NO142458B - Vertikal, hengende sentrifugalpumpe. - Google Patents

Description

Anordning for bruk i forbindelse med gasskjølte kjernereaktorer.

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for høytemperaturs gasskjølte

kjernereaktorer hvor det er sørget for ut-trekking av flyktige fisjonsprodukter fra

reaktorbrenselelementene i reaktor kjernen

ved hjelp av en såkalt rensegass-strøm av

kjølegass som trekkes gjennom brenselelementene og dnn i bæreanordningen for

disse og som så kan føres til et renseanlegg.

Deretter kan renset gass føres tilbake til

hovedmengden av reaktor-kjølemidlet.

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

bæreanordninger og derfra føres gjennom

rør som er forbundet med et anlegg for

rensing og/eller uttagning av prøver av fisjonsprodukter. I tilfelle av en utilsiktet

lekkasje av kjølegass inn i hvilken som

helst av rensegass-strømmene inne i re-aktoren f. eks. på grunn av et brenselelement sitter dårlig i sin bæring, kan det

bli alvorlig forstyrrelse 1 strømnings-for-holdene.

I henhold til foreliggende oppfinnelse

er kammeret for utskillelsen av de faste

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Når det trenges en prøve av rensegassen, blir denne tatt ut fra det ringformete

rom mellom hylsen 8 og kammerveggen

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.

I en endret utførelse av den anordning som er beskrevet ovenfor er kammerenhe-ten, som vist i fig. 2, anordnet inne i en

hylse 13 som er festet i en klemåpning 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (4)

1. Anordning som omfatter et kammer for utskillelse av eventuelle faste partikler fra gass som føres gjennom brenselelementer eller brenselelementenheter i en kjernereaktor for kjøling eller opptak av fisjonsprodukter, karakterisert ved at kammeret (4) er utstyrt med en dobbeltvegget rørledning hvis indre rom er tilsluttet kammeret gjennom en strømnings-begrensningsåpning (6) og hvis ringformete rom som dannes av rørledningens dobbelte vegger (5, 8), er forbundet med kammeret (4) gjennom åpninger (9) og med et prøvested.

2. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at kammeret (4) er utformet som et sylinderformet syklonsepareringskammer med en tangential inngangsåpning (3a) for gass, og at den dobbeltveggete rørledning er sentralt anbragt i kammeret med strømningsbegrensnings-åpningen (6) i kammerets akseparti og har en skjerm (8a) som rager radialt utover.

3. Anordning som angitt i påstand 1 —2, karakterisert ved at minst en del av den dobbeltveggete rørledning er omgitt av en hylse av et keramisk material.

4. Anordning som angitt i påstand 1 —3, karakterisert ved at den befin-ner seg inne i en bærer for hver av bren-selselementenhetene og kan frigjøres sammen med bæreren fra reaktorens gitterplate.