NO142458B

NO142458B - VERTICAL, Hanging Centrifugal Pump.

Info

Publication number: NO142458B
Application number: NO4770/73A
Authority: NO
Inventors: Friedrich Pracht
Original assignee: Wernert & Co Kg H
Priority date: 1972-12-19
Filing date: 1973-12-13
Publication date: 1980-05-12
Also published as: FI53346B; ATA1031973A; DE2262017A1; GB1406559A; AT327688B; ES421596A1; NL166523C; DE2262017B2; BE808556A; DE2262017C3; CH570557A5; FR2211058A5; SE407100B; DK133633B; IT1005521B; FI53346C; NL166523B; NL7317411A; NO142458C; DK133633C

Description

Anordning for bruk i forbindelse med gasskjølte kjernereaktorer. Device for use in connection with gas-cooled nuclear reactors.

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for høytemperaturs gasskjølte The present invention relates to a device for high-temperature gas cooling

kjernereaktorer hvor det er sørget for ut-trekking av flyktige fisjonsprodukter fra nuclear reactors from which volatile fission products have been extracted

reaktorbrenselelementene i reaktor kjernen the reactor fuel elements in the reactor core

ved hjelp av en såkalt rensegass-strøm av by means of a so-called cleaning gas flow of

kjølegass som trekkes gjennom brenselelementene og dnn i bæreanordningen for cooling gas which is drawn through the fuel elements and dnn in the carrier device for

disse og som så kan føres til et renseanlegg. these and which can then be taken to a treatment plant.

Deretter kan renset gass føres tilbake til Purified gas can then be fed back to

hovedmengden av reaktor-kjølemidlet. the bulk of the reactor coolant.

Oppfinnelsen angår særlig en kjernereaktor av den art som er beskrevet i First An-nual Report of the O.E.E.C. High Tempera-ture Gas Cooled Reactor Project, Juli 1960. Oppfinnelsen går derfor ut på en anordning som omfatter et kammer for utskillelse av eventuelle faste partikler fra et an-tall rensegass-strømmer som føres gjennom og ut fra adskilte brenselelementer eller brenselelement-enheter og inn i deres The invention relates in particular to a nuclear reactor of the kind described in the First Annual Report of the O.E.E.C. High Temperature Gas Cooled Reactor Project, July 1960. The invention therefore concerns a device which comprises a chamber for the separation of any solid particles from a number of purge gas streams which are passed through and out of separate fuel elements or fuel element units and into theirs

bæreanordninger og derfra føres gjennom carrying devices and from there are passed through

rør som er forbundet med et anlegg for pipe which is connected to a facility for

rensing og/eller uttagning av prøver av fisjonsprodukter. I tilfelle av en utilsiktet cleaning and/or taking samples of fission products. In the event of an accidental

lekkasje av kjølegass inn i hvilken som leakage of refrigerant gas into which

helst av rensegass-strømmene inne i re-aktoren f. eks. på grunn av et brenselelement sitter dårlig i sin bæring, kan det preferably of the purge gas flows inside the reactor, e.g. due to a fuel element sitting badly in its bearing, it can

bli alvorlig forstyrrelse 1 strømnings-for-holdene. become serious disorder 1 flow-for the teams.

I henhold til foreliggende oppfinnelse According to the present invention

er kammeret for utskillelsen av de faste is the chamber for the excretion of the solids

partikler fra gasstrømmen utstyrt med en dobbeltvegget rørledning hvis indre rom er tilsluttet kammeret gjennom en strøm-ningsbegrensningsåpning og hvis ringformete rom som dannes av rørledningens dobbelte vegger er forbundet med kammeret gjennom åpninger og med et prøve-sted. particles from the gas stream equipped with a double-walled pipeline whose inner space is connected to the chamber through a flow restriction opening and whose annular space formed by the double walls of the pipeline is connected to the chamber through openings and to a sample site.

Anordningen er hensiktsmessig utført slik at kammeret er utformet som et sylinderformet syklonsepareringskammer med en tangential inngangsåpning for gass, og at den dobbeltveggete rørledning er sentralt anbragt i kammeret med strømnings-begrensningsåpningen i kammerets akseparti og har en skjerm som rager radialt utover, hvorved det sikkert unngås faste partikler vil bevirke gjenstøping når de blir ført med 4 rensegass-strømmen gjennom et brenselelement eller en brenselelement-enhet. The device is suitably designed so that the chamber is designed as a cylindrical cyclone separation chamber with a tangential inlet opening for gas, and that the double-walled pipeline is centrally located in the chamber with the flow-limiting opening in the axial part of the chamber and has a screen that projects radially outwards, whereby it is certainly avoided solid particles will cause recasting when carried with the 4 purge gas flow through a fuel element or fuel element assembly.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen kan anbringes direkte i forbindelse med en brenselelement-bærer, men kan også anbringes på et hvilket som helst sted mellom et brenselelement og det anlegg hvor selve rensingen eller prøvetagningen utføres. The device according to the invention can be placed directly in connection with a fuel element carrier, but can also be placed at any place between a fuel element and the facility where the actual cleaning or sampling is carried out.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nær-mere under henvisning til vedføyete skje-matiske tegninger hvor fig. 1 viser et ak-sialsnitt gjennom en del av en anordning 1 henhold til oppfinnelsen innsatt i en bærer av et brenselelement, og fig. 2 viser en endret utførelse av den anordning som er vist i fig. 1. The invention will now be described in more detail with reference to the attached schematic drawings where fig. 1 shows an axial section through part of a device 1 according to the invention inserted in a carrier of a fuel element, and fig. 2 shows a modified embodiment of the device shown in fig. 1.

I den anordning som er vist i fig. 1 omfatter brenselelementbæreren 1 en nedre del la som er understøttet d en gitterplate 2 og en brenselelement-bæredel lb som strekker seg oppover fra den nedre del la inn i reaktorkjernen hvor den, under bruk, understøtter et knippe av brenselelementer som ikke er vist. Hvert brenselelement er av den art som har spaltbart kjernema-terial båret på en grafittstav og inneslut-tet av en sylinderformet brenselelementbe-holder av grafitt. Brenselelementbeholde-ren er lukket ved sin øvre ende ved hjelp av en porøs plugg mens en åpning i den nedre ende setter det ringformete rom mellom det spaltbare material og brensel-beholderen i forbindelse med en samleka-nal i en kjegleformet setedel som holder elementet på plass på delen lb. En boring 3 i delen lb står ved sin øvre ende i forbindelse med samlekanalen og ved sin nedre ende med et kammer 4 inne i den nedre del la av bæreren 1. Et utløpsrør 5 setter det indre av kammeret 4 i forbindelse med et anlegg for rensing av fisjonsprodukter. En rensegass-strøm blir ført gjennom systemet ved hjelp av en pumpe som ligger etter renseanlegget. In the device shown in fig. 1, the fuel element carrier 1 comprises a lower part la which is supported by a grid plate 2 and a fuel element carrier part lb which extends upwards from the lower part la into the reactor core where, during use, it supports a bundle of fuel elements which is not shown. Each fuel element is of the type that has fissile core material carried on a graphite rod and enclosed by a cylindrical graphite fuel element container. The fuel element container is closed at its upper end by means of a porous plug while an opening at the lower end places the annular space between the fissile material and the fuel container in connection with a collecting channel in a cone-shaped seat part which holds the element in place on part lb. A bore 3 in part lb is connected at its upper end to the collection channel and at its lower end to a chamber 4 inside the lower part la of the carrier 1. An outlet pipe 5 connects the interior of the chamber 4 to a facility for cleaning of fission products. A cleaning gas stream is led through the system by means of a pump located after the cleaning system.

For å innføre trykkfall i rensegass-veien foran renseanlegget er der anordnet en strømningsbegrensningsåpning 6 i kammeret 4 og for å unngå sperring av denne åpning er kammeret 4 utført som et syklon-kammer. In order to introduce a pressure drop in the cleaning gas path in front of the cleaning plant, a flow restriction opening 6 is arranged in the chamber 4 and to avoid blocking of this opening, the chamber 4 is designed as a cyclone chamber.

I denne hensikt er boringen 3 satt i forbindelse med kammeret 4 gjennom et hull 3a som er boret tangensialt til den øvre del av veggen i kammeret 4 slik at rensegassen vil komme inn i kammeret med en virvlende bevegelse om kammer-aksen. For this purpose, the bore 3 is connected to the chamber 4 through a hole 3a which is drilled tangentially to the upper part of the wall in the chamber 4 so that the cleaning gas will enter the chamber with a swirling movement about the chamber axis.

Utløpsrøret 5 kommer inn i kammeret 4 fra dets nedre ende og strekker seg koaksialt inne i kammeret og ender nær den øvre ende av dette. Åpningen 6 er tildannet i en konisk hette 7 som passer over endedelen av røret 5 inne i kammeret og bæres ved hjelp av en hylse 8 som er anbragt i bunnen av kammeret 4 og strekker seg koaksialt med røret 5. En utvendig skulder 8a med konisk overside er tildannet på hylsen 8 i et område omtrent midt på lengden. The outlet pipe 5 enters the chamber 4 from its lower end and extends coaxially inside the chamber and ends near the upper end thereof. The opening 6 is formed in a conical cap 7 which fits over the end part of the tube 5 inside the chamber and is carried by means of a sleeve 8 which is placed in the bottom of the chamber 4 and extends coaxially with the tube 5. An external shoulder 8a with a conical top is formed on the sleeve 8 in an area approximately in the middle of the length.

Mellom skulderen 8a og hetten 7 har hylsen 8 en rekke radiale åpninger 9 som setter kammeret 4 i forbindelse med en ringformet klaring 10 mellom hylsen 8 og røret 5 i aksial retning nedover fra åpningen 9 til bunden av kammeret 4. Between the shoulder 8a and the cap 7, the sleeve 8 has a series of radial openings 9 which connect the chamber 4 with an annular clearance 10 between the sleeve 8 and the tube 5 in the axial direction downwards from the opening 9 to the bottom of the chamber 4.

Et hull 11 som er boret gjennom kam-merbunden setter klaringen i forbindelse med et prøvetagningsrør 12. Dette er forbundet med en prøvetagningsventil som ikke er vist. A hole 11 drilled through the chamber bottom connects the clearance to a sampling tube 12. This is connected to a sampling valve that is not shown.

Under drift blir en strøm av rensegass trukket gjennom hullet 3a inn i kammeret 4 med en virvlende bevegelse. De tyngre faste partikler blir ved sentrifugalkraften kastet utover mot innsiden av veggen i kammeret 4 mens gassen som er omtrent fri for partikler føres gjennom åpningen 6 inn i og gjennom utløpsrøret 5 og for-later derved rommet 4. Resten av gassen som inneholder partikler blir virvlet rundt inne i kammeret 4 mens partiklene faller ned i den nedre del av kammeret hvor de holdes tilbake ved hjelp av skulderen 8a slik at de ikke igjen rives med av gassen. During operation, a stream of cleaning gas is drawn through the hole 3a into the chamber 4 with a swirling movement. The heavier solid particles are thrown outwards towards the inside of the wall in the chamber 4 by the centrifugal force, while the gas which is approximately free of particles is led through the opening 6 into and through the outlet pipe 5 and thereby leaves the chamber 4. The rest of the gas containing particles is swirled around inside the chamber 4 while the particles fall into the lower part of the chamber where they are held back by means of the shoulder 8a so that they are not again carried away by the gas.

Når det trenges en prøve av rensegassen, blir denne tatt ut fra det ringformete When a sample of the cleaning gas is needed, this is taken from the annular

rom mellom hylsen 8 og kammerveggen space between the sleeve 8 and the chamber wall

gjennom åpningen 9, den ringformete klaring 10, hullet 11 og prøvetagningsrøret 12. Dette rør kan være forbundet med en prø-vetagningsanordning slik som beskrevet i patent nr. 103 847. through the opening 9, the annular clearance 10, the hole 11 and the sampling tube 12. This tube can be connected to a sampling device as described in patent no. 103 847.

I en endret utførelse av den anordning som er beskrevet ovenfor er kammerenhe-ten, som vist i fig. 2, anordnet inne i en In a modified version of the device described above, the chamber unit, as shown in fig. 2, arranged inside a

hylse 13 som er festet i en klemåpning 14 sleeve 13 which is fixed in a clamping opening 14

og er lukket ved sin nedre ende ved hjelp av en plugg 15 med en aksial kanal 15a og en trang boring 15b. Et fast rør 16 rager inn i den nedre ende av kanalen 15a som derved settes i forbindelse med et anlegg som ikke er vist for å rense rensegassen for fisjonsprodukter. Et prøveuttagnings-rør 17 setter den nedre ende av boringen 15b i forbindelse med en prøveuttagnings-ledning som ikke er vist. Kanalen 15a og boringen 15b strekker seg gjennom et sentralt fremspring 15c som er konsentrisk med pluggen 15. Syklonkammeret 18 er tildannet inne i den nedre del av brensel-elementbærestaven 19 med delen 19a i skyvepasning inne i hylsen 13. Staven 19 har en aksial boring 20 som setter rense-gasskanalene i brenselelementene i forbindelse med syklonkammeret 18 gjennom en tangential åpning 21 i kammerveggen på samme måte som i den anordning som er vist i fig. 1. and is closed at its lower end by means of a plug 15 with an axial channel 15a and a narrow bore 15b. A fixed pipe 16 protrudes into the lower end of the channel 15a which is thereby connected to a plant that is not shown for purifying the purge gas of fission products. A sampling tube 17 connects the lower end of the bore 15b to a sampling line that is not shown. The channel 15a and the bore 15b extend through a central projection 15c which is concentric with the plug 15. The cyclone chamber 18 is formed inside the lower part of the fuel element support rod 19 with the part 19a in sliding fit inside the sleeve 13. The rod 19 has an axial bore 20 which puts the cleaning gas channels in the fuel elements in connection with the cyclone chamber 18 through a tangential opening 21 in the chamber wall in the same way as in the device shown in fig. 1.

Det sentrale fremspring 15c bærer de utvidete ender av to konsentriske rør 22, 23 som strekker seg aksialt inne i kammeret 18, idet det ytre rør 22 ved sin øvre ende ender i en åpning 24 nær den øvre ende av kammeret 18 mens dets nedre utvidete ende har en skulder 22a som lukker bunden av kammeret 18. The central projection 15c carries the expanded ends of two concentric tubes 22, 23 which extend axially inside the chamber 18, the outer tube 22 at its upper end terminating in an opening 24 near the upper end of the chamber 18 while its lower expanded end has a shoulder 22a which closes the bottom of the chamber 18.

Det øvre endeparti av røret 23 er gjen-get inn i det ytre rør 22 nedenfor åpningen 24 og langsgående spor 23a i dets ytre overflate danner aksiale kanaler mellom disse konsentriske rør. Ved sine øvre ender står disse kanaler i forbindelse med det indre av kammeret 18 gjennom åpninger 25 i røret 22 mens de ved sine nedre ender står i forbindelse med den trange boring 15b gjennom kanaler 26 og 27. The upper end part of the tube 23 is threaded into the outer tube 22 below the opening 24 and longitudinal grooves 23a in its outer surface form axial channels between these concentric tubes. At their upper ends, these channels are connected to the interior of the chamber 18 through openings 25 in the pipe 22, while at their lower ends they are connected to the narrow bore 15b through channels 26 and 27.

Det forstørrete nedre endeparti av rø-ret 22 er konisk avtrappet ved 22b like overfor et komplementært avtrappet inn-føringsparti 19b på bunndelen 19a. Skulderen 22a på røret 22 tjener til å holde de koniske partier 22b, 19b i avstand fra hverandre slik at det mellomliggende rom danner et ringformet sete for den koniske utbrettede ende av en hylse 29 av kera-mikk eller annet material som tåler varme og å bære den i avstand fra det ytre rør 22 for derved å danne et varmeisolasjons-rom 29. The enlarged lower end part of the tube 22 is conically stepped at 22b just opposite a complementary stepped introduction part 19b on the bottom part 19a. The shoulder 22a of the tube 22 serves to keep the conical portions 22b, 19b at a distance from each other so that the intermediate space forms an annular seat for the conical extended end of a sleeve 29 of ceramic or other material that can withstand heat and to carry it at a distance from the outer tube 22 to thereby form a thermal insulation space 29.

Den øvre ende av hylsen 28 er under-støttet av en skulder 30 på røret 22. Om-kretsen av hylsen 28 er utformet med en konisk skjerm 31 som i form og funksjon svarer til skulderen 8a i fig. 1. The upper end of the sleeve 28 is supported by a shoulder 30 on the tube 22. The circumference of the sleeve 28 is designed with a conical screen 31 which in form and function corresponds to the shoulder 8a in fig. 1.

Driften av den anordning som er vist i fig. 2 ligner den som er beskrevet under henvisning til fig. 1, men har konstruk-tive fordeler ved at røret 22 er effektivt varmeisolert ved hjelp av hylsen 28 som kan være utsatt for meget høye tempera-turer på grunn av fisjonsprodukter som er utfelt på den. Hvis det i tillegg hertil skulle være nødvendig å kunne trekke syklon-kammerenheten ut av bæregitteret tillater anordningen i fig. 2 at røret 22 trekkes ut sammen med resten av enheten mens det tilsvarende rør 5 i fig. 1 er festet til en fast del av anordningen. The operation of the device shown in fig. 2 is similar to that described with reference to fig. 1, but has constructive advantages in that the tube 22 is effectively thermally insulated by means of the sleeve 28 which can be exposed to very high temperatures due to fission products that have been deposited on it. If, in addition to this, it should be necessary to be able to pull the cyclone chamber unit out of the support grid, the device in fig. 2 that the pipe 22 is pulled out together with the rest of the unit, while the corresponding pipe 5 in fig. 1 is attached to a fixed part of the device.

Claims

1. Device comprising a chamber for separating any solid particles from gas that is passed through fuel elements or fuel element units in a nuclear reactor for cooling or absorption of fission products, characterized in that the chamber (4) is equipped with a double-walled pipeline whose inner space is connected to the chamber through a flow restriction opening (6) and whose annular space formed by the double walls (5, 8) of the pipeline is connected to the chamber (4) through openings (9) and to a test site.

2. Device as stated in claim 1, characterized in that the chamber (4) is designed as a cylindrical cyclone separation chamber with a tangential inlet opening (3a) for gas, and that the double-walled pipeline is centrally located in the chamber with the flow restriction opening (6) in the axis part of the chamber and has a screen (8a) which projects radially outwards.

3. Device as stated in claims 1-2, characterized in that at least part of the double-walled pipeline is surrounded by a sleeve of a ceramic material.

4. Device as stated in claims 1-3, characterized in that it is located inside a carrier for each of the fuel element units and can be released together with the carrier from the reactor grid plate.