HUE032359T2 - Hûtõmodul pihentetõmedencéhez - Google Patents

Hûtõmodul pihentetõmedencéhez Download PDF

Info

Publication number
HUE032359T2
HUE032359T2 HUE12004845A HUE12004845A HUE032359T2 HU E032359 T2 HUE032359 T2 HU E032359T2 HU E12004845 A HUE12004845 A HU E12004845A HU E12004845 A HUE12004845 A HU E12004845A HU E032359 T2 HUE032359 T2 HU E032359T2
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
cooling module
module according
pool cooling
condenser
resting
Prior art date
Application number
HUE12004845A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Daniel Freis
Felix Sassen
Wolfgang Tietsch
Original Assignee
Westinghouse Electric Germany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Germany filed Critical Westinghouse Electric Germany
Publication of HUE032359T2 publication Critical patent/HUE032359T2/hu

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/02Details of handling arrangements
    • G21C19/06Magazines for holding fuel elements or control elements
    • G21C19/07Storage racks; Storage pools
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/02Details of handling arrangements
    • G21C19/08Means for heating fuel elements before introduction into the core; Means for heating or cooling fuel elements after removal from the core
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0054Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for nuclear applications
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

Hűtőmodul pihentetőmedencéhez A találmány pihentetőmedence-hűtőmodulhoz kapcsolódik, amely elpárologtatóval és lecsapatóval ellátott legalább egy termoszifonnal rendelkezik. Általánosan ismert, hogy az atomerőművekben nukleáris üzemanyagként előnyösen urántartalmú fűtőelemeket használnak. Ezeknek - reaktortípustól függően - legtöbbször rúdszerű alakjuk van, ahol egy jellemzően 1200 MW teljesítményű nyomottvizes reaktor esetében a nukleáris töltethez körülbelül 190 darab ilyen fűtőelemre van szükség. A fűtőelemeket kiégésüket követően új fűtőelemekkel helyettesítik, a csere az atomreaktor üzemeltetési módjától függően évente az összes fűtőelem körülbelül 20%-át érinti.
Ehhez a megfelelő fűtőelemeket arra alkalmas, reaktorvédő építményben lévő reaktormag belsejében elrendezett robotszerű eszközzel távolítják el, és szomszédos fütőelemtároló-medencében, úgynevezett pihentetőmedencében helyezik el és tárolják átmenetileg. Bár a hasadóanyagot olyan módon égetik el, hogy a fűtőelemek a reaktorban többé már nem használhatók, azok kezdetben nem elhanyagolható mértékű utóbomlási kapacitással rendelkeznek, amit megfelelő, mindenképpen a MW tartományba eső hő fejlődés kísér. A személyzet és a környezet kilépő radioaktív sugárzástól való védelme, valamint ezzel párhuzamosan az átmenetileg tárolt fűtőelemek hődisszipációjának biztonságosan történő megvalósítása érdekében a fütőelemtároló-medence, illetve a pihentetőmedence vízzel van megtöltve, így a pihentetőmedence alján lévő tényleges fűtőelemtároló helyet oldalról és felülről néhány méternyi víz veszi körül. A reaktor karbantartási munkálatai során a fűtőelemek teljes hasadóanyagtartalma szükségszerűen a pihentetőmedencében van elhelyezve, így hozzáférhetővé válik a reaktormag. Az ilyen tárolások esetén a pihentetőmedencében 10 MW és ezt meghaladó nagyságú hőteljesítmények jelentkeznek, ami képes a medencében lévő vizet néhány órán belül forrásba hozni, ami biztonsági okokból kifolyólag kerülendő. Következésképpen a pihentetőmedencék olyan hűtőrendszerekkel vannak ellátva, melyek a jelentkező hőteljesítményt hőcserélőn keresztül hőnyelőbe, azaz olyan tartományba vagy berendezésbe vezetik, amely hőt képes felvenni.
Előre nem látható események, például földrengés esetén, a legmagasabb szintű biztonsági előírások mellett sem zárható ki teljességgel, hogy egy fűtőelemtároló-medence ilyen hűtőrendszere nem hibásodik meg, bár ennek valószínűsége igen kicsi. Ilyen esetben a pihentetőmedencében, illetve a tárolómedencében lévő víz hűtés hiányában az idő előrehaladtával, például több óra vagy akár nap alatt olyan mértékben felhevül, hogy elforrik és szélsőséges esetekben a tárolt fűtőelemek károsodását vagy megolvadását eredményezheti.
Az SU-1188501A számú közzétételi irat radioaktív víz számára termoszifonokkal felszerelt olyan gyűjtőmedencét ismertet, amelynél a vízveszteség csökkentése érdekében a gyűjtőmedence vízfelülete több úszólemezzel van lefedve. A JP H02 223896A számú japán közzétételi irat szilárdan beszerelt termoszifonokkal rendelkező tárolótartályt ismertet, ahol a termoszifonok a tárolómedence belsejéből a falon keresztül a medencét körülvevő épületbe vezetnek. A DE 2823376 B1 számú német szabadalom ehhez hasonlóan medencébe nyúló termo-szifonokkal ellátott olyan tárolómedencét tárgyal, ahol a termoszifonok másik vége ürítőkéménybe torkollik.
Ezen technika állásából kiindulva a találmány célja a fűtőelemtároló-medencében egy olyan kiegészítő hűtőkapacitás biztosítása, ami - különösen és szükségszerűen üzemzavar esetén - egyszerűen a fűtőelemtárolómedencébe helyezhető és az abban lévő víz számára járulékos hűtést biztosít.
Ezen feladat egy az előzőekben ismertetett pihentetőmedence-hűtőmodul révén kerül megoldásra. Ezen hűtőmodulra az jellemző, hogy legalább egy olyan úszótestet is tartalmaz, amely a lecsapató alatt van elrendezve és olyan módon van kiképezve, hogy a találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul vízben úszóképes, ahol ilyen esetben az elforraló a vízfelszín alatt, míg a lecsapató a vízfelszín fölött helyezkedik el. A találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul úszóképessége annak egyszerű és problémamentes utólagos tárolómedencébe helyezését teszi lehetővé. A tárolómedence üzemszerű működése során a hozzáférhetőség miatt a vízfelület szabadon hozzáférhető kell legyen, ezen szükséglet az alkalmazott hűtőrendszer adott esetben jelentkező kiesésekor fellépő vészhelyzetben nem áll fenn. A fűtőanyagrudak rendszerint több méterrel a vízfelszín alatt találhatók, így az úszó pihentetőmedence-hűtőmodulok és a tárolt fűtőanyagrudak egymással nem ütköznek. Arra azért figyelni kell, hogy a pihentetőmedence-hűtőmodul merülési mélysége olyan módon kerüljön megválasztásra, hogy a tárolt fűtőanyagrudak és a modul között biztonságos függőleges távköz maradjon. Ennek megfelelően például a legfeljebb 1-3 m nagyságú merülési mélység megfelelő nagyságú. Másrészt egy nagyobb merülési mélység a pihentetőmedence-hűtőmodul szempontjából a hűteni szándékozott vízzel végül is megnövelt érintkezési felületet jelent, ami egyben megnövelt hűtőhatást is biztosít, így elvben a merülési mélység a lehető legnagyobbnak választandó. A vízszint adott esetben fellépő ingadozását előnyösen az úszó pihentetőmedence-hűtőmodul kiegyenlíti.
Ennek megfelelően a pihentetőmedence-hűtőmodul fenéklapja olyan módon választandó, hogy annak kezelése vagy vízretétele a pihentetőmedencében daru vagy helikopter révén egyszerűen végezhető legyen. Egy erre alkalmas fenéklap például 1,5 m x l,5m-3mx3m teijedelmű. A pihentetőmedence-hűtőmodul tömege ennek megfelelően célszerűen valamelyest kisebb, mint 1000 kg. A pihentetőmedence-hűtőmodul találmány szerinti kialakítása lehetővé teszi a moduláris behelyezést és az eredő hűtőteljesítmény hűtési igényhez való hozzáigazítását. A találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul egy másik lényeges jellemzője a termoszifon alkalmazása. Nevezetesen, ez egy olyan zárt hűtőkört jelent, amely a benne keringtetett hűtőközeg révén hőforrásból - jelen esetben a pihentetőmedence vizéből - hőenergiát vesz fel és egy geodéziailag fölötte fekvő hőnyelőnek - jelen esetben a környezeti levegőnek - hőenergiát ad le. A hűtőközeg termoszifonnál tekintett keringése természetes keringés, amely semmilyen járulékos szivattyúeszközt vagy ahhoz hasonlót nem igényel. Ennek eredményeként egy találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul teljesen önálló, azaz semmilyen energiaellátást vagy egyéb betápláló-, szabályozó- vagy ellátóvezetéket nem igényel: azt csupán a hűtőmedencébe kell behelyezni, ahol az kifejti a hűtőhatást. Adott esetben természeten gondoskodni kell arról, hogy a pihentetőmedencét körülvevő környezeti levegő kicserélésre kerüljön.
Egy termoszifon hő felvételre szolgáló elpárologtatótartománnyal rendelkezik. Következésképpen a legalább egy úszótest kiválasztásánál és elrendezésénél figyelni kell arra, hogy az elpárologtatótartomány a pihentetőmedence-hűtőmodul úszó helyzetében a vízfelszín alatt helyezkedjék el, mivel a víz hűtése a cél. Ennek megfelelően a környezetbe irányuló hőleadás biztosításához a lecsapatótartomány a pihentetőmedence-hűtőmodul úszó helyzetében a vízszint fölött kell elhelyezkedjék. Stabil úszóhelyzet eléréséhez vagy viszonylag nagy alapterületet kell választani, miáltal megelőzésre kerül a dőlés, vagy a pihentetőmedence-hűtőmodul súlypontját -adott esetben kiegészítő súlyok, előnyösen súlyos elemek alkalmazása révén - a vízfelszín alá kell juttatni.
Ilyen módon előnyösen lehetőség van arra, hogy vészhelyzetben egy pihentetőmedencében járulékos hűtőteljesítményt biztosítsunk. A találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul ilyen esetben akár a helyszínen tárolható, akár szükség esetén egy központi raktárból az alkalmazás helyére szállítható. A találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul egyik különösen előnyös példakénti kiviteli alakja olyan alaplemezzel rendelkezik, amely a termoszifonnal össze van kapcsolva, továbbá amelyen keresztül a legalább egy elpárologtató és a legalább egy lecsapató között legalább egy folyadékos közlekedést biztosító összeköttetés van jelen.
Jelen esetben az alaplemez a pihentetőmedence-hűtőmodul központi egyesítő építőelemét képezi, amely meghatározza a hűtőmodul alapszerkezetét. Ehhez van hozzáerősítve mind a termoszifon, mind pedig a legalább egy úszótest. Jellemzően a legalább egy úszótest a pihentetőmedence-hűtőmodul úszó helyzetében az alaplemez alatt található, így az alaplemez azon nyugszik. Az alaplemez például fémből, például rozsdamentes acélból vagy alumíniumból van kialakítva. A termo szifonban feltételezett, hűtőkörön keresztüli összeköttetések alaplemezen való átvezetése révén egyrészt azoknak egyszerűbb rögzítése válik lehetővé, másrészt a pihentetőmedence-hűtőmodul súlypontja középpontossá válik, minek eredményeként stabilabb úszóhelyzet adódik. Az is lehetséges mindazonáltal, hogy az összekötő vezetékek az alaplemez oldalán kerülnek elhelyezésre.
Egy olyan kiviteli alak is lehetséges ugyanakkor, amelynél az alaplemez az úszótest alatt van elrendezve, így mind az elpárologtató, mind pedig a lecsapató az alaplemez fölött kerül elhelyezésre. Ennek egyrészt az az előnye, hogy így a súlypont alulra kerül, miáltal stabilabb úszóhelyzet valósul meg. Másrészt ilyen módon a termikusán létrehozott vízkeringés az elpárologtatótartományra korlátozódik, ami hátrányosan befolyásolja a hűtőteljesítményt. A pihentetőmedence-hűtőmodul egyik előnyös kiviteli alakja az alaplemezt úszó helyzetben tartó legalább három különálló úszótesttel rendelkezik. Három úszótest alkalmazása esetén a tekintett úszótestek ideális esetben egyenlő oldalú háromszöget képezőn, míg négy úszótest esetén négyzet alakban vannak elrendezve, így minden esetben a lehető leginkább dőlésbiztos és stabil úszóhelyzet valósul meg. Amint az előzőekben említésre került, az alaplemez elvben az úszótestek alatt is elrendezhető. A találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul egy lehetséges másik kiviteli alakja gyűrűszerű úszótesttel rendelkezik, amely az alaplemez kontúrjához illeszkedik és az alaplemezt úszó helyzetben tartja. Ekkor a legalább egy elpárologtató és lecsapató jellemzően a gyűrűszerű úszótest nyílása alatt, illetve fölött középpontosan helyezkedik el. Ezáltal a súlypont is központosított, ami összességében stabil úszóhelyzethez vezet. A találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul egyik különösen előnyös példakénti kiviteli alakjánál a legalább egy termoszifont egy forraló kondenzációs cső („Siedekondensationsrohr”) képezi. A forraló kondenzációs cső egy olyan termoszifon, melynek külső alakja egy például néhány centiméter átmérőjű egyszerű csőnek felel meg. A hűtőközeg zárt hűtőköre egy ilyen forraló kondenzációs csőben a megfelelő terelőelemek révén magában a csőben jön létre. Az ilyen csövek előnye a rendkívül egyszerű külső geometriai alak a hőcsere szempontjából rendkívül előnyös nagy felülettel. Az ilyen típusú forraló kondenzációs csövek alkalmazása egyszerű siti a pihentetőmedence-hűtőmodul felépítését. így lehetőség nyílik például egy forraló kondenzációs csövet egy átmérőben hozzáigazított furaton át az alaplemezen keresztül a pihentetőmedence-hűtőmodullal csatlakoztatni. A súlypont tartása érdekében a forraló kondenzációs cső a pihentetőmedence-hűtőmodul úszó helyzetében előnyösen a vízfelszínre nagyjából merőlegesen halad. A forraló kondenzációs cső alsó tartománya elpárologtatótartomány, melyben a hűtőközeg egy elpárologtató folyamatban folyadékfázisból gázfázisba megy át, és ezáltal hőenergiát vesz fel. A forraló kondenzációs cső felső tartományában a hűtőközeg újra folyadékfázisba csapódik le, és ezáltal hőenergiát ad le. A találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul egy további előnyös kiviteli alakja egymással párhuzamosan elrendezett több forraló kondenzációs csövet tartalmaz, előnyösen 50-400 darabot. Jelen esetben a hűtőteljesítmény egyszerűen és egy kompakt tértartományban fokozható. A forraló kondenzációs csövek egymáshoz viszonyított távolsága a csövek keresztmetszetét figyelembe véve olyan módon kerül megválasztásra, hogy a hűteni szándékozott víz külső felületen történő keringése biztosított legyen. Előnyös módon az egymással párhuzamosan elrendezett forraló kondenzációs csövek mátrixszerű kontúrnak megfelelően vannak elrendezve. Ez mind gyártás-, mind áramlástechnikailag különösen előnyös. A találmány értelmében például a forraló kondenzációs csöveknek a végeik egyikén történő egymáshoz rögzítése céljából adott esetben további tartószerkezetek is jelen vannak. Erre szolgálhat például egy rácsszerű rostély, melynek révén a forraló kondenzációs csövek párhuzamossága biztosított, mivel a rostély azok felső végénél van elrendezve. A találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul egyik lehetséges kiviteli alakjánál a forraló kondenzációs csövek alsó és/vagy felső végeiknél egymással áramlástechnikailag csatlakoztatva vannak. Ilyen módon több forraló kondenzációs cső együttes termoszifonként működik. Ez például a karbantartás szempontjából a hűtőközeg cseréje tekintetében előnyös. A stabilabb úszóhelyzet elérését a találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul egy olyan további kiviteli alak szolgálja, amelynek a pihentetőmedence-hűtőmodul úszó kivitelénél az alsó tartományában súlyok vannak elrendezve, melyek révén az úszási viselkedés a súlypont lefelé történő eltolásával tovább stabilizálódik. A találmány egyik további kiviteli alakjánál a legalább egy lecsapató légkeringésének fokozásához legalább egy ventillátor van biztosítva. Ezáltal a lecsapató környezeti levegőnek történő hőleadása kedvezőbb lesz, és ezáltal a hűtőteljesítmény előnyösen fokozódik. A találmány szerinti hűtőmodul esetében különösen előnyösnek bizonyult az RÍ34a kódjelű hűtőközeg. A találmány szerinti megoldás egyik további kiviteli alakjánál a lecsapató körüli légkeringés fokozása egy optimalizált áramlásterelő, például egy kémény révén kerül biztosításra. Ezáltal a lecsapató környezeti levegőnek történő hőleadása kedvezőbb lesz, és ezáltal a hűtőteljesítmény előnyösen fokozódik. A találmány szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul egy lehetséges másik kiviteli alakjánál a hűtőközeg-keringtetésnek a legalább egy termoszifonba irányuló elősegítését szállítóeszköz szolgálja. Ez - egy ventilátor vagy egy hasonló légszállító eszköz alkalmazásához hasonlóan - feltételezi mindazonáltal a pihentetőmedence-hűtőmodul energiaellátását. Ez járulékos költséget jelent, amely azonban szélsőséges vészhelyzetben a hűtőteljesítmény további fokozása szempontjából indokolt. A pihentetőmedence-hűtőmodul kezelésének egyszerűsítéséhez olyan módon kialakított tartószemek vannak jelen, melyeknél fogva a hűtőmodul szükség esetén egy pihentetőmedencébe ereszthető bele. Ez például rakodódaruval, vagy amennyiben a reaktorépület sérült lenne, akár helikopter útján is történhet. A további előnyös kiviteli alakokat az aligénypontok határozzák meg. A továbbiakban a találmányt, a további kiviteli alakokat, valamint a találmány további előnyeit rajzon ábrázolt példakénti kiviteli alakok alapján ismertetjük részletesebben, ahol az - 1. ábra egy első példakénti pihentetőmedence-hűtőmodult szemléltet felülnézetben; a - 2. ábra egy második példakénti pihentetőmedence-hűtőmodult ábrázol oldalnézetben; és a - 3. ábra egy példakénti termoszifont mutat.
Az 1. ábra első példakénti 10 pihentetőmedence-hűtőmodult ábrázolt felülnézetben, melynek központi eleme 14 alaplemezt képez. Ezen kiviteli alaknál a tekintett 14 alaplemez 5 cm vastagságú alumíniumlemezből van elkészítve, továbbá annak 2,5 m-es 16 szélességgel rendelkező négyzetes kontmja van, melynek négy saroktartományában egy-egy 0,75 m-es 18 szélességgel rendelkező négyzetes terület van kiképezve, melyek mindegyike alatt egy-egy ugyanolyan - azaz szintén 0,75 m-es - 18 szélességgel rendelkező 24 úszótest van elrendezve. A 10 pihentetőmedence-hűtőmodul ezen elrendezés következtésben dőlésbiztosan úszóképes. A 14 alaplemez nagyjából kereszt alakú és kb. 1 m-es 20 szélességgel rendelkező fennmaradó tartományában mátrixszerű kontúrral furatok vannak kiképezve. Ezen furatokon keresztül azonos átmérőjű 12 forraló kondenzációs csövek vannak átvezetve és rögzítve. Ezek - bár a rajzról nem látszik - a 12 alaplemez fölött kb. 1 m-re, míg a 12 alaplemez alatt kb. 2,5 m-re állnak ki. Azon tartományban, melyben a 24 úszótestek vannak elrendezve, ennek megfelelően 12 forraló kondenzációs csövek nincsenek. A 12 alaplemez szóban forgó négy területe, ezen példa szerint a rajtuk elrendezett egy-egy 22 ventilátorral, illetve egyéb, a 12 forraló kondenzációs csöveknek a 14 alaplemez fölötti lecsapatótartományaiban fokozott levegőkeringtetést biztosító levegő szállító eszközzel kerül használatra. A cső alakú 12 forraló kondenzációs csövek alkalmazása egyszerűsíti a találmány szerinti 10 pihentetőmedence-hűtőmodul mechanikai kialakítását. A 2. ábra egy második példakénti 30 pihentetőmedence-hűtőmodult ábrázol oldalnézetben, amely lényegében megegyezik az előzőekben ismertetett kiviteli alakkal. Ezen kiviteli alak vízben úszóként kerül szemléltetésre, ahol a vízfelszínt 44 hivatkozási jel jelöli. A találmány szerinti 30 pihentetőmedence-hűtőmodul központi eleme 34 alaplemezt képez. Ez alatt a négy saroktartományban például műanyagból lévő üreges test vagy a víz sűrűségénél egyértelműen kisebb sűrűségű anyagból lévő teli test formájában egy-egy 36 úszótest van elrendezve. Az úszótestek élszélessége minden esetben 0,75 m 1 m-es 46 magasságban. Az egyes 36 úszótestek fajlagos sűrűségétől és a tartani szándékozott tömeg nagyságától függően az ilyen 36 úszótestek magassága akár 2,5 m vagy még annál több is lehet. A 30 pihentetőmedence-hűtőmodul úszó helyzetének további stabilizálása érdekében a 36 úszótestek alsó tartományában 42 súlyok vannak elrendezve, melyek révén a súlypont mélyebbre kerül. A 44 alaplemezben lévő megfelelő furatokon nagyszámú egymással párhuzamos 32 forraló kondenzációs cső van átvezetve, melyek alsó tartományukban, ahol azok 40 elpárologtatótartományai vannak kiképezve, kb. 1 m-re nyúlnak be a vízbe, a hőenergia hűtővíztől való átvétele ezen tartományokban történik. A tekintett hőenergia a hűtőközeg forraló kondenzációs csövekben zajló természetes körforgása révén felső 38 lecsapatótartományba jut, és ott a hűtőközeg kondenzációja útján a környezetnek kerül leadásra. A 38 lecsapatótartománynak a 32 forraló kondenzációs csövek vízből kiálló hosszával lényegében megegyező, 48 hivatkozási számmal jelölt magassága mintegy 2,5 m, így az egyes 32 forraló kondenzációs csövek hossza nagyjából mintegy 3,5 m. Mivel a levegőhöz képest egy folyadékban, például vízben, jobb a hőátadás, a víz alatti 40 elpárologtatótartomány a 44 vízfelszín fölötti 38 lecsapató tartománynál megfelelően rövidebb. A 38 lecsapatótartomány felső és középső tartományában nem ábrázolt rostélyszerű tartóelemek vannak elhelyezve, melyek a 32 forraló kondenzációs csövek közti vízszintes távolságot rögzítik. A 3. ábra egy példakénti 50 termoszifon vázlatos elvi rajza. Zárt 52 csőkörben 54 hűtőközeg, például R134a van, amely az 52 csőrendszer alsó tartományában folyadékfázisban gyűlik össze. A zárt csőkör alsó tartománya 60 vízfelszín alatt található, miáltal a termoszifon pozíciójának egy találmány szerinti úszó pihentetőmedencehűtő modul belsejében kell feltüntetve lennie. A víz alatt található tartomány a 68 elpárologtatótartomány, melyben a vízből az 50 termoszifonba irányuló 62 hőátadás történik. Ezáltal megkezdődik a folyékony hűtőközeg elforrása, a víz hőenergiát vesz fel és gázfázis formájában 56 nyíl irányában az 50 termoszifon felső 66 lecsapatótartományába emelkedik. A hűtőközeg ott a környezetbe irányuló ismételt 64 hőleadás útján lecsapódik és 58 nyíl irányában visszacsöpög a termoszifon elpárologtatótartományába, a természetes hűtőközegkörforgás következtében előnyösen semmilyen szállítóeszközre nincsen szükség.
Hivatkozási jelek listája 10 első példakénti pihentetőmedence-hűtőmodul felülnézete 12 forraló kondenzációs csövek 14 alaplemez 16 példakénti pihentetőmedence-hűtőmodul szélessége 18 úszótest szélessége 20 úszótestek közötti távolság 22 ventilátor 24 úszótest 30 második példakénti pihentetőmedence-hűtőmodul oldalnézete 32 forraló kondenzációs csövek 34 alaplemez 36 úszótest 38 forraló kondenzációs csövek lecsapató tartománya 40 forraló kondenzációs csövek elpárologtatótartománya 42 súly 44 vízfelszín 46 úszótest magassága 48 lecsapatótartomány magassága 50 példakénti termoszifon 52 zárt csőkör 54 folyadékfázisú hűtőközeg

Claims (13)

  1. 56 elpárologtatott hűtőközeg körforgási iránya 58 lecsapódott hűtőközeg visszafolyási iránya 60 vízfelszín 62 lecsapatóban lejátszódó hőátadás 64 lecsapatóból történő hőleadás 66 lecsapatótartomány 68 elpárologtatótartomány Szabadalmi igénypontok
    1. Pihentetőmedence-hűtőmodul (10, 30), amely tartalmaz elpárologtatóval (40, 68) és lecsapatóval (38, 66) rendelkező legalább egy termoszifont (12, 32, 50), a hűtőmodul tartalmaz továbbá egy a legalább egy termoszifonnal szilárdan összekapcsolt és a lecsapató (48, 66) alatt elrendezett legalább egy úszótestet (24, 36), amely úszótest olyan módon van kialakítva, hogy a pihentetőmedence-hűtőmodul (10, 30) vízben úszó képes, ahol ilyen esetben az elpárologtató (40, 68) a vízfelszín (44, 60) alatt helyezkedik el és a lecsapató (38, 66) a vízfelszín (44, 60) fölött helyezkedik el, azzal jellemezve, hogy a pihentetőmedence-hűtőmodul alaplemezt (14, 34) foglal magában, a legalább egy úszótest az alaplemez alatt van elrendezve, az alaplemez (14, 34) a termoszifonnal (12, 32, 50) van összekapcsolva, továbbá az alaplemezen (14, 34) a legalább egy elpárologtató (40, 68) és a legalább egy lecsapató (38, 66) között legalább egy folyadékos összeköttetés van átvezetve.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy legalább három különálló úszótestet (24, 36) foglal magában, melyek az alaplemezt (14, 34) úszó helyzetben tartják.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy gyűrűhöz hasonló úszótestet foglal magában, mely követi az alaplemez (14, 34) kontúrját és az alaplemezt úszó helyzetben tartja.
  4. 4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy a legalább egy termoszifont (12, 32, 50) forraló kondenzációs cső (12, 32) képezi. 5. A 4. igénypont szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy egymással párhuzamosan elrendezett forraló kondenzációs csöveket (12, 32) foglal magában.
  5. 6. Az 5. igénypont szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy az egymással párhuzamosan elrendezett forraló kondenzációs csövek (12, 32) mátrixszerű kontúrnak megfelelően vannak elrendezve.
  6. 7. Az 5. vagy a 6. igénypont szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy a forraló kondenzációs csövek (12, 32) rögzítéséhez tartószerkezettel rendelkezik.
  7. 8. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy a forraló kondenzációs csövek (12, 32) alsó és/vagy felső végeiken egymással folyadékos összeköttetést biztosítón össze vannak kapcsolva.
  8. 9. Az előző igénypontok bármelyike szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy a pihentetőmedence-hűtőmodul úszó helyzetében a hűtőmodul alsó tartományában az úszó viselkedést stabilizáló súlyokat (42) foglal magában.
  9. 10. Az előző igénypontok bármelyike szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy a legalább egy lecsapató (38, 66) körüli légkeringés fokozásához legalább egy ventillátora (22) van.
  10. 11. Az előző igénypontok bármelyike szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy a legalább egy termoszifonhoz (12, 32, 50) használt hűtőközeget (54) RÍ 34a képezi.
  11. 12. Az előző igénypontok bármelyike szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy a legalább egy lecsapató körüli légkeringés fokozásához egy a lecsapatót körülvevő kéménye van.
  12. 13. Az előző igénypontok bármelyike szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy a hűtőközeg-keringésnek (56, 58) a legalább egy termoszifonban (12, 32, 50) való fenntartásához szállító-eszközöket tartalmaz.
  13. 14. Az előző igénypontok bármelyike szerinti pihentetőmedence-hűtőmodul, azzal jellemezve, hogy tartószemeket foglal magában, melyek olyan módon vannak kiképezve, hogy szükség esetén a hűtőmodul azok használatával a pihentetőmedencébe ereszthető.
HUE12004845A 2011-07-09 2012-06-29 Hûtõmodul pihentetõmedencéhez HUE032359T2 (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011107000A DE102011107000B3 (de) 2011-07-09 2011-07-09 Lagerbeckenkühlmodul

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HUE032359T2 true HUE032359T2 (hu) 2017-09-28

Family

ID=45999187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HUE12004845A HUE032359T2 (hu) 2011-07-09 2012-06-29 Hûtõmodul pihentetõmedencéhez

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2546838B1 (hu)
BR (1) BR102012016852A2 (hu)
DE (1) DE102011107000B3 (hu)
HU (1) HUE032359T2 (hu)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014008727A1 (de) * 2014-08-18 2016-02-18 Westinghouse Electric Germany Gmbh Brennelementlagerbeckenkühlmodul und Brennelementlagerbeckenkühlsystem

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2823376B1 (de) * 1978-05-29 1979-09-13 Kraftwerk Union Ag Lager fuer Kernreaktorbrennelemente
DE3002641A1 (de) * 1980-01-25 1981-07-30 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Kerntechnische anlage
DE3130109A1 (de) * 1981-07-30 1983-02-17 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim "kerntechnische anlage"
SU1188501A1 (ru) * 1983-06-09 1985-10-30 Le Otdel Vg Ni Proektno Izyska Градирня
JPH02223896A (ja) * 1989-02-27 1990-09-06 Toshiba Corp 使用済燃料プール冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2546838A2 (de) 2013-01-16
EP2546838A3 (de) 2014-10-15
EP2546838B1 (de) 2016-09-28
BR102012016852A2 (pt) 2015-07-28
DE102011107000B3 (de) 2012-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9058906B2 (en) Fuel element storage and cooling configuration
ES2730250T3 (es) Gestión de barras de combustible gastadas de un reactor nuclear
ES2806383T3 (es) Sistema de refrigeración de reactor pasivo
US20130156143A1 (en) Emergency core cooling system (eccs) for nuclear reactor employing closed heat transfer pathways
US10720249B2 (en) Passive reactor cooling system
KR20140051305A (ko) 콤팩트한 자동 안전 시스템을 구비한 가압수형 원자로
WO2012145406A2 (en) Autonomous self-powered system for removing thermal energy from pools of liquid heated by radioactive materials, and methods of the same
CN105006258A (zh) 一种核电厂浮动式乏燃料水池非能动冷却装置及系统
HUE032359T2 (hu) Hûtõmodul pihentetõmedencéhez
US11257601B2 (en) Nuclear facility with a fuel pool and an associated cooling module
JP6670005B2 (ja) ヒートパイプを利用した使用後核燃料受動冷却システム
KR101494372B1 (ko) 피동형 스마트 히트파이프모듈을 통한 사용후연료 저장조 냉각 장치
KR20180054904A (ko) 사용후 핵연료 저장조 비상 냉각을 위한 극저온 시스템 및 안전 시스템
KR101815958B1 (ko) 상변화 물질을 이용한 가압 경수로형 피동격납건물냉각계통
KR102458247B1 (ko) 원자로의 피동냉각 설비 및 그의 피동냉각 방법
JP5734830B2 (ja) 燃料プールの熱輸送装置
JP6511070B2 (ja) 原子力技術設備
JP2005291796A (ja) 放射性物質乾式貯蔵施設および方法
US20230016181A1 (en) Nuclear fuel decay heat utilization system
KR101600824B1 (ko) 중성자 흡수체 및 냉각재를 포함한 하이브리드 히트파이프에 의한 원자력 발전소 설비 냉각용 잔열제거 시스템
RU2504031C1 (ru) Устройство для отвода избыточной тепловой энергии из внутреннего объема защитной оболочки атомной электростанции
KR100282371B1 (ko) 열교환기
JP2019045433A (ja) 原子炉格納容器
JP2011064376A (ja) 太陽光の建屋の無動力蓄熱構造
JPH01174996A (ja) 間接サイクル型原子力発電所