NO148745B - ANALOGY PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PHARMACOLOGICALLY ACTIVE DIBENZO (B, D) PYRANDER DERIVATIVES - Google Patents
ANALOGY PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PHARMACOLOGICALLY ACTIVE DIBENZO (B, D) PYRANDER DERIVATIVES Download PDFInfo
- Publication number
- NO148745B NO148745B NO763725A NO763725A NO148745B NO 148745 B NO148745 B NO 148745B NO 763725 A NO763725 A NO 763725A NO 763725 A NO763725 A NO 763725A NO 148745 B NO148745 B NO 148745B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- reactor
- path
- core
- fluid
- fuel elements
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 3
- UZVGSSNIUNSOFA-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran-1-carboxylic acid Chemical compound O1C2=CC=CC=C2C2=C1C=CC=C2C(=O)O UZVGSSNIUNSOFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 118
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 74
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 73
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 9
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 8
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 67
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910000568 zirconium hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
- C07D213/24—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
- C07D213/28—Radicals substituted by singly-bound oxygen or sulphur atoms
- C07D213/30—Oxygen atoms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
- A61P1/04—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system for ulcers, gastritis or reflux esophagitis, e.g. antacids, inhibitors of acid secretion, mucosal protectants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
- A61P25/04—Centrally acting analgesics, e.g. opioids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
- A61P25/20—Hypnotics; Sedatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
- A61P37/02—Immunomodulators
- A61P37/06—Immunosuppressants, e.g. drugs for graft rejection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
- A61P9/12—Antihypertensives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/01—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by replacing functional groups bound to a six-membered aromatic ring by hydroxy groups, e.g. by hydrolysis
- C07C37/055—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by replacing functional groups bound to a six-membered aromatic ring by hydroxy groups, e.g. by hydrolysis the substituted group being bound to oxygen, e.g. ether group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
- C07C43/02—Ethers
- C07C43/20—Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C43/205—Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring the aromatic ring being a non-condensed ring
- C07C43/2055—Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring the aromatic ring being a non-condensed ring containing more than one ether bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/004—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with organometalhalides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/12—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
- C07D303/18—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by etherified hydroxyl radicals
- C07D303/20—Ethers with hydroxy compounds containing no oxirane rings
- C07D303/22—Ethers with hydroxy compounds containing no oxirane rings with monohydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
- C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D311/04—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
- C07D311/06—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 2
- C07D311/08—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 2 not hydrogenated in the hetero ring
- C07D311/16—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 2 not hydrogenated in the hetero ring substituted in position 7
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
- C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D311/04—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
- C07D311/06—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 2
- C07D311/08—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 2 not hydrogenated in the hetero ring
- C07D311/18—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 2 not hydrogenated in the hetero ring substituted otherwise than in position 3 or 7
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
- C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D311/04—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
- C07D311/06—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 2
- C07D311/20—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 2 hydrogenated in the hetero ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
- C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D311/04—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
- C07D311/22—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
- C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D311/78—Ring systems having three or more relevant rings
- C07D311/80—Dibenzopyrans; Hydrogenated dibenzopyrans
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Immunology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Pyrane Compounds (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Kj ernereaktor. Nuclear reactor.
Foreliggende oppfinnelse angår kjerne- The present invention relates to core
reaktorer med heterogent i kjernen anord- reactors with heterogeneous core devices
net brensel som er fisjonerbart ved reaksjon med modererte neutroner og som er bereg- net fuel which is fissionable by reaction with moderated neutrons and which is calculated
net på å bli kjølt av et fluidum som også net on being cooled by a fluid which also
virker som moderator for kjernen. acts as a moderator for the core.
Det er kjent mange reaktorer med Many reactors are known
vannkjølt moderator, og disse betegnes ofte som trykkvannsreaktorer og kokende vann reaktorer. I slike reaktorer strømmer van- water-cooled moderator, and these are often referred to as pressurized water reactors and boiling water reactors. In such reactors, water flows
ligvis trykkvannet eller det kokende vann opp gjennom kjernen i én bane, men det er også kjent å føre trykkvann slik at det virker som kjølemiddel og moderator, først ned gjennom en ytre kjernesone og der- naturally the pressurized water or the boiling water up through the core in one path, but it is also known to pass pressurized water so that it acts as a coolant and moderator, first down through an outer core zone and then
etter opp gjennom det sentrale gjenværen- after up through the central residual
de område av kjernen. the area of the nucleus.
Slike reaktorer såvel som kjernereak- Such reactors as well as nuclear reactors
torer i alminnelighet blir som regel styrt av neutron-absorberende styrestaver. Da imidlertid bruken av styrestaver medfører en rekke ulemper, er andre styremåter for reaktorer blitt forsøkt. En alternativ me- Tors are generally controlled by neutron-absorbing control rods. However, since the use of control rods entails a number of disadvantages, other control methods for reactors have been tried. An alternative me-
tode til styring av en reaktor er foreslått i tysk utlegningsskrift nr. 1 020 127 der kjernereaktoren styres ved variasjon av konsentrasjonen av gassformet fluidum i kjernen når det gassf ormede fluidum inne- method for controlling a reactor is proposed in German specification no. 1 020 127, where the nuclear reactor is controlled by varying the concentration of gaseous fluid in the core when the gaseous fluid contains
holder en begrenset brøkdel av de hydrogenatomer som er nødvendig for den øns- holds a limited fraction of the hydrogen atoms necessary for the desired
kede moderasjon. bored moderation.
I henhold til utlegningsskriftet, flyter According to the layout document, floating
det gassf ormede fluidum gjennom kjernen i spesielle passasjer som er en del av strøm-ningssystemet og er skilt fra det normale kjølesystem for brenselet, og de er også the gaseous fluid through the core in special passages which are part of the flow system and are separated from the normal cooling system for the fuel, and they are also
skilt fra kjernens normale moderator-an- separated from the core's normal moderator-an-
ordning. arrangement.
f f
Ved foreliggende oppfinnelse har man In the present invention, one has
gått en annen vei, og oppfinnelsen er kjen- went a different way, and the invention is known
netegnet ved at reaktoren er innrettet til at det gassformede fluidum i en første bane i kjernen føres som et kjølefluidum over en del brenselelementer, i en annen bane fø- characterized by the fact that the reactor is designed so that the gaseous fluid in a first path in the core is carried as a cooling fluid over a number of fuel elements, in a second path
res mellom brenselementene isolert fra og uten direkte varmeoverføring med disse, between the fuel elements isolated from and without direct heat transfer with them,
og i en tredje bane føres som kjølefluidum for den resterende del brenselelementer. and in a third path fuel elements are fed as cooling fluid for the remaining part.
Disse foranstaltninger, i henhold til opp- These measures, according to up-
finnelsen, leder samtidig til et antall for- the invention, leads at the same time to a number of
deler. Således vil det gassformede fluidum i berøring med brenselementene endre sin tetthet øyeblikkelig ved en forandring av yarmeavgivningen fra brenselelementene, parts. Thus, the gaseous fluid in contact with the fuel elements will change its density immediately upon a change in the energy output from the fuel elements,
hvorved uønskede forandringer i varme-avgivningshastighetene motvirkes, fordi den dermed følgende forandring av mode- whereby unwanted changes in the heat release rates are counteracted, because the resulting change in mode
ratorens eller kjølemiddelets tetthet påvir- the density of the radiator or coolant affects
ker reaktorens reaktivitet. Motvirkningen av ønskede forandringer i varmeavgiv-ningshastigheten fra brenselelementene øker jevnt over en periode, mens det gass- ker the reactivity of the reactor. The counter-effect of desired changes in the rate of heat release from the fuel elements increases steadily over a period, while the gas
formede fluidum fra første bane erstatter det gassformede fluidum i den annen bane. formed fluid from the first path replaces the gaseous fluid in the second path.
Da den annen modererende bane mottar gassf ormet fluidum som er blitt varmet opp av bare noen av brenselelementene, As the second moderating path receives gaseous fluid that has been heated by only some of the fuel elements,
vil det gassformede fluidum i den annen modererende bane være på en lavere tem- the gaseous fluid in the second moderating path will be at a lower temperature
peratur enn den temperatur ved hvilken <!>det gassformede fluidum forlater kjernen. temperature than the temperature at which <!>the gaseous fluid leaves the core.
Av denne grunn, vil det gassformede fluid- For this reason, the gaseous fluid will
um ha større tetthet og kjernen kan være mindre enn om det gassformede fluidum hadde kjølt alle brenselelementer før flu- um have greater density and the core can be smaller than if the gaseous fluid had cooled all fuel elements before flow-
idet kom inn i den modererende bane. I den as it entered the moderating lane. In the
annen modererende bane blir ikke det gassformede fluidum særlig oppvarmet, og det har i denne bane, av denne grunn, tilbøye-lighet til å gi en jevn modererende virkning over hele kjernens lengde. Det gassformede fluidum i den annen modererende bane flyter mellom brenselementene som kan ligge i fårede rør som forholdsvis tett om-slutter brenselementene, for at man skal få en passende høy strømningshastighet for det gassformede fluidum til kjøling av brenselelementene. other moderating path, the gaseous fluid is not particularly heated, and in this path, for this reason, it tends to produce a uniform moderating effect over the entire length of the core. The gaseous fluid in the second moderating path flows between the fuel elements which may lie in grooved tubes which relatively closely surround the fuel elements, in order to obtain a suitably high flow rate for the gaseous fluid for cooling the fuel elements.
I motsetning til en rekke kjente for-slag der kjølefluidet i den første bane strømmer gjennom en sentral sone eller en ytre sone av en reaktorkjerne, og i sin annen bane strømmer gjennom den ytre eller den sentrale sone av kjernen, skal det gassformede fluidum i en reaktor utført i henhold til oppfinnelsen, først strømme gjennom forede rør eller hylserør som er jevnt fordelt og fører inn i den annen bane, mens den tredje bane kan omfatte hylserør som også er jevnt fordelt og trenger inn i den annen bane. In contrast to a number of known proposals where the cooling fluid in the first path flows through a central zone or an outer zone of a reactor core, and in its second path flows through the outer or the central zone of the core, the gaseous fluid in a reactor carried out according to the invention, first flow through lined pipes or sleeve pipes which are uniformly distributed and lead into the second path, while the third path may comprise sleeve pipes which are also evenly distributed and penetrate into the second path.
I det følgende er oppfinnelsen beskre-vet under henvisning til tegningene, der: Fig. 1 viser skjematisk en kjernereaktor med en moderator-kjøleanordning. Fig. 2 er et snitt gjennom en trykk - beholder med en reaktorkjerne i det sentrale midtparti. Fig. 3 er et snitt etter linjen III-III i fig. 2 og viser den innbyrdes beliggenhet av brenselselementenes rørplater. Fig. 4 er grunnriss i større målestokk av platene i fig. 3 og viser brenselselementenes hoder. Fig. 5 viser i større målestokk noen av delene i fig. 1 mere detaljert. Fig. 6 er tverrsnitt etter linjen VI-VI i fig. 5 og viser brenselselementer og rørpla-ter med avstandsholdere. Fig. 7 er lengdesnitt i større målestokk av et lite stykke brenselselement inne i et hylserør for en tredje bane til gassf ormet fluidum. Fig. 8 er også lengdesnitt i større målestokk av et lite stykke brenselelement inne i et hylserør for en første bane til gassformet fluidum. Fig. 9 er ytterligere lengdesnitt i større målestokk av et lite stykke brenselselement i et tredje banehylserør og viser en endret utførelse. Fig. 10, 11 og 12 er grafiske kurver som det i det følgende henvises til for å lette forståelsen av beskrivelsen. Fig. 13 svarer til fig. 1, men er utstyrt med ekstra rørledninger for gassformet In the following, the invention is described with reference to the drawings, where: Fig. 1 schematically shows a nuclear reactor with a moderator cooling device. Fig. 2 is a section through a pressure vessel with a reactor core in the central middle part. Fig. 3 is a section along the line III-III in fig. 2 and shows the mutual location of the fuel elements' tube plates. Fig. 4 is a ground plan on a larger scale of the plates in fig. 3 and shows the heads of the fuel elements. Fig. 5 shows on a larger scale some of the parts in fig. 1 in more detail. Fig. 6 is a cross-section along the line VI-VI in fig. 5 and shows fuel elements and tube plates with spacers. Fig. 7 is a longitudinal section on a larger scale of a small piece of fuel element inside a sleeve tube for a third path to gaseous fluid. Fig. 8 is also a longitudinal section on a larger scale of a small piece of fuel element inside a sleeve tube for a first path to gaseous fluid. Fig. 9 is a further longitudinal section on a larger scale of a small piece of fuel element in a third track sleeve tube and shows a modified design. Fig. 10, 11 and 12 are graphical curves to which reference is made in the following to facilitate understanding of the description. Fig. 13 corresponds to fig. 1, but is equipped with additional pipelines for gaseous
fluidum for ytterligere å lette styringen av anordningen eller systemet. fluid to further facilitate the control of the device or system.
Som vist i fig. 1 er en heterogen kjernereaktor 20 plasert i en trykkbeholder 22 og slik anordnet at den kan modereres og kjøles ved hjelp av et gassformet fluidum som av en pumpe 40 drives gjennom en krets omfattende varmeutvekslere beliggende utenfor trykkbeholderen og innrettet til fra det gassformige fluidum å fjerne den varme fluidet får ved kjøling av reaktoren. Fluidet bringes til suksessivt å strømme gjennom reaktorens kjerne i en første kanal 24, en andre kanal 26 og en tredje kanal 28. As shown in fig. 1 is a heterogeneous nuclear reactor 20 placed in a pressure vessel 22 and so arranged that it can be moderated and cooled by means of a gaseous fluid which is driven by a pump 40 through a circuit comprising heat exchangers located outside the pressure vessel and arranged to remove it from the gaseous fluid heat the fluid gets when cooling the reactor. The fluid is caused to flow successively through the reactor core in a first channel 24, a second channel 26 and a third channel 28.
Reaktorkj ernen omfatter en ordnet gruppe brenselselementer som —• under hensyntagen til anordningens geometri, The reactor core comprises an ordered group of fuel elements which —• taking into account the device's geometry,
neutronmoderering og andre nødvendige neutron moderation and other necessary
faktorer — skaffer fisjonsmateriale i tilstrekkelig mengde til å sikre kontinuiteten factors — provide fission material in sufficient quantity to ensure continuity
av den kjedereaksjon av fisjonstypen som er nødvendig for reaktordrift. Anordningen av den gassformede fluidumstrøm i reaktoren er slik at gasstrømmen i sin første bane of the fission-type chain reaction necessary for reactor operation. The arrangement of the gaseous fluid flow in the reactor is such that the gas flow in its first path
gjennom kjernen kjøler en del av brenselselementene og i sin tredje bane gjennom kjernen kjøler de resterende elementer, mens den i sin annen bane passerer gjennom kjernen uten å berøre noen av brenselselementene. Det gassformede fluidum virker i alle baner selvsagt som en mode- through the core cools part of the fuel elements and in its third path through the core cools the remaining elements, while in its second path it passes through the core without touching any of the fuel elements. The gaseous fluid naturally acts in all directions as a mod-
rator. rator.
I den annen bane strømmer gassen stort sett oppover i kjernerommet som er besatt med gruppen av vertikale brenselselementer. Den tilføres reaktoren gjennom en innløpsledning 30 og passerer i den første bane gjennom kjernen nedover i parallelle strømmer i hylserør rundt brenselselementer som bare omfatter en del av det totale antall brenselselementer. Hylserørene atskiller det gassformede fluidum i den første bane fra det gassformede fluidum i den annen bane, men gassene forlater hylserørene ved deres nedre ender for å tre inn i den nedre ende av den andre bane. Fra den andre banes øvre ende trer gassen inn i de øvre ender av hylserørene rundt de resterende brenselselementer og strøm-mer i den tredje bane nedover i parallelle strømmer gjennom hylserørene som atskiller gassen i den tredje bane fra gassen i den annen bane. Derpå forlater gassen reaktoren gjennom utløpsledningen 32. In the second path, the gas flows mostly upwards into the core space which is occupied with the group of vertical fuel elements. It is supplied to the reactor through an inlet line 30 and passes in the first path through the core downwards in parallel streams in sleeve tubes around fuel elements which only comprise a part of the total number of fuel elements. The casing tubes separate the gaseous fluid in the first path from the gaseous fluid in the second path, but the gases leave the casing tubes at their lower ends to enter the lower end of the second path. From the upper end of the second path, the gas enters the upper ends of the sleeve tubes around the remaining fuel elements and flows in the third path downwards in parallel flows through the sleeve tubes which separate the gas in the third path from the gas in the second path. The gas then leaves the reactor through the outlet line 32.
Det opphetede gassfluidum strømmer derpå gjennom varmeutvekslere 34 og 36 og avgir indirekte varme til et sekundært var-meoverføringsfluidum som føres til et ikke vist forbrukssted. Varmeutvekslerne kan arbeide i serie eller som vist i parallell. Den ene varmeutveksler, 34, kan tjene som dampoverheter og den andre, 36, som re-overheter eller oppfrisker for damp. Når det gassformede moderator-kjølemiddelflu-idum forlater varmeutvekslerne 34 og 36 strømmer det gjennom en ledning 38 til innløpet for en pumpe 40 som gjennom en ledning 42 avleverer fluidet til en tredje varmeutveksler 46 som kan tjene til utvik-ling av den damp som opphetes i varmeutvekslerne 34 og 36. Etter å ha forlatt varmeutveksleren 46 strømmer fluidet tilbake til reaktoren gjennom innløpslednin-gen 30. The heated gas fluid then flows through heat exchangers 34 and 36 and emits indirect heat to a secondary heat transfer fluid which is led to a point of consumption not shown. The heat exchangers can work in series or, as shown, in parallel. One heat exchanger, 34, can serve as a steam superheater and the other, 36, as a re-superheater or refresher for steam. When the gaseous moderator-coolant fluid leaves the heat exchangers 34 and 36, it flows through a line 38 to the inlet of a pump 40 which, through a line 42, delivers the fluid to a third heat exchanger 46 which can serve to develop the steam that is heated in the heat exchangers 34 and 36. After leaving the heat exchanger 46, the fluid flows back to the reactor through the inlet line 30.
I pumpens utløpsledning 42 er anbragt en åpning 48 med et sådant gjennomstrøm-ningsareal at det oppstår en ubetydelig trykkforskjell mellom dens to sider. Før og etter denne åpning 48 danner to ledninger 50 resp. 52 forbindelser med et kammer 54 • og gjennom disse ledninger strømmer fluidet med redusert hastighet parallelt med strømmen gjennom åpningen 48. An opening 48 is arranged in the pump's outlet line 42 with such a flow-through area that an insignificant pressure difference occurs between its two sides. Before and after this opening 48 form two lines 50 resp. 52 connections with a chamber 54 • and through these lines the fluid flows at a reduced speed parallel to the flow through the opening 48.
Reaktoranlegget er utstyrt med en ledning 56 for tilførsel av det gassformede moderator-kjølemiddelfluidum. Den er forsynt med en passende regulator- eller må-leinnretning 58 og er forbundet med ledningen 38 til pumpens 40 innløp. Det er også anordnet en med en reguleringsinnretning 62 forsynt ekshaustledning60somstår i forbindelse med utløpsledningen 32. Regulato-rene 58 og 62 kan være av hvilken som helst kjent type som passer til formålet og kan omfatte kjente regulatorventiler eller pumper og det primære krav er at de skal være istand til å føre de nøyaktige forutbestemte mengder gassformet moderator-kjølemid-del-fluidum inn i eller ut av fluidumkret-sen nødvendige for å utøve en nøyaktig styrt variasjon av den totale mengde eller det totale innhold av gassformet fluidum som sirkulerer i kretsen. Det er også anordnet en sikkerhetsventil 63 som gjør det mulig for gassformet fluidum å strømme ut av kretsen gjennom ledningen 60 uten å passere gjennom regulatoren 62. Sikkerhetsventilen kan enten være automatisk eller manuelt betjent og tjener til å slippe fluidum ut av kretsen og inn i en ikke vist beholder med lavere trykk, slik at trykket i kretsen kan reduseres hurtig. The reactor plant is equipped with a line 56 for supplying the gaseous moderator coolant fluid. It is provided with a suitable regulator or measuring device 58 and is connected with the line 38 to the pump 40 inlet. There is also arranged an exhaust line 60 provided with a regulating device 62 which is in connection with the outlet line 32. The regulators 58 and 62 can be of any known type suitable for the purpose and can include known regulator valves or pumps and the primary requirement is that they must be capable of introducing the precise predetermined amounts of gaseous moderator-refrigerant sub-fluid into or out of the fluid circuit necessary to effect a precisely controlled variation of the total amount or content of gaseous fluid circulating in the circuit. A safety valve 63 is also provided which enables gaseous fluid to flow out of the circuit through line 60 without passing through the regulator 62. The safety valve can be either automatically or manually operated and serves to release fluid out of the circuit and into a container with lower pressure, not shown, so that the pressure in the circuit can be reduced quickly.
Det gassformede moderator-kjølemid-del-fluidum kan være hvilket som helst av et flertall fluider som besørger neutronmoderering ved hjelp av hydrogenatomer, eksempelvis gassformede hydrocarboner, ren hydrogengass, vanndamp eller en blan-ding av hvilken som helst av disse gasser med inerte gasser. Av i det senere omtalte grunner er vanndamp med overkritisk trykk det gassformede moderatorkjølemid-del-fluidum det her dreier seg om. The gaseous moderator-refrigerant sub-fluid may be any of a plurality of fluids which provide neutron moderation by means of hydrogen atoms, for example gaseous hydrocarbons, pure hydrogen gas, water vapor or a mixture of any of these gases with inert gases. For reasons discussed later, water vapor at supercritical pressure is the gaseous moderator refrigerant sub-fluid in question here.
Det er kjent at i en kjernereaktor, når materialet undergår fisjon, vil neutroner i ulike energiområder være tilstede i kjernen. Andelene av de totale neutroner med energi i ulike områder kan variere med de midlere energier i disse områder etter de i fig. 10 viste linjer hvor abscissen angir neutronenergier som avtar fra venstre mot høyre. Neutroner frembragt ved fisjon av et atom har et høyt energinivå og etter hvert som de vandrer inne i kjernen blir de progressivt moderert eller nedbremset av de forskjellige materialer som er tilstede i kjernen. Når de nedbremses passerer de gjennom et område for resonansreaksjons-energi, hvor fertilt materiale i kjernen kan fange opp neutroner og på denne måte frembringe ekstra fisjonsmateriale av fertilt materiale. Ved lavere neutronenergier, dvs. etter resonansområdet, ligger det termiske energiområde som inneholder, de neutroner som svarer for den største del fisjoner. Som man vil forstå går en del av neutronene tapt ved uproduktiv absorbsjon i kjernematerialene, ved eventuell dannelse av forgiftingsstoffer og ved lek-kasje. Det har vist seg at forholdet mellom mengden av neutroner i området for resonansreaksjoner og i det termiske reaksjons-område kan endres ved å variere den moderering, dvs. hastigheten på nedbremsin-gen, som neutronene utsettes for. Hvis således neutronene utsettes for en forholdsvis kraftig moderering vil den relative mengde av neutroner innenfor de forskjellige energiområder omtrent svare til det som er vist med den stiplede linje 65 i fig. 10, hvorav fremgår at neutronmengden i det termiske energiområde er forholdsvis høy, mens den i området for resonansreaksjon er forholdsvis lav. Hvis modereringen på den annen side skulle være forholdsvis lav vil mengden av neutroner i de forskjellige energiområder omtrent svare til det som er vist med den helt opptrukne linje 64, som viser færre neutroner i det termiske energiområde enn i det foran nevnte tilfelle og flere neutroner i området for resonansreaksjon enn i det nevnte tilfelle. It is known that in a nuclear reactor, when the material undergoes fission, neutrons in different energy ranges will be present in the core. The proportions of the total neutrons with energy in different areas can vary with the average energies in these areas according to those in fig. 10 showed lines where the abscissa indicates neutron energies that decrease from left to right. Neutrons produced by fission of an atom have a high energy level and as they travel inside the nucleus they are progressively moderated or slowed down by the various materials present in the nucleus. When they are slowed down, they pass through an area of resonance reaction energy, where fertile material in the core can capture neutrons and in this way produce additional fission material of fertile material. At lower neutron energies, i.e. after the resonance range, lies the thermal energy range which contains the neutrons responsible for the largest part of fissions. As you will understand, a part of the neutrons is lost through unproductive absorption in the core materials, through the possible formation of toxic substances and through leakage. It has been shown that the ratio between the amount of neutrons in the area for resonance reactions and in the thermal reaction area can be changed by varying the moderation, i.e. the rate of deceleration, to which the neutrons are subjected. If the neutrons are thus subjected to a relatively strong moderation, the relative amount of neutrons within the different energy ranges will roughly correspond to what is shown with the dashed line 65 in fig. 10, from which it appears that the amount of neutrons in the thermal energy range is relatively high, while it is relatively low in the region of resonance reaction. If the moderation, on the other hand, were to be relatively low, the amount of neutrons in the different energy ranges would approximately correspond to what is shown by the solid line 64, which shows fewer neutrons in the thermal energy range than in the above-mentioned case and more neutrons in the region of resonance reaction than in the aforementioned case.
Under en reaktors startperiode er mengden av brensel i kjernen normalt forholdsvis høyt, mens mengden av forgiftingsstoffer i kjernen er forholdsvis lav. På grunn av den høye utnyttelse av termiske neutroner til fisjon og den lave absorbsjon av termiske neutroner ved forgiftingsstoffer kan kjernereaksjonen opprettholdes med en mindre relativ mengde termiske neutroner enn i det følgende, dvs. neutronmodereringen kan være mindre og hvis så skjer blir omvandlingen av fertilt materiale til fisjonerbart materiale begunstiget. Men etter forlengede driftsperioder vil brensels-mengden i kjernen være sunket betrakte-lig med en tilsvarende stigning i fisjon som produserer innhold av neutrongiftstoffer i kjernen. I så fall kreves det mere neutronmoderering fordi en større relativ mengde termiske neutroner er nødvendig for å underholde fisjonsreaksjonen. Herav følger at det relative antall neutroner som er disponible i området for resonansreaksjoner, for å reagere med det fertile materiale, blir re-' dusert. During a reactor's start-up period, the amount of fuel in the core is normally relatively high, while the amount of toxic substances in the core is relatively low. Due to the high utilization of thermal neutrons for fission and the low absorption of thermal neutrons by poisons, the nuclear reaction can be maintained with a smaller relative amount of thermal neutrons than in the following, i.e. the neutron moderation can be less and if this happens the transformation of fertile material to fissionable material favored. But after extended periods of operation, the amount of fuel in the core will have decreased considerably with a corresponding increase in fission, which produces a content of neutron poisons in the core. In that case, more neutron moderation is required because a greater relative amount of thermal neutrons is required to sustain the fission reaction. It follows from this that the relative number of neutrons available in the area for resonance reactions, to react with the fertile material, is reduced.
Det viser seg således at kjernen kan holdes reaktiv under levetiden ved å av-passe graden av moderering til tilstandene, uten å bruke de hittil vanlige kontrollstaver som absorberer neutroner uproduktivt og, på den annen side, med en utstrakt omforming av fertilt materiale til fisjonerbart materiale, hvilket representerer en produk-tiv anvendelse av neutroner. For til enhver tid å være i stand til å endre utgangseffek-ten kan reaktoren således styres ved passende variering av modereringsgraden. It thus turns out that the core can be kept reactive during its lifetime by adjusting the degree of moderation to the conditions, without using the hitherto usual control rods that absorb neutrons unproductively and, on the other hand, with an extensive transformation of fertile material into fissionable material , which represents a productive use of neutrons. In order to be able to change the output at any time, the reactor can thus be controlled by suitably varying the degree of moderation.
Den i fig. 1 viste og foran beskrevne reaktor kan drives og dens ytelse reguleres ved riktig styring, av det gassformede fluidum i kretsen. Det kan vise seg at ved be-stemte hydrogenførende fluider, eksempelvis rent hydrogen, vil det trykk som kreves, for i en reaktor med rimelige dimensjoner å oppnå den nødvendige tetthet i kjernen til å skaffe moderering for å underholde en kjernereaksjon, overstige de konstruktive grenser. Videre vil bruken av rent hydrogen ikke gi de varmeoverførende egenskaper som muliggjør konstruksjonen av en kraftproduserende reaktor med fornøden virkningsgrad. Det har imidlertid vist seg at vanndamp med høyt trykk og høy temperatur dekker de oppstilte krav. Damp med en temperatur på ca. 370°C og et trykk på ca. 240 kg/cms vil sørge for en brukbar høy konsentrasjon av hydrogenatomer inne i reaktorkjernen, samtidig som den har de forlangte egenskaper til varmeoverføring og -gjennomgang. Ved å variere tettheten av dampen i reaktorkjernen, eksempelvis ved å endre dens temperatur eller dens trykk eller ved å fortynne dampen med et ikke modererende gassformet fluidum, kan neutronmodereringen i kjernen og dermed reaktorens reaktivitet varieres under kontroll. The one in fig. 1 shown and previously described reactor can be operated and its performance regulated by proper control of the gaseous fluid in the circuit. It may turn out that with certain hydrogen-carrying fluids, for example pure hydrogen, the pressure required, in a reactor of reasonable dimensions, to achieve the necessary density in the core to provide moderation to sustain a nuclear reaction, will exceed the constructive limits . Furthermore, the use of pure hydrogen will not provide the heat-transferring properties that enable the construction of a power-producing reactor with the required degree of efficiency. However, it has been shown that steam at high pressure and high temperature meets the stated requirements. Steam with a temperature of approx. 370°C and a pressure of approx. 240 kg/cms will ensure a usable high concentration of hydrogen atoms inside the reactor core, while at the same time it has the required properties for heat transfer and flow. By varying the density of the steam in the reactor core, for example by changing its temperature or its pressure or by diluting the steam with a non-moderating gaseous fluid, the neutron moderation in the core and thus the reactor's reactivity can be varied under control.
Sikkerhetsventilen 63 sørger for å stoppe reaktoren når forholdene krever det og ellers når det forlanges, eksempelvis for sikkerhet i nødstilfelle. Da en reaktor ikke vil virke uten tilstrekkelig moderering til å muliggjøre kjedereaksjonens kontinuitet, vil reaktoren hurtig bli underkritisk og stoppe av seg selv hvis konsentrasjonen av moderatoren inne i kjernen plutselig kan synke. En slik senking av konsentrasjonen kan oppnås ved å åpne sikkerhetsventilen 63, hvorved moderator-kjølemiddel-fluidet strømmer ut^av reaktorkretsen til en ikke vist beholder med lavere trykk. Da reaktoren arbeider med et gassformet fluidum vil tettheten av dette i kjernen reduseres kraftig, men hvis moderatorkjølemidlet er en væske, f. eks. trykkvann, vil trykkend-ringen som fåes ved å åpne en sikkerhetsventil ikke være tilstrekkelig til å besørge effektiv regulering, da vann i væsketilstan-den er omtrent ikke komprimerbart. En slik regulering er heller ikke mulig i reaktor med kokende vann, idet den trykkendring som bevirkes ved avblåsing ikke vil senke tettheten av hele fluidet, men bare øyeblikkelig fordampe en brøkdel av det, mens det i kjernen blir tilbake væske som be-virker neutronmoderering så kjernereaksjonen fortsetter. The safety valve 63 ensures that the reactor is stopped when the conditions require it and otherwise when required, for example for safety in an emergency. As a reactor will not work without sufficient moderation to enable the continuity of the chain reaction, the reactor will quickly become subcritical and stop by itself if the concentration of the moderator inside the core can suddenly drop. Such a lowering of the concentration can be achieved by opening the safety valve 63, whereby the moderator-coolant fluid flows out of the reactor circuit to a lower-pressure container, not shown. As the reactor works with a gaseous fluid, the density of this in the core will be greatly reduced, but if the moderator coolant is a liquid, e.g. pressurized water, the pressure change obtained by opening a safety valve will not be sufficient to provide effective regulation, as water in its liquid state is almost incompressible. Such regulation is also not possible in a reactor with boiling water, as the pressure change caused by blowing off will not lower the density of the entire fluid, but only instantly vaporize a fraction of it, while liquid remains in the core which causes neutron moderation so the nuclear reaction continues.
Når driften skal begynne bringes først reaktoranlegget til en likevekts-driftstemperatur ved å sirkulere en liten mengde gassformet moderator-kj ølemiddel-fluidum gjennom anlegget mens det kontinuer-lig tilføres varme fra en ytre ikke vist var-mekilde. Når reaktoranlegget er blitt bragt . opp på driftstemperatur for start, føres det ekstra fluidum inn i kretsen gjennom inn-løpets reguleringsinnretning 58 og ledningen 58, hvorved tettheten av moderator-kjølemiddel-fluidet tiltar inntil reaktorens kritiske tilstand blir nådd og en selvunder-holdende kjedereaksjon av fisjonstypen blir startet. Ved passende regulering av fluid-ummengden i kretsen, ved nødvendig bruk av reguleringsinnretningene for såvel inn-løp som utløp, blir derpå reaktorens effekt øket til det forlangte nivå og den ytre var-mekilde koblet ut. When operation is to begin, the reactor plant is first brought to an equilibrium operating temperature by circulating a small amount of gaseous moderator-coolant fluid through the plant while heat is continuously added from an external heat source not shown. When the reactor plant has been brought. up to operating temperature for start, the extra fluid is introduced into the circuit through the inlet's regulating device 58 and the line 58, whereby the density of the moderator-coolant fluid increases until the reactor's critical state is reached and a self-sustaining chain reaction of the fission type is started. By appropriately regulating the amount of fluid in the circuit, by necessary use of the regulating devices for both inlet and outlet, the reactor's power is then increased to the required level and the external heat source is switched off.
Varmeutvekslerne 34, 36 og 46 i anlegget har i mellomtiden begynt å funksjonere og det primære eller moderator-kjølemid-del-fluidet avgir varme frembragt i reaktoren til et sekundært fluidum for omdan-nelse til nytteeffekt, f. eks. mekanisk energi eller på annen måte. The heat exchangers 34, 36 and 46 in the plant have meanwhile begun to function and the primary or moderator-refrigerant sub-fluid emits heat generated in the reactor to a secondary fluid for conversion into useful power, e.g. mechanical energy or otherwise.
Som det fremgår av fig. 11 vil for en reaktor — som krever en tetthet (o) av moderator-kj ølemiddeldamp på ca. 160 kg/m"> og som arbeider innen et temperaturom-råde mellom metningstemperatur og 405°C As can be seen from fig. 11 will for a reactor — which requires a density (o) of moderator coolant vapor of approx. 160 kg/m"> and which works within a temperature range between saturation temperature and 405°C
— trykket i moderatorkjølemidlet (P) ligge innenfor et trykkområde, AP, som strekker seg fra ca. 200 kg/cm2 abs. til 260 kg/cm2 — the pressure in the moderator refrigerant (P) lies within a pressure range, AP, which extends from approx. 200 kg/cm2 abs. to 260 kg/cm2
abs. under forutsetning av at enthalpien (h) holdes innenfor et tilsvarende område, Ah, fra ca. 585 000 til 625 000 cal/kg. Disse tilstander er generelt angitt med W. Etter hvert som reaktoren eldes tiltar den moderering som er nødvendig for å underholde kjedereaksjonen og dampmassen i kretsen økes i nødvendig grad, slik at dampens tetthet ved slutten av kjernens levetid vil være omtrent 320 kg/cms. På dette tidspunkt vil dampen, mens den holdes innenfor det samme temperaturornråde, arbeide over et trykkområde AP', mellom 225 til 310 kg/cms abs. med et tilsvarende en-thalpiområde på 500 000 til 533 375 cal/kg som angitt med Y. De foran nevnte verdier tjener bare som eksempler idet det skal bemerkes at den nødvendige damptetthet vil være avhengig av den spesielle konstruksjon av den reaktor det dreier seg om. Hva temperaturene angår så vil det være en øvre temperaturgrense som beror på tem-peraturgrensene for de forskjellige deler av anlegget. Den nedre temperaturgrense er angitt som metningstemperaturen, fordi moderator-kjølemidlet skal være en gass og ikke en væske. abs. on the condition that the enthalpy (h) is kept within a corresponding range, Ah, from approx. 585,000 to 625,000 cal/kg. These conditions are generally denoted by W. As the reactor ages, the moderation necessary to maintain the chain reaction increases and the steam mass in the circuit is increased to the necessary extent, so that the steam density at the end of the core's life will be approximately 320 kg/cms. At this point the steam, while being kept within the same temperature range, will operate over a pressure range AP', between 225 to 310 kg/cms abs. with a corresponding enthalpy range of 500,000 to 533,375 cal/kg as indicated by Y. The values mentioned above serve only as examples, it being noted that the required vapor density will depend on the particular construction of the reactor in question . As far as the temperatures are concerned, there will be an upper temperature limit based on the temperature limits for the different parts of the facility. The lower temperature limit is specified as the saturation temperature, because the moderator refrigerant must be a gas and not a liquid.
Det kan være hensiktsmessig å holde dampen inne i reaktoren i det overkritiske temperaturornråde, fordi dampen når den arbeider med ca. 245 kg/cm2 abs. i tempera-turområdet mellom 305 og 565°C kan ab-sorbere og overføre til varmeutvekslerne ca. 389 200 cal/kg, i motsetning til dampens overføringskapasitet på 222 400 cal/kg, når den i det samme temperaturornråde arbeider med bare 200 kg/cm2. Som en følge av den høyere varmeoverføringskapasitet pr. kg damp kan anleggets forskjellige deler gjøres mindre for den samme energiydelse. It may be appropriate to keep the steam inside the reactor in the supercritical temperature range, because the steam when it works with approx. 245 kg/cm2 abs. in the temperature range between 305 and 565°C can absorb and transfer to the heat exchangers approx. 389,200 cal/kg, in contrast to steam's transfer capacity of 222,400 cal/kg, when in the same temperature range it works with only 200 kg/cm2. As a result of the higher heat transfer capacity per kg of steam, the plant's various parts can be made smaller for the same energy output.
Når det i reaktorens hele levetid skal arbeides med gassformet fluidum som har stor varmeoverførings- og varmeovergangs-kapasitet kan det, for å få tilfredsstillende levetid av brenselelementene, bli nødvendig til dampen å sette et samstemmende gassformet fluidum med liten eller ingen modererende virkning. Et slikt fortynningsmid-del kan være hvilken som helst gass som stemmer overens med vanndampen og som frembringer de forlangte termodynamiske virkninger, f. eks. damp av tungt vann, D2o, som har en moderatoreffekt betrakte-lig mindre enn alminnelig vann. Ved fortynning av dampen kan man oppnå tilfredsstillende levetid av brenselselementene ved å variere dampinnholdet, selv om trykket i anlegget holdes mellom 250 og 275 kg/cms abs. Til sammenligning skal bemerkes at hvis dampens tetthet skulle varieres gjennom kjernens hele levetid ved bare å When working with a gaseous fluid that has a large heat transfer and heat transfer capacity throughout the reactor's lifetime, it may be necessary to add a compatible gaseous fluid with little or no moderating effect to the steam in order to obtain a satisfactory lifetime of the fuel elements. Such a diluent can be any gas which is compatible with the water vapor and which produces the required thermodynamic effects, e.g. steam of heavy water, D2o, which has a moderator effect considerably less than ordinary water. By diluting the steam, a satisfactory lifetime of the fuel elements can be achieved by varying the steam content, even if the pressure in the plant is kept between 250 and 275 kg/cms abs. For comparison, it should be noted that if the density of the steam were to be varied throughout the entire lifetime of the core by just
variere dens trykk og temperatur og ikke vary its pressure and temperature and not
fortynning, ville det være nødvendig å dilution, it would be necessary to
bruke et større trykkområde, f. eks. mellom 200 og 275 kg/cm2 abs., for å oppnå tilfredsstillende levetid av brenselselementene og prosjektet måtte ta hensyn til den nevnte lavere varmeledningsevne ved det lavere trykk av det sirkulerende gassformede fluidum. Hvis varmeoverføringskapa-siteten hos det gassformede fluidum er høy vil det lett være mulig å holde konstruk-sjonsmaterialet i brenseleleemntene i den første bane på en temperatur som er lav nok til å tillate anvendelsen av materiale med et mindre neutronabsorberende tverrsnitt enn hos rustfritt stål som ellers ville være påkrevet. use a larger pressure range, e.g. between 200 and 275 kg/cm2 abs., in order to achieve a satisfactory lifetime of the fuel elements and the project had to take into account the aforementioned lower thermal conductivity at the lower pressure of the circulating gaseous fluid. If the heat transfer capacity of the gaseous fluid is high, it will easily be possible to keep the construction material in the fuel elements in the first path at a temperature low enough to allow the use of material with a smaller neutron-absorbing cross-section than in stainless steel which otherwise would be required.
Reaktorens moderator omfatter samt-lige gassformede fluider i kjernen. Da kjernerommet mellom brenselelementene, i hvilket moderator må være tilstede i passende mengde, ikke bestrykes av gassen i en enkelt bane eller kanal, men hvor rommet er delt slik at gassen strømmer gjennom det i tre baner etter hverandre, vil en bestemt mengde strømmende gass gjennom kjernen forlange høyere midlere strømhas-tigheter gjennom strømbanen enn tilfelle ville være gjennom en enkelt kanal. Passende høyere hastigheter på strømmen av det gassformede fluidum gjennom hylsene som omgir brenselselementer for å kjøle disse kan lett oppnåes ved omforming av banenes strømtverrsnitt. The reactor's moderator includes all gaseous fluids in the core. Since the core space between the fuel elements, in which the moderator must be present in an appropriate amount, is not coated by the gas in a single path or channel, but where the space is divided so that the gas flows through it in three successive paths, a certain amount of flowing gas through the core requires higher average current speeds through the current path than would be the case through a single channel. Suitable higher speeds of the flow of the gaseous fluid through the sleeves which surround the fuel elements to cool them can easily be achieved by reshaping the flow cross-section of the paths.
Det skal bemerkes at gassens volum i første og tredje bane vil være lite i forhold til dens volum i annen bane, eksempelvis kan forholdet mellom volumene i første, annen og tredje bane være 10,6 : 77,0 : 12,4. Ved planleggingen må derfor først fast-settes de gasstilstander som skal herske i den annen bane og derpå må beregnes de ekstra modereringseffekter av gassen med den større midlere tetthet i den første bane og med den lavere midlere tetthet i den tredje bane. It should be noted that the volume of the gas in the first and third path will be small in relation to its volume in the second path, for example the ratio between the volumes in the first, second and third path may be 10.6 : 77.0 : 12.4. When planning, the gas conditions that will prevail in the second path must therefore first be determined and then the additional moderation effects of the gas with the higher average density in the first path and with the lower average density in the third path must be calculated.
Hvis det under driften — med alle andre tilstander konstant — skulle oppstå en stigning i varmefrigj øring i reaktoren, vil temperaturene av gassen som berører brenselselementene øyeblikkelig stige og den midlere temperatur av gassen i den annen bane vil begynne å stige. Selv om gasskretsen har konstant volum vil disse tem-peraturstigninger midlertidig redusere den midlere gasstetthet i reaktoren og da lavere gasstettheter i denne svarer til redusert reaktivitet, så vil reaktoren midlertidig bli underkritisk slik at varmefrigj øringen vil begynne å falle. Hvis det på lignende måte oppstår synking i varmefrigj øringen i reaktoren vil reaktoren midlertidig bli overkritisk og varmefrigj øringen begynne å stige. Anlegget streber således etter å forbli lett styrbart idet styringen som forklart utøves ved alt etter omstendighetene å variere innholdet eller den totale mengde gassfluidum som sirkulerer i kretsen. Kammeret 54 øker anleggets volum utenfor reaktoren og muliggjør derfor at tempera-turstigninger og -fall får større innflytelse på den midlere tetthet av gassfluidet i reaktoren. If during operation — with all other conditions constant — an increase in heat release should occur in the reactor, the temperatures of the gas touching the fuel elements will immediately rise and the average temperature of the gas in the other path will begin to rise. Even if the gas circuit has a constant volume, these temperature rises will temporarily reduce the average gas density in the reactor and since lower gas densities in this correspond to reduced reactivity, the reactor will temporarily become subcritical so that heat release will begin to fall. If a decrease in the heat release in the reactor occurs in a similar way, the reactor will temporarily become supercritical and the heat release will begin to rise. The plant thus strives to remain easily controllable, as the control, as explained, is exercised by varying the content or the total amount of gas fluid circulating in the circuit, depending on the circumstances. The chamber 54 increases the plant's volume outside the reactor and therefore enables temperature rises and falls to have a greater influence on the average density of the gas fluid in the reactor.
Hvis behovet for ytelsen fra anlegget stiger under driften, så vil temperaturen i gassfluidet, som gjennom innløpsledningen 30 strømmer inn i reaktoren, synke og selv om gasskretsen har konstant volum, vil gassens tetthet tilta og dermed kjernens reaktivitet stige, hvilket er den første virkning som kreves for at reaktorens energi-ytelse skal kunne stige til en bestemt ny konstant verdi. Hvis behovet for ytelse på lignende måte synker vil kjernens reaktivitet reduseres, hvilket er den første virkning som kreves for at reaktorens ytelse skal kunne falle til en bestemt ny, konstant verdi. Anlegget er derfor tilpasset hurtig suksessive endringer i belastningen. Styring for å gjenopprette kjernens kritiske tilstand og derpå holde den på det nye energinivå foregår ved å variere, etter som det kreves, den totale mengde gassfluidum som sirkulerer i kretsen. Kammeret 54 øker således anleggets volum utenfor varmeutvekslerne og reduserer derfor trykk-stigninger eller -fall i reaktoren forårsaket av plutselige stigninger eller fall i belastningen. If the need for the performance of the plant rises during operation, then the temperature of the gas fluid, which flows into the reactor through the inlet line 30, will drop and even though the gas circuit has a constant volume, the density of the gas will increase and thus the reactivity of the core will rise, which is the first effect that is required for the reactor's energy output to be able to rise to a certain new constant value. If the need for performance similarly decreases, the reactivity of the core will decrease, which is the first effect required for the reactor's performance to fall to a certain new, constant value. The plant is therefore adapted to rapid successive changes in the load. Control to restore the core's critical state and then maintain it at the new energy level is accomplished by varying, as required, the total amount of gas fluid circulating in the circuit. The chamber 54 thus increases the plant's volume outside the heat exchangers and therefore reduces pressure rises or falls in the reactor caused by sudden rises or falls in the load.
Hvis gassfluidets baner var slik anordnet at fluidet kjølte alle brenselselementer før det strømmet inn i modereringsbanen 26 i hvilken det ikke berører brenselselementer, så ville neutronmodereringen som finner sted i denne bane 26 og må betrak-tes som den største del av den totale moderering, måtte foregå ved hjelp av et gassfluidum som i kretsen har den minste tetthet. Dette vil være mangelfullt eller også helt umulig. Den hovedsakelige moderering ved hjelp av damp med liten tetthet, som da ville råde i modereringsbanen 26, vil an-tagelig være umulig i en reaktor med prak-tisk størrelse. Hvis på den annen side, ba-nene var slik anordnet at gassfluidet strømmet gjennom modereringsbanen 26 før kjøling av noen av brenselselementene, så ville endringen i reaktivitet på grunn av en endring i kjernens varmeavgivelse bli begrenset til den som skriver seg fra endringer i tetthet av det gassfluidum som har umiddelbar kontakt med brenselselementene og dette ville i alminnelighet være en alvorlig begrensing. På grunn av det som foran er omtalt blir i reaktoren etter oppfinnelsen noen, f. eks. en fjerdedel, av brenselselementene kjølt i den første bane 24 før gassen kommer inn i den annen eller modereringsbanen 26, mens kjølingen av resten av elementene foregår i den tredje bane 28 etter at gassen forlater banen 26. If the paths of the gas fluid were arranged in such a way that the fluid cooled all fuel elements before it flowed into the moderation path 26 in which it does not touch fuel elements, then the neutron moderation that takes place in this path 26 and must be considered as the largest part of the total moderation, would have take place using a gas fluid that has the lowest density in the circuit. This will be insufficient or even completely impossible. The main moderation by means of low-density steam, which would then prevail in the moderation path 26, will presumably be impossible in a reactor of practical size. If, on the other hand, the paths were so arranged that the gas fluid flowed through the moderating path 26 before cooling any of the fuel elements, then the change in reactivity due to a change in the core's heat output would be limited to that resulting from changes in density of the gas fluid that has immediate contact with the fuel elements and this would generally be a serious limitation. Due to what has been discussed above, in the reactor according to the invention some, e.g. a quarter, of the fuel elements cooled in the first path 24 before the gas enters the second or moderation path 26, while the cooling of the rest of the elements takes place in the third path 28 after the gas leaves the path 26.
Selv om kammeret 54 forøker innholdet av gassfluidum i anlegget med de foran angitte fordeler, så har det ingen virkning på konstante tilstander, i hvilke gassfluidet i kammeret har den samme temperatur som i ledningen 42. Bruken av åpningen 48 parallelt med kammeret 54 sikrer at ved en endring i temperaturen hos det gassfluidum som forlater pumpen 40 så vil temperaturen hos det gassfluidum som strøm-mer inn i varmeutveksleren 46 endres i samme retning uten fullstendig å forsinkes inntil gassfluidet med den nye temperatur når utløpet fra det nevnte kammer etter å ha strømmet gjennom hele kammeret. Although the chamber 54 increases the content of gas fluid in the plant with the above advantages, it has no effect on constant conditions, in which the gas fluid in the chamber has the same temperature as in the line 42. The use of the opening 48 in parallel with the chamber 54 ensures that at a change in the temperature of the gas fluid leaving the pump 40 then the temperature of the gas fluid flowing into the heat exchanger 46 will change in the same direction without being completely delayed until the gas fluid with the new temperature reaches the outlet from the said chamber after having flowed through the entire chamber.
I det i fig. 1 viste anlegg er pumpen 40 for moderator-kjølemidlet i strømretnin-gen beliggende mellom de parallelt koblede varmeutvekslere 34, 36 og varmeutveksleren 46 og ikke mellom denne varmeutveksler og reaktorens innløpsledning 30, da det ved den sistnevnte anordning kunne være fare for kondensering av dampen under store forbigående tilstandsendringer. Hvis det imidlertid brukes tilstrekkelig høye trykk kan pumpen uten fare anbringes mellom den siste varmeutveksler 46 og reaktorens innløp 30, med en derav følgende material-besparelse i anleggets pumpekraftbehov som en følge av den forøkede tetthet på dette sted i moderator-kjølemidlet. In that in fig. 1, the pump 40 for the moderator-coolant in the direction of flow is located between the parallel connected heat exchangers 34, 36 and the heat exchanger 46 and not between this heat exchanger and the reactor inlet line 30, as with the latter device there could be a risk of condensation of the steam under large transient state changes. If, however, sufficiently high pressures are used, the pump can be safely placed between the last heat exchanger 46 and the reactor inlet 30, with a consequent material saving in the plant's pumping power requirement as a result of the increased density at this location in the moderator coolant.
Etter en modifikasjon kan i det minste en del av moderator-kjølemidlet som opphetes i reaktoren tjene til drift av innretninger, f. eks. en turbin for direkte fremstilling av mekanisk energi. After a modification, at least part of the moderator coolant that is heated in the reactor can be used to operate devices, e.g. a turbine for the direct production of mechanical energy.
Fig. 2 til 8 viser en foretrukket utfø-relse av en reaktor for gjennomstrømning av gassfluidum i tre baner. Trykkbeholderen 22, som reaktoren er anbragt i, omfatter en stående langstrakt sylindrisk man-tel 66 hvis nedre ende er lukket med et halvkuleformet bunnlokk 68 med flensen 70. Ved den øvre ende har mantelen 66 en Fig. 2 to 8 show a preferred embodiment of a reactor for the flow of gas fluid in three paths. The pressure vessel 22, in which the reactor is placed, comprises a standing elongated cylindrical jacket 66, the lower end of which is closed with a hemispherical bottom cover 68 with the flange 70. At the upper end, the jacket 66 has a
flens 72. Et topplokk 74 har et halvkuleformet parti og en flens 78 og tjener til å luk-ke trykkbeholderens øvre ende. Flensen 78 tilsvarer flensen 72 og er festet til denne ved hjelp av et flertall pinneskruer 80. En innløpsstuss 82 er utformet i topplokkets øvre parti og er innrettet til å forbindes med innløpsledningen 30 (fig. 1) for gass- flange 72. A top cap 74 has a hemispherical part and a flange 78 and serves to close the upper end of the pressure vessel. The flange 78 corresponds to the flange 72 and is attached to this by means of a plurality of stud screws 80. An inlet connection 82 is formed in the upper part of the cylinder head and is arranged to be connected to the inlet line 30 (Fig. 1) for gas
fluidumkretsen. Forbindelsen mellom topplokket 74 og flensen 72 er forsynt med en trykktett pakning 84, eksempelvis av den velkjente halvtoroidale type. Mantelen kan på utsiden være utstyrt med et flertall pe-riferiske forsterkningsbånd 86 for at den skal kunne motstå et høyt indre trykk. the fluid circuit. The connection between the cylinder head 74 and the flange 72 is provided with a pressure-tight seal 84, for example of the well-known half-toroidal type. The mantle can be equipped on the outside with a plurality of peripheral reinforcing bands 86 so that it can withstand a high internal pressure.
Mantelens 66 innerside, med unntagelse av flenspartiet og innersiden av bunnlok-ket 68, som i og for seg kjent, forsynt med et belegg av termisk skjermende materiale, f. eks. ZrH2 og stål eller annet skjermmateriale. Ytterligere termisk skjermende materiale er anbragt ved hver ende av mantelen og vil senere bli nærmere forklart. Et lag neutronmodererende materiale 90 eksempelvis av grafitt, av stort sett samme lengde som mantelen 66 ligger an mot innersiden av det termiske skjermmateriale 88 og understøttes av en ringformet bære-flens 92 festet på trykkbeholderens innerside. The inside of the mantle 66, with the exception of the flange part and the inside of the bottom lid 68, which is known per se, is provided with a coating of thermally shielding material, e.g. ZrH2 and steel or other shield material. Additional thermal shielding material is placed at each end of the mantle and will be explained in more detail later. A layer of neutron moderating material 90, for example of graphite, of roughly the same length as the mantle 66 rests against the inside of the thermal shield material 88 and is supported by an annular support flange 92 attached to the inside of the pressure vessel.
Som vist i fig. 2 er trykkrommet delt i tre vertikalt over hverandre liggende sek-sioner. henholdsvis et øvre innløpskammer 94. et sentralt kiernekammer 95 og et nedre As shown in fig. 2, the pressure chamber is divided into three vertically overlapping sections. respectively an upper inlet chamber 94, a central core chamber 95 and a lower one
utløwkammer 96. hvilke kammer atskilles ved hi ein av en øvre og en nedre rørplate 97 resn. 98. InnløDskammeret 94 dannes i leaching chamber 96. which chamber is separated by an upper and a lower tube plate 97 resn. 98. The intake chamber 94 is formed in
trvkkbeholderens øvre narti ved hjeln av den øvre rørplate 97 som bæres av et skjørt mn hvis øvre ende har en utstikkende flens 109 anbraet i et neriferisk spor 104 i man-telflen.sen 72 ved forbindelsen mellom denne oe tonolokket 74. En halvtoroidal tet-nmesrine 106 er anbragt mellom skiørt-fie^sen 102 oe mantelflensen 72 for å hindre lekkasie mellom disse flenser. Som vist i fie. 5 er der anordnet en sekundær rør-n]a,te HO som ved hieln av bolter 108 med Rvptandsstykker 109 bæres av resp. er atskilt fra den øvre rørnlate 97. Et flertall rør 112 med innbvrdes avstand strekker seg »ri finn om de to øvre rørnlater 97 og 110 og eiennom det sentrale kiernekammer 95. Rørenes 112 øvre ender er festet i den øvre rørnlate 97 oe har elidenasnine i den sekundære øvre rørnlate 110 oe deres nedre ender munner ut i kiernekammerets nedre narti. Et annet flertall rør 114 med inn-hvrrtes anstand ender oventil mellom de øvre rørnlater 97 oe 110 oe har glidenasning eiennom den sekundære øvre rørnlate no oe strekker see eiennom kjernekammeret 95 oe videre eiennom den nedre rørnlate the upper part of the pressure vessel by the heel of the upper tube plate 97 which is supported by a skirt, the upper end of which has a projecting flange 109 fitted in a peripheral groove 104 in the casing flange 72 at the connection between this and the tono lid 74. A semi-toroidal sealing machine 106 is placed between the skid plate 102 and the casing flange 72 to prevent leakage between these flanges. As shown in fig. 5, there is arranged a secondary pipe connection HO, which at the heel of bolts 108 with Rvptandspieces 109 is carried by resp. is separated from the upper tube sheet 97. A plurality of tubes 112 with internal spacing extends around the two upper tube sheets 97 and 110 and through the central core chamber 95. The upper ends of the tubes 112 are fixed in the upper tube sheet 97 and have elidenasnine in the secondary upper tube 110 and their lower ends open into the lower portion of the core chamber. Another plurality of tubes 114 with internal support ends above between the upper tubes 97 ø 110 ø has a sliding groove through the secondary upper tube ø ø and extends see through the core chamber 95 ø and further through the lower tube ø
98. som deres nedre ender er festet til. I 98. to which their lower ends are attached. IN
stedet for at rørene 114 er bevegeliee i forhold til den sekundære øvre rørplate 110 kan deres øvre ender være festet til denne nlate som da må bæres av boltene 108 uten avstandsstykkene 109 for at differensialbe- instead of the pipes 114 being movable in relation to the secondary upper pipe plate 110, their upper ends can be attached to this plate which must then be supported by the bolts 108 without the spacers 109 so that the differential
vegelse mellom de to plater skal bli mulig. movement between the two plates must be possible.
Den nedre rørplate 98 danner toppen på et trykktett utløpskammer 118 til hvis bunnplate 116 er festet et flertall rør 120 som fører til en indre utløpstut 122. Denne forløper sentralt gjennom trykkbeholderens utløpstut 124. Denne er oventil forsynt med en flens 126 som ligger tettende an mot innersiden av den nedre beholderflens 70. Utløpstutens 124 nedre ende er innrettet The lower pipe plate 98 forms the top of a pressure-tight outlet chamber 118 to whose bottom plate 116 is attached a plurality of pipes 120 leading to an internal outlet spout 122. This runs centrally through the pressure vessel's outlet spout 124. This is provided at the top with a flange 126 which rests tightly against the inner side of the lower container flange 70. The lower end of the outlet spout 124 is aligned
til å forbindes med utløpsledningen 32 (fig. to be connected to the outlet line 32 (fig.
1) for gassfluidets krets. En splittstoppring 1) for the gas fluid circuit. A split stop ring
128 ligger an mot utløpsflensens 70 ende-flate som den er festet til ved hjelp av ikke viste skruer og den griper inn i et spor 130 rundt utsiden av tuten 124. En halvtoroidal tetningsring 131 er anbragt mellom tuten 124 og flensen 70 for å sikre en fluid-umtett forbindelse. 128 rests against the end surface of the outlet flange 70 to which it is attached by means of screws not shown and it engages in a groove 130 around the outside of the spout 124. A half-toroidal sealing ring 131 is placed between the spout 124 and the flange 70 to ensure a fluid-tight connection.
Som vist i fig. 2 er et lag neutronmodererende materiale 132 anbragt på under-siden av den sekundære rørplate 110 og et lignende lag 134 er anbragt på oversiden av den nedre rørplate 98. Begge disse lag er utelatt i fig. 5. Disse reflekterende lag i forbindelse med veggens reflekterende lag 90 danner kjernekammeret 95 innesluttet av reflektormateriale. Termisk skjermmateriale er også anbragt ved kj ernekammerets 95 øvre og nedre ende for å beskytte en-dene av trykkbeholderen mot overdrevne varmepåvirkninger. Det øvre skjermmateriale er plasert i innløpskammeret 94 og omfatter et ringformet parti anbragt et stykke ovenfor den øvre rørplate 97 og et sirkulært parti som på sin side er anbragt et stykke ovenfor det ringformede parti slik at det for gassfluidet fremkommer et strømareal fra reaktorinnløpet til den øvre rørplate. Det nedre skjermmateriale 138 er beliggende i rommet mellom utløpskassens 118 underside og utløpstutens 122 indre ende. Et kondensatkammer 140 er montert i innløpskammeret 94 ved hjelp av en flens 141 på oversiden av skjørtflensen 102. Kon-denskammeret har stort sett ringformet fasong og ligger koaksialt i trykkbeholderen. Det er åpent i toppen inn mot inn-løpskammeret 94 og lukket i bunnen og dets sentrale parti danner en kanal for det gassformede moderator-kjølemiddel fra innløpsstussen 82 til den øvre rørplate 97. Et dobbeltkonisk ledeorgan 142 er beliggende koaksialt til kondensatkammeret og innløpsstussen 82 og dirigerer det inn-strømmende moderator-kjølemiddel slik at det ikke strømmer direkte fra stussen 82 As shown in fig. 2, a layer of neutron moderating material 132 is placed on the underside of the secondary tube plate 110 and a similar layer 134 is placed on the upper side of the lower tube plate 98. Both of these layers are omitted in fig. 5. These reflective layers in connection with the wall's reflective layer 90 form the core chamber 95 enclosed by reflector material. Thermal shielding material is also placed at the upper and lower ends of the core chamber 95 to protect the ends of the pressure vessel against excessive heat effects. The upper shield material is placed in the inlet chamber 94 and comprises an annular part placed a little above the upper tube plate 97 and a circular part which in turn is placed a little above the annular part so that a flow area appears for the gas fluid from the reactor inlet to the upper pipe plate. The lower screen material 138 is situated in the space between the underside of the outlet box 118 and the inner end of the outlet spout 122. A condensate chamber 140 is mounted in the inlet chamber 94 by means of a flange 141 on the upper side of the skirt flange 102. The condensate chamber has a largely annular shape and lies coaxially in the pressure vessel. It is open at the top towards the inlet chamber 94 and closed at the bottom and its central part forms a channel for the gaseous moderator coolant from the inlet spigot 82 to the upper tube plate 97. A double-conical guide member 142 is located coaxially to the condensate chamber and the inlet spigot 82 and directs the inflowing moderator refrigerant so that it does not flow directly from the stub 82
til kondensatkammerets sentrale kanal, men må først passere over kondensatkammerets åpne topp. Dette kammer tjener til å samle opp væske som eventuelt under to the condensate chamber's central channel, but must first pass over the condensate chamber's open top. This chamber serves to collect liquid that may be underneath
særlige forbigående tilstander kan være tilstede i moderatorkjølemidlet. Ledeorganet 142 og kondensatkammeret 140 tjener også til å bevirke at eventuelle temperatur-endringer i det innstrømmende gassfluidum blir jevnere. Det kan anordnes ikke viste innretninger til å føre kjølefluidum helt gjennom det neutronreflekterende materiale for under driften å holde disse materialer på den forlangte temperatur. special transient conditions may be present in the moderator refrigerant. The guide member 142 and the condensate chamber 140 also serve to cause any temperature changes in the inflowing gas fluid to become more uniform. Devices not shown can be arranged to pass cooling fluid completely through the neutron-reflecting material in order to keep these materials at the required temperature during operation.
Monteringen i trykkbeholderen av reaktorens forskjellige deler foregår på følgende måte: Før rørene 112 anbringes i reaktoren festes de til rørplaten 97, mens rørene 114 festes til rørplaten 98 og den sekundære rørplate 110 anbringes i passende stilling. Den nedre rørplate 98, ut-løpskassen 118 og den tilhørende utløpstut 122 blir forelønig understøttet av den øvre rørplate 97 ved hjelp av.ikke viste gjennom rørene gående bærebolter. Under plasering av rørene 112 og 114 i forhold til rørplatene 97 og 98 anbringes et flertall (senere be-skrevet) avstandsholdere 162. hvoroå den øvre og nedre neutronreflektor 132 resp. 134 og den nedre termiske skjerm 138 anbringes på plass. Hele denne enhet senkes så ned i trykkbeholderen slik at den med flensen 102 blir hengende på beholderflensen 72, hvor den griper inn i sporet 104, hvorpå den øvre og nedre tetningsring 106 resp. 131 blir innsatt. Til slutt monteres ringen 128 og fester utløpstuten 124 til ut-løpsflensen 70. The various parts of the reactor are assembled in the pressure vessel as follows: Before the tubes 112 are placed in the reactor, they are attached to the tube plate 97, while the tubes 114 are attached to the tube plate 98 and the secondary tube plate 110 is placed in the appropriate position. The lower pipe plate 98, the outlet box 118 and the associated outlet spout 122 are conveniently supported by the upper pipe plate 97 by means of carrier bolts not shown passing through the pipes. During the placement of the pipes 112 and 114 in relation to the pipe plates 97 and 98, a plurality (described later) spacers 162 are placed, whereof the upper and lower neutron reflector 132 resp. 134 and the lower thermal shield 138 are placed in place. This whole unit is then lowered into the pressure vessel so that it hangs with the flange 102 on the container flange 72, where it engages in the groove 104, whereupon the upper and lower sealing ring 106 resp. 131 are inducted. Finally, the ring 128 is mounted and attaches the outlet spout 124 to the outlet flange 70.
Det skal bemerkes at denne anordning tillater differensial termisk ekspansjon av de forskjellige reaktordeler, idet rørenes 112 nedre ender er frie, mens enheten, omfattende ^rørene 114, utløpskassen 118 og den indre utløpstut 122, er stivt forbundet bare med den ytre utløpstut 124. Disse deler kan således fritt utvide seg oppover idet rørenes 114 øvre ender har glidepasning i den sekundære øvre rørplate 110. Den øvre rør-plate med tilhørende deler henger som nevnt, ved hjelp av flensen 102, ned fra beholderflensen 72 og rørene 112 kan fritt forlenge seg gjennom den sekundære rør-plate 110 da de har tilstrekkelig klaring til at en slik gjensidig bevegelse blir mulig. It should be noted that this arrangement allows for differential thermal expansion of the various reactor parts, the lower ends of the tubes 112 being free, while the unit, comprising the tubes 114, the outlet box 118 and the inner outlet nozzle 122, is rigidly connected only to the outer outlet nozzle 124. parts can thus freely expand upwards as the upper ends of the pipes 114 have a sliding fit in the secondary upper pipe plate 110. The upper pipe plate with associated parts hangs, as mentioned, by means of the flange 102, down from the container flange 72 and the pipes 112 can freely extend through the secondary tube plate 110 as they have sufficient clearance for such mutual movement to be possible.
Etter at de nevnte bestanddeler av reaktoren er blitt montert settes reaktorens brenselselementer inn og den øvre termiske skjerm 136, kondensatkammeret 140 og ledeorganet 142 anbringes på plass hvorpå topplokket 74 festes på trykkbeholderen. After the aforementioned components of the reactor have been assembled, the reactor's fuel elements are inserted and the upper thermal shield 136, the condensate chamber 140 and the guide member 142 are placed in place whereupon the top cover 74 is attached to the pressure vessel.
Reaktorens brenselselementer er sy-lindriske og opphengt koaksialt i rørene 112 og 114, som således danner hylser rundt brenselselementene. Mellom utsiden av hvert brenselselement og innsiden av det tilsvarende rør er det sørget for et ringformet rom som det gassformede moderator-kjølemiddel-fluidum strømmer gjennom mens det absorberer varme ved direkte varmeoverførende fra brenselselementene. The reactor's fuel elements are cylindrical and suspended coaxially in the tubes 112 and 114, which thus form sleeves around the fuel elements. Between the outside of each fuel element and the inside of the corresponding tube is provided an annular space through which the gaseous moderator-refrigerant fluid flows while absorbing heat by direct heat transfer from the fuel elements.
Som det fremgår av fig. 3 og 4 er brenselselementene anordnet med triangulær deling, dvs. innbyrdes avstand, og samlet i staver eller bunter med stort sett heksago-nalt tverrsnitt. Som vist i fig. 4 og 5'er hver elementstav utstyrt med en heksagonal rør-plate 148 beliggende over den øvre rørplate As can be seen from fig. 3 and 4, the fuel elements are arranged with a triangular division, i.e. spaced apart, and collected in rods or bundles with a largely hexagonal cross-section. As shown in fig. 4 and 5, each element rod is equipped with a hexagonal tube plate 148 located above the upper tube plate
97 og brenselselementene 160 strekker seg 97 and the fuel elements 160 extend
nedover gjennom åpninger i elementplaten downwards through openings in the element plate
148 og henger ned fra denne ved hjelp av 148 and hangs down from this by means of
større hetter 150. Et flertal små åpninger larger caps 150. A majority small openings
152 går gjennom elementplaten 148 og tjener til å føre moderator-kjølemiddel inn i rørene 112. En sekundær brenselselement-plate 156 støter opp til elementplaten 148 og kan bevege seg fritt langs brenselselementene, slik at når elementstaven 144 trekkes oppover fra de tilhørende rør 112 og 114, så vil denne sekundære elementplate 156 bli beliggende ved elementstaven, og derved sørge for riktig avstand mellom elementenes 160 nedre ender. Et flertall avstandsstykker 154 er anbragt på under-siden av hver sekundær elementplate 156 og skiller såvel .denne som elementplaten 152 passes through the element plate 148 and serves to introduce moderator coolant into the tubes 112. A secondary fuel element plate 156 abuts the element plate 148 and can move freely along the fuel elements, so that when the element rod 144 is pulled upwards from the associated tubes 112 and 114, then this secondary element plate 156 will be located at the element rod, thereby ensuring the correct distance between the lower ends of the elements 160. A plurality of spacers 154 are arranged on the underside of each secondary element plate 156 and separate both this and the element plate
148 fra oversiden av den øvre rørplate 97 148 from the upper side of the upper tube plate 97
slik at det fremkommer et strømtverrsnitt for moderator-kjølemidlet. Det skal bemerkes at hvert av brenselselementene i rørene so that a current cross-section for the moderator coolant appears. It should be noted that each of the fuel elements in the tubes
114 har et utvidet øvre parti 158 for å 114 has an extended upper part 158 to
hindre overdreven strømming av moderator-kjølemiddel fra innløpskammeret 94 direkte inn i rørene 114. Hver elementstav 144 er forsynt med en sentral manøvre-ringsknapp 146. prevent excessive flow of moderator coolant from the inlet chamber 94 directly into the pipes 114. Each element rod 144 is provided with a central operating button 146.
Det gassformede moderator-kjølemid-del-fluidum som gjennom innløpsstussen 82 trer inn i trykkbeholderen strømmer rundt ledeorganet 142, gjennom den sentrale kanal i kondensatkammeret 140, forbi den øvre termiske skjerm 136 og såvel gjennom åpningene 152 i platene 148 og 156 som mellom elementplatene 156 og 97 for å strømme inn i rørene 112 i den øvre rør-plate 97. Gassfluidet strømmer derpå gjennom det sentrale kjernekammer 95 i tre baner og i den første av disse strømmer gassen nedover i rørene 112 og kjøler brenselselementene i disse. Gassfluidet forlater rørene 12 i det nederste parti av kjernen og strømmer derpå oppover i den annen bane i rommene mellom rørene 112 og 114 til kjernens øvre part. Gassen strømmer så gjennom ikke viste kanaler i den øvre ref-lektor 132 og i den sekundære rørplate 110 og inn i rommet mellom de øvre rørplater 97 og 110 hvorfra den trer inn i rørene 114. Gassen sendes nu i den tredje bane gjennom kjernen, idet den strømmer nedover gjennom rørene 114 og kjøler brenselselementene i disse rør fra hvilke den løper ut i utløpskassen 118 som gassen til slutt forlater gjennom forbindelsesrørene 120 og ut-løpstuten 122. The gaseous moderator-refrigerant sub-fluid which enters the pressure vessel through the inlet nozzle 82 flows around the guide member 142, through the central channel in the condensate chamber 140, past the upper thermal shield 136 and through the openings 152 in the plates 148 and 156 as well as between the element plates 156 and 97 to flow into the tubes 112 in the upper tube plate 97. The gas fluid then flows through the central core chamber 95 in three paths and in the first of these the gas flows down into the tubes 112 and cools the fuel elements therein. The gas fluid leaves the pipes 12 in the lower part of the core and then flows upwards in the second path in the spaces between the pipes 112 and 114 to the upper part of the core. The gas then flows through channels not shown in the upper reflector 132 and in the secondary tube plate 110 and into the space between the upper tube plates 97 and 110 from where it enters the tubes 114. The gas is now sent in the third path through the core, as it flows downwards through the pipes 114 and cools the fuel elements in these pipes from which it runs out into the outlet box 118 which the gas finally leaves through the connecting pipes 120 and the outlet spout 122.
Et tverrsnitt av en del av det sentrale kjernekammer 95 er vist i fig. 6, hvorav fremgår at det er tre ganger så mange tredje-banerør 114 som første-banerør 112. Det sees også at utsiden av tredje-banerørene 114 er belagt med isolasjon 166 som begrenser varmeoverføringen mellom brenselselementene i dem og gassfluidet i den annen bane. Fig. 6 viser også at det med innbyrdes horisontalavstand er anordnet avstandsholdere 162 for rørene gjennom hele høyden i det sentrale kjernekammer 95, se fig. 2. Hvert avstandsstykke består av to f. eks. ved hjelp av bolter 164 for-bundne seksjoner rundt første-banerørene 112 med anlegg mot rørene 114 slik at disse kan bevege seg i lengderetningen uavhen-gig av rørene 112. Avstandsholderne er anordnet på sådan måte at det mellom dem dannes strømkanaler 165 med omtrent samme strømtverrsnitt som strømtverr-snittet av den første banes ringformede kanaler og den tredje banes strømtverr-snitt. Avstandsholderen 162 tjener således til å avstive rørene 112 og 114 sideveis samtidig som de muliggjør strømmingen av gassfluidet i den annen bane. A cross-section of part of the central core chamber 95 is shown in fig. 6, from which it appears that there are three times as many third-path tubes 114 as first-path tubes 112. It is also seen that the outside of the third-path tubes 114 is coated with insulation 166 which limits the heat transfer between the fuel elements in them and the gas fluid in the second path. Fig. 6 also shows that spacers 162 for the pipes are arranged at a horizontal distance from each other throughout the entire height of the central core chamber 95, see fig. 2. Each spacer consists of two e.g. by means of bolts 164 connected sections around the first-course pipes 112 with abutment against the pipes 114 so that these can move in the longitudinal direction independently of the pipes 112. The spacers are arranged in such a way that flow channels 165 are formed between them with approximately the same flow cross-sections such as the flow cross-section of the annular channels of the first lane and the flow cross-section of the third lane. The spacer 162 thus serves to stiffen the pipes 112 and 114 laterally while enabling the flow of the gas fluid in the second path.
Som vist i fig. 7 inneholder det i et tredjebanerør 114 beliggende brenselselement 160 et flertall stykker eller enheter 167 med fisjonsmateriale anordnet ende mot ende inne i et korrugert rør 170 (hvilket er den vanlige form på rør 114) men atskilt fra dette av et flertall langsgående lister 168 jevnt fordelt rundt brenselselementet. Strømtverrsnittet for gassmediet blir således det ringformede rom mellom brenselselementet 160 og det korrugerte rør 170. Et lag varmeisolerende materiale 174, f. eks. rustfri stålull, er anbragt på det korrugerte rørs 170 utside og omsluttes av et kapperør 172. Isolasjonsmaterialet, som generelt er betegnet med 166 i fig. 6, reduserer varmeoverføringen fra brenselselementet 160 i den tredje banes rør gjennom det i denne bane strømmende gassfluidum til det omgivende gassfluidum som strøm-mer i annen bane. Selv om rette rør kan brukes så foretrekkes korrugerte da denne konstruksjon tillater bruken av forholdsvis tynne vegger med derav følgende mindre neutrontap, samtidig som den gir tilstrekkelig styrke. Fig. 8 viser brenselselementet 160 anbragt på samme måte som i fig. 7 beliggende inne i et korrugert rør 178, hvilket er den vanlige form på rørene 112, men her er det ingen varmeisolasjon på rørets utside. Rørene såvel i første som tredje bane har rue utsider 180 for å øke varmeover-føringskoeffisienten mellom brennstoffele-mentene og det gassfluidum som kjøler elementene. Fig. 9 viser en endret utførelse av rør-anordningen i tredje bane hvor det korrugerte rør 170 er forsynt med en ytre varmeisolasjon i form av et flertall lag rustfri stålull 182 innesluttet i en ytre kappe 184 som har en rekke spor eller knaster 186 for å øke stivheten. As shown in fig. 7, the fuel element 160 located in a third path tube 114 contains a plurality of pieces or units 167 of fission material arranged end to end inside a corrugated tube 170 (which is the usual shape of tube 114) but separated from this by a plurality of longitudinal strips 168 evenly spaced around the fuel element. The flow cross-section for the gas medium thus becomes the annular space between the fuel element 160 and the corrugated pipe 170. A layer of heat-insulating material 174, e.g. stainless steel wool, is placed on the outside of the corrugated pipe 170 and is enclosed by a casing pipe 172. The insulation material, which is generally denoted by 166 in fig. 6, reduces the heat transfer from the fuel element 160 in the pipe of the third path through the gas fluid flowing in this path to the surrounding gas fluid flowing in another path. Although straight pipes can be used, corrugated ones are preferred as this construction allows the use of relatively thin walls with consequent less neutron loss, while at the same time providing sufficient strength. Fig. 8 shows the fuel element 160 arranged in the same way as in fig. 7 located inside a corrugated pipe 178, which is the usual shape of the pipes 112, but here there is no thermal insulation on the outside of the pipe. The pipes in both the first and third lanes have rough exteriors 180 to increase the heat transfer coefficient between the fuel elements and the gas fluid that cools the elements. Fig. 9 shows a modified version of the pipe device in the third course where the corrugated pipe 170 is provided with an external heat insulation in the form of a multiple layer of stainless steel wool 182 enclosed in an outer jacket 184 which has a series of grooves or knobs 186 to increase stiffness.
Den følgende tabell inneholder en rekke data vedrørende den i fig. 2 til 7 viste og i det foranstående beskrevne reaktor. The following table contains a number of data regarding the one in fig. 2 to 7 showed and in the reactor described above.
Dampens modereringsevner ved overkritiske trykk, av hvilke er omhandlet bruken til kjøling, moderering og styring, er. slike at de muliggjør anvendelsen av kom-pakte reaktorkjerner i stand til å gi be-traktelig større utgangseffekt pr. enhet kjernevolum i for tiden disponible stør-relser på trykkbeholdere. Reaktorens og trykkbeholderens konstruksjon forenkles ved at kontrollstavene er sløyfet, og at det i deres sted er anordnet pumper og sikker-hetsventiler, hvis følsomhet muliggjør en nøyaktig regulering for å frembringe styrte endringer i reaktiviteten ved ganske enkelt å variere reaktoranleggets dampinnhold og The steam's moderating capabilities at supercritical pressures, of which the use for cooling, moderating and control is discussed, are. such that they enable the use of compact reactor cores capable of giving considerably greater output power per unit core volume in currently available sizes of pressure vessels. The construction of the reactor and pressure vessel is simplified by the fact that the control rods are looped, and that pumps and safety valves are arranged in their place, the sensitivity of which enables precise regulation to produce controlled changes in reactivity by simply varying the steam content of the reactor plant and
-tetthet. -density.
Det termiske fluksmønster blir ikke lengere forvrengt av kontrollstaver. The thermal flux pattern is no longer distorted by control rods.
Da dampens tetthet synker etter som den strømmer langs brenselselementene og en lavere damptetthet svarer til mindre reaktivitet vil den maksimale dampproduk-sjon ha tilbøyelighet til å ligge nærmere dampinnløpsenden enn -utløpsenden hvilket prinsipielt er fordelaktig. For å påhjelpe en fordelaktig varmeavgivelse langs de respektive lengder av brenselselementene kan isolasjonsmaterialet mellom rørene 170 og kapperøret 172 (fig. 7) i den tredje banes rør 114 inneholde ZrH2 i områder hvor det forlanges mere moderering og A1903 i andre områder hvor denne ytterligere moderasjon ikke forlanges. As the density of the steam decreases as it flows along the fuel elements and a lower steam density corresponds to less reactivity, the maximum steam production will tend to lie closer to the steam inlet end than the outlet end, which is in principle advantageous. In order to assist an advantageous heat release along the respective lengths of the fuel elements, the insulating material between the tubes 170 and the casing tube 172 (Fig. 7) in the third path tube 114 can contain ZrH2 in areas where more moderation is required and A1903 in other areas where this further moderation is not is required.
I første og tredje banes rør 112 resp. 114 vil i hvert kjerneområde hvor det kan foregå en større varmeavgivelse, dampen ha mindre midlere tetthet og fra de nedre ender av den første banes rør 112 i dette område tømmes damp med mindre midlere tetthet ut i den annen bane for, i alle fall til å begynne med, å strømme oppover i samme område. Da mindre tetthet svarer til mindre reaktivitet, vil det være en ten-dens til automatisk såkalt «utretting» av det termiske fluksmønster i radial hense-ende. Denne utretting av energitetthet fremgår av fig. 12, hvor den hele linje 192 angir energifordelingen i en reaktor med jevn modereringstetthet og brenselsanri-king gjennom hele kjernen, mens den stiplede linje 194 angir den relative energitetthet i den foran beskrevne reaktor. In the first and third lane pipes 112 resp. 114, in each core area where a greater heat release can take place, the steam will have a lower average density and from the lower ends of the first path's pipe 112 in this area, steam with a lower average density is emptied into the second path in order, in any case to begin with, to flow upwards in the same area. As less density corresponds to less reactivity, there will be a tendency towards automatic so-called "straightening" of the thermal flux pattern in radial terms. This alignment of energy density appears in fig. 12, where the full line 192 indicates the energy distribution in a reactor with uniform moderation density and fuel enrichment throughout the core, while the dashed line 194 indicates the relative energy density in the reactor described above.
Fig. 13 viser en modifikasjon av kretsen for gassfluidet. Her betegner 200 en gassfluidumledning med en ventil 202 som muliggjør styring av gassfluidets strøm fra slutten av den første bane 24 i reaktoren til innløpsledningen 38 for pumpen 40, hvorved varmeutvekslerne 34 og 36 kan kortsluttes. Ledningen 200 med ventilen 202 gjør det mulig til i styrt utstrekning å øke forholdet mellom strømmingen gjennom den første bane 24 og strømmingen i den annen og tredje bane, for, hvis så forlanges, drift med en forøket gasstetthet i den annen bane 26. Fig. 13 shows a modification of the circuit for the gas fluid. Here, 200 denotes a gas fluid line with a valve 202 which enables control of the flow of the gas fluid from the end of the first path 24 in the reactor to the inlet line 38 for the pump 40, whereby the heat exchangers 34 and 36 can be short-circuited. The line 200 with the valve 202 makes it possible, to a controlled extent, to increase the ratio between the flow through the first path 24 and the flow in the second and third paths, for, if so required, operation with an increased gas density in the second path 26.
Hvis det skal avgis en større varme-mengde i kjelen 46 for å kjøle moder ator-kjølemidlets temperatur ved reaktorens innløp og hvis den samtidige varmeoppta-gelsen i reaktoren og dennes utløpstempe-ratur skal holdes konstant, så må strøm-hastigheten gjennom reaktoren være mindre. Imidlertid må moderator-kjøle-midlets strømhastigheter over brenselselementene være tilstrekkelig store. Etter den viste anordning er det mulig å fjerne en del av moderator-kjølemidlet ved slutten av første bane 24 via ledningen 200, forbi ventilen 202 og via innløpsledningen 38 til pumpen 40 og å innføre en tilsvarende mengde moderator-kjølemiddel tilbake til reaktoren ved begynnelsen av tredje bane 28 gjennom en forbiledning 204, en ventil 206 og en ledning 208. Da det avledede moderator-kjølemiddel blir blandet med meget varmere moderator-kjølemiddel fra varmeutvekslerne 34 og 36 vil gassen som føres tilbake i reaktoren via ledningene 204 og 208 også ha en høyere temperatur enn den gass som normalt strømmer fra den første bane og utløpstemperaturen og utløpshastigheten fra reaktoren kan holdes konstant. If a greater amount of heat is to be emitted in the boiler 46 to cool the temperature of the moderator coolant at the reactor inlet and if the simultaneous heat absorption in the reactor and its outlet temperature are to be kept constant, then the flow rate through the reactor must be less . However, the moderator-coolant flow rates over the fuel elements must be sufficiently large. According to the device shown, it is possible to remove a part of the moderator coolant at the end of the first path 24 via the line 200, past the valve 202 and via the inlet line 38 to the pump 40 and to introduce a corresponding amount of moderator coolant back to the reactor at the beginning of third path 28 through a bypass line 204, a valve 206 and a line 208. As the diverted moderator coolant is mixed with much hotter moderator coolant from the heat exchangers 34 and 36, the gas that is fed back into the reactor via the lines 204 and 208 will also have a higher temperature than the gas that normally flows from the first path and the outlet temperature and outlet velocity from the reactor can be kept constant.
En annen ledning 212 med ventilen 210 går fra ledningen 204 til reaktorens inn-løpsledning 30 og da fluidum gjennom ledningen 212 ledes forbi varmeutveksleren 46 vil reaktorens innløpstemperatur kunne heves alt etter behovet. En ytterligere ledning 214 med ventilen 216 fører fra varme-utvekslerens 46 utløp til begynnelsen av den tredje bane 28 i reaktoren og mulig-gjør, med ventilen 206 stengt, regulert øking av forholdet mellom strømmen gjennom den tredje bane 28 og gjennom den første og annen bane 24 resp. 26. Another line 212 with valve 210 runs from line 204 to the reactor's inlet line 30 and when fluid through line 212 is led past the heat exchanger 46, the reactor's inlet temperature can be raised as needed. A further line 214 with the valve 216 leads from the outlet of the heat exchanger 46 to the beginning of the third path 28 in the reactor and enables, with the valve 206 closed, a regulated increase in the ratio of the flow through the third path 28 and through the first and second lane 24 or 26.
Mange variasjoner gir seg selv med hensyn til de forskjellige slag av gassformet moderator-kjølemiddel-fluider det kan være tale om. Disse fluider må ha passende varmeoverførings-egenskaper og de må for bruk stemme overens med de konstruk-sjonsmaterialer som er anvendelige ved de temperaturer og trykk det her er tale om. Men det er selvsagt nødvendig at fluidet inneholder en tilstrekkelig mengde hydrogenatomer, enten i fri tilstand eller i kom-binasj on, for å skaffe tilstrekkelig neutron - moderering ved praktiske arbeidstempera-turer og -trykk. Man ser således at hydrocarbon-damp kan brukes som moderator - kjølemiddel-fluidum. Selv om driftstryk-kene for dette fluidum stort sett ligger lavere enn de som kreves ved bruken av dampmoderering, vil den grunnleggende teori og virkemåte være den samme. Her-til kommer at bruken av hydrocarbon-gass vil muliggjøre utnyttelsen av neutronut-stråling til raffinering av hydrocarbonene og fremstilling av petroleumprodukter og andre kjemiske forbindelser. Acetylen-eller bensoldamp kan f. eks. brukes som moderator-kjølemiddel, men de går over til hydrocarbonpolymer ved hjelp av kjemisk kjernereaksjon. Many variations present themselves with regard to the different types of gaseous moderator-refrigerant-fluids that may be involved. These fluids must have suitable heat transfer properties and for use they must agree with the construction materials that are applicable at the temperatures and pressures in question here. But it is of course necessary that the fluid contains a sufficient amount of hydrogen atoms, either in a free state or in combination, to provide sufficient neutron moderation at practical working temperatures and pressures. One can thus see that hydrocarbon vapor can be used as a moderator - refrigerant fluid. Although the operating pressures for this fluid are generally lower than those required when using steam moderation, the basic theory and operation will be the same. In addition, the use of hydrocarbon gas will enable the utilization of neutron radiation for refining the hydrocarbons and the production of petroleum products and other chemical compounds. Acetylene or benzene vapor can e.g. are used as moderator refrigerants, but they convert to hydrocarbon polymer by means of a chemical nuclear reaction.
Styring av en reaktor ved å variere hydrogenkonsentrasjonen i et gassformet moderator-kjølemiddel-fluidum kan foregå selv om kjernen er uten fertilt materiale. Ved en slik reaktor vil neutronøkonomien være av sekundær betydning, idet hoved-hensikten er å skaffe en reaktor med stor energieffekt fra en forholdsvis liten, kom-pakt kjerne. I så fall vil variasjon i modereringen tjene til å endre reaktiviteten ho-vedsakelig ved å endre størrelsen av naut-ronlekkasje fra reaktorkjernen. Control of a reactor by varying the hydrogen concentration in a gaseous moderator-coolant fluid can take place even if the core is without fertile material. With such a reactor, the neutron economy will be of secondary importance, as the main purpose is to obtain a reactor with a large energy output from a relatively small, compact core. In that case, variation in the moderation will serve to change the reactivity mainly by changing the size of neutron leakage from the reactor core.
Styring eller kontroll av en reaktor ved variasjon av hydrogenkonsentrasjonen i et gassformet, modererende og kjølende fluidum kan godt utføres, selv om det gassformede fluidum ikke er den eneste moderator. For eksempel kan en del av modera-sjonen utføres av en fast innbygget mode-ratortype, f. eks. av grafitt eller ZrH2. Reaktoren ville da bli beregnet slik at den faste moderator alene ikke er i stand til å moderere tilstrekkelig til at reaktorkjernen blir kritisk. Den moderasjon som da mangler og som er nødvendig for å gjøre reaktoren kritisk, frembringes av det hydrogenhol-dige, gassformede, modererende og kjølende fluidum som bringes til å strømme i tre baner gjennom kjernen. Med denne foran-staltning er det mulig å regulere reaktorens reaktivitet og å stanse kjedereaksjonen ved å variere tettheten i det gassformede fluidum som både skal moderere og kjøle. Steering or control of a reactor by variation of the hydrogen concentration in a gaseous moderating and cooling fluid can well be carried out, even if the gaseous fluid is not the only moderator. For example, part of the moderation can be carried out by a fixed built-in moderator type, e.g. of graphite or ZrH2. The reactor would then be calculated so that the fixed moderator alone is not capable of moderating sufficiently for the reactor core to become critical. The moderation which is then missing and which is necessary to make the reactor critical, is produced by the hydrogen-containing, gaseous, moderating and cooling fluid which is made to flow in three paths through the core. With this arrangement, it is possible to regulate the reactivity of the reactor and to stop the chain reaction by varying the density of the gaseous fluid which is to both moderate and cool.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO771816A NO148746C (en) | 1975-11-03 | 1977-05-24 | INTERMEDIATES FOR USE IN THE PREPARATION OF PHARMACOLOGICALLY ACTIVE DIBENZO (B, D) PYRANDER DERIVATIVES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62821075A | 1975-11-03 | 1975-11-03 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO763725L NO763725L (en) | 1977-05-04 |
NO148745B true NO148745B (en) | 1983-08-29 |
NO148745C NO148745C (en) | 1983-12-07 |
Family
ID=24517939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO763725A NO148745C (en) | 1975-11-03 | 1976-11-02 | ANALOGY PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PHARMACOLOGICALLY ACTIVE DIBENZO (B, D) PYRANDER DERIVATIVES |
Country Status (25)
Country | Link |
---|---|
JP (3) | JPS5277065A (en) |
AR (1) | AR220521A1 (en) |
BG (3) | BG27552A3 (en) |
CA (1) | CA1099269A (en) |
CH (1) | CH622790A5 (en) |
CS (1) | CS207571B2 (en) |
DD (3) | DD129214A5 (en) |
DK (1) | DK495876A (en) |
EG (1) | EG12648A (en) |
ES (3) | ES452772A1 (en) |
FI (1) | FI763131A (en) |
GR (1) | GR65202B (en) |
HU (1) | HU178321B (en) |
IE (1) | IE43700B1 (en) |
IL (1) | IL50717A (en) |
NO (1) | NO148745C (en) |
NZ (1) | NZ182368A (en) |
PH (3) | PH14811A (en) |
PL (1) | PL125297B1 (en) |
PT (1) | PT65781B (en) |
RO (4) | RO76124A (en) |
SE (1) | SE432251B (en) |
SU (4) | SU843748A3 (en) |
YU (1) | YU268176A (en) |
ZA (1) | ZA766281B (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0765890A (en) * | 1993-08-26 | 1995-03-10 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | Connector |
JP2988237B2 (en) * | 1994-01-31 | 1999-12-13 | 住友電装株式会社 | Simple waterproof connector |
JP5037799B2 (en) * | 2005-06-30 | 2012-10-03 | パナソニック株式会社 | TV outlet |
JP7516898B2 (en) | 2020-06-16 | 2024-07-17 | 株式会社アイシン | Shifting device |
-
1976
- 1976-08-19 IE IE1842/76A patent/IE43700B1/en unknown
- 1976-10-11 SE SE7611275A patent/SE432251B/en unknown
- 1976-10-18 GR GR51965A patent/GR65202B/en unknown
- 1976-10-19 CA CA263,717A patent/CA1099269A/en not_active Expired
- 1976-10-19 NZ NZ182368A patent/NZ182368A/en unknown
- 1976-10-19 IL IL50717A patent/IL50717A/en unknown
- 1976-10-21 ZA ZA766281A patent/ZA766281B/en unknown
- 1976-10-22 PH PH19046A patent/PH14811A/en unknown
- 1976-10-27 ES ES452772A patent/ES452772A1/en not_active Expired
- 1976-11-01 DD DD7600195548A patent/DD129214A5/en unknown
- 1976-11-01 RO RO7695638A patent/RO76124A/en unknown
- 1976-11-01 DD DD76213370A patent/DD143774A5/en unknown
- 1976-11-01 RO RO7695639A patent/RO75876A/en unknown
- 1976-11-01 RO RO7688274A patent/RO71411A/en unknown
- 1976-11-01 YU YU02681/76A patent/YU268176A/en unknown
- 1976-11-01 DD DD76203283A patent/DD137837A5/en unknown
- 1976-11-01 RO RO7695637A patent/RO76006A/en unknown
- 1976-11-02 DK DK495876A patent/DK495876A/en not_active Application Discontinuation
- 1976-11-02 JP JP51132264A patent/JPS5277065A/en active Granted
- 1976-11-02 HU HU76PI550A patent/HU178321B/en unknown
- 1976-11-02 FI FI763131A patent/FI763131A/fi not_active Application Discontinuation
- 1976-11-02 CS CS767070A patent/CS207571B2/en unknown
- 1976-11-02 PT PT65781A patent/PT65781B/en unknown
- 1976-11-02 NO NO763725A patent/NO148745C/en unknown
- 1976-11-03 BG BG034599A patent/BG27552A3/en unknown
- 1976-11-03 SU SU762416855A patent/SU843748A3/en active
- 1976-11-03 BG BG036486A patent/BG28057A4/en unknown
- 1976-11-03 BG BG036485A patent/BG28058A4/en unknown
- 1976-11-03 PL PL1976193435A patent/PL125297B1/en not_active IP Right Cessation
- 1976-11-03 EG EG680/76A patent/EG12648A/en active
-
1977
- 1977-07-14 AR AR268433A patent/AR220521A1/en active
- 1977-07-19 PH PH20008A patent/PH14383A/en unknown
- 1977-07-26 SU SU772506503A patent/SU677661A3/en active
- 1977-07-29 SU SU772505754A patent/SU677660A3/en active
- 1977-09-29 ES ES462783A patent/ES462783A1/en not_active Expired
- 1977-09-29 ES ES462784A patent/ES462784A1/en not_active Expired
-
1978
- 1978-02-16 SU SU782579903A patent/SU784772A4/en active
-
1979
- 1979-09-21 CH CH852079A patent/CH622790A5/en not_active IP Right Cessation
- 1979-11-15 JP JP54148293A patent/JPS5943958B2/en not_active Expired
-
1980
- 1980-05-29 PH PH24092A patent/PH16788A/en unknown
- 1980-12-16 JP JP55177955A patent/JPS5943955B2/en not_active Expired
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5759899B2 (en) | Power generation module assembly, reactor module, and reactor cooling method | |
US3392087A (en) | Heterogeneous nuclear reactor of the pressure vessel type | |
JPH0664171B2 (en) | Nuclear reactor equipment | |
JP6791511B2 (en) | Reactor | |
US20040017877A1 (en) | Method for providing a pressurized fluid | |
US3208913A (en) | Temperature flow control of coolant in a reactor | |
NO148745B (en) | ANALOGY PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PHARMACOLOGICALLY ACTIVE DIBENZO (B, D) PYRANDER DERIVATIVES | |
US3247075A (en) | Nuclear reactor operating with hydrogen-bearing moderator and cooling vapor | |
US3091582A (en) | Nuclear reactor systems | |
US3085959A (en) | Liquid moderated vapor superheat reactor | |
US3700552A (en) | Nuclear reactor with means for adjusting coolant temperature | |
US3247074A (en) | Steam cooled reactor reactor arrangement | |
US3255087A (en) | Nuclear reactor control system | |
KR20140010841A (en) | Passive decay heat removal system using organoic fluid, method of driving heat removal system | |
CN103239876A (en) | Method for avoiding operation and control of reboiler in unstable transition boiling zone | |
NO136810B (en) | DEVICE AT STEAM GENERATOR. | |
SE433271B (en) | NUCLEAR REACTOR FOR HEATING ENDAM | |
US3090742A (en) | Temperature control means for nuclear reactors | |
US3247072A (en) | Nuclear reactor and method of operating to variably moderate and control same | |
NO146741B (en) | DISPENSES FOR REFRIGERATED BEVERAGES | |
GB1084255A (en) | ||
NO336287B1 (en) | High-pressure Fischer-Tropsch synthesis process using an optimized refrigerant | |
KR101643045B1 (en) | Heat recovery apparatus | |
Tereshonok et al. | Description of a transient caused by the switching-off of one of the four operating MCP at nominal reactor power at NPP Kalinin unit 3 | |
US3448797A (en) | Pressurizer |