eristysseinän väliin ja joka vähentää moduulilohkoista heijastuvan säteilyn aiheuttamaa kuumentumista.

10 Kuten kuvioissa 1 ja 2 esitetyissä eristysseinä- ratkaisuissa, eristysseinäkokonaisuuson rakennettu asettamalla rinnakkain kuviossa 5 esitetyntapaisia lohkokerrok-sia, jotka on sovitettu ei tiiviisti toisensa päälle. Peräkkäisten lohkojen 45 ja minkä tahansa lohkon 45 ja sy-15 dänvaipan 40 väliin on sovitettu kiiloja 48, joiden avulla saadaan aikaan jäähdytysveden kiertotila 46 ja 47.

Kuvioista 6 ja 7 nähdään kolmas eristysseinätyyppi, jota voidaan käyttää silloin kun sydämen muodostavat poikkileikkaukseltaan nelikulmaiset elementit, kuten 20 kuviossa 1 on esitetty.

Tässä eristysseinässä on moduulilohkoja 55a ja 55^, jotka on kiinnitetty sydänvaippaan 51 ja kiinnityslaitteilla 60, joka ovat samanlaisia kuin laitteet, joita selitettiin kuvioiden 3 ja 4 yhteydessä. Moduulilohkot 55^ on sovitettu 25 siten,että ne ulottuvat lohkojen 55 yli ja lohkot 55, ja d d 55^ on kiinnitetty pitkin sydänvaippaa 51 ei tiiviisti kiilojen 52 ansiosta.

Eräisiin moduulilohkoihin 55, tai 55, on kiinnitetty a d sokkia 56, jotka on hitsattu vastaavaan moduulilohkoon koko 30 sen paksuuden läpi ulottuviksi. Näillä sokilla 56 voidaan kiinnittää kolmas moduulilohkotyyppi 55 moduulilohkoihin

% V

55, ja 55, vastesokkien 57 avulla, a d

Moduulilohkoja 55c ei ole kiinnitetty suoraan sydänvaippaan 51, vaan ainoastaan moduulilohkojen 55a tai 55^ 35 välityksellä. Lohkojen 55a, 55^ ja 55c väliin on sijoitettu kiiloja 58, joiden avulla syntyy tila lohkojen jäähdyttä- i2 80538 mistä ja niiden siirtymistä varten toisiinsa nähden laajenemisen vaikutuksesta.

Nähdään,että keksinnön mukaiset laitteen tärkeimmät edut ovat, että sen avulla mahdollistetaan lohkojen 5 jäähdyttäminen ja niiden siirtyminen toisiinsa nähden laajenemisen vaikutuksesta, jolloin vältytään monien jäähdytyskanavien käytöltä, mikä pienentäisi moduuliloh-kojen metallimassaa ja tekisi ne kelpaamattomiksi toimimaan neutroniheijastimina. Tässä selitetyntyyppisellä 10 kiinnityslaitteella voidaan ruuvit, joilla eristyselemen-tit kiinnitetään sydänvaippaan, jäähdyttää ja niiden lämpötila tasata erittäin tehokkaasti, ilman että ruuvien mekaaninen lujuus siitä kärsisi.

Tällaista kiinnityslaitetta voidaan käyttää sil-15 loin, kun massiiviset moduulilohkot muodostavat eristys-seinän, joka täyttää käytännöllisesti katsoen sydämen ja sydänvaipan sisäpinnan välissä olevan rengasmaisen tilan koko volyymin.

Tällä tavoin aikaansaadut massiiviset eristyseinät 20 ovat kiinnitetyt erittäin lujasti sydänvaippaan ja niiden asento on tarkoin määrätty.

Eristysseinän aikaansaamista varten käytetyn moduu-lilohkojen sijoittelun ansiosta jää vapaita tiloja jäähdytysveden virtausta varten eikä lohkoja tarvitse työstää 25 porauksin.

Keksintö ei rajoitu tässä selitettyihin suoritusmuotoihin se sisältää päin vastoin kaikki sen muunnelmat.

Niinpä voidaan käyttää erimuotoisia massiivi-visia lohkoja kuin mitä tässä on selitetty.

30 Hoikin päässä oleva tila ruuvin lukitsemiseksi pyörimättömäksi voi olla muodoltaan minkälainen tahansa ei pyöreä, jotta vastaavan muotoinen ruuvin pää saadaan lukituksi siihen.

Holkki voi olla kiinnitetty millä tahansa tavalla 35 eristysseinäelementtiin tehdyn ulotusreiän sisään.

Il i3 80538

Selitetty kiinnityslaite ei sovellu ainoastaan keksinnön mukaiseen massiiviseen heijastimena toimivaan eristysseinää, joka käsittää hyvin paksuja moduuliloh-koja, vaan myös tavanomaiseen eristysseinään, joka muo-5 dostuu suhteellisen ohuista metallilevyistä. Tässä tapauksessa keksinnön mukaista kiinnityslaitetta voidaan edullisesti käyttää mukauttajien kiinnittämiseen sydän-vaippaan.

Claims (7)

1. Painevesiydinreaktori, joka käsittää sydämen (3), joka muodostuu särmiön muotoisista elementeistä (4), 5 jotka on sovitettu vierekkäin sydäntä ympäröivän sylinte-rimäisen vaipan (1), jonka akseli on pystysuora, sisään siten, että sydämen (3) ja vaipan (1) välille muodostuu rengasmainen tila, johon on sovitettu eristysseinä (5), joka koostuu massiivisten lohkojen muodossa olevista, me-10 tallisista, sillä tavoin vierekkäin sovitetuista moduuli-elementeistä (5, 45, 55), että eristysseinä kattaa käytännöllisesti katsoen rengasmaisen tilan koko volyymin, tunnettu siitä, että moduulielementtien (5, 45, 55. vastakkain asetettujen pintojen väliin on sovitettu 15 lohkojen keskimääräiseen vahvuuteen nähden ohuita kiiloja (8, 48, 58), jotka ylläpitävät tietyn välimatkan moduuli-elementtien (5, 45, 55) välissä niiden laajenemisen ja jäähdyttämisen mahdollistamiseksi, ja että näissä lohkoissa on yksi tai useampi pinta, joka asettuu vaipan sisäpin-20 taa päin, johon lohkot ovat kiinnitetyt välimatkan päähän vedenkierron avulla jäähdytetyillä ruuvilaitteilla (10, 50, 60), jolloin moduulilohkojen ja sydämen (3) vaipan (1) välinen välimatka ylläpidetään kiilojen (7) avulla.

2. patenttivaatimuksen 1 mukainen ydinreaktori, 25 tunnettu siitä, että massiiviset lohkot ovat profiloituja moduulilohkoja (5a , 5b , 5C), jotka on sovitettu tarkasti toisiinsa mutta ei yhdistetty keskenään, käsittäen ensimmäiset lohkot (5a), toiset lohkot (5b ), jotka on sovitettu olemaan kosketuksissa sydämen (3) vaipan (1) 30 kanssa molemmin puolin ensimmäisiä lohkoja (5a ), ja kolmannet lohkot (5C), toisien lohkojen (5b ) ja kolmansien lohkojen (5e) ollessa sovitetut olemaan kosketuksessa pin-tojensa välityksellä sydämen (3) ulkopinnan kanssa ja ensimmäisien, toisien ja kolmansien profiloitujen lohkojen 35 (5a, 5b, 5C) ollessa kiinnitetyt sydämen (3) vaippaan II is 80538 (1) sarjalla ruuvilaitteita (10), jolloin moduulilohkojen ja sydämen vaipan välinen välimatka ylläpidetään kiilojen (7) avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ydinreaktori, 5 tunnettu siitä, että massiiviset lohkot ovat mo-duulilohkoja (45), jotka on sovitettu peräkkäin pitkin sydänvaipan (40) sisäpintaa, kaikki kiinnitettyinä sydän-vaippaan (40) sarjalla ruuvilaitteita (50) ja täyttäen koko rengasmaisen tilan, joka rajoittuu sydänvaipan (40) 10 sydämen (41) väliin lukuunottamatta lohkojen (45) välisiä kapeita tiloja (46) ja kiilojen (48) avulla aikaansaatuja, kunkin moduulilohkon (45) ja sydänvaipan (40) välisiä kapeita tiloja (47).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ydinreaktori, 15 tunnettu siitä, että ainoastaan osassa moduuliloh-koja (45) on, reikiä (42) reaktorin jäähdytysveden kiertoa varten.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ydinreaktori, tunnettu siitä, että osa moduulilohkoista (55a, 20 55b) on kiinnnitetty sydänvaippaan (51) ruuvilaitteilla (60) Ja että muut moduulilohkot (55c ) on liitetty kukin johonkin sydänvaippaan (51) kiinnitettyyn moduulilohkoon (55, tai 55b) sokalla (56), joka on kiinnitetty hitsaamalla lohkoon ( 55, tai 55b ).

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5 mukainen ydinreaktori, tunnettu siitä, että jokainen moduulilohkojen sydänvaippaan (1) kiinnittämiseen tarkoitettu ruuvilaite (10, 50, 60) käsittää: - hoikin (16), joka on kiinnitetty moduulilohkoon (5) 30 työstetyn upotusreiän (15) sisään, jonka akseli on sydänvaipan (1) läpi ulottuvan porauksen (12) akselin jatkeessa, ja jossa hoikissa on keskiporaus (24), jonka halkaisija on olennaisesti yhtä suuri kuin sydänvaipan (1) läpi ulottuvan porauksen (12) halkaisija, ei sylinterimäinen 35 tila (21), johon keskiporaus (24) avautuu, sen siinä päässä, joka on lähellä upotusreiän (15) pohjaa, hoikin (16) i6 80538 jättäessä tähän pohjaan (15b) nähden välin ja ainakin yksi säteen suuntainen reikä (26), joka ulottuu sen sivuseinä-män läpi, - ruuvin (18), jossa on akselin suuntainen koko sen pituu-5 delta ulottuva reikä (28), ja putkimainen runko-osa (31), jonka ulkoläpimitta on hieman pienempi kuin sydänvaipan (1) porauksen (12) ja hoikin (16) keskiporauksen (24) läpimitta, pää (20), joka sopii muodoltaan hoikin (16) päähän työstettyyn tilaan (21), johon se työnnetään ja 10 kiristysmutteri11a (30) varustettu kierteitetty osa (29), - jolloin ruuvi (18), sen ollessa kierrettynä hoikin (16) keskiporaukseen (24) ja sydänvaipan poraukseen (12), on hoikkia (16) vasten päällään (29) ja sydänvaipan (1) ulkopintaa vasten sen kierteillä varustettuun osaan (29) kier- 15 retyn mutterin (30) välityksellä, - ja upotusreiän pohjan (15b) ja hoikin (16) pään välissä olevan tilan ollessa yhteydessä säteen suuntaisen, hoikin (16) ulkopinnalla sijaitsevan reiän (26) tuloaukkoon, niin että veden kierto voi tapahtua reaktorin ollessa toimin- 20 nassa sydänvaipan ulko-osan ja sisäosan välillä ruuvin (18) akselinsuuntaisen reiän (28), upotusreiän (15) pääte-tilan, hoikin (16) säteen suuntaisen reiän (26) ja lopuksi vielä ruuvin (18) ja hoikin (16) keskiporauksen (24) välissä olevan tilan kautta, joka on yhteydessä sydänvaipan 25 (1) ja moduulilohkon (5) väliin jäävän tilan (6) kanssa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen ydinreaktori, tunnettu siitä, että holkki (16) on ulkopinnaltaan varustettu kierteillä, jotta se voidaan kiinnittää ruuvaa-malla upotusreiän (15) kierteillä varustettuun osaan, hol-30 kin (16) ollessa lisäksi lukittu pyörimättömäksi hitsisau-malla (17). ti 17 80538