WO2019025315A1 - Device and method for flow measurement in the reactor core of a boiling-water reactore - Google Patents

Device and method for flow measurement in the reactor core of a boiling-water reactore Download PDF

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WO2019025315A1
WO2019025315A1 PCT/EP2018/070455 EP2018070455W WO2019025315A1 WO 2019025315 A1 WO2019025315 A1 WO 2019025315A1 EP 2018070455 W EP2018070455 W EP 2018070455W WO 2019025315 A1 WO2019025315 A1 WO 2019025315A1
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Egon KÖNIGSTEIN
Wolfgang Schuch
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Framatome Gmbh
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Definitions

  • the measuring device z. B. By means of the fuel assembly loading machine, the measuring device z. B. during a planned interruption of the reactor operation (Outage), such as when fuel change, set to a free position in the reactor core.
  • Outage a planned interruption of the reactor operation
  • FIG. 2 shows an enlarged detail of FIG. 1 with a device for
  • the measuring device 32 has for this purpose a housing 34 with the outer shape and dimension of a fuel assembly 6, typically in the form of a square box of the bottom advantageously ends with a centering cone 36 and above with a support member for the fuel assembly loading machine.
  • the total length (height) of the measuring device 32 may have a value of 4 m, with a maximum width (edge length in the cross section according to FIG.
  • the measuring device 32 is seated with its weight at the bottom in a self-sealing conical seat 38 on a head 20 of a Steuerstab arrangementsrohres 16 above the lower core grid 14, quite analogous to a fuel assembly 6.
  • At the upper end of the measuring device 32 in an associated precisely fitting recess of the upper core grid 12 held such that a lateral fixation takes place, but if necessary, it can be pulled upwards, also quite analogous to a fuel element. 6
  • the pressure is higher there than on the downstream side.
  • the differential pressure can be determined by subtracting the measured values.
  • the first and the second measuring line 52, 54 may be connected to a (differential) pressure gauge, which directly determines the differential pressure or the pressure difference.
  • the speed of the internal pump 58 is now increased successively up to a predetermined maximum speed.
  • any speed variation can be traversed as a function of time.

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Abstract

The object of the invention is to specify a device with which the inflow regions of the fuel elements (6) in the reactor pressure vessel (2) of a boiling-water reactor (4) can be quantified with regard to their hydraulic flow resistance. This object is achieved, according to the invention, by a measuring device (32) for flow measurement in the reactor core (8) of a boiling-water reactor (4) having a flow channel (44), in which a metering orifice (50) is arranged, and wherein measuring lines (52, 56) branch off from the flow channel (44), by means of which lines a pressure difference a established at the metering orifice during continuous flow can be measured, and wherein the flow channel (44) is arranged in a housing (34) which substantially has the external shape and the external dimensions of a fuel element (6) used in the boiling-water reactor (4), so that the measuring device (32) can be introduced into the reactor core (8) and removed again instead of a fuel element (6).

Description

Beschreibung  description
Vorrichtung und Verfahren zur Durchfluss-Messung im Reaktorkern eines Siedewasserreaktors Apparatus and method for flow measurement in the reactor core of a boiling water reactor
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchfluss-Messung im Reaktorkern eines Siedewasserreaktors. The invention relates to a device and a method for flow measurement in the reactor core of a boiling water reactor.
Im Reaktordruckbehälter (RDB) eines Siedewasserreaktors (SWR) wird das Kühlmittel von den internen Kühlmittelpumpen aus dem Ringraum zwischen der RDB-Wand und dem Kernmantel angesaugt und strömt dann von unten den Brennelementen zu. Das Kühlmittel wird durch die Pumpen stark beschleunigt und hat hierbei eine inhomogene Geschwindigkeitsverteilung mit ausgeprägten Spitzen. Bis zum Eintritt in die Brennelemente erfährt es eine Umlenkung um 180° und mehrere Querschnittserweiterungen und -Verengungen. Die Eintrittsblenden zu den Brennelementen befinden sich unmittelbar in der Höhe des unteren Kerngitters (UKG), wodurch aufgrund der UKG-Stege und der unterschiedlichen Ausrichtung der Eintrittsblenden unterschiedliche Zuströmgeometrien entstehen. Diese unterschiedlichen Zuströmgeometrien haben auch unterschiedliche hydraulische Strömungswiderstände zur Folge. Diese Unterschiede in der Zuströmung zu den SWR-Brennelementen sind aber bisher nicht quantifizierbar und demzufolge in der Auslegung auch nicht berücksichtigt. In the reactor pressure vessel (RDB) of a boiling water reactor (SWR), the coolant is sucked by the internal coolant pump from the annulus between the RPV wall and the core shell and then flows from below to the fuel assemblies. The coolant is accelerated by the pumps and has an inhomogeneous velocity distribution with distinct peaks. Until it enters the fuel elements, it undergoes a deflection by 180 ° and several cross-sectional widenings and -Zerengungen. The entrance apertures to the fuel elements are located directly at the level of the lower core grid (UKG), resulting in different Zug geometries due to the UKG webs and the different orientation of the entrance panels. These different inflow geometries also result in different hydraulic flow resistances. However, these differences in the inflow to the BWR fuel elements are not yet quantifiable and therefore not taken into account in the interpretation.
Die vorliegende Erfindung soll hier Licht ins Dunkel bringen und diese positionsspezifischen Unterschiede quantifizierbar machen. Mit der Kenntnis um und Quantifizierung der hydraulischen Pönalen bestimmter Brennelement-Positionen im Reaktorkern können sowohl Margen genutzt werden als auch Sicherheitsabstände vergrößert werden. Darüber hinaus wird die neutronenphysikalische Einsatzplanung an Genauigkeit gewinnen. The present invention is intended to shed some light on this and make these position-specific differences quantifiable. Knowing and quantifying the hydraulic penalties of certain fuel assembly positions in the reactor core can both use margins and increase safety margins. In addition, neutron-physical mission planning will gain in accuracy.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Vorrichtung und ein zugehöriges Betriebsverfahren anzugeben, mit denen die Zuströmbereiche zu den Brennelementen im Reaktordruckbehälter eines Siedewasserreaktors hinsichtlich ihres hydraulischen Strömungswiderstandes quantifizierbar werden. Die Vorrichtung soll einfach herstellbar und handhabbar sein und zugleich zuverlässige Messungen ermöglichen. The object of the invention is therefore to provide a device and an associated operating method with which the inflow regions to the fuel elements in Reactor pressure vessel of a boiling water reactor can be quantified in terms of their hydraulic flow resistance. The device should be easy to manufacture and handle while allowing reliable measurements.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Durchfluss-Messung im Reaktorkern eines Siedewasserreaktors mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Das zugehörige Betriebsverfahren ist in Anspruch 10 spezifiziert. With regard to the device, the stated object is achieved by a device for flow measurement in the reactor core of a boiling water reactor having the features of claim 1. The associated operating method is specified in claim 10.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchflussmessung im Reaktorkern, kurz Messvorrichtung, lässt sich durch folgende Merkmale beschreiben: The inventive device for flow measurement in the reactor core, in short measuring device, can be described by the following features:
• Die Messvorrichtung hat die Außenabmessungen eines SWR-Brennelementes und kann auch wie ein Brennelement gehandhabt werden. Das heißt, sie kann mit der Brennelement-Lademaschine transportiert und auf eine beliebige freie Position im Reaktorkern gesetzt werden. • The measuring device has the outer dimensions of a BWR fuel assembly and can also be handled like a fuel assembly. That is, it can be transported by the fuel assembly loading machine and placed in any free position in the reactor core.
• Mittels der Brennelement-Lademaschine wird die Messvorrichtung z. B. während einer geplanten Unterbrechung des Reaktorbetriebes (Outage), etwa beim Brennelementwechsel, auf eine freie Position im Reaktorkern gesetzt.  • By means of the fuel assembly loading machine, the measuring device z. B. during a planned interruption of the reactor operation (Outage), such as when fuel change, set to a free position in the reactor core.
• Im Inneren der Messvorrichtung ist nach dem Kühlmitteleintritt und einer Einlaufstrecke eine Messblende mit zugehörigen Messleitungen zur Erfassung der an der Messblende anliegenden Druckdifferenz angeordnet. Nach einer Auslaufstrecke hinter der Messblende ist vorteilhafterweise eine interne Umwälzpumpe angeordnet. Die Zu- und Abströmung von Blende und Pumpe ist vorzugsweise durch ein zylindrisches Rohr gebildet.  • In the interior of the measuring device, after the coolant inlet and an inlet section, a metering orifice with associated measuring lines for detecting the pressure difference applied to the metering orifice is arranged. After an outlet section behind the metering orifice, an internal circulation pump is advantageously arranged. The inflow and outflow of orifice and pump is preferably formed by a cylindrical tube.
• Hierdurch lässt sich der integrale einphasige Strömungswiderstand vom Boden des Reaktordruckbehälters bis zum Eintritt ins Brennelement der zu messenden Kernposition bestimmen. Hierzu wird die interne, vorteilhafterweise drehzahlgeregelte Umwälzpumpe gestartet und durchläuft eine vor- gegebene Drehzahl-Bandbreite, wobei der im normalen Reaktorbetrieb vorhandene Kühlmitteldurchsatz durch das Brennelement simuliert wird.• This allows the determination of the integral single-phase flow resistance from the bottom of the reactor pressure vessel until it enters the fuel assembly of the core position to be measured. For this purpose, the internal, advantageously speed-controlled circulating pump is started and passes through a given speed bandwidth, wherein the present in normal reactor operation coolant throughput is simulated by the fuel assembly.
• Hierbei durchströmt das von der Pumpe angesaugte Kühlmittel die Messblende, mit der sich der positionsspezifische Durchsatz exakt bestimmen lässt. Für jede Position werden so Daten wie Drehzahl der Pumpe und Druckdifferenz über die Messblende aufgenommen. • In this process, the coolant sucked in by the pump flows through the orifice plate, with which the position-specific throughput can be determined exactly. For each position, data such as pump speed and pressure difference are recorded via the orifice plate.
• Aus diesen Datensätzen lassen sich über einen einfachen Rechenalgorithmus Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Zulaufgeometrien der verschiedenen Positionen im Reaktorkern quantifizieren.  • Differences between the different feed geometries of the different positions in the reactor core can be quantified from these data sets using a simple calculation algorithm.
Mit anderen Worten: Zur Bestimmung des Strömungswiderstandes einer bestimmten Zulaufgeometrie wird die Pumpe in der Messvorrichtung gestartet und durchläuft vorteilhafterweise eine Drehzahlvariation, wobei der angesaugte Massenstrom durch die Messvorrichtung variiert und an der Messblende eine messbare Druckdifferenz erzeugt. Mittels der kalibrierten Normblende wird der Massenstrom exakt bestimmt und kann der jeweiligen Drehzahl der Pumpe zugeordnet werden. Durch einen einfachen Rechenalgorithmus lässt sich daraus der integrale Strömungswiderstand für diese Zulaufgeometrie ermitteln. Mit der Kenntnis dieses experimentell bestimmten Strömungswiderstandes können die neutronenphysikalische Kernauslegung und auch die Transienten-Rechnungen präziser durchgeführt werden, wodurch sich ökonomische und sicherheitstechnische Margen eröffnen. In other words, in order to determine the flow resistance of a specific feed geometry, the pump is started in the measuring device and advantageously undergoes a speed variation, the intake mass flow being varied by the measuring device and generating a measurable pressure difference at the metering orifice. By means of the calibrated standard diaphragm, the mass flow is determined exactly and can be assigned to the respective speed of the pump. A simple calculation algorithm can be used to determine the integral flow resistance for this feed geometry. With the knowledge of this experimentally determined flow resistance, the neutron physical core design as well as the transient calculations can be carried out more precisely, opening up economic and safety margins.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt in jeweils vereinfachter und schematischer Darstellung: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows in a simplified and schematic representation:
FIG. 1 einen Längsschnitt durch einen Reaktordruckbehälter eines Siedewasserreaktors mit einem darin angeordneten Reaktorkern, FIG. 1 a longitudinal section through a reactor pressure vessel of a boiling water reactor with a reactor core arranged therein,
FIG. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus FIG. 1 mit einer Vorrichtung zur FIG. 2 shows an enlarged detail of FIG. 1 with a device for
Durchfluss-Messung im Reaktorkern, FIG. 3 eine Draufsicht von oben auf die Vorrichtung zur Durchfluss- Messung gemäß FIG. 2, und Flow measurement in the reactor core, FIG. 3 is a top plan view of the flow measurement device of FIG. 2, and
FIG. 4 eine Draufsicht von unten auf den Reaktorkern gemäß Pfeil IV in FIG. 4 is a bottom plan view of the reactor core according to arrow IV in FIG
FIG. 1 zur Veranschaulichung der unterschiedlichen Brennelement- Zuströmungen am unteren Kerngitter des Reaktorkerns.  FIG. Figure 1 illustrates the different fuel injections at the lower core grid of the reactor core.
Gleiche oder gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. The same or equivalent parts are provided in all figures with the same reference numerals.
FIG. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen in üblicher Weise aufgebauten Reaktordruckbehälter 2 eines Siedewasserreaktors 4. Innerhalb des Reaktordruckbehälters 2 bildet während des Reaktorbetriebes eine Mehrzahl von Kernbrennstoff enthaltenden Brennelementen 6 einen Reaktorkern 8 aus. Während des Reaktorbetriebes wird der Reaktorkern 8 von einem Reaktorkühlmittel oder kurz Kühlmittel, bei einem Leichtwasserreaktor im Wesentlichen Wasser, durchströmt, welches durch die von den Brennelementen 6 abgegebene Zerfallswärme erhitzt und dabei zum Sieden gebracht wird. Nach dem Durchströmen eines oberhalb des Reaktorkerns 8 angeordneten Dampftrockners 10 verlässt der Sattdampf den Reaktordruckbehälter 2 am oben Ende und wird über ein angeschlossenes Leitungssystem einer Dampfturbine zugeführt, in der es sich arbeitsleistend entspannt. Nach anschließender Kondensation in einem Kondensator wird das verflüssigte Reaktorkühlmittel durch das Leitungssystem wieder in den Reaktordruckbehälter 2 zurück geleitet, wodurch der Kühlkreislauf geschlossen wird. Der Transport des Reaktorkühlmittels wird gemäß Zwangsumlaufprinzip durch zugehörige Kühlmittelpumpen bewirkt, die sich üblicherweise innerhalb des Reaktordruckbehälters 2 befinden. FIG. 1 shows a longitudinal section through a conventionally constructed reactor pressure vessel 2 of a boiling water reactor 4. Within the reactor pressure vessel 2, a plurality of nuclear fuel-containing fuel elements 6 forms a reactor core 8 during reactor operation. During reactor operation, the reactor core 8 is flowed through by a reactor coolant or briefly coolant, in a light water reactor essentially water, which is heated by the decay heat emitted by the fuel assemblies 6 and thereby boiled. After flowing through a steam dryer 10 arranged above the reactor core 8, the saturated steam leaves the reactor pressure vessel 2 at the top end and is fed via a connected line system to a steam turbine, in which it relaxes to perform work. After subsequent condensation in a condenser, the liquefied reactor coolant is returned through the conduit system back to the reactor pressure vessel 2, thereby closing the refrigeration cycle. The transport of the reactor coolant is effected in accordance with the forced circulation principle by associated coolant pumps, which are usually located within the reactor pressure vessel 2.
Die länglichen Brennelemente 6 sind während des Reaktorbetriebes aufrecht stehend zwischen einem oberen Kerngitter 12 und einem unteren Kerngitter 14 gelagert. Das untere Kerngitter 14 umschließt gemäß FIG. 2 mittels geeigneter Ausnehmungen eine Mehrzahl von Steuerstabführungsrohren 16, in denen neutronenabsorbierende Steuerstäbe 18 zur Steuerung der Kernreaktion längsver- schiebbar geführt sind. Die nach oben vom unteren Kerngitter 14 abstehenden Köpfe 20 der Steuerstabführungsrohre 16 bilden Sitze für die Brennelemente 6 aus. Das jeweilige Brennelement 6 weist am unteren Ende beispielsweise eine kegelförmig angeschrägte Spitze auf, die während der Beladung des Reaktorkerns 8 in selbstzentrierender Weise von oben in den zugehörigen Sitz eingeschoben wird und dann auf dessen ringförmiger Umrandung aufliegt. Man spricht daher auch von einem Kegelsitz. Am oberen Kerngitter 12 sind in fluchtender Ausrichtung zum Sitz am unteren Kerngitter 14 Ausnehmungen eingebracht, die auf die - im Querschnitt typischerweise quadratische - Außenkontur der Brennelemente 6 abgestimmt sind und diese in der vertikal ausgerichteten Betriebsposition seitlich fixieren. Die Gesamtheit von oberem und unterem Kerngitter 12, 14 wird auch einfach als Kerngitter bezeichnet. The elongate fuel elements 6 are supported upright during reactor operation between an upper core grid 12 and a lower core grid 14. The lower core grid 14 encloses as shown in FIG. 2 by means of suitable recesses, a plurality of control rod guide tubes 16, in which neutron-absorbing control rods 18 for controlling the nuclear reaction longitudinally slidably guided. The upwardly projecting from the lower core grid 14 heads 20 of the control rod guide tubes 16 form seats for the fuel assemblies 6. The respective fuel element 6 has at the lower end, for example, a conically tapered tip, which is inserted during the loading of the reactor core 8 in a self-centering manner from above into the associated seat and then rests on the annular border. One speaks therefore also of a conical seat. At the upper core lattice 12, recesses are made in alignment with the seat on the lower core lattice 14, which recesses are matched to the outer contour of the fuel elements 6, which is typically square in cross section, and fix them laterally in the vertically aligned operating position. The entirety of upper and lower core lattices 12, 14 is also referred to simply as core lattice.
Auf diese Weise ist in der Draufsicht von oben oder von unten eine Mehrzahl von gitterartig verteilten Positionen im Reaktorkern 8 verwirklicht, die gemäß dem aktuellen Beladungsplan mit einem Brennelement 6 beladen sind. Die Be- und Entladung des Reaktorkerns 8 mit Brennelementen 6 erfolgt während eines Revisionsvorganges mit Hilfe einer im Reaktorgebäude installierten Brennelement- Lademaschine. Es handelt sich dabei um eine kranartige Konstruktion, welche das jeweilige Brennelement 6 am oberen Ende greift und beim Beladen von oben durch die jeweilige Ausnehmung im oberen Kerngitter 12 hindurch in den Sitz am unteren Kerngitter 14 herabsenkt oder beim Entladen in umgekehrter Richtung anhebt. In this way, a plurality of lattice-like distributed positions in the reactor core 8 is realized in plan view from above or from below, which are loaded according to the current loading plan with a fuel assembly 6. The loading and unloading of the reactor core 8 with fuel elements 6 takes place during a revision process with the aid of a fuel element loading machine installed in the reactor building. It is a crane-like construction, which engages the respective fuel assembly 6 at the upper end and lowers when loading from above through the respective recess in the upper core lattice 12 into the seat on the lower core lattice 14 or lifts when unloading in the reverse direction.
Am Außenumfang ist der Reaktorkern 8 derart von einem im Wesentlichen zylindrischen Kernmantel 22 umgeben, dass zwischen dem Kernmantel 22 und der Behälterwand des Reaktordruckbehälters 2 ein Ringraum 24 verbleibt. Durch diesen Ringraum 24 strömt das in den Reaktordruckbehälter 2 eingeleitete flüssige Reaktorkühlmittel zunächst von oben nach unten, ändert unterhalb des unteren Kerngitters 14 in der Nähe des Bodens des Reaktordruckbehälters 2 seine Richtung und tritt durch seitlich am Umfang angeordnete Öffnungen oder Eintrittsblenden 26 in die Steuerstabführungsrohrköpfe 16 ein, um schließlich von unten nach oben durch die Brennelemente 6 oder durch die entsprechenden Leerstellen (Lücken) hindurch im Kerngitter aus dem Reaktorkern 8 abzuströmen. On the outer circumference of the reactor core 8 is surrounded by a substantially cylindrical core shell 22, that between the core shell 22 and the container wall of the reactor pressure vessel 2, an annular space 24 remains. Through this annular space 24, the liquid reactor coolant introduced into the reactor pressure vessel 2 flows first from top to bottom, changes its direction below the lower core grid 14 near the bottom of the reactor pressure vessel 2, and enters the control rod guide tube heads 16 through laterally peripheral openings or entrance apertures 26 one, finally, from bottom to top through the fuel elements 6 or through the corresponding voids (gaps) through in the core grid from the reactor core 8.
Zusammengefasst wird im Reaktordruckbehälter 2 eines Siedewasserreaktors 4 das Reaktorkühlmittel von den internen Kühlmittelpumpen aus dem Ringraum 24 zwischen der Wand des Reaktordruckbehälters 2 und dem Kernmantel 22 angesaugt und strömt dann von unten den Brennelementen 6 zu. Das Kühlmittel wird durch die Pumpen stark beschleunigt und hat hierbei eine inhomogene Geschwindigkeitsverteilung mit ausgeprägten Spitzen. Bis zum Eintritt in die Brennelemente 6 erfährt es eine Umlenkung um 180° und mehrere Querschnittserweiterungen und -Verengungen. Die Eintrittsblenden 26 zu den Brennelementen 6 befinden sich ungefähr in der Höhe des unteren Kerngitters 14, wodurch aufgrund der Führungsstege 28 am unteren Kerngitter 14 und der unterschiedlichen Ausrichtung der Eintrittsblenden 26 sowie der Kerninstrumentierungs-Messlanzen 30 unterschiedliche Zulauf- oder Zuströmgeometrien entstehen. Dies ist in FIG. 4 veranschaulicht, welche eine Draufsicht von unten auf das untere Kerngitter 14 und die darüber liegenden Komponenten in Richtung des Pfeiles IV in FIG. 1 beinhaltet. In summary, in the reactor pressure vessel 2 of a boiling water reactor 4, the reactor coolant is drawn by the internal coolant pumps from the annulus 24 between the wall of the reactor pressure vessel 2 and the core shell 22 and then flows from below to the fuel elements 6. The coolant is accelerated by the pumps and has an inhomogeneous velocity distribution with distinct peaks. Until it enters the fuel assemblies 6, it undergoes a deflection by 180 ° and several cross-sectional widenings and -Zerengungen. The entrance apertures 26 to the fuel elements 6 are located approximately at the level of the lower core grid 14, whereby due to the guide webs 28 on the lower core grid 14 and the different orientation of the entrance apertures 26 and the core instrumentation measuring lances 30, different inflow or inflow geometries are created. This is shown in FIG. 4 illustrates a bottom plan view of lower core grid 14 and overlying components in the direction of arrow IV in FIG. 1 includes.
Die oben charakterisierten, in einer Siedewasserreaktoranlage vorhandenen unterschiedlichen hydraulischen Zuströmgeometrien im Reaktorkern 8 werden bisher nicht quantifiziert, weil sie vor Ort nicht messbar sind und werden demzufolge bei der Kern- und Brennelement-Auslegung nicht berücksichtigt. Für den Strömungspfad vom Boden des Reaktordruckbehälters 2 bis zum Eintritt in das jeweilige Brennelement 6 lassen sich mehrere unterschiedliche Zuströmgeometrien benennen, die jeweils aufintegriert eine Bandbreite eines einphasigen Gesamtwiderstandes darstellen. Dieser Strömungswiderstand kann in der Sprache der Strömungslehre beispielsweise durch den Druckverlustbeiwert, auch Zeta-Wert genannt, charakterisiert werden. Um diese Unterschiede in den bisher nicht messbaren unterschiedlichen hydraulischen Zustromungen zum jeweiligen Brennelement 6 vor Ort quantifizieren zu können und damit die Auslegungsmethoden zu verbessern, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine portable Vorrichtung zur Durch- fluss-Messung im Reaktorkern 8 vorgesehen, die nachfolgend genauer beschrieben wird. Die in FIG. 2 dargestellte Vorrichtung zur Durchflussmessung im Reaktorkern 8, kurz Messvorrichtung 32, besitzt Außenabmessungen, die im Wesentlichen denen eines Brennelementes 6 entsprechen. Das heißt, die Messvorrichtung 32 lässt sich wie ein Brennelement 6 mit der im Reaktorgebäude vorhandenen Brennelement-Lademaschine handhaben und - anstelle eines Brennelementes 6 - auf eine freie Position im Kerngitter setzen und auch wieder entfernen. Man kann die Messvorrichtung 32 daher auch als Dummy-Brennelement bezeichnen. The above-characterized, present in a boiling water reactor plant different hydraulic Zuströmgeometrien in the reactor core 8 are not yet quantified because they are not measurable on site and are therefore not taken into account in the core and fuel assembly. For the flow path from the bottom of the reactor pressure vessel 2 to the entry into the respective fuel element 6, several different Zuströmgeometrien can be named, each representing an integrated bandwidth of a single-phase total resistance. This flow resistance can be characterized in the language of fluid mechanics, for example by the pressure loss coefficient, also called zeta value. In order to be able to quantify these differences in the previously immeasurable different hydraulic inflows to the respective fuel element 6 on site and thus to improve the design methods, according to the present invention, a portable device for flow measurement in the reactor core 8 is provided, which will be described in more detail below becomes. The in FIG. 2 illustrated device for flow measurement in the reactor core 8, short measuring device 32, has external dimensions which substantially correspond to those of a fuel assembly 6. That is, the measuring device 32 can be handled as a fuel assembly 6 with the present in the reactor building fuel assembly loading machine and - instead of a fuel assembly 6 - set to a free position in the core grid and remove again. The measuring device 32 can therefore also be referred to as a dummy fuel element.
Die Messvorrichtung 32 weist zu diesem Zweck ein Gehäuse 34 mit der äußeren Gestalt und Dimension eines Brennelementes 6 auf, typischerweise in Form eines quadratischen Kastens der unten vorteilhafterweise mit einem Zentrierkegel 36 und oben mit einem Halteelement für die Brennelement-Lademaschine endet. Beispielsweise kann die Gesamtlänge (Höhe) der Messvorrichtung 32 einen Wert von 4 m besitzen, bei einer maximalen Breite (Kantenlänge im Querschnitt gemäß FIG. 3) von 14 cm. In der Betriebsposition sitzt die Messvorrichtung 32 mit ihrem Gewicht unten in einem sich selbst abdichtenden Kegelsitz 38 auf einem Kopf 20 eines Steuerstabführungsrohres 16 oberhalb des unteren Kerngitters 14, ganz analog zu einem Brennelement 6. Am oberen Ende wird die Messvorrichtung 32 in einer zugehörigen passgenauen Ausnehmung des oberen Kerngitters 12 derart festgehalten, dass eine seitliche Fixierung erfolgt, sie aber im Bedarfsfall nach oben herausziehbar ist, ebenfalls ganz analog zu einem Brennelement 6. The measuring device 32 has for this purpose a housing 34 with the outer shape and dimension of a fuel assembly 6, typically in the form of a square box of the bottom advantageously ends with a centering cone 36 and above with a support member for the fuel assembly loading machine. For example, the total length (height) of the measuring device 32 may have a value of 4 m, with a maximum width (edge length in the cross section according to FIG. In the operating position, the measuring device 32 is seated with its weight at the bottom in a self-sealing conical seat 38 on a head 20 of a Steuerstabführungsrohres 16 above the lower core grid 14, quite analogous to a fuel assembly 6. At the upper end of the measuring device 32 in an associated precisely fitting recess of the upper core grid 12 held such that a lateral fixation takes place, but if necessary, it can be pulled upwards, also quite analogous to a fuel element. 6
Im Inneren des kastenförmigen Gehäuses 34 befindet sich ein konzentrisch zur Längsachse 40 angeordnetes zylindrisches Rohr 42, welches einen Strömungskanal 44 für das Reaktorkühlmittel umschließt. Der Durchmesser des Strömungskanals 44 beträgt beispielsweise 8 cm. Am unteren stirnseitigen Ende, nämlich im Bereich des Zentrierkegels 36 weist der Strömungskanal 44 eine vorzugsweise kreis- oder ringförmige Eintrittsöffnung 46 auf, und am oberen stirnseitigen Ende befindet sich eine entsprechende Austrittsöffnung 48. Wenn sich die Messvorrichtung 32 in der Betriebsposition im Kerngitter befindet, wird daher während des durch eine Pumpe (siehe unten) bewirkten Umlaufs des Reaktorkühlmittels der Strömungskanal 44 im Inneren der Messvorrichtung 32 in Längsrichtung von unten nach oben vom Reaktorkühlmittel durchströmt. Inside the box-shaped housing 34 is a cylindrical tube 42 which is arranged concentrically to the longitudinal axis 40 and which encloses a flow channel 44 for the reactor coolant. The diameter of the flow channel 44 is for example 8 cm. At the lower front end, namely in the region of the centering cone 36, the flow channel 44 has a preferably circular or annular inlet opening 46, and at the upper end end there is a corresponding outlet opening 48. If the measuring device 32 is in the operating position in the core grid is therefore during the circulation of the reactor coolant caused by a pump (see below) Flow channel 44 flows inside the measuring device 32 in the longitudinal direction from bottom to top of the reactor coolant.
Zur Durchführung der gewünschten Messungen ist eine Messblende 50, insbesondere eine Ringblende in den Strömungskanal 44 eingesetzt oder eingeformt, welche den Durchmesser des Strömungskanals 44 an dieser Stelle signifikant auf einen wohldefinierten, bekannten Wert reduziert, beispielsweise 4 cm. Die Einbauposition der Messblende 50 befindet sich bevorzugt im unteren Drittel des Strömungskanals 44. Die Messblende 50 liegt bevorzugt in einer zur Längsachse 40 senkrechten Ebene. To perform the desired measurements, a metering orifice 50, in particular a ring orifice, is inserted or formed in the flow channel 44, which significantly reduces the diameter of the flow channel 44 at this point to a well-defined, known value, for example 4 cm. The installation position of the metering orifice 50 is preferably located in the lower third of the flow channel 44. The metering orifice 50 is preferably located in a plane perpendicular to the longitudinal axis 40.
Knapp unterhalb der Messblende 50, beispielsweise 1 cm darunter, ist eine erste Messleitung 52 an den Umfang des Strömungskanals 44 angeschlossen. Das bedeutet, dass die Messleitung 52 über eine in die Wand des Strömungskanals 44 eingelassene Öffnung bzw. Durchführung mit dem Strömungskanal 44 strömungsmäßig kommuniziert. Die Öffnung und die Messleitung 52 haben einen verhältnismäßig geringen Durchmesser von beispielsweise 0,6 cm. Die Messleitung 52 ist in dem - gegenüber dem Strömungskanal 44 abgedichteten - Zwischenraum 54 zwischen dem Rohr 42 und dem Gehäuse 34 nach oben aus der Messvorrichtung 32 herausgeführt und über einen hier nicht sichtbaren Leitungsabschnitt endseitig an ein Druckmessgerät angeschlossen, welches sich außerhalb des Reaktorkerns 8 befinden kann. In einer alternativen Variante kann sich das Druckmessgerät bzw. der Messwandler auch innerhalb der Messvorrichtung 32 befinden. Die Messleitung 52 ermöglicht damit einen Abgriff und über das angeschlossene Druckmessgerät eine Messung des Drucks im Strömungskanal 44 unmittelbar vor (stromaufwärts) der Messblende 50 bei lediglich minimaler Beeinflussung der Strömung im Strömungskanal 44. Just below the metering orifice 50, for example 1 cm below it, a first measuring line 52 is connected to the circumference of the flow channel 44. This means that the measuring line 52 communicates with the flow channel 44 via an opening recessed into the wall of the flow channel 44. The opening and the measuring line 52 have a relatively small diameter of, for example, 0.6 cm. The measuring line 52 is led out in the - compared to the flow channel 44 sealed - intermediate space 54 between the tube 42 and the housing 34 upwards out of the measuring device 32 and connected via a not visible here line section end to a pressure gauge, which are located outside of the reactor core 8 can. In an alternative variant, the pressure measuring device or the transducer can also be located within the measuring device 32. The measuring line 52 thus allows a tap and via the connected pressure gauge, a measurement of the pressure in the flow channel 44 immediately before (upstream) of the metering orifice 50 with only minimal influence of the flow in the flow channel 44th
In analoger Weise ist oberhalb der Messblende 50, beispielsweise 1 cm darüber, eine zweite Messleitung 56 an den Umfang des Strömungskanals 44 angeschlossen. Die Messleitung 56 kommuniziert also strömungsmäßig über eine in die Wand des Strömungskanals 44 eingelassene Öffnung bzw. Durchführung mit dem Strömungskanal 44. Die Öffnung und die Messleitung 56 haben einen verhältnis- mäßig genngen Durchmesser von beispielsweise 0,6 cm. Auch die Messleitung 56 ist in dem - gegenüber dem Strömungskanal 44 abgedichteten - Zwischenraum 54 zwischen dem Rohr 42 und dem Gehäuse 34 nach oben geführt und über einen hier nicht sichtbaren Leitungsabschnitt endseitig an ein Druckmessgerät angeschlossen. Dabei kann es sich um das bereits im Zusammenhang mit der ersten Messleitung 52 erwähnte Druckmessegerät oder ein separates Druckmessgerät handeln. Die Messleitung ermöglicht 56 damit einen Abgriff und über das angeschlossene Druckmessgerät eine Messung des Drucks im Strömungskanal 44 unmittelbar hinter (stromabwärts) der Messblende 50 bei lediglich minimaler Beeinflussung der Strömung im Strömungskanal 44. In an analogous manner, a second measuring line 56 is connected to the circumference of the flow channel 44 above the metering orifice 50, for example 1 cm above it. The measuring line 56 thus communicates in terms of flow via an opening or passage, which is let into the wall of the flow channel 44, with the flow channel 44. The opening and the measuring line 56 have a relative moderately diameter of, for example, 0.6 cm. Also, the measuring line 56 is guided in the - compared to the flow channel 44 sealed - gap 54 between the tube 42 and the housing 34 upwards and connected via a not visible here line section end to a pressure gauge. This may be the pressure measuring device already mentioned in connection with the first measuring line 52 or a separate pressure measuring device. The measuring line 56 thus allows a tap and via the connected pressure measuring device, a measurement of the pressure in the flow channel 44 immediately behind (downstream) of the metering orifice 50 with only minimal influence of the flow in the flow channel 44.
Durch den stromaufwärts der Messblende 50 sich einstellenden Staudruck ist der Druck dort höher als auf der stromabwärtigen Seite. Aus den gemessenen Drücken stromaufwärts und stromabwärts der Messblende 50 kann durch Differenzbildung der Messwerte der Differenzdruck bestimmt werden. Alternativ können die erste und die zweite Messleitung 52, 54 an ein (Differenz-) Druckmessgerät angeschlossen sein, welches direkt den Differenzdruck bzw. die Druckdifferenz bestimmt. By the upstream of the metering orifice 50 adjusting dynamic pressure, the pressure is higher there than on the downstream side. From the measured pressures upstream and downstream of the metering orifice 50, the differential pressure can be determined by subtracting the measured values. Alternatively, the first and the second measuring line 52, 54 may be connected to a (differential) pressure gauge, which directly determines the differential pressure or the pressure difference.
Weiterhin ist im Strömungskanal 44 eine Umwälzpumpe oder kurz Pumpe 58 zur aktiven Beeinflussung und Förderung der Strömung des Reaktorkühlmittels angeordnet. Die Pumpe 58 befindet sich bevorzugt oberhalb (stromabwärts) der Messblende 50 und ist vorteilhafterweise als Axialpumpe ausgestaltet. In FIG. 2 sind der als Axialpumpenmotor ausgebildete, elektrisch angetriebene Motor 60 und das Axiallaufrad 62 der Pumpe 58 erkennbar. Der Motor 60 ist von einer allseitig umströmbaren, stromlinienförmigen Verkleidung mit geringem Strömungswiderstand umgeben. Die an den Motor 60 angeschlossenen Kabel 64 bzw. elektrischen Leitungen zur Stromzufuhr und zur Drehzahlmessung des Motors 60 sind über eine abgedichtete Durchführung in der Wand des Rohres 42 in den Zwischenraum 54 zwischen Rohr 42 und Gehäuse 34 geführt und über einen hier nicht sichtbaren Leitungsabschnitt an eine zugehörige Steuer- und Auswertungseinheit angeschlossen. Die Steuer- und Auswertungseinheit enthält Mittel zur Messung und Einstellung der aktuellen Motordrehzahl gemäß einem vorgegebenen Messprogramm. Die Steuer- und Auswertungseinheit enthält vorteilhafterweise auch eine Auswertungsroutine für den gemessenen Differenzdruck an der Messblende 50. Diese Auswertungsroutine kann mit einer Routine zur Auswertung und Einstellung der Motordrehzahl gekoppelt sein. Die Steuer- und Auswertungseinheit ist in der hier gezeigten Variante außerhalb des Gehäuses 34 der Messvorrichtung 32 angeordnet, so dass die Messvorrichtung 32 eine Messsonde mit integrierter Sensorik (Druckabnehmer) und Aktorik (Pumpe) aber mit ausgelagerter Steuer- und Auswertungseinheit ist. Die Steuer- und Auswertungseinheit kann sich beispielsweise außerhalb des Reaktordruckbehälters 2 in einer Leitwarte befinden. Furthermore, a circulating pump or short pump 58 is arranged in the flow channel 44 for actively influencing and promoting the flow of the reactor coolant. The pump 58 is preferably located above (downstream) the metering orifice 50 and is advantageously designed as an axial pump. In FIG. 2 are designed as axial pump motor, electrically driven motor 60 and the axial impeller 62 of the pump 58 can be seen. The motor 60 is surrounded by a flow around on all sides, streamlined fairing with low flow resistance. The connected to the motor 60 cables 64 and electrical lines for power supply and speed measurement of the motor 60 are guided via a sealed passage in the wall of the tube 42 in the gap 54 between the tube 42 and housing 34 and a not visible here line section an associated control and evaluation unit connected. The control and evaluation unit includes means for measuring and setting the current engine speed according to a predetermined measurement program. The control and evaluation unit advantageously also contains an evaluation routine for the measured differential pressure at the metering orifice 50. This evaluation routine can be coupled to a routine for evaluating and adjusting the engine speed. The control and evaluation unit is arranged in the variant shown here outside the housing 34 of the measuring device 32, so that the measuring device 32 is a measuring probe with integrated sensor (pressure sensor) and actuators (pump) but with outsourced control and evaluation unit. The control and evaluation unit can be located outside of the reactor pressure vessel 2 in a control room, for example.
In einer alternativen Variante kann die Steuer- und Auswertungseinheit ebenfalls in die Messvorrichtung 32 integriert sein. Bei dieser Variante ist die Vorrichtung insgesamt zweckmäßigerweise für eine autonome Betriebsweise mit automatischer Abarbeitung eines zuvor programmierten Messablaufes, ohne Bedieneingriff während der eigentlichen Messung im Reaktorkern 8 ausgelegt. In an alternative variant, the control and evaluation unit can also be integrated into the measuring device 32. In this variant, the device is overall expediently designed for an autonomous mode of operation with automatic execution of a previously programmed measurement sequence, without operator intervention during the actual measurement in the reactor core 8.
Ein vorteilhafter Ablauf eines Messprogrammes lässt sich wie folgt beschreiben: An advantageous sequence of a measuring program can be described as follows:
• Nach Herausheben eines auf einer zu messenden Kernposition sitzenden Brennelementes 6 wird die Messvorrichtung 32 dort mit der Brennelement- Lademaschine eingesetzt. Alternativ kann die Messvorrichtung 32 auch direkt auf eine vorhandene Leerstelle gesetzt werden. After lifting out a fuel element 6 sitting on a core position to be measured, the measuring device 32 is inserted there with the fuel assembly loading machine. Alternatively, the measuring device 32 can also be placed directly on an existing space.
• Zur Durchsatzmessung wird die Pumpe 58 gestartet und läuft auf eine vorgegebene Grunddrehzahl.  • For flow rate measurement, pump 58 is started and runs to a specified basic speed.
• Die Drehzahl der internen Pumpe 58 wird nun sukzessive bis zu einer vorgegebenen maximalen Drehzahl erhöht. Alternativ kann eine beliebige Drehzahlvariation als Funktion der Zeit durchfahren werden.  The speed of the internal pump 58 is now increased successively up to a predetermined maximum speed. Alternatively, any speed variation can be traversed as a function of time.
• Das Reaktorkühlmittel wird durch die Pumpe 58 von unten angesaugt und durchströmt die Messvorrichtung 32. • Beim Durchströmen erzeugt das Reaktorkühlmittel entsprechend dem sich bei der jeweiligen Drehzahl der Pumpe 58 ergebenden Massenstrom eine Druckdifferenz über die Messblende 50, welche gemessen wird. The reactor coolant is drawn in from below by the pump 58 and flows through the measuring device 32. When flowing through, the reactor coolant generates a pressure difference across the metering orifice 50, which is measured, in accordance with the mass flow resulting at the respective speed of the pump 58.
• Drehzahl und gemessene Druckdifferenz werden kontinuierlich aufgezeichnet und sind damit dieser Kernposition zugeordnet.  • The speed and the measured pressure difference are recorded continuously and are therefore assigned to this core position.
• Die Pumpe 58 wird ausgeschaltet und die Messung ist beendet.  • The pump 58 is switched off and the measurement is finished.
• Anschließend wird die Messvorrichtung 32 wieder aus dem Reaktorkern 8 herausgehoben und, falls gewünscht, wieder ein Brennelement 6 eingesetzt.  • Subsequently, the measuring device 32 is lifted out of the reactor core 8 again and, if desired, again a fuel assembly 6 is used.
• Dieser Vorgang kann so oft wiederholt werden, bis alle unterschiedlichen Kernpositionen vermessen wurden.  • This process can be repeated until all different core positions have been measured.
Das Einbringen der Messvorrichtung 32 in die gewünschte Position im Reaktorkern 8 erfolgt während einer Unterbrechung des normalen Reaktorbetriebes, der sogenannten Revision oder Outage, bei geöffnetem Reaktordruckbehälter 2. Auch die Messung erfolgt vorteilhafterweise während der Outage. Durch die in die Messvorrichtung 32 integrierte Pumpe 58 wird eine Durchströmung der Messvorrichtung 32 und der stromaufwärtigen Zuströmregion 66 erzielt, ohne dass die Kühlmittelpumpen der Reaktoranlage laufen müssen. Der gesamte zu erwartende Zeitbedarf für die Messung ist deutlich kürzer als die Dauer einer normalen Outage. Insofern ist eine Beeinträchtigung der Outage-Abläufe nicht zu erwarten. Die Messvorrichtung 32 benötigt außer der Stromversorgung für die im Inneren befindliche Umwälzpumpe und für die Druckdifferenz-Messzelle keinerlei Hilfsmittel. The introduction of the measuring device 32 in the desired position in the reactor core 8 takes place during an interruption of the normal reactor operation, the so-called revision or Outage, with open reactor pressure vessel 2. The measurement is advantageously carried out during the Outage. Through the pump 58 integrated in the measuring device 32, a flow through the measuring device 32 and the upstream inflow region 66 is achieved without the coolant pumps of the reactor system having to run. The total expected time required for the measurement is significantly shorter than the duration of a normal outage. In this respect, an impairment of the Outage processes is not expected. The measuring device 32 needs except the power supply for the circulating pump located inside and for the pressure difference measuring cell no tools.
Prinzipiell ist auch eine Variante der Messvorrichtung 32 möglich, die während des normalen Reaktorbetriebes Messungen vornimmt. Bei dieser Variante kann ggf. auf die Pumpe 58 im Strömungskanal 44 verzichten werden, da die Umwälzung des Reaktorkühlmittels dann durch die Kühlmittelpumpen des Reaktors bewerkstelligt wird. Hinsichtlich der Druckdifferenz-Messzelle ist bei dieser Variante eine vor Strahlung und Hitze schützende Kapselung vorteilhaft. In principle, a variant of the measuring device 32 is possible, which makes measurements during normal reactor operation. In this variant, if necessary, the pump 58 in the flow channel 44 can be dispensed with, since the circulation of the reactor coolant is then accomplished by the coolant pumps of the reactor. With regard to the pressure difference measuring cell, in this variant an encapsulation which protects against radiation and heat is advantageous.
Mit Hilfe der Messvorrichtung können die vorhandenen hydraulischen Unterschiede in der Zulaufgeometrie vom Boden des Reaktordruckbehälters bis zum Brenn- element-Eintritt experimentell vermessen und beispielsweise in Gestalt eines Zeta- Wertes quantifiziert werden. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse können fortan die Rechnungen zur Kernauslegung präziser machen. With the aid of the measuring device, the existing hydraulic differences in the feed geometry from the bottom of the reactor pressure vessel to the combustion Element-entry measured experimentally and quantified, for example, in the form of a zeta value. From this point on, the insights gained can make the calculations for the core interpretation more precise.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
2 Reaktordruckbehälter 64 Kabel2 reactor pressure vessels 64 cables
4 Siedewasserreaktor 66 Zuströmregion4 boiling water reactor 66 inflow region
6 Brennelement 6 fuel element
8 Reaktorkern  8 reactor core
10 Dampftrockner  10 steam dryer
12 oberes Kerngitter  12 upper core grid
14 unteres Kerngitter  14 lower core grid
16 Steuerstabführungsrohr  16 control rod guide tube
20 Kopf  20 head
22 Kernmantel  22 core coat
24 Ringraum  24 annulus
26 Eintrittsblende  26 entrance panel
28 Führungssteg  28 guide bar
30 Kerninstrumentierungs- 30 core instrumentation
Messlanze measuring probe
32 Messvorrichtung  32 measuring device
34 Gehäuse  34 housing
36 Zentrierkegel  36 centering cones
38 Kegelsitz  38 conical seat
40 Längsachse  40 longitudinal axis
42 Rohr  42 pipe
44 Strömungskanal  44 flow channel
46 Eintrittsöffnung  46 inlet
48 Austrittsöffnung  48 outlet opening
50 Messblende  50 orifice plate
52 Messleitung  52 measuring line
54 Zwischenraum  54 gap
56 Messleitung  56 measuring line
58 Pumpe  58 pump
60 Motor  60 engine
62 Axiallaufrad  62 axial impeller

Claims

Ansprüche claims
1 . Messvorrichtung (32) zur Durchfluss-Messung im Reaktorkern (8) eines Siedewasserreaktors (4) mit einem Strömungskanal (44), in dem eine Messblende (50) angeordnet ist, und wobei Messleitungen (52, 56) vom Strömungskanal (44) abzweigen, mittels derer eine sich an der Messblende (50) bei Durchströmung einstellende Druckdifferenz erfasst werden kann, und wobei der Strömungskanal (44) in einem Gehäuse (34) angeordnet ist, welches im Wesentlichen die äußere Form und die äußeren Abmessungen eines in dem Siedewasserreaktor (4) verwendeten Brennelementes (6) besitzt, so dass die Messvorrichtung (32) anstelle eines Brennelementes (6) in den Reaktorkern (8) einbringbar und wieder entnehmbar ist. 1 . Measuring device (32) for flow measurement in the reactor core (8) of a boiling water reactor (4) with a flow channel (44) in which a metering orifice (50) is arranged, and wherein measuring lines (52, 56) branch off from the flow channel (44), by means of which a pressure difference which adjusts itself on the orifice plate (50) can be detected, and wherein the flow channel (44) is arranged in a housing (34), which essentially corresponds to the outer shape and the outer dimensions of one in the boiling water reactor (4 ) has, so that the measuring device (32) instead of a fuel assembly (6) in the reactor core (8) can be introduced and removed again.
2 Messvorrichtung (32) nach Anspruch 1 , die derart beschaffen ist, dass sie durch eine un modifizierte Brennelement-Lademaschine handhabbar ist. 2 measuring device (32) according to claim 1, which is such that it is manageable by an un modified fuel assembly loading machine.
3. Messvorrichtung (32) nach Anspruch 2, wobei in dem Strömungskanal (44) eine Pumpe (58) zum Transport von Reaktorkühlmittel angeordnet ist. 3. Measuring device (32) according to claim 2, wherein in the flow channel (44) a pump (58) is arranged for the transport of reactor coolant.
4. Messvorrichtung (32) nach Anspruch 3, wobei die Pumpe (58) als Axialpumpe ausgebildet ist. 4. Measuring device (32) according to claim 3, wherein the pump (58) is designed as an axial pump.
5. Messvorrichtung (32) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Pumpe (58) in Strömungsrichtung des Reaktorkühlmittels gesehen hinter der Messblende (50) angeordnet ist. 5. Measuring device (32) according to claim 3 or 4, wherein the pump (58), viewed in the flow direction of the reactor coolant, is arranged behind the metering orifice (50).
6. Messvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Pumpe (58) durch einen Elektromotor mit variabler Drehzahl angetrieben ist. 6. Measuring device (32) according to one of claims 3 to 5, wherein the pump (58) is driven by a variable speed electric motor.
7. Messvorrichtung (32) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Strömungskanal (44) durch ein zylindrisches Rohr (42) innerhalb des Gehäuses (34) begrenzt ist. 7. Measuring device (32) according to one of the preceding claims, wherein the flow channel (44) by a cylindrical tube (42) within the housing (34) is limited.
8. Messvorrichtung (32) nach Anspruch 6, wobei die Messleitungen (52, 56) in einem Zwischenraum (54) zwischen dem Rohr (42) und dem Gehäuse (34) aus der Messvorrichtung (32) heraus geführt sind. 8. measuring device (32) according to claim 6, wherein the measuring lines (52, 56) in an intermediate space (54) between the tube (42) and the housing (34) out of the measuring device (32) out.
9. Messvorrichtung (32) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gehäuse (34) einen sich selbst abdichtenden Kegelsitz (38) auf einem Kopf (20) eines Steuerstabführungsrohres (16) einnimmt. 9. Measuring device (32) according to one of the preceding claims, wherein the housing (34) occupies a self-sealing conical seat (38) on a head (20) of a control rod guide tube (16).
10. Verfahren zur Bestimmung des Strömungswiderstandes in der Zuströmregion (66) eines Brennelementes (6) in einem Siedewasserreaktor (4), wobei eine Messvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 anstelle eines Brennelements (6) in den Reaktorkern (8) eingesetzt wird und der sich an der Messblende (50) bei Durchströmung mit Reaktorkühlmittel einstellende Differenzdruck gemessen wird. 10. A method for determining the flow resistance in the inflow region (66) of a fuel assembly (6) in a boiling water reactor (4), wherein a measuring device (32) according to any one of claims 1 to 9 instead of a fuel assembly (6) in the reactor core (8). is used and is measured at the orifice (50) in flow with reactor coolant adjusting differential pressure.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Messung während einer Unterbrechung des normalen Reaktorbetriebes bei geöffnetem Reaktordruckbehälter (2) erfolgt, und wobei durch eine in dem Strömungskanal (44) angeordnete Pumpe (58) das Reaktorkühlmittel durch den Strömungskanal (44) gefördert wird. 1 1. The method of claim 10 wherein the measurement is during an interruption of normal reactor operation with the reactor pressure vessel (2) open, and wherein the reactor coolant is conveyed through the flow passage (44) through a pump (58) disposed in the flow passage (44).
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei die Drehzahl der Pumpe (58) während der Messung variiert wird und der Differenzdruck an der Messblende (50) in Abhängigkeit von der Drehzahl gemessen wird. 12. The method of claim 1 1, wherein the rotational speed of the pump (58) is varied during the measurement and the differential pressure at the orifice (50) is measured in dependence on the rotational speed.
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