NO134497B

NO134497B -

Info

Publication number: NO134497B
Application number: NO301071A
Authority: NO
Inventors: H Naarmann; E Scharf; H Schmidt
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1970-08-17
Filing date: 1971-08-12
Publication date: 1976-07-12
Also published as: FR2104425A5; BE771319A; SE380558B; AT306502B; NL7111273A; NO134497C; CA953585A

Description

Anordning ved gasskjølte kjernereaktorer. Device for gas-cooled nuclear reactors.

Foreliggende oppfinnelse angår bren-selspåfyllingsmaskiner for gasskjølte kjernereaktorer. Ved påfylling og tømming av brenselselementer fra kraftproduserende gasskjølte kjernereaktorer, i hvilke gass-formet kjølemiddel ble sirkulert i lukket krets under trykk, har det hittil vært nød-vendig å styre ned reaktoren og oppheve trykket i kjølekretsen før arbeidet med nyfylling av brensel kunne settes i gang. Da denne prosess er både tids- og arbeidskre-vende og avbryter kraftleveransen fra reaktoren, er det antatt at fremtidige kraftproduserende reaktorer, særlig hvor det vil forlanges at slike reaktorer skal arbeide under dårlige belastningsforhold, nødven-digvis må være egnet for nyfylling av bren- The present invention relates to fuel filling machines for gas-cooled nuclear reactors. When filling and emptying fuel elements from power-producing gas-cooled nuclear reactors, in which gaseous coolant was circulated in a closed circuit under pressure, it has so far been necessary to control the reactor down and lift the pressure in the cooling circuit before the work of refilling fuel could be started time. As this process is both time- and labor-consuming and interrupts the power supply from the reactor, it is assumed that future power-producing reactors, especially where such reactors will be required to work under poor load conditions, must necessarily be suitable for refilling fuel

sel, uten nedstyring og uten opphevelse av trykket. seals, without lowering and without releasing the pressure.

Etterfylling under forhold med full be-lastning forårsaker problemer, som f. eks. Refilling under full load conditions causes problems, such as e.g.

at et brenselelement som har vært utsatt for stråling fortsetter å bli oppvarmet på grunn av fisjonsprodukter, etter at det er fjernet fra reatorkjerneri. Et annet pro-' that a fuel element that has been exposed to radiation continues to be heated due to fission products after it has been removed from the reactor core. Another pro-'

blem er nødvendigheten" av å bevare' helheten i reaktorens kjølekrets under etter-fyllingsarbeidene som nødvendiggjør åp- problem is the necessity to preserve the entirety of the reactor's cooling circuit during the refilling work which necessitates

ning av en passasje som står i forbindelse med en brenselelementkanal i reaktorkjernen ved fjerning av den vanlige skjermingsplugg som normalt lukker passasjen. ning of a passage which is in connection with a fuel element channel in the reactor core by removing the usual shielding plug which normally closes the passage.

Oppfinnelsen går ut på en kombinasjon The invention is based on a combination

av gasskjølt kjernereaktor med brenselselementer inneholdt i kjølemiddelførende of gas-cooled nuclear reactor with fuel elements contained in coolant

hus og brenselspåfyllingsmaskin med et trykk-kar innrettet til å forbindes med en brenselspåfyllingskanal, et brenselelementmagasin anordnet inne i trykk-karet og anordninger for tilførsel av kjølemiddel under trykk til det indre av trykkaret, og det særegne består i anvendelsen av pumpe- (26) og kanal-anordninger (21, 38) housing and refueling machine with a pressure vessel arranged to be connected to a refueling channel, a fuel element magazine arranged inside the pressure vessel and means for supplying refrigerant under pressure to the interior of the pressure vessel, the distinctive feature being the use of pump- (26) and channel devices (21, 38)

som er forbundet med påfyllingsmaskinen (1) og som kan drives under overføringen which is connected to the filling machine (1) and which can be operated during the transfer

av et brenselselement (51) fra reaktorkjer- of a fuel element (51) from the reactor core

nen (54) til lagringsmagasinet (6) og er innrettet til å drive kjølemiddel som tilfø- (54) to the storage magazine (6) and is designed to drive refrigerant as an additional

res trykk-karet (2) inn i reaktoren over det ytre av brenselselementhuset (51a) slik at det støter sammen med kjølemiddel-strømmen gjennom reaktoren og ledeanordninger (58) som er forbundet med reaktoren og innrettet til å lede en retur-strøm av kjølemiddel fra reaktoren inn i lagringsmagasinet (6) i motsatt retning langs innsiden av brenselselementhuset (51a). the pressure vessel (2) is raised into the reactor over the exterior of the fuel element housing (51a) so that it collides with the coolant flow through the reactor and guide devices (58) which are connected to the reactor and arranged to guide a return flow of coolant from the reactor into the storage magazine (6) in the opposite direction along the inside of the fuel element housing (51a).

En utførelsesform for oppfinnelsen vil An embodiment of the invention will

nå bli beskrevet ved hjelp av et eksempel under henvisning til de vedføyde, delvis skjematiske tegninger. now be described by means of an example with reference to the attached, partially schematic drawings.

Fig. IA, IB og 1C er deler som når de settes sammen langs linjene X—X og Y—Y utgjør en del av et sideriss, delvis i snitt i midt-planet av en reaktor-påfyllingsma- Figs. IA, IB and 1C are parts which, when assembled along the lines X—X and Y—Y, form part of a side view, partly in section in the mid-plane of a reactor filling ma-

skin i henhold til oppfinnelsen. skin according to the invention.

Fig. 2 viser skjematisk en kjølekrets innbefattet i den maskin som er vist i fig IA, IB og 1C. Fig. 3—7 er skjematiske sideriss i snitt som viser trinn ved uttagningen av en brenselselementenhet ved hjelp av den påfyllingsmaskin som er vist i fig. IA, IB og 1C fra en brenselselementkanal i en kjernereaktor. Fig. 8 viser et skjematisk sideriss av midt-snitt av en kjerne-reaktorinstalla-sjon. Fig. 9 viser et planriss, delvis i snitt og trukket opp i forstørret målestokk, av topp-partiet av påfyllingsmaskinen som vist i fig. IA, IB og 1C. Fig. 10 viser et sideriss av en del av topp-partiet i snitt langs linjen X—X i fig. 9. Fig. 11 viser et skjematisk atskilt sideriss av en detalj ved topp-partiet i snitt langs linjen XI—XI i fig. 9. Fig. 12 viser en del av et skjematisk sideriss delvis i snitt av en brenselselementenhet i stilling i installasjonen som vist i fig. 8 og trukket opp i større målestokk enn i fig. 8. Fig. 13 viser en del av et riss delvis i snitt av en detalj av enheten som vist i fig. 12, og trukket opp i en større målestokk enn fig. 12. Fig. 14 er et lignende riss til fig. 13 og viser en annen detalj og er trukket opp i større målestokk enn i fig. 13. Fig. 15 viser en del av et sideriss i midt-snitt av det nedre parti av påfyllingsmaskinen som vist i fig. IA, IB og 1C og er trukket opp i større målestokk enn fig. IA, IB og 1C. Fig. 16 viser et planriss i snitt langs linjen XVI—XVI i fig. 15. I den utgørelse som er vist på tegnin-gene har en brenselspåfyllingsmaskin for en gasskjølt kjernereaktor et trykk-kar 2 hvis nedre ender omfatter et nese-stykke 3 som kan beveges nedover for å komme i anlegg mot og tette et vertikalt standrør 4 1 reaktoren (se fig. 1C og 3—7) ved påfyllingsnivået (vist med henvisningstallet 5 i fig. 1C, 3—7, 8, 12 og 15). Trykk-karet 2 inneholder en vertikal magasinsylinder 6 som har tre vertikale magasinrør, av hvilke to er vist i fig. IB, 1C, 3—7 og 9 og betegnet 7, henholdsvis 8, og hvor sylinderen 6 kan roteres i forhold til trykk-karet 2 for at magasinrørene etter tur skal kunne bringes aksialt i linje med nesestykket 3. Hvert magasinrør inneholder en løftekjede, hvor den i magasinrøret 7 er vist i fig. 1C, IB og 3—7, og er betegnet med 9, og hvor den i magasinrøret 8 er vist i fig. 3—7 og er betegnet med 10, idet løftekjeden 9 bærer en lukkeplugg 11 og løftekjeden 10 bærer Fig. 2 schematically shows a cooling circuit included in the machine shown in Figs IA, IB and 1C. Figs. 3-7 are schematic side views in section showing steps in the removal of a fuel element unit by means of the filling machine shown in fig. IA, IB and 1C from a fuel element channel in a nuclear reactor. Fig. 8 shows a schematic side view of a middle section of a nuclear reactor installation. Fig. 9 shows a plan view, partly in section and drawn up on an enlarged scale, of the top part of the filling machine as shown in fig. IA, IB and 1C. Fig. 10 shows a side view of part of the top section in section along the line X—X in fig. 9. Fig. 11 shows a schematic separated side view of a detail at the top part in section along the line XI—XI in fig. 9. Fig. 12 shows part of a schematic side view partially in section of a fuel element unit in position in the installation as shown in fig. 8 and drawn up on a larger scale than in fig. 8. Fig. 13 shows part of a view partially in section of a detail of the unit as shown in fig. 12, and drawn up on a larger scale than fig. 12. Fig. 14 is a similar view to fig. 13 and shows another detail and is drawn to a larger scale than in fig. 13. Fig. 15 shows part of a side view in mid-section of the lower part of the filling machine as shown in fig. IA, IB and 1C and are drawn to a larger scale than fig. IA, IB and 1C. Fig. 16 shows a plan view in section along the line XVI—XVI in fig. 15. In the embodiment shown in the drawings, a fuel filling machine for a gas-cooled nuclear reactor has a pressure vessel 2 whose lower ends include a nose piece 3 which can be moved downwards to come into contact with and seal a vertical standpipe 4 1 the reactor (see Figs. 1C and 3-7) at the filling level (shown by reference number 5 in Figs. 1C, 3-7, 8, 12 and 15). The pressure vessel 2 contains a vertical magazine cylinder 6 which has three vertical magazine tubes, two of which are shown in fig. IB, 1C, 3—7 and 9 and denoted 7, respectively 8, and where the cylinder 6 can be rotated in relation to the pressure vessel 2 so that the magazine tubes can in turn be brought axially in line with the nose piece 3. Each magazine tube contains a lifting chain, where it in the magazine tube 7 is shown in fig. 1C, IB and 3-7, and is denoted by 9, and where it in the magazine tube 8 is shown in fig. 3-7 and is denoted by 10, as the lifting chain 9 carries a closing plug 11 and the lifting chain 10 carries

en lukkeplugg 12. Løftekjedene drives se-lektivt fra en eneste drivanordning 10, (fig. IA og 10), idet de to kjeder f. eks. kjede 10 i fig. 3—6 og kjede 9 i fig. 7, som ikke a closing plug 12. The lifting chains are driven selectively from a single drive device 10, (fig. 1A and 10), the two chains e.g. chain 10 in fig. 3-6 and chain 9 in fig. 7, which does not

drives er hindret fra hevnings- og senk-nings-bevegelser ved hjelp av mekanismer som er vist i fig. 9—11 og beskrevet i det følgende, og omgitt av et hus 61 (fig. IA, 9 og 10). Nesestykket 3 har en ytre, i det driven is prevented from raising and lowering movements by means of mechanisms shown in fig. 9-11 and described below, and surrounded by a house 61 (fig. IA, 9 and 10). The nose piece 3 has an outer, in it

vesentlige sylindrisk del 13 (fig. 1C og 3— substantial cylindrical part 13 (Figs. 1C and 3—

7) forsynt med en indre ringformet tette-anordning 14 (fig. 3—7) innrettet til å komme i anlegg mot og tette den ytre vegg av den øvre ende av standrøret 4 som står i forbindelse med et vertikal brenselselementkanal 15 (fig. 3—7 og 8) i reaktorkjernen. Nesestykket 3 har også en indre, i det vesentlige sylindrisk del 16 (fig. 1C og 3—7) som er koaksial med den ytre del 13 og er innrettet til å plasseres inne i 7) provided with an inner ring-shaped sealing device 14 (fig. 3-7) designed to come into contact with and seal the outer wall of the upper end of the standpipe 4 which is connected to a vertical fuel element channel 15 (fig. 3 —7 and 8) in the reactor core. The nosepiece 3 also has an inner, substantially cylindrical part 16 (Figs. 1C and 3-7) which is coaxial with the outer part 13 and is adapted to be placed inside

standrøret 4 i forbindelse med den ytre del 13. Delen 16 rager nedover i røret 4 i nærheten av tetteanordningen 14 med kla-ring fra den indre vegg i standrøret 4 slik at det dannes en ringformet passasje 3—7 mellom det indre av standrøret 4 og den indre del 16. Det indre av delen 16 står i forbindelse med magasinsylinderen 6 via et fast rør 7E (fig. 1C og 3—7) som rager oppover til magasinsylinderen 6 på hvilken den indre del 16 av nesestykket 3 kan gli i tettende forbindelse ved bevegelse av nesestykket 3. Det faste rør 17 har et ringformet sete for tettende anlegg av lukkepluggen f. eks. 11 eller 12 som henger ned fra kjeden 9, henholdsvis 10 som løper gjennom det magasinrør 7 eller 8 som står i linje med nesestykket 3. Den respektive lukkeplugg er forsynt med en teleskop-kobling for tilknytning ved hjelp av en løsbar kulelåskobling til en biologisk skjermingsplugg 18 som utgjør den øvre ende av en brenselselementenhet 19, hvor den biologiske skjermingsplugg 18 er mekanisk koblet til og lukker det respektive standrør 4 under normal oppbrenning. Ma-gasinrøret 7 har nær sin nedre ende en begrensningsenhet 20 (se særlig fig. 3—7) hvis oppbygning og funksjon vil bli beskrevet nedenfor. the stand pipe 4 in connection with the outer part 13. The part 16 projects downwards in the pipe 4 in the vicinity of the sealing device 14 with clearance from the inner wall of the stand pipe 4 so that an annular passage 3-7 is formed between the interior of the stand pipe 4 and the inner part 16. The inner part 16 is connected to the magazine cylinder 6 via a fixed tube 7E (fig. 1C and 3-7) which projects upwards to the magazine cylinder 6 on which the inner part 16 of the nose piece 3 can slide in a sealing connection by movement of the nosepiece 3. The fixed tube 17 has an annular seat for sealing the closing plug, e.g. 11 or 12 which hangs down from the chain 9, respectively 10 which runs through the magazine tube 7 or 8 which is in line with the nose piece 3. The respective closing plug is provided with a telescopic coupling for connection by means of a detachable ball lock coupling to a biological shielding plug 18 which forms the upper end of a fuel element unit 19, where the biological shielding plug 18 is mechanically connected to and closes the respective stand pipe 4 during normal burn-up. The storage tube 7 has near its lower end a restriction unit 20 (see in particular figs. 3-7) whose structure and function will be described below.

Påfyllingsmaskinen har et sirkulasjonssystem for kjølemiddel, som er vist spesielt i fig. 2 og som omfatter en kanal 21 (ikke vist i fig. 1C) som står i forbindelse med det indre av det nedre område, men ovenfor begrensningsenheten 20, i det rør 7 i magasinsylinderen 6 som er beregnet til å huse en uttatt brenselselementenhet 19, idet kanalen 21 står via en isolert nødsventil 22, en trykkfølsom ventil 23 og et filter 24 beregnet til å fjerne faste for-urensninger i kjølemidlet i forbindelse med et sirkulasjonssystem 25 bestående av en hovedsirkulasjonsanordning 26 og en reserve-sirkulasjonsanordning 27 i parallell og en omskiftningsventil 28, en kanal 29 fra sirkulasjonssystemet 25 som forløper til en kjøleanordning 30 (se også fig. IB) forsynt med en omføringskanal 31 og en blandeventil 32, en kanal 33 fra kjølean-ordningen 30 som forløper via en begrens-ningsventil 34, en ventil 35 for normal iso-lering fra maskinstyringen, og en nødsiso-leringsventil 36 som skal stå i forbindelse (se fig. 1C og 3—7) med den ringformete passasjen 37 (fig. 1C og 3—7) mellom standrøret 4 og den indre del 16 i nesestykket 3, og en kanal 38 som forløper fra blandeventilen 32 over en nødsisoler-ingsventil 39 for å stå i forbindelse (fig. 1C og 3—7) med det indre av det faste rør 17 (fig. 1C og 3—7) i trykk-karet 2. Kjøleranordningen 30 kan være luftkjølet og være forsynt med en vifte 76 og en reserve-vifte 77. Kjølesystemet har videre et uttak 40 forsynt med en ventil 41 for kanalen 33 som forløper til nesestykket 3 for å kjøle tetningen, og en kanal 42, som er forbundet med kanalen 33 og som for-løper via ventiler 43, 44 til en utblåsnings-, evakuerings-, rense- og tilførselsanordning 45 bestående av vakuumpumper 46, over-føringstanker 47, kompressorer 48 som alle går i parallell til en lagringsbeholder 49 som via en kanal 50 står i forbindelse med et (ikke vist) kjemisk absorbsjonsanlegg. The filling machine has a circulation system for coolant, which is shown in particular in fig. 2 and which comprises a channel 21 (not shown in Fig. 1C) which is connected to the interior of the lower area, but above the restriction unit 20, in the pipe 7 in the magazine cylinder 6 which is intended to house a removed fuel element unit 19, the channel 21 being via an isolated emergency valve 22, a pressure-sensitive valve 23 and a filter 24 designed to remove solid impurities in the coolant in connection with a circulation system 25 consisting of a main circulation device 26 and a reserve circulation device 27 in parallel and a changeover valve 28, a channel 29 from the circulation system 25 which leads to a cooling device 30 (see also fig. 1B) provided with a bypass channel 31 and a mixing valve 32, a channel 33 from the cooling device 30 which leads via a limiting valve 34, a valve 35 for normal isolation from the machine control, and an emergency isolation valve 36 which should be in connection (see fig. 1C and 3-7) with the annular passage 37 (fig. 1C and 3-7) between the stand pipe 4 and the inner part 16 in the nose piece 3, and a channel 38 which runs from the mixing valve 32 over an emergency isolation valve 39 to be connected (fig. 1C and 3-7) with the interior of the fixed tube 17 (Fig. 1C and 3-7) in the pressure vessel 2. The cooling device 30 can be air-cooled and be provided with a fan 76 and a reserve fan 77. The cooling system has further, an outlet 40 provided with a valve 41 for the channel 33 which leads to the nose piece 3 to cool the seal, and a channel 42, which is connected to the channel 33 and which leads via valves 43, 44 to an exhaust, evacuation , cleaning and supply device 45 consisting of vacuum pumps 46, transfer tanks 47, compressors 48 which all run in parallel to a storage container 49 which is connected via a channel 50 to a (not shown) chemical absorption plant.

Kjølemidlets sirkulasjonsanlegg har også tilknytninger for å anvende det i forbindelse med en nødsanordning i påfyllingsmaskinen 1. Nødsanordningen er stort sett lik den normale fylle-tømme-anordning for påfyllingsmaskinen 1, bortsett fra at dens magasinsylinder er kortere enn The refrigerant circulation system also has connections for use in connection with an emergency device in the filling machine 1. The emergency device is largely similar to the normal fill-discharge device of the filling machine 1, except that its magazine cylinder is shorter than

. den i den normale anordning (se fig. IA og IB) da nødsanordningen er beregnet til bare å oppta komponentdeler av en brenselselementenhet 19 eller deler av brenselselementene i dette i tilfeller hvor et element er blitt brukket mens det er i reaktoren. I denne hensikt kan hvilken som helst av de tre magasinrør i nødsanordnin-gen 69 (hvor to av de tre rør er vist i fig. 1 B og betegnet 80 henholdsvis 81) bli bragt på linje med et gjennomgående rør 82 forsynt med en ventil 83 og en f jernbar skjerming 84, en komponent eller frag-mentfjerningsgrabb 85 forsynt med et te-levisjonskamera som kan senkes fra det gjennomgående rør 82 gjennom et av ma-gasinrørene og inn i reaktoren gjennom et . that of the normal device (see Fig. IA and IB) as the emergency device is intended to only accommodate component parts of a fuel element unit 19 or parts of the fuel elements therein in cases where an element has been broken while in the reactor. For this purpose, any of the three magazine tubes in the emergency device 69 (where two of the three tubes are shown in Fig. 1B and denoted 80 and 81 respectively) can be aligned with a through tube 82 provided with a valve 83 and a removable shield 84, a component or fragment removal grab 85 provided with a television camera which can be lowered from the through tube 82 through one of the storage tubes and into the reactor through a

nesestykke 86 (fig. 1C) på nødsanordnin-gen, idet nesestykket 86 kan bringes i tettende inngrep med et reaktorstandrør 4 på den måte som er beskrevet under henvisning til nesestykket 3. Grabben 85 drives nose piece 86 (Fig. 1C) on the emergency device, as the nose piece 86 can be brought into sealing engagement with a reactor standpipe 4 in the manner described with reference to the nose piece 3. The grab 85 is operated

av en vinsj 87 (fig. IA) og det gjennomgående rør 82 har en dør 88 som kan åpnes for å tillate inspeksjon og vedlikehold av grabben og fjerning av komponenter fra brenselselementenheten eller brensels-elementfragmenter som er blitt avsatt fra grabben i en beholder i et av magasin-rørene, idet selve beholderen fjernes med sitt innhold via døren 88. En ventil 89 er anordnet under magasinet til nødsanord-ningen og mellom denne og kanalen til nesestykket 86, hvorved helheten i kjøle-kretsen til påfyllingsmaskinen, når kret-sen knyttes til nødsanordningen og når den ikke er forenet med reaktorens kjølekrets, kan opprettholdes ved lukking av ventilene 83 og 89. Som vist i fig. 2 har utløpskanalen of a winch 87 (Fig. 1A) and the through tube 82 has a door 88 which can be opened to permit inspection and maintenance of the grab and removal of components from the fuel assembly or fuel element fragments which have been deposited from the grab into a container in a of the magazine tubes, with the container itself being removed with its contents via the door 88. A valve 89 is arranged under the magazine of the emergency device and between this and the channel to the nose piece 86, whereby the entirety of the cooling circuit of the filling machine, when the circuit is connected to the emergency device and when it is not united with the reactor's cooling circuit, can be maintained by closing the valves 83 and 89. As shown in fig. 2 has the outlet channel

21 en avgrening 67 (vist med prikkete linjer 21 a branch 67 (shown with dotted lines

i fig. 2) som er forsynt med en ventil 68 og som står i forbindelse med hvilket som helst av de tre kamre i nødsanordningen som er skjematisk antydet med henvis-ningstall 69 i fig. 2. Innløpskanalen 38 har en avgrening 70 forsynt med en ventil 71 og innløpskanalen 33 har en avgrening 72 forsynt med en ventil 73, idet avgrenin-gene 70 og 72 står i forbindelse med nøds-anordningen 69 og utgjør, når knyttet til denne, de samme funksjoner som med den normale arbeidsdel av påfyllingsmaskinen. Avgreningen 72 har også en luft-uttaks-kanal 74 forsynt med en ventil 75 og til-svarer kanalen 40 og ventilen 41 i hoved-systemet. Strømmen av kjølemiddel kan således føres til nødsanordningen på samme måte som den føres til hovedanordnin-gen for å kjøle neselukket før nødsanord-ningen, og de komponenter av brensels-elementenhetene og brenselselementene eller deler av disse som håndteres av eller lagres i nødsanordningen. in fig. 2) which is provided with a valve 68 and which is in connection with any of the three chambers in the emergency device which is schematically indicated by reference number 69 in fig. 2. The inlet channel 38 has a branch 70 provided with a valve 71 and the inlet channel 33 has a branch 72 provided with a valve 73, the branches 70 and 72 being in connection with the emergency device 69 and constituting, when connected to this, the same functions as with the normal working part of the filling machine. The branch 72 also has an air outlet channel 74 provided with a valve 75 and corresponds to the channel 40 and the valve 41 in the main system. The flow of coolant can thus be fed to the emergency device in the same way as it is fed to the main device to cool the nose cap before the emergency device, and the components of the fuel element units and the fuel elements or parts thereof that are handled by or stored in the emergency device.

For å beskrive driften av påfyllings-maskinens kjølesystem som vist skjematisk i fig. 3 til 7 og for å klargjøre hvorledes det er lavet for å samarbeide med reaktorens kjølesystem, vil det være nødvendig i korthet å beskrive en brenselselementenhet 19 og så meget av reaktorens kjøle-system som er nødvendig for å forstå på-fyllings-operasjonen og kjøleanordningen i tilknytning til denne. Fig. 8 viser skjematisk en passende kjernereaktor-installa-sjon hvor påfyllingsmaskinen 1 kan arbeide. Brenselselementkanalen 15 (vist i fig. 3 og 8, bare to kanaler er for enkelt-hets skyld vist i fig. 8, et eksempel på passende antall kanaler er 250) i reaktorkjernen 54 mottar kjølemiddel som sirkuleres under trykk ved sine nedre ender, idet kjølemiddelstrømmen er oppadrettet gjennom kanalene som vist med piler i den nedre ende av fig. 3. En av kanalene 15 skal nå betraktes, i hvilken der er anbragt et antall brenselselementer 51 (fig. 3) i normal stilling for bestråling. Hvert bren-selement omfatter kjernebrensel i et kjøle-middelførende hus 51a. Brenselementene 51 er innbyrdes forbundet og festet ved den øvre ende til en nøytronskjermings-plugg 52 som igjen er forbundet med en biologisk skjermingsplugg 18 via en mel-lomliggende del 53. Brenselelementene 51, nøytron-skjermingspluggen 52 og den biologiske skjermingsplugg 18 omfatter til sammen en brenselelementenhet 19, som i det følgende skal beskrives under henvisning til fig. 12. Den biologiske skjermingsplugg 18 tetter normalt ved hjelp av en mekanisk lås som bare kan løses når trykket utjevnes over pluggen, med den øvre ende av et standrør 4 som via en kanal 55 i nøytronskjermen 56 som er anordnet over reaktorkjernen 54 og som sammen med re-flektoren 110 og moderatoren 108 som ut-gjør kjernen 54 inneholdes i den termiske skjerm 112 står i forbindelse med brenselselementkanalen 15 i kjernen 54. Dia-meteren av standrørene 4 som vist i fig. 8 er forstørret, for tydelighets skyld. Over nøytronskjermen 56, inne i reaktorens trykktank 100 (hvis øvre ende 57 er vist skjematisk i fig. 3—7) er anordnet et var-mekammer 58, hvis normale funksjon er å samle opp kjølemiddel som strømmer opp kjernekanalen 15 gjennom brenselselemen-tet 51 i denne og gjennom nøytronskjerm-ingspluggen 52, og som forlater det indre av den nedre del av brenselselementenheten 19 via en lukkeventil 59 anordnet over nøytronskjermingspluggen 52, idet lukkeventilen 59 er regulerbar for strømningen ved hjelp av mekanismer anordnet i den biologiske skjermplugg 18 og tilgjengelig fra påfyllingsnivået 5 som er fastlagt av toppen av den biologiske skjerm 101. Lukkeventilen og dens nevnte mekanisme vil bli beskrevet i det følgende under henvisning til fig. 12, 13 og 14. Reaktorens kjølemid-del føres fra varmekammeret 58 ut av trykktanken 100 og føres gjennom passasjen 105 i koaksiale rør 104 til en eller flere varmeutvekslere 117 og sirkulasjonsinnret-ninger 118 og føres tilbake til trykktanken 110 langs passasjen 119 i det koaksiale rør 104 og til de nedre ender av brenselsele-mentkanalene 15. Påfyllingsprosessen begynner med at påfyllingsmaskinen er anbragt med sitt nesestykke 3 over et stand-rør 4, idet maskinen er blitt anbragt nøy-aktig i stilling for dette formål. I maskinen er magasinsylinderen 6 i en stilling i hvilken dens magasinrør 7 beregnet til å oppta en utbrukt brenselselementenhet 19 er aksialt på linje med nesestykket 3, og lukkepluggen 11 henger ned fra løftekjeden 9 i røret 7 i tettende inngrep med det ringformete sete i det faste rør 17. Ventilen 35 som isolerer nesestykkets tettende kjøle-kanal 33 er lukket, og kjølemidlet i ma-skinanlegget har bevart sin integritet slik at kjølemidlet er holdt tilbake under trykk ved virkningen av tettingen som frem-bringes av lukkepluggen 11. Nesestykket 3 er i sin tilbaketrukne stilling. En del av den aller nederste skjermingen til maskinen, i det følgende beskrevet under henvisning til fig. 15 og 16, er fjernet for å tillate manuell adkomst, den teleskopiske del er tilbaketrukket og en forbindelse er gjort mellom den teleskopiske koblingsdel på lukkepluggen 11 og den biologiske skjermplugg 18 ved hjelp av kulelås anordnet på lukkedelen. To describe the operation of the filling machine's cooling system as shown schematically in fig. 3 to 7 and to clarify how it is made to cooperate with the reactor cooling system, it will be necessary to briefly describe a fuel element unit 19 and as much of the reactor cooling system as is necessary to understand the filling operation and the cooling device in connection with this. Fig. 8 schematically shows a suitable nuclear reactor installation where the filling machine 1 can work. The fuel element channel 15 (shown in Figs. 3 and 8, only two channels are shown in Fig. 8 for simplicity, an example of a suitable number of channels is 250) in the reactor core 54 receives coolant which is circulated under pressure at its lower ends, the refrigerant flow is directed upwards through the channels as shown by arrows in the lower end of fig. 3. One of the channels 15 will now be considered, in which a number of fuel elements 51 (fig. 3) are placed in the normal position for irradiation. Each fuel element comprises nuclear fuel in a coolant-carrying housing 51a. The fuel elements 51 are interconnected and attached at the upper end to a neutron shielding plug 52 which in turn is connected to a biological shielding plug 18 via an intermediate part 53. The fuel elements 51, the neutron shielding plug 52 and the biological shielding plug 18 together comprise a fuel element unit 19, which will be described in the following with reference to fig. 12. The biological shielding plug 18 normally seals by means of a mechanical lock which can only be released when the pressure is equalized over the plug, with the upper end of a stand pipe 4 which via a channel 55 in the neutron shield 56 which is arranged above the reactor core 54 and which together with the reflector 110 and the moderator 108 which make up the core 54 are contained in the thermal shield 112 are in connection with the fuel element channel 15 in the core 54. The diameter of the standpipes 4 as shown in fig. 8 is enlarged for clarity. Above the neutron shield 56, inside the reactor's pressure tank 100 (whose upper end 57 is shown schematically in Figs. 3-7), a heating chamber 58 is arranged, whose normal function is to collect coolant that flows up the core channel 15 through the fuel element 51 in this and through the neutron shielding plug 52, and which leaves the interior of the lower part of the fuel element unit 19 via a shut-off valve 59 arranged above the neutron shielding plug 52, the shut-off valve 59 being adjustable for the flow by means of mechanisms arranged in the biological shield plug 18 and accessible from the filling level 5 which is determined by the top of the biological screen 101. The closing valve and its mentioned mechanism will be described below with reference to fig. 12. pipe 104 and to the lower ends of the fuel element channels 15. The filling process begins with the filling machine being placed with its nozzle 3 over a stand pipe 4, the machine having been placed exactly in position for this purpose. In the machine, the magazine cylinder 6 is in a position in which its magazine tube 7 intended to receive a spent fuel element unit 19 is axially aligned with the nose piece 3, and the closing plug 11 hangs down from the lifting chain 9 in the tube 7 in sealing engagement with the annular seat in the fixed pipe 17. The valve 35 which isolates the nose piece's sealing cooling channel 33 is closed, and the coolant in the machinery has preserved its integrity so that the coolant is held back under pressure by the effect of the seal produced by the closing plug 11. The nose piece 3 is in his withdrawn position. Part of the very bottom shielding of the machine, described in the following with reference to fig. 15 and 16, is removed to allow manual access, the telescopic part is retracted and a connection is made between the telescopic coupling part of the closing plug 11 and the biological screen plug 18 by means of a ball lock provided on the closing part.

På Samme tid etableres termoelement-forbindelse mellom termoelementledningen 342 (fig. 14) og ledninger til anvisnings-og registreringsanordninger på det sted hvorfra påfyllingsmaskinen betjenes. Mens dette arbeide utføres, kan mellomrommet mellom den biologiske skjermplugg 18 og maskinens lukkeplugg 11, i hvilket de manuelle operasjoner foretas, fylles med luft via luftuttaket 40 i nesestykkets kjølekanal 33. Etter fullførelse av de manuelle opp-gaver og etterat den angjeldende person er trukket tilbake, settes den fjernbare skjerm tilbake og nesestykket 3 senkes ned for å komme i inngrep med lukkemekanismen 14 med standrøret 4. Det nevnte mellomrom tømmes for luft ved hjelp av anordningen 45 over kanalene 42 og 33, fylles med kjøle-middel og blir til slutt satt under trykk av kjølemidlet. Sirkulasjonsanordningen 26 for maskinens kjølesystem blir så startet. Brenselselementenhetens stilling er vist i fig. 3. Heisingen begynner så, hvilket virker til å frigjøre den biologiske skjermplugg 18 fra tettende forbindelse med standrør 4, idet trykkutj evningen har på-virket en sikringsenhet og befridd til ut-løsning det mekaniske inngrep med stand-røret 4. Ingen strøm av kjølemiddel finner sted til å begynne med fra standrøret 4, fordi der ikke er noe trykkfall. Brenselselementene 19 stiger opp inn i påfyllingsmaskinen 1, idet den passerer gjennom stand-røret 4, nesestykkets indre del 16, det faste rør 17 og inn i magasinrøret 7. Etter som lukkeventilen 59 med brenselselementenheten 19 stiger opp, passerer reaktorens kjøle-middel gjennom den og returnerer til varmekammeret 58 via det ringformete rom mellom enheten 19 og rørene som inne-slutter den, dvs. ett eller flere standrør 4, den indre del 16 av nesestykket og det faste rør 17. Stillingen av brenselselementenheten og kjølemiddelstrømmen er vist i fig. 4. Imens kjøles nesestykkets lukkean-ordning 14 av kjølemidlet via kanalen 33 fra maskinsystemet, som flyter sammen méd returstrømmen av reaktorens kjøle-middel (fig. 4). Når lukkeventilen 59 når frem til begrensningsenheten 20 begynner en del av reaktorens kjølemiddel å bli tatt med av maskinens kjølesystem for å føres til maskinens sirkulasjonsanordning 26 via kanalen 21 som står i forbindelse med ma-gasinrøret som vist i fig. 4. Begrensningsenheten 20 settes i funksjon, når lukkeventilen en gang har passert den (se fig. 5) for å lukke til enheten 19 og avstenge den ringformete passasje mellom enheten 19 og magasinrøret 7. For. å utføre denne funksjon kan begrensningsenheten 20 be-stå av et par lukkere som hver kan svinges om en horisontal akse og som hver har semisirkulære utskårne deler (som skjematisk vist i fig. 3—7), eller være sideveis glidende lukkere av den samme konstruk-sjon (ikke vist) eller den kan være av iris-konstruksjon som danner en sirkulær åpning med variabel diameter (ikke vist). Like etter at begrensningsenheten 20 er satt i funksjon, fortsetter reaktorens og maskinens kjølekretser å arbeide sammen. Etter ytterligere tilbaketrekning til stillingen som vist i fig. 5, heves imidlertid den nedre ende av brenselelementetene 51 over varmekammeret 58 og de to kjølemiddel-kretser blir adskilt, og reaktorens kjøle-middel har da en uhindret strømnings-passasje til varmekammeret 58. Begrensningsenheten 20 tjener til å skille inn-løpskanalen 21 til maskinens sirkulasjonsanordning 26 fra de to utløpskanaler 38, 33 og anordner to kjølemiddelfraksjoner. Kjølemiddel fra maskinsystemet sirkuleres for å strømme som vist i fig. 5 fra de to sirkulasjonsutløpskanaler 38, 33 ned gjennom det ringformete rom på utsiden av brenselselementenheten 19, og inn i brenselselementenheten 19 ved bunnen av dette, stiger opp gjennom brenselselementenheten 19, kjøler brenselselementene 51, og går ut gjennom lukkeventilen 59 for å pas- sere derfra til innløpskanalen 21 til maskinens sirkulasjonsanordning 26. Når den nedre ende av brenselselementenheten 19 har passert nesestykket og oppnådd den stilling som er vist i fig. 6, føres den kjøle-middelfraksjon som føres via kanal 33 og som kjøler nesestykkets lukkedel 14 til standrøret 4 og oppover for å nå brenselselementenheten 19, sammen med den andre kjølemiddelf raks jon som føres via kanalen 38. Når enheten er helt inne i ma-gasinrøret, fig. 6, er brenselselementene 51 utsatt for en konstant kjølemiddelstrøm, og som det vil være klart arbeider påfyl-lingsmaskinens kjølesystem uavhengig av reaktorens kjølesystem. Magasinsylinderen 6 kan nå bli dreiet for å føre magasinet 8, som inneholder en ny brenselselementenhet 19a, aksialt på linje med nesestykket 3 og standrøret 4, (se fig. 7) og den nye enhet kan senkes ned på plass, idet lukkepluggen 12 på løftekjeden 10 i det ny-lig innrettete magasinrør 8 danner lukke for å isolere maskinens kjølesystem, og tet-ning dannes mellom den biologiske skjermplugg 18a for den nye enhet 19a og stand-røret 4, mekanisk forbindelse mellom den biologiske skjermplugg 18a og standrøret 4 tilveiebringes. Det nevnte mellomrom evakueres og fylles med luft via luft-kanalene 42 og 33, henholdsvis kanalene 40 og 33, nesestykket 3 løses og heves, og heisekoblingen frakobles manuelt og påfyllingsmaskinen fjernes. De utbrukte brenselselementer 51 fortsetter å bli kjølt av maskinens kjølesystem, idet utløpsrøret 21 forbindes med røret 7 i dets nye stilling ved hjelp av en passaje 65 og utløpskanalen 38 står i forbindelse med denne via passasjen 66, fig. 7, mens innføring av den nye enhet 19a utføres, og den utbrukte brenselselementenhet 19 kan føres til en lagringsinnretning gjennom et (ikke vist) transittrør som forløper fra påfyllingsnivået 5 gjennom reaktorens ytre omhyl-ning, idet den kjøles i sin passasje ved å forbinde maskinens kjølesystem med et kjølesystem i lagringsinnretningen. At the same time, a thermocouple connection is established between the thermocouple line 342 (fig. 14) and lines for indication and registration devices at the place from which the filling machine is operated. While this work is being carried out, the space between the biological screen plug 18 and the machine's closing plug 11, in which the manual operations are carried out, can be filled with air via the air outlet 40 in the nose piece's cooling channel 33. After the completion of the manual tasks and after the person concerned has been pulled back, the removable screen is put back and the nose piece 3 is lowered to engage the closing mechanism 14 with the standpipe 4. The said space is emptied of air by means of the device 45 over the channels 42 and 33, filled with coolant and finally pressurized by the refrigerant. The circulation device 26 for the machine's cooling system is then started. The position of the fuel element unit is shown in fig. 3. The lifting then begins, which acts to free the biological screen plug 18 from the sealing connection with the stand pipe 4, as the pressure equalization has affected a safety device and freed the mechanical engagement with the stand pipe 4 to trigger. No flow of refrigerant takes place initially from the standpipe 4, because there is no pressure drop. The fuel elements 19 rise into the filling machine 1, as it passes through the stand pipe 4, the inner part of the nosepiece 16, the fixed pipe 17 and into the magazine pipe 7. As the shut-off valve 59 with the fuel element unit 19 rises, the reactor's coolant passes through it and returns to the heating chamber 58 via the annular space between the unit 19 and the tubes that enclose it, i.e. one or more stand tubes 4, the inner part 16 of the nose piece and the fixed tube 17. The position of the fuel element unit and the coolant flow are shown in fig. 4. In the meantime, the nozzle's closure device 14 is cooled by the coolant via the channel 33 from the machine system, which flows together with the return flow of the reactor's coolant (fig. 4). When the shut-off valve 59 reaches the restriction unit 20, a part of the reactor's coolant begins to be taken by the machine's cooling system to be led to the machine's circulation device 26 via the channel 21 which is connected to the storage pipe as shown in fig. 4. The limiting unit 20 is put into operation, when the shut-off valve has once passed it (see fig. 5) to close the unit 19 and shut off the annular passage between the unit 19 and the magazine tube 7. For. to perform this function, the limiting unit 20 can consist of a pair of shutters each of which can be pivoted about a horizontal axis and each of which has semicircular cut-out parts (as schematically shown in Figs. 3-7), or be laterally sliding shutters of the same design -tion (not shown) or it may be of iris construction forming a circular opening of variable diameter (not shown). Just after the containment unit 20 is put into operation, the cooling circuits of the reactor and the machine continue to work together. After further withdrawal to the position as shown in fig. 5, however, the lower end of the fuel elements 51 is raised above the heating chamber 58 and the two coolant circuits are separated, and the reactor's coolant then has an unobstructed flow passage to the heating chamber 58. The restriction unit 20 serves to separate the inlet channel 21 of the machine's circulation device 26 from the two outlet channels 38, 33 and arranges two refrigerant fractions. Coolant from the engine system is circulated to flow as shown in fig. 5 from the two circulation outlet channels 38, 33 down through the annular space on the outside of the fuel element unit 19, and into the fuel element unit 19 at the bottom thereof, rises through the fuel element unit 19, cools the fuel elements 51, and exits through the shut-off valve 59 to pass sere from there to the inlet channel 21 of the machine's circulation device 26. When the lower end of the fuel element unit 19 has passed the nose piece and reached the position shown in fig. 6, the coolant fraction which is fed via channel 33 and which cools the nose piece's closing part 14 is fed to the standpipe 4 and upwards to reach the fuel element unit 19, together with the other coolant fraction which is fed via channel 38. When the unit is completely inside the ma- the gas pipe, fig. 6, the fuel elements 51 are exposed to a constant flow of coolant, and as will be clear, the filling machine's cooling system operates independently of the reactor's cooling system. The magazine cylinder 6 can now be turned to guide the magazine 8, which contains a new fuel element unit 19a, axially in line with the nose piece 3 and the standpipe 4, (see fig. 7) and the new unit can be lowered into place, the closing plug 12 on the lifting chain 10 in the newly arranged magazine tube 8 forms a seal to isolate the machine's cooling system, and a seal is formed between the biological screen plug 18a for the new unit 19a and the stand pipe 4, a mechanical connection between the biological screen plug 18a and the stand pipe 4 is provided. The aforementioned space is evacuated and filled with air via the air channels 42 and 33, channels 40 and 33 respectively, the nose piece 3 is loosened and raised, and the hoist coupling is disconnected manually and the filling machine is removed. The spent fuel elements 51 continue to be cooled by the machine's cooling system, the outlet pipe 21 being connected to the pipe 7 in its new position by means of a passage 65 and the outlet channel 38 being in connection with this via the passage 66, fig. 7, while introduction of the new unit 19a is carried out, and the spent fuel element unit 19 can be led to a storage device through a transit pipe (not shown) which extends from the filling level 5 through the reactor's outer casing, being cooled in its passage by connecting the machine's cooling system with a cooling system in the storage device.

For å hindre ikke ønsket forvridning av magasinsylinderen 6 på grunn av at et av dens rør 7 blir oppvarmet ved kontakt med et «hett» element fra reaktoren mens de andre to rør (ett av disse er røret 8) forblir kolde, er sylinderen splittet på langs mellom rørene langs radialplan som rager utover fra sylinderaksen og deler sylinderen 6 mellom rørene, idet tilgren-sende plan således er i 120° vinkel fra hverandre. Videre er magasinsylinderen 6, for å forhindre strekk i trykk-karet 2 på grunn av ekspansjon i lengderetningen av sylinderen 6, utført av et antall longitudinale seksjoner som glidbart låses til hverandre hvorved longitudinale ekspansjoner og kontraksjoner kan finne sted; videre kan sylinderen 6 oppta forandringer i de longitudinale stillinger av dens endeun-derstøttelser forårsaket av ulik ekspansjon og kontraksjon av trykk-karet 2 som un-derstøtter magasinsylinderen 6 ved dens ender. For klarhets skyld er ingen av disse konstruksjoner vist. In order to prevent the undesired distortion of the magazine cylinder 6 due to one of its tubes 7 being heated by contact with a "hot" element from the reactor while the other two tubes (one of which is the tube 8) remain cold, the cylinder is split on along between the tubes along a radial plane which projects outwards from the cylinder axis and divides the cylinder 6 between the tubes, the adjacent planes thus being at an angle of 120° from each other. Furthermore, the magazine cylinder 6, in order to prevent stretching in the pressure vessel 2 due to expansion in the longitudinal direction of the cylinder 6, is made of a number of longitudinal sections which are slidably locked to each other whereby longitudinal expansions and contractions can take place; furthermore, the cylinder 6 can accommodate changes in the longitudinal positions of its end supports caused by different expansion and contraction of the pressure vessel 2 which supports the magazine cylinder 6 at its ends. For clarity, none of these constructions are shown.

For å hindre at det oppstår skade på grunn av en fallende lukkeplugg forårsaket av brudd på løftekjeden eller svikt i brem-sen for kjedetrekket, er hver lukkeplugg forsynt med et stoppe-gear som trer i funksjon ved opphevelse av strekket i løftekje-den. Gearet (ikke vist) kan være av hvilken som helst egnet type f. eks. slike som er anordnet for passasjerbefordrende hei-ser, og virker på veggen i det rør som inneholder lukkepluggen. In order to prevent damage due to a falling closing plug caused by a break in the lifting chain or failure of the brake for the chain pull, each closing plug is equipped with a stop gear that comes into operation when the tension in the lifting chain is removed. The gear (not shown) can be of any suitable type, e.g. such as are arranged for passenger-carrying lifts, and act on the wall of the pipe containing the closing plug.

En sideveis spalte til å se gjennom (fig. 1C) og som inneholder et televisjonska-mera 64, er hensiktsmessig anordnet under begrensningsenheten 20 slik at fremskrit-tene av en brenselselementenhet 19 eller 19a som heves inn i eller senkes ut av maskinen kan iakttas av den som betjener maskinen, hvorved den omtrentlige stilling av en enhet i maskinen ved et hvert gitt tidspunkt kan iakttas av den som betjener maskinen for å hjelpe til med den riktige betjening av maskinkontrollene. A lateral viewing slot (Fig. 1C) containing a television camera 64 is suitably provided below the restriction unit 20 so that the progress of a fuel element unit 19 or 19a being raised into or lowered out of the machine can be observed by the machine operator, whereby the approximate position of a unit in the machine at any given time can be observed by the machine operator to assist in the correct operation of the machine controls.

Mekanismen som hører sammen med huset 61 og som omfatter drivmekanismen 60 skal nå beskrives under henvisning til figurene 9, 10 og 11. Magasinsylinderen 6 som har tre magasinrør, hvor to er betegnet med 7 henholdsvis 8 og er vist i fig. IB, 1C og 3—7 og det tredje (ikke vist i de sist angitte figurer) er betegnet 204 i fig. 9 og 10, har øvre og nedre endeplater 205 henholdsvis 206 og er roterbare inne i et sylindrisk hylster 203 som har en indre flens 207 på hvilken magasinet 6 er un-derstøttet av et trykk-lager 208. Dreining av magasinet 6 utføres ved hjelp av en elektrisk motor 202 (fig. IA) forsynt med et hånddrev 201 for nødstilfelle (fig. IA) og driver en aksel 212, et konisk tannhjul 211 og et ringformet konisk tannhjul 213 på magasinet 6. The mechanism which belongs together with the housing 61 and which includes the drive mechanism 60 will now be described with reference to figures 9, 10 and 11. The magazine cylinder 6 which has three magazine tubes, two of which are denoted by 7 and 8 respectively and are shown in fig. IB, 1C and 3-7 and the third (not shown in the last indicated figures) is designated 204 in fig. 9 and 10, have upper and lower end plates 205 and 206 respectively and are rotatable inside a cylindrical sleeve 203 which has an inner flange 207 on which the magazine 6 is supported by a thrust bearing 208. Rotation of the magazine 6 is carried out by means of an electric motor 202 (Fig. IA) provided with an emergency hand drive 201 (Fig. IA) and drives a shaft 212, a bevel gear 211 and an annular bevel gear 213 on the magazine 6.

Hvert magasinrør har et pigghjul 235 montert på en aksel 234 innført i lagre 237 og 238 anbragt på platen 205. Hver aksel 234 har en drivkam 262 med elliptisk tverrsnitt som med sin store akse mer eller mindre horisontalt samvirker med et ringformet spor 263 anordnet i en del 232 i huset 61, hvor sporet 263 forhindrer rotasjon av akslene 234 mens det tillater rotasjon av magasinsylinderen 6. Huset 61 er utformet med en hals 264 som har en flens 265 festet til en hylse 287 som inneholder drivmekanismen 60. I halsen er det innført en aksel 266 som ender i en koblingsdel 267 som har en tverrgående sliss 268 som når den er horisontal utgjør en fortsettelse av sporet 263. Akselen 266 drives via et reduksjonsgear 286, en elektro-magnetisk bremse og en stoppe- og vrid-ningsbegrensende innretning som alt er generelt betegnet med 299, fra en elektrisk motor 295 forsynt med et hånddrev 200 for nødstilfelle (se også fig. IA) idet disse drivenhetene utgjør drivmekanismen 60 og som bortsett fra hånddrevet 200 er inneholdt i hylsen 287. Each magazine tube has a spur wheel 235 mounted on a shaft 234 inserted in bearings 237 and 238 placed on the plate 205. Each shaft 234 has a drive cam 262 with an elliptical cross-section which, with its major axis, cooperates more or less horizontally with an annular groove 263 arranged in a part 232 in the housing 61, where the groove 263 prevents rotation of the shafts 234 while allowing rotation of the magazine cylinder 6. The housing 61 is designed with a neck 264 which has a flange 265 attached to a sleeve 287 containing the drive mechanism 60. In the neck there is introduced a shaft 266 which ends in a coupling part 267 which has a transverse slot 268 which, when horizontal, constitutes a continuation of the track 263. The shaft 266 is driven via a reduction gear 286, an electro-magnetic brake and a stopping and twist-limiting device which everything is generally denoted by 299, from an electric motor 295 provided with a hand drive 200 for emergencies (see also Fig. IA) as these drive units constitute the drive mechanism 60 and which apart from mock ddrive 200 is contained in sleeve 287.

Hvert pigghjul (kjedehjul) 235 bærer en løftekjede hvis ene løp går i det respektive magasinrør og bærer en lukkeplugg. Kjeden 9 løper i røret 7 og bærer lukkepluggen 11, kjeden 10 løper i røret 8 og bærer lukkepluggen 12 (se også fig. IB, 1C og 3—7) og kjeden 236 løper i røret 204 og bærer en lukkeplugg 261 (fig. 11). Det annet løp av hver kjede har en bukt 253 som løper ned i en kanal 254 med rektangulært tverrsnitt, hvilken kanal ligger mellom pla-tene 205 og 206 (det er en kanal 254 for hvert magasinrør), og bærer en motvekt 255 forsynt med et pigghjul 256, idet kjedens fri ende er festet til en knekt 258 anordnet på platen 205. Each sprocket (sprocket) 235 carries a lifting chain, one race of which runs in the respective magazine tube and carries a closing plug. The chain 9 runs in the pipe 7 and carries the closing plug 11, the chain 10 runs in the pipe 8 and carries the closing plug 12 (see also fig. IB, 1C and 3-7) and the chain 236 runs in the pipe 204 and carries a closing plug 261 (fig. 11 ). The other run of each chain has a bay 253 which runs down into a channel 254 of rectangular cross-section, which channel lies between the plates 205 and 206 (there is a channel 254 for each magazine tube), and carries a counterweight 255 provided with a sprocket 256, the free end of the chain being attached to a jack 258 arranged on the plate 205.

Det vil lett kunne forstås at ved drift av motoren 202 kan hvilken som helst av akslene 234 komme i inngrep med drivmekanismen 60 og hevning og senkning kan iverksettes i det respektive magasin-rør. Motoren 202 er utstyrt med grense-brytere (ikke vist) for å lokalisere magasinsylinderen 6 i den riktige vinkelstilling for bruk av hvert magasinrør etter tur. Det vil forstås at de to aksler 234 som er utkoblet fra drivmekanismen 60 fastholdes mot rotasjon ved inngrep av de respektive kammer 262 i spor 263, hvorved rotasjon av de respektive pigghjul 235 og langs-gående bevegelse av de respektive løfte-kjeder forhindres. It will be easily understood that when the motor 202 is operated, any one of the shafts 234 can engage with the drive mechanism 60 and raising and lowering can be initiated in the respective magazine tube. The motor 202 is equipped with limit switches (not shown) to locate the magazine cylinder 6 in the correct angular position for use of each magazine tube in turn. It will be understood that the two shafts 234 which are disconnected from the drive mechanism 60 are held against rotation by engagement of the respective chambers 262 in grooves 263, whereby rotation of the respective sprockets 235 and longitudinal movement of the respective lifting chains are prevented.

Lukkeventilen og dens driftsmekanisme skal nå beskrives under henvisning til figurene 12, 13 og 14. Brenselselementenheten 19 som vist i fig. 12, og av hvilken stoppeventilen 59 utgjør en del, omfatter en sammenhengende lenke av brenselselementer 51 forbundet ved hjelp av et avstandsstykke 315 til neutronskjermings- og spredningspluggen 52, hvilken plugg selv er festet ved hjelp av et avstandsstykke 317 til en innretning 318 som stort sett består av et rørformet understøttelsesstykke 319 som har lukkeventilen 59 ved sin nedre ende og er festet ved sin øvre ende til den biologiske skjermplugg 18. I den normale stilling av brenselselementenheten 19 i reaktoren er lukkeventilen 59 plassert nær den øvre tverrgående vegg i varmekammeret 58 slik at lukkeventilen 59 er inne i dette. Kjølemiddel strømmer oppover inne i brenselselementene 51 (et egnet brenselselement er for eksempel den annen utfø-relsesform som er vist og beskrevet i bel-gisk patent nr. 575.083) i kontakt med bren-selsstavene i disse og passerer oppover gjennom nøytronspredningspluggen 52 til lukkeventilen 59 hvorfra det passerer utover til varmekammeret 58. Lukkeventilen 59 er vist mere detaljert i fig. 13 og består av et rørstykke 321 forsynt med åpninger 322 og en skruegjenget krave 323 som er i inngrep med ytre skruegj enger på et be-tjeningsrør 324 som forløper oppover og aksialt inne i det rørformete understøt-telsesstykke 319. Veggene i understøttelses-stykket 319 er ved sin nedre ende også forsynt med åpninger 325, og rotasjon av be-tjeningsrøret 324 tjener til å bevege rør-stykket 321 aksialt slik at åpningene 322 i dette veksler sine stillinger i forhold til åpningene 325 i understøttelsesstykket 319 for å styre utdgående kjølemiddelstrøm. Kalandriske rør 311 i varmekammeret 58, i hvilken lukkeventilen 59 er anbragt, er hvert forsynt med registreringsåpninger for å tillate kjølemidlet å strømme fra den respektive lukkeventil til varmekammeret 58. Det vises nå til fig. 14, hvor betjeningsrøret 324 forløper oppover til den biologiske skjermplugg 18 (som i drifts-stilling er lukket til standrøret 4 ved hjelp av pakningsringer 350) og rager et kort stykke forbi denne, og den øvre ende av røret 324 har rifler 326. Under riflene 326 har røret 324 et ringformet parti 327 av større diameter som samvirker med en ringformet utboring i den biologiske skjermplugg 18, idet partiet 327 har ringformete pakninger 329 som ligger an mot veggen i utboringen 328, hvorved røret 324 kan roteres uten å bryte integriteten av reaktorens kjølekrets. Et innvendig riflet rør-stykke 330 samvirker med riflene i røret 324, idet rørstykket 330 har ytre rifler 331 og er belastet med en fjær 332 mot nedover rettet bevegelse i en ringformet utboring 333 i den biologiske skjermplugg 18. Utboringen 333 har korte indre rifler 334. Rotasjon av røret 324 kan iverksettes ved inngrep av en (ikke vist) nøkkel ved dens øvre riflete ende, idet nøkkelen hviler på toppen av rørstykket 330 og tvinger dette nedover mot virkningen av fjæren 332 i tilstrekkelig grad til å bevirke at riflene 331 løses fra riflene 334 i den ringformete utboring 333 i den biologiske skjermplugg 18 og derved frigjør røret 324 for rotasjon ved hjelp av nøkkelen. Når den ønskede stilling av betjeningsrøret 324 er oppnådd, tillater opphevelsen av trykket nedover på nøkkelen at rørstykket 330 heves og ved inngrep av riflene 331 og 334 låses røret 324 i sin justerte stilling. The shut-off valve and its operating mechanism will now be described with reference to figures 12, 13 and 14. The fuel element unit 19 as shown in fig. 12, and of which the stop valve 59 forms a part, comprises a continuous chain of fuel elements 51 connected by means of a spacer 315 to the neutron shielding and scattering plug 52, which plug itself is attached by means of a spacer 317 to a device 318 which largely consists of a tubular support piece 319 which has the shut-off valve 59 at its lower end and is attached at its upper end to the biological shield plug 18. In the normal position of the fuel element unit 19 in the reactor, the shut-off valve 59 is located close to the upper transverse wall of the heating chamber 58 so that the closing valve 59 is inside this. Coolant flows upwards inside the fuel elements 51 (a suitable fuel element is, for example, the second embodiment shown and described in Belgian patent no. 575,083) in contact with the fuel rods therein and passes upwards through the neutron scattering plug 52 to the shut-off valve 59 from where it passes outwards to the heating chamber 58. The closing valve 59 is shown in more detail in fig. 13 and consists of a pipe piece 321 provided with openings 322 and a screw-threaded collar 323 which engages with external screw threads on an operating pipe 324 which extends upwards and axially inside the tubular support piece 319. The walls of the support piece 319 is also provided with openings 325 at its lower end, and rotation of the operating pipe 324 serves to move the pipe piece 321 axially so that the openings 322 in this alternate their positions in relation to the openings 325 in the support piece 319 in order to control the outgoing coolant flow. Calandric tubes 311 in the heating chamber 58, in which the closing valve 59 is placed, are each provided with registration openings to allow the coolant to flow from the respective closing valve to the heating chamber 58. Referring now to fig. 14, where the operating tube 324 extends upwards to the biological screen plug 18 (which in the operating position is closed to the standpipe 4 by means of sealing rings 350) and projects a short distance past this, and the upper end of the tube 324 has rifles 326. Below the rifles 326, the tube 324 has an annular part 327 of a larger diameter which cooperates with an annular bore in the biological shield plug 18, the part 327 having annular gaskets 329 which rest against the wall in the bore 328, whereby the tube 324 can be rotated without breaking the integrity of the reactor cooling circuit. An internally fluted tube piece 330 interacts with the flutes in the tube 324, the tube piece 330 having outer flutes 331 and being loaded with a spring 332 against downward movement in an annular bore 333 in the biological shield plug 18. The bore 333 has short internal rifles 334 Rotation of the tube 324 can be effected by engagement of a key (not shown) at its upper knurled end, the key resting on top of the tube piece 330 and forcing it downward against the action of the spring 332 sufficiently to cause the knurls 331 to disengage from the rifles 334 in the annular bore 333 in the biological screen plug 18 and thereby frees the tube 324 for rotation by means of the key. When the desired position of the operating tube 324 has been achieved, the release of the downward pressure on the key allows the tube piece 330 to be raised and by engagement of the rifles 331 and 334, the tube 324 is locked in its adjusted position.

Betjeningsrøret 324 for lukkeventilen 59 kan, i stedetfor å være i inngrep med The operating pipe 324 for the closing valve 59 can, instead of being engaged with

en skruegj enget krave på lukkeventilens rørstykke 321, alternativt være fastkilt til dette rørstykke 321, hvorved rørstykket 321 i stedet for å senkes eller heves ved rotasjon av driftsstaven 324, blir rotert slik at åpningene 322, 325 i lukkeventilens rør-stykke 321, henholdsvis understøttelses-delen 319 føres inn og ut av stilling med hverandre. a screw-threaded collar on the shut-off valve pipe piece 321, alternatively be wedged to this pipe piece 321, whereby the pipe piece 321 instead of being lowered or raised by rotation of the operating rod 324, is rotated so that the openings 322, 325 in the shut-off valve pipe piece 321, respectively support - part 319 is moved in and out of position with each other.

Betjeningsrøret 324 utgjør hensiktsmessig en foring for termoelementlednin-ger, hvor to slike ledninger 342 er vist som et eksempel i fig. 14. The operating pipe 324 conveniently constitutes a liner for thermocouple lines, where two such lines 342 are shown as an example in fig. 14.

Den nederste skjerm i påfyllingsmaskinen kan fjernes for å muliggjøre adkomst til den teleskopiske koblingsdel for kobling av denne til henholdsvis fra den biologiske skjemplugg 18 for brenselselementenheten 19 og skal nå bli beskrevet under henvisning til figurene 15 og 16. Bunnpartiet 410 for påfyllingsmaskinen 1 inneholder nesestykkene 3 og 86 av maskinen og sitter over påfyllingsnivået 5 for reaktoren. Partiet 410 har skjerming 412 The bottom screen in the filling machine can be removed to enable access to the telescopic coupling part for connecting this to or from the biological shield plug 18 for the fuel element unit 19 and will now be described with reference to figures 15 and 16. The bottom part 410 of the filling machine 1 contains the nose pieces 3 and 86 of the machine and sits above filling level 5 for the reactor. The lot 410 has shielding 412

med en avskåret del 413 ved sin nedre ende with a cut-off portion 413 at its lower end

for å oppta ytterligere skjerming 414 som to occupy additional shielding 414 which

kan beveges vertikalt på en aksel 415 for å lukke gapet mellom partiet 410 og overflaten 5. I fig. 15 er nesestykket 3 vist sen-ket inn i en åpning 438 for å komme i inngrep med et standrør 4 (ikke vist i fig. 15 men vist i fig. 1C). can be moved vertically on a shaft 415 to close the gap between the part 410 and the surface 5. In fig. 15, the nose piece 3 is shown lowered into an opening 438 to engage a standpipe 4 (not shown in fig. 15 but shown in fig. 1C).

Skjermen 412 er bygget opp av en se-rie blokker 439a, b, c, d som er avtrappet for å forhindre fri bane for stråling som unnslipper fra maskinen. Blokkene 429a og 439b er trappet slik at de kan beveges relativt til det resterende av skjermingen 412 og kan åpnes for å tillate adkomst for heisegearet. De flyttbare blokker 439a og 439b er i fig. 16 vist forbundet med hoved-skjermen 12 ved hjelp av et hengsel 440. Under blokkene 439a og 439b og anbragt i en boring 413' i disse er en ytterligere The screen 412 is made up of a series of blocks 439a, b, c, d which are staggered to prevent a free path for radiation escaping from the machine. The blocks 429a and 439b are stepped so that they can be moved relative to the remainder of the shield 412 and can be opened to allow access for the hoist gear. The movable blocks 439a and 439b are in fig. 16 shown connected to the main screen 12 by means of a hinge 440. Below the blocks 439a and 439b and placed in a bore 413' in these is a further

skjerm 441 tilsvarende den ytterligere screen 441 corresponding to it further

skjerm 414 som er forbundet med hoved-skjermen 412. Den ytterligere skjerm 441 screen 414 which is connected to the main screen 412. The additional screen 441

er forbundet med blokken 439a ved hjelp is connected to the block 439a by means

av aksler 442 og kan heves og senkes ved of axles 442 and can be raised and lowered by

hjelp av et drivgear 443 som påvirkes med by means of a drive gear 443 which is affected with

et håndtak 444. Den ytterligere skjerming a handle 444. The further shielding

414, 441 er forsynt med dempere 445 som 414, 441 are provided with dampers 445 which

er løst festet til skjermene 414, 441 for å is loosely attached to the screens 414, 441 to

oppta uregelmessigheter på overflaten 5 record surface irregularities 5

ved senkning av skjermene 414 og 441. by lowering screens 414 and 441.

Den indre skjerming er fortrinnsvis av The internal shielding is preferably off

støpejern og'den ytre skjermingen er av egnet kjernefysisk skjermematerial. cast iron and the outer shielding is of suitable nuclear shielding material.

Påfyllingsmaskinen kan bli bragt i stilling slik at et av nesestykkene 3, 86 er på The filling machine can be brought into position so that one of the nose pieces 3, 86 is on

linje med standrøret 4 eller med et lederrør line with the standpipe 4 or with a guide pipe

til en lagringsinnretning (henvist til i det to a storage device (referred to therein

ovenstående under beskrivelse av driften). above under description of operation).

I denne hensikt har maskinen hjul 450 For this purpose, the machine has wheels 450

(fig. 1C) drevet over reduksjonsgear fra (fig. 1C) driven via reduction gear from

en elektrisk motor 451, idet hjulene 450 går an electric motor 451, as the wheels 450 run

på (ikke viste) skinner anordnet på påfyllingsnivået slik at de er utenfor området for standrørene, idet maskinen spri-ker over dette området. Dette tillater at on (not shown) rails arranged at the filling level so that they are outside the area of the standpipes, as the machine spreads over this area. This allows that

maskinen beveges langsetter. For tvers-gående bevegelse er trykktanken 2 og dens the machine is moved further. For transverse movement, the pressure tank is 2 and its

tilhørende nesestykker, skjermer, magasi-ner, kj ølekretser etc. montert på et stativ associated nosepieces, screens, magazines, cooling circuits etc. mounted on a stand

452 som har hjul 453 som er drevet over 452 which has wheel 453 which is driven over

reduksjonsgear fra koblete motorer 454 (fig. reduction gear from coupled motors 454 (fig.

IB) og som går på skinner 455 som er i IB) and which runs on rails 455 which are in

rett vinkel til skinnene på hvilke hjulene right angle to the rails on which the wheels

450 løper. 450 runners.

Claims

1. Combination of gas-cooled nuclear reactor with fuel elements contained in a coolant carrying housing and refueling machine with a pressure vessel arranged to be connected to a refueling channel,

a fuel element magazine arranged inside the pressure vessel and devices for supplying refrigerant under pressure to the interior of the pressure vessel, characterized by the use of pump (26) and channel devices (21, 38) which are connected to the filling machine (1) ) and which can be operated during the transfer of a fuel element (51) from the reactor core (54) to the storage magazine (6) and is designed to drive coolant which is supplied to the pressure vessel (2) into the reactor over the outside of the fuel element housing (51a) as that it collides with the coolant flow through the reactor and guide devices (58) which are connected to the reactor and arranged to guide a return flow of coolant from the reactor into the storage magazine (6) in the opposite direction along the inside of the fuel element housing (51a).

2. Combination as stated in claim 1, characterized in that at least part of the coolant that is driven into the reactor over the outside of the fuel element housing (51a) is first cooled by means of a cooling device (30) and then guided by means of flow guide devices, e.g. the branch channel (33) and the part (16), so that it is brought into heat exchange conditions with the connection (3) between the pressure vessel (2) and a fuel filling channel (4).

3. Combination as set forth in claim 1 or 2, characterized by a restriction unit (20) arranged inside the pressure vessel to form a connection with the housing (51a) of a fuel element (51) to contain coolant flowing from the pressure vessel ( 2) into the reactor separated from coolant that returns from the reactor to the pressure vessel.