SE185965C1 - - Google Patents

Description

Prioritet begard frail den 20 mai 1960 (Frankrike) Atomteknikens utveckling nodvandiggor latt tillgangliga stralningskallor for studium av vissa materials beteende under bestralning.

For detta Andamal liar man frarafor alit konstruerat vissa simbassangreaktorer, hos vilka reaktorkarnzonen är sarskilt latt tillganglig. Framfor allt har man konstruerat en reaktor av detta slag, hos vilken karnan och tillhorande organ aro belagna mitt i has sangen i form av ett sasom lblockstapeb> betecknat aggregat.

I en sadan reaktor anordnar man kring blockstapeln sjalvstandiga slingor, i vilka under bestamda betingelser de material aro anbragta, vilka skola studeras under bestralning. Bestralningen utgar fran blockstapeln, som innehaller elementen av klyvbart material och regleringsstavarna.

Hos dylika speciella reaktarer fOr studieoch forsoksandamal anvandes sasom slinga ett aggregat, som i huvudsak innefattar en eventuellt i sig sluten huvudkanal, som I ett °wade är utsatt for ett stralningsflode och som i detta omrade innehMler det material eller det element som skall undersokas under bestralning. Aggregatet omfattar dessutom anordningar, med vilka:s hj alp ett flytande medium kan cirkulera kring materialet eller elementet under givna temperatur- och tryckvillkor. Om slingan fir av fristaende och rorlig typ, sasom dr fallet enligt fOreliggande uppfinning, omfattar uttrycket slinga icke endast sjalva kanalen utan samtliga anslutna organ RV uppbarande och manovrering av kanalen.

Dylika sjaivstandiga slingor maste i framsta nunmet innehalla en forsokskanal, som innehaller de material, vilka skola studeras, samt anordningar for att i denna kanal astadkomma ett kretslopp av en kylgas for kylning av de bestralade materialen. Dessutom Dupl. kl. 21 g: 21/12 ar det Midvandigt att de erforderliga atgarderna for handhavande av de bestralade materialen (inforandet av proven i kanalen eller dessas uttagning) skola kunna utforas utan svarighet.

Dessutom maste slingoma ha stodpunkter i reaktorkamans narhet, vara rorliga och at-era ett styvt aggregat for underlattande av exakt placering kring reaktorkarnan.

Foremalet for fOreliggande uppfinning är en splvstandig slinga i en simbassangreaktor for studium av f Or straining utsatta material, vilken slinga i sarskilt hog grad svarar mot ovan angivna onskemal.

Slingan gor det framfor alit mojligt att utsatta prov av givna material for bestralningar, varvid proven exempelvis kunna utgiiras av bransleelement, och forsdket utfores i en bestanad miljO, exempelvis en atmosfar av kolsyreanhydrid under ett bestamt tryck. Den i slutet kretslopp cirkulerande gasen kyler proven och kyles i sin tur i en varmevaxlare med forcerad eller naturlig cirktulation.

Uppfinningen hanfor sig till en sjalvstandig slinga i en simbassangreaktor for studium av for straining utsatta material, vilken slinga kannetecknas clarav, att den innefattar ett kylkretslopp, i vilket ingar en forsokskanal, en kylkretsloppet uppbarande konstruktion, ett underrede, med dels konstruktionen, dels underredet fast fOrbundna organ, villa me& giva en forflyttning av konstruktionen i forhallande till underredet, och en finregleringsanordning for installning av forsokskanalen mot reaktorns karna genom styrning av namnda konstruktions forskjutning i farhallande till underredet.

Enligt andra kannetecken fOr uppfinningen kan vdrmevaxlaren I framsta rummet vara av endera av tva olika typer, namligen antingen en vannevaxiare med ett rorknippe, i vilket 2— — kylvattnet cirkulerar under inverkan av en hjalppump, eller en varmeyaxlare med paraldella korrugeringar, vilka kylas genom naturlig konvektion hos vattnet i bassangen.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar forsokskanalen i sin ovre del en propp, som är tatad med hjfilp av packningar och vid vilken fir upphangd en. korg, i vilken de bestralade elementen arc anbragta, varvid proppen vilar dels pa forsokskanalens vagg med hjalp av en Iran borjan darvid anbragt avsats, dels pa en gaffed, som stracker sig genom kanalens vaggar ovanfOr tatningen och genom proppen utmed tva parallella korder.

Enligt en annan utfOringsform av uppfinningen utgaras anordningar for snabb demon-taring av forsokskanalen av en sammansatt mekanisk anordning, som i huvudsak innefattar: Ett forsta aggregat i fast forbindelse med proppen, som innefattar en forsta rorformig hylsa i fast fOrbindelse med proppen vid ena anden, medan den andra anden doper ut i en utvidgning eller flans; — ett andra aggregat i fast forbindelse med korgen, vilket i huvudsak innefattar en andra rorformad hylsa med nagat mindre ytterdiameter an den forsta hylsans innerdiameter; organ for forbindande av det fOrsta aggregatet med det andra aggregatet, vilka organ besta av en anordning av tre kulor pa 10 -vinkelavstand Iran varandra, vilka kulor fast-lianas med ett visst spel i den forsta hylsans vdggar och vilka kunna inforas i motsvarande sfariska urtag, vilka for andamalet aro anordnade i den andra hylsans vaggar; en tredje laylsa, som crmgiver den forsta hylsan och som dr fast forbunden med en fj5.- der, vats matsatta finde ar fastgjord vid prop-pen. Den tredje hylsan anligger under fjaderns verkan mot flansen pa den forsta hylsan och astadkommer darigenom en place-. ring av kulorna i tillhorande urtag; tvd fasta anslag pa den ande av den andra hylsan som icke at fastgjord vid korgen, vilka anslag sakerstalla korrekt install-fling av de sfariska urtagen pa den andra hylsan mittfor kulorna.

Den korg, i vilken de undersokta bransleelementen an.ordnas, bestar ay fyra U-stavar I korsformig anordning, varyid U-profilernas konkava parti är vant mat mitten. Bransleelementens holjen innefatta hi. a. fyra fivenIedes i karsform anordnade flansar, vilka aro insatta i U-prafilernas konkava partier.

I enlighet med uppfinningen utgOras de kanaler, i vilka kylgasen cirkulerar, av tva inbardes koaxiella rör, median vilka ett ring-format utrymme bildas. I detta utrymme forekommer ett flytande medium, exempelvis av samma slag som kylmediet, varigenom en termisk isolation mellan vattnet i bassangen och kylmediet i slingan erhalles.

Uppfinningen beskrives narmare med ledning ay bifogade ritningar, vilka avse ett utforingsexempel, till vilket uppfinningen dock icke fir inskrankt och i vilka fig. 1 at en sidovy, som onase sidor om vertikalaxeln visar tva utforingsformer ay den sjalystandiga sling-an enligt uppfinningen, anordnade kring en blockstapel i en simbassangreaktor, fig. 2 dr en sektion ay ett forsta avsnitt ay en forsOkskanal i en slinga enligt uppfinningen, fig. 3 dr en sektion av ett andra aysnitt ay fOrsokskanalen, fig. 4 är en sedition av ett tredje avsnitt av forsokskanalen, fig. 5 dr en sedition av kanalen utmed linjeni fig. 2, fig. 6 at en sektion ay kanalen utmed linjen i fig. 2, fig. 7 dr en sektion av kanalen ut- med linjeni fig. 2, fig. 8 dr en sek- tion av kanalen utmed linjen IV—IV i fig. 3 och fig. 9 fir en detaljerad vy av anordningen for koppliug median proppen och korgen enligt den i fig. 2 visade utforingsformen.

I fig. 1 visas en blockstapel 1 med laget for reaktorkarnan 2 antytt. Pa omse sidor om blockstapeln visas tva utforingsformer av sjalvstandiga slin.gor 3 och 4 enligt uppfinningen.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar slingan 3 ett kylmedelskretslopp, som uppbares ay en. rorlig konstruktion 54 pa ett underrede 56, som vid beslag 5 och 6 är fastgjort vid bassangens vertikala vagg.

Konstruktionens 54 forskjutning I forhallande till underredet 56 manovreras fran bassangens utsida med en finregleringsanordning for placering av slingan mot liarnan 2, exempelvis med hjalp ay en damkraft 14. Pa konstruktionen 54 arc f. a. rullar 7 anordnade, medan underredet at fOrsett med en rullbana 55, pa vilken konstruktionen 54 fir forskjutbar i forhallande till underredet 56.

En motordriven flakt 8 astadkommer cirkulation av kylgasen i kylmedelskretsloppet, vilket i huvudsak omfattar ett forsoksror 9 for upptagande av tva bransleelement 10 och 11 i hOjd med block.stapelns karn.a 2. En varmevaxlare 12, som avenledes utgor en del av kylmedelskretsdoppet, innefattar en hjalppump 13. Pa forsoksraret 9 dr en propp 15 och ett stod 16 far en av beryllium bestaende reflektor 17 anbragta.

Enligt en annan utforingsform av uppfinningen innefattar den avenledes i fig. 1 visade slingan 4 ett forsOksrOr 9, en propp 15, ett stod 16 for en berylliumreflektor 17 och brans-'element 10 och 11 i hajd med blockstapelns karna 2.

Vid denna utforingsform uppbares kylmedelskretsloppet av en riirlig konstruktion 57 pit ett underrede 59, som vilar pa stod 18 och 19 pa bassangens batten. Pa samma sitt som vid den tidigare beskrivna utforingsformen naedgiva rullar 20 och en rullbana 58 en forskjutning ay konstruktionen 57 i forhallande till underredet 59. Dessutom innefattar denna — —3 slinga i likhet med den tidigare beskrivna en motordriven fldkt 8 och en domkraft 14. En av de vfisentliga skillnaderna mellan slingan 4 och den tidigare beskrivna slingan 3 bestar dari att varmevalaren 21 utgares av ror 22 i inbordes parallell anordning °eh kylda genom den naturliga konvektionsstromningen i bassangens vatten.

I fig. 2, 3 och 4 visas en langdsektion av en fOrsokskanal 9 enligt uppfinningen. I det fOrsta avsnittet enligt fig. 2 visas proppen 23. Tat-fling mellan proppen 23 och roret 24 i forsakskanalen 9 astadkommes med hjalp av tre packningar 25, 26 och 27. Proppen uppbar en anordning 28 far fastsattning av en korg 29 vid proppen 23. Proppen uppbares dels av en flans 30, som vilar pa raret 24 Over en daremellan anbragt packning 31, dels av en gaffel 32 (fig. 5), soin stracker sig genom rOret 24 och proppen 23 utmed tva parallella korder. Infdstningsanordningen 28 (fig. 9) innefattar en forsta hylsa 33 i fast forbindelse med proppen 23 vid den ena anden, medan den vid den andra Linden är forsedd med en utvidgning eller en flans 31.

En andra hylsa 35, vars ytterdiameter ãr nagot mindre an hylsans 33 innerdiameter, an fast forbunden med korgen 29. I den fOrsta hylsan 33 aro tre kulor 36 anordnade, vilka astadkomma en fast forbindelse mellan hylsan 35 och hylsan 33, nar de aro inforda i sfariska urtag 37, anordnade i en med hylsan 35 fast forbunden ring 35a. Kulorna 36 fasthallas i sina urtag 37 genom en tredje hylsa 38, som under inverkan av en fjader 39 anlagger sig mot fldnsen 34 pa hylsan 33 och i detta lfige fasthaller kulorna 36 i urtagen 37.

For frigorande av proppen 23 Iran korgen 29, vilken atgard 1 regel utfores 1 ett hett arbetsrum, är det tillräckligt att forskjuta hylsan 38 under hoptryekning av fjadem 39 tack vare ett ringformat spar 40, som for detta dndamal är anordnat i hylsan 38, till ett lage, I vilket hylsan 38 icke langre utovar nagot tryck pa kulorna. Nar kulorna icke ldngre fasthallas i sina urtag 37, kan proppen 23 frig6ras Iran korgen 29.

For farnyad hopsattning Or det av betydelse att vane urtag 37 intager ett ldge mittfor tillhorande kula 36 och for detta andamal fir hylsan 35 forsedd med tva utskott 41, av vilka endast ett visas i fig. 9, medan hylsan 33 Or forsedd med oppningar 42 far upptagande av namnda utskott 41. Det Or da tillräckligt att vrida proppen 23 i forhallande till korgen 29 till dess att utskotten 41 kommit i ingrepp med oppningarna 42, vilket intraffar i samma ogonblick som kulorna 36 befinna sig mittfor urtagen 37.

Av fig. 2-8, och framfor alit fig. 5-8, framgar, att de kanaler, i vilka kylgasen cirkulerar, utgOras av tva koncentriska rex 24 och 43, mellan vilka befinner sig ett ringfor mat utrymme 44. I detta utrymme 44 ar ett flytande medium av samma beskaffenhet som kylmediet inneslutet, varigenom en termisk isolation erhalles mellan vattnet i bassfingen och kylmediet I slingan.

I fig. 2 visas korgens 29 Linde 45, pa vilken tallrikar 46 Oro anordnade, vilka astadkomma en zon med orOrliga gasmfingder, varigenom alltfor varma gaser hindras fran att komma fram till och skada packningarna 25, 26 och 27.

I fig. 2 visas Liven avledningskanalen 47 for den i forsokskanalen g eirkulerande gasen.

I fig. 3 och 4 visas ldget far de material 10 och 11, vilka skola undersokas i forsokskanalen. I fig. 4 visas Oven tilloppskanalen 48 for kylgasen.

N utsidan av forsakskanalen (fig. 2) visas en anordning 49, som bestar av en fjader 50 och en kula 51 och som tjdnar att forregla gaffeln 32, dã den uppbar proppen 23.

I fig. 5-8 visas forsokskanalens ytterrar 24, kan.alens innerror 43 och det ringformade utrymmet 44 mellan de hada r8ren, i vilket det flytande medium Or inneslutet som bildar varmeisoleringen.

I fig. 6, scm är en sektion utmed linjen II —II i fig. 2, visas Liven fjadern 39, hylsan 35 samt utskotten 41.

I fig. 7, som an en sektion utmed linjen I fig. 2, visas speciellt hylsan 38, hylsan 34 och kulorna 36 i sina urtag i hylsan.s 35 ring 35a.

I fig. 8, som Or en sektion utmed linjen IV—IV i fig. 3, visas ett bransleelement 10 med kylflansar 52 och med fyra flamer 53 med starre dimensioner. Korgen 29 bestar av fyra U-profiler 54, anordnade i korsform och upptagande de fyra stora flansarna 53 pa bransleelementet 10.

Uppfinningen Or givetvis icke inskrfinkt till de visade och beskrivna utforingsformerna utan omfattar alla utforingsformer mom ramen for dess grundtanke.

Claims (15)

Pa tent an pr ak:

1. Sjalvstandig slinga i en simbassangreaktor for studium av for straining utsatta material, kannetecknad daray, att den innefattar ett kylmedelskretslopp med en forsokskanal, en konstruktion, som uppbar kylmedelskretsloppet, ett underrede, anordningar i forbindelse med dels konstruktionen, dels underredet far majligg5rande av konstruktionens forskjutning i forhallande till underredet, en finregleringsanordning for forsokskanalens lage mot reaktorns karna for styrning av konstruktionens forskjutningar i forhallande till underredet.

2. Slinga enligt patentanspriket 1, kannetecknad dfirav, att kylmedelskretsloppet inne- 4— — fattar en motordriven flakt, en fOrsokskanal med varmeisolering och organ for snabb demontering av forsi3kskanalen, en. varmevaxlare, em reflektor och ett reflektorstod anbragth utanph forsokskanalen.

3. Slinga enligt patentanspraket 1 eller 2, kannetecknad darav, att kylmedelskretsloppet innefattar en detektorkrets for faststallande av den i kyhuedelskretsloppet radande radioaktiviteten, matorgan och kopplingsanordningar.

4. Slinga enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att namnda anordningar, vilka medgiva konstruktionens forflyttning i forhallande till underredet, innefatta dels med konstruktionen forbundna rullar, dels en med underredet forhunden rullbana. 5.

5. Slinga enligt patentanspraet 4, kannetecknad darav, att rullbanan uppbares av ett reglerbart, vid atomreaktorns vertikala vagg fastgjort stod.

6. Slinga enligt patentansprfiket 4, kannetecknad darav, att rullbanan uppbares av ett reglerbart, pa reaktorbassangens batten fastgjort stod.

7. Slinga enligt patentansprfiket 1, kannetecknad darav, att anordningen for finreglering av forsokskanalens la.ge mot blockstapeln innefattar en. hydraulisk domkraft.

8. Slinga enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att anordningen fi5r finreglering av forsokskanalens lage mot blockstapeln innefattar en. mekanisk styrning.

9.

10. Slinga enligt patentanspraket 2, kannetecknad darav, att varmevaxlaren besthr av ett rOrknippe med forcerad kylvattencirkulation under inverkan av en pump. 19. Slinga enligt patentansprfiket 2, kfinnetecknad darav, att varmevaxlaren innefattar rOrformade element, dar kylvattnets eirkulation ager rum genom naturlig konvektionsstromning. 20.

11. Slinga enligt patentanspraket 1 eller 2, kannetecknad darav, att den. termiska isoleringen av de ledningar, i vilka kylgas cirkulerar, erhhlles genom ett flytande medium, som fir inneslutet i ett utrymme mellan tva koaxiella r8r. 21.

12. Slinga enligt patentanspraket 1 eller 2, kanneteeknad darav, att de bestrhlade materialen uppbaras i en korg, som Or forbunden med en fOrsekskanalen tillslutande propp. 22.

13. Slinga enligt patentanspraket 12, kannetecknad darav, att korgen besthr av fyra U-profiler i korsformig anordning och med det konkava partiet vant mot korgens centrum. 23.

14. Slinga enligt patentanspraket 12, Unnetecknad darav, att korgen fir forhunden med proppen genom en snabbfOrreglingsanordning.

15.. Slinga enligt patentanspraket 14, kannetecknad darav, att snabbforreglingsanord. ningen innefattar en med korgen forbunden hylsa, i vilken aro anordnade tre, pt 1200 vinkelavstand frail varandra anordnade kulor, vilka aro inforda i urtag i en andra, med korgen fOrbunden hylsa, som fir glidbar i den fOksta hylsan, med hjalp av en tredje hylsa, som anligger mot en flans ph den. forsta hylsan under inverkan av en fjader, vars findar anligga mot den tredje hylsan resp. mot proppen. Anforda publikationer: