CH694304A5 - Dampfwasserabscheider. - Google Patents

Description

  



    Feld der Erfindung  



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dampfwasserabscheider,  Kernkraftwerke und einen Siedewasserapparat mit einem solchen Dampfwasserabscheider  mit einem solchen Dampfwasserabscheider der mit einem Separator/Injektor  ausgerüstet ist, wobei der Separator/Injektor eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  aufweist, die einen Zwei-Phasen-Strom bestehend aus vermischten flüssigen  und dampfförmigen Bestandteilen in sein Inneres leitet und diesen  beschleunigt, des Weiteren bezieht er sich auf Mittel zum Einfangen  der flüssigen Phase des derart beschleunigten Zwei-Phasen Stromes  und auf Mittel zum Erhöhen des Druckes dieser flüssigen Phase und  zum Ausüben einer Rezirkulations-Antriebskraft auf dieselbe. 



   Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf Kernkraftwerke im  Allgemeinen, und es wird zuerst anhand eines Siedewasserreaktor als  Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Folgendes näher ausgeführt.                                                      



   Ein Reaktorbehälter 106 eines Siedewasserreaktors (BWR) besteht aus  einem Reaktordruckgefäss 102, angeordnet innerhalb eines Reaktorkerns  oder Cores 101, einer Druckkammer 103, die das Reaktordruckgefäss  102 enthält, und einem Pumpensumpf 105, der ein Druckabsenkbecken  104 besitzt, wie es in Fig. 27 dargestellt ist.

   Zusätzlich umfasst  dieses Kernkraftwerk eine Turbine 107, eine Hauptdampfleitung 108,  die die Turbine mit Dampf versorgt, einen Hauptkondensator 109, eine  Kondensatpumpe 110, eine Speisewasserpumpe 111, die das    Reaktordruckgefäss  102 mit Speisewasser versorgt, einen Speisewasser-Vorwärmer 112,  eine Speisewasserleitung 113, ein Reaktor-Rezirkulations-System 114,  das Änderungen in der Menge an rezirkulierendem Core-Kühlmittel bewirkt,  ein Steuerstab-Antriebssystem 115, das die Reaktorleistung kontrolliert,  ein Standby/Bereitschafts-Kühlsystem 116, das wirkt, wenn der Reaktor  durch Ventile abgeschottet wurde, ein Nachkühlsystem, das die im  Reaktor verbleibende (residual) Wärme entfernt, wenn der Reaktor  gestoppt wird, und ein Notfall-Core-Kühlsystem (ECCS), das bei Notfällen  einsetzt. 



   Bestehende Siedewasserreaktoren nutzen eine zwangsbetriebene Rezirkulationsmethode,  um Kühlmittel mittels des Rezirkulationssystems 114 durch den Reaktorkern  zu leiten. Dieses Reaktor-Rezirkulations-System 114 setzt sich aus  einer Rezirkulationspumpe 117 und einer Strahlpumpe 118 zusammen.  In einem Notfall besitzt die Rezirkulationspumpe 117 eine gewisse  Trägheit und benötigt etwa 5 Sekunden, um zu stoppen, sodass die  Kühlwirkung des Kühlmittels auf ein relativ schwaches natürliches  Kreislaufsystem basiert. 



   Das ECCS ist zusammengestellt aus einem Hochdruck-Core-Sprüh-System  119 und einem Niederdruck-Core-Sprüh-System 120, das ebenfalls als  System zum Entfernen von verbleibender (residual) Wärme wirkt. Beide  wirken zusammen mit einem Druckhüllen-Spray-System 121. Das Notfall-Core-  Kühlsystem nutzt einen Kondensat-Speichertank 122 oder ein Druckausgleichsbecken  104 als Wasserquelle und versorgt das Core 101 mit Wasser durch die  Rotation einer Zentrifugalpumpe, die von einem Notstrom-Dieselaggregat  123 mit Strom versorgt wird, oder es spritzt Wasser in den Reaktorbehälter  106. 



   Während eines Notfalles wird Borsäure-lösung von einer SLC-Pumpe  aus einem Standby- Liquid-Control-System(SLCS)-Tank 124 in einen  unteren Bereich des Reaktordruckgefässes deponiert. In modernen Siedewasserreaktoren  (ABWR), die eine Weiterentwicklung der BWR darstellen, sind die externen  Rezirkulationsleitungen für die Reaktor-Rezirkulations-   Systeme  der oben beschriebenen BWR entfernt, und die Rezirkulation durch  das Core wird mittels Strahlpumpen bewerkstelligt, die kleiner als  eine interne Pumpe sind. Der Einsatz von internen Pumpen hat verschiedene  Wirkungen, wie zum Beispiel eine Reduktion des Druckverlustes in  Bezug auf den Fluss des Reaktorkühlmittels im Vergleich zu einem  BWR. 



   Eine Querschnittsansicht der Systeme dieses ABWR ist in Fig. 28 dargestellt.  Ein Reaktorkern 52, der mit einer Vielzahl von Brennelementen bestückt  ist, ist knapp unterhalb des Zentrums eines Reaktordruckgefässes  51 angeordnet. Eine Vielzahl von Führungsröhren 53 für die Steuerstäbe  sind unterhalb des Reaktorkerns 52 angeordnet, und eine obere Öffnung  einer Abschirmung 54, die den Reaktorkern 52 formt, ist von einem  Kopf 55 der Abschirmung verschlossen. Steigrohre 57 von Dampf- wasserabscheidern  56 sind über dem Kopf 55 der Abschirmung aufgerichtet, und flache,  rechtwinklige Dampftrockner 58 sind über den Dampfwasserabscheidern  56 angeordnet. Ein Steuerstab-Antriebsmechanismus 59 ist in einem  unteren Bereich des Druckgefässes 51 vorhanden.

   Er dient dazu, die  kreuzförmigen Steuerstäbe in den Reaktorkern zu bewegen, wobei die  Innenflächen der Führungsröhren 53 für die Steuerstäbe genutzt werden.  Eine Vielzahl von internen Pumpen 60 sind in einem basalen Bereich  zwischen der Innenseite des Reaktordruckgefässes 51 und der äusseren  Seite der Abschirmung angeordnet. 



   Der Reaktorkern 52 wird von einer Corestützplatte 61 gestützt, welche  jeweils den unteren Bereich einer Vielzahl von Brennelementen stützt.  Ein oberer Abschnitt des Reaktorkerns 52 wird von einer Gitterplatte  62 gestützt, und das gesamte Core 52 ist von der Abschirmung 54 umgeben.  Eine Hauptdampfleitung, die eine Turbine mit, in den Dampftrocknern  58 getrocknetem, Dampf versorgt, steht mit dem Reaktordruckgefäss  51 in kommunizierender Verbindung. Kühlmittel, das durch eine Speisewasserleitung  113 in das    Reaktordruckgefäss 51 fliesst, wird von den internen  Pumpen 60 umgewälzt. 



   Das Reaktordruckgefäss 51 ist auf einem Sockel montiert und mit einem  zwischenliegenden Stützrand 63 an diesem befestigt. Eine obere Öffnung  des Reaktordruckgefässes 51 wird von einem oberen Deckel 64 hermetisch  abgedichtet. 



   Ein im Reaktordruckgefäss 51 angeordneter Dampfwasserabscheider 56  ist in Fig. 29 in einer Querschnittsansicht dargestellt. Der Dampfwasserabscheider  56 umfasst Wirbelbleche 4 über jedem der Steigrohre 57, um einen  Zwei-Phasen-Fluss eines Dampf-Wasser-Gemisches in wirbelnde Bewegung  zu versetzen, des Weiteren umfasst er Dampfwasserabscheiderstufen  42a, 42b und 42c, die oberhalb der Wirbelbleche in drei, in Axialrichtung  aufeinander folgenden, Abschnitten angeordnet sind und zum Abscheiden  des Dampfes aus dem Zwei-Phasen-Fluss eines Dampf-Wasser-Gemisches  dienen. Jede der Dampfwasserabscheiderstufen 42a, 42b und 42c besitzt  eine doppelte Anordnung rotierender Röhren 43a, 43b oder 43c, an  deren Aussenseite sich äussere Röhren 44a, 44b oder 44c befinden.

    Ein hakenförmiger Abscheidering 45a, 45b oder 45c ist an einem oberen  Abschnitt der äusseren Röhren 44a, 44b oder 44c ausgeformt. 



   Die Beschreibung wendet sich nun der Betriebsweise des Dampfwasserabscheiders  56 zu. Kühlmittel, das durch die Wärme der Kernspaltungsreaktion  aufgekocht wurde, bildet einen Zwei-Phasen-Fluss eines Dampf-Wasser-Gemisches,  in welchem gewöhnliches Wasser und Dampf vermischt sind. Es wird  auf die Dampfwasserabscheider 56 verteilt, von denen üblicherweise  200 bis 300 vorhanden sind, und steigt zu den Steigrohren 57. Wie  in Fig. 29 dargestellt, nimmt das Kühlmittel innerhalb der Steigrohre  einen fluidisierten Zustand an, der als Ringfluss (annular flow)  bezeichnet wird. In anderen Worten, eine Flüssigkeitsschicht 48 bedeckt  die innere Wandoberfläche jedes Steigrohres 57, und ein Gemisch aus  Wassertröpfchen 49 und Dampf 50 fliesst innerhalb dieser Flüssigkeitsschicht  48. 



     Durch die Leitbleche 41, die sich direkt oberhalb der Standrohre  57 befinden, wird eine Zentrifugalkraft auf den Zwei-Phasen-Strom,  der durch die Standrohre 57 aufsteigt, ausgeübt und bringt diesen  zum Rotieren. An diesem Punkt beträgt das Flüssigkeits-Dampf-Dichteverhältnis  des Kühlmittels unter normalen Bedingungen 1:21, und dementsprechend  wird eine angemessene Differenz in den Zentrifugalkräften erzeugt,  welche durch die Rotationsbewegung auf die Dampfphase und auf die  flüssige Phase ausgeübt werden. 



   Dies stellt sicher, dass der Dampf mit niedriger Dichte in das Zentrum  der untersten Abscheiderstufe 42a gelangt und die Flüssigkeit mit  hoher Dichte die Flüssigkeitsschicht 48 entlang der inneren Wand-oberfläche  der rotierenden Röhre 43a dieser Abscheiderstufe 42a bildet, wobei  beide aufsteigen, während sie rotieren. Die Flüssigkeitsschicht 48  wird durch die Scherkräfte, die der in Zentrumsnähe mit hoher Geschwindigkeit  rotierende Fluss ausübt, gegen ihr Eigengewicht entlang der inneren  Wandoberfläche der rotierenden Röhre 43a nach oben befördert und  wird vom Abnehmerring 45a eingefangen, der einen Schlitz bildet,  dessen Weite annähernd der Dicke der Flüssigkeitsschicht 48 entspricht.  Von dort gelangt das eingefangene Wasser in einen schmalen Ringspalt  zwischen den konzentrischen Röhren 43a und 44a und fällt unter seinem  eigenen Gewicht nach unten.

   Ein Bremsring 47 ist nach einem Teilweg  der Fliessstrecke angeordnet, um das Untermischen oder Eintragen  grosser Mengen von Dampfblasen zu verhindern, wodurch die Flüssigkeit  ihren Weg mit verminderter Geschwindigkeit zu einem oberen Fallrohr  fortsetzt, wo sie sich mit der umgebenden Flüssigkeit vermischt. 



   Ein Grossteil der flüssigen Phase, die nicht von der untersten Abscheiderstufe  42a gefangen wurde, wird von den Abscheiderringen 45b und 45c der  nachfolgenden Abscheiderstufen 42b und 42c gefangen. 



     Erwähnenswert ist, dass 90% der Feuchtigkeit, die im Dampfwasserabscheider  56 dem Dampf entzogen wird, von der untersten Abscheiderstufe 42a  extrahiert wird, und dass der Massenquotient des Wassers im Zwei-Phasen  Fluss, der durch den Dampfwasserabscheider 56 geführt wurde, auf  nicht mehr als 10% gesenkt wird. Weitere Feuchtigkeit im Dampf, der  durch den Dampfwasserabscheider 56 geführt wurde, wird von dem Dampftrockner  58 entfernt, der jeweils über dem Dampfwasserabscheider 56 angebracht  ist. 



   Der Einsatz eines Injektors an Stelle einer bisher gebräuchlichen  Rotationspumpe in einem Dampfwasserabscheider hat kürzlich Aufsehen  erregt. Ein solcher Injektor besitzt eine kompakte Struktur, benötigt  keine Stromversorgung zu seinem Betrieb und kann ebenfalls so konstruiert  sein, dass der Druck des austretenden Dampfes höher ist als sein  Druck auf der Einlassseite. 



   Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Dampfwasserabscheider  zur Verfügung zu stellen, der einen gleichen Flüssigkeits-Dampf-Trenn-effekt  hat wie die oben beschriebenen Dampfwasserabscheider, die aus dem  Stand der Technik bekannt sind, und gleichzeitig einen höheren Ausgangsdruck  erzielt. 



   Die Rezirkulationsmethoden, die in den derzeit bekannten BWRs und  ABWRs genutzt werden, benötigen Komponenten wie etwa grossformatige  Pumpen, die Rotationsmechanismen darstellen, und Inverter-Stromquellen  mit hoher Kapazität zur Kontrolle dieser Pumpen. Zieht man verschiedene  Gesichtspunkte, wie zum Beispiel Konstruktionskosten, Materialkosten  und regelmässig anfallender Wartungsaufwand, mit in Betracht, so  erhöht diese Methode die Kosten für das Kraftwerk und es kann zudem  zu Ausfällen des Rotationsmechanismus kommen. Im Gegensatz dazu gibt  es seit kurzem Tendenzen, vereinfachte BWRs einzusetzen, mit einer  veränderten natürlichen Rezirkulationsmethode für    den Reaktorkern,  die keine internen Pumpen oder Strahlpumpen/Injektoren benötigt.

    Da allerdings die Leistung solcher Kraftwerke im Verhältnis zur Kraftwerksgrösse  klein ist, sind die Konstruktionskosten und die -Energiekosten solcher  Einheiten verhältnismässig hoch. 



   Auf ähnliche Weise wurde es durch das Verstärken der natürlichen  Rezirkulationskräfte innerhalb der Dampfgeneratoren ebenfalls möglich,  kleinere und einfachere Druckwasser-Reaktoren (PWRs) und Reaktoren  vom Typ des Schnellen Brüters (FBRs) zu konstruieren. Die vorliegende  Erfindung ist nicht auf Reaktoren beschränkt. Es besteht ebenfalls  ein grosser Bedarf an kleineren, einfacheren Vorrichtungen mittels  derer, zum Beispiel beim Einsatz mit Siedekesseln, Wasser aus Dampf  abgeschieden werden kann.  Zusammenfassung der Erfindung                                                               



   Die vorliegende Erfindung soll bei den oben genannten Problemen des  bekannten Standes der Technik Abhilfe schaffen. Dies wird erreicht  durch den Einsatz eines Dampfwasserabscheiders vom Injektortyp an  Stelle von bisher üblichen Dampfwasserabscheidern. 



   Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine  wesentliche Vereinfachung der um den Reaktorkern installierten Ausrüstungsteile  zu erreichen. Dies geschieht dadurch, dass ein Dampfwasserabscheider  vom Injektortyp, in anderen Worten, ein Separator/Injektor, in einem  Kernkraftwerk eingesetzt wird. Dadurch wird einerseits eine Wirkungsverbesserung  eines Dampfwasserabscheiders für ein Zwei-Phasen-Gemisch am Core-Auslass  erreicht, und gleichzeitig wird eine erzwungene Zirkulation im Reaktorkern  erzielt. 



   Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Fliessrate  einer Rezirkulationspumpe eines    Siedewasserapparates zu erniedrigen  und dadurch eine einfachere Gesamtkonstruktion zu ermöglichen. Dies  geschieht durch den Einsatz eines Dampfwasserabscheiders vom Injektortyp  mit einem Siedewasserapparat, um aus dem Wärmeaustauscher vom Typ  eines natürlichen Zirkulationssystems ein Zirkulationssystem mit  erzwungener Zirkulation zu machen. 



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dampfwasserabscheider,  der mit einem Separator/Injektor versehen ist, wobei der Separator/Injektor  -Folgendes umfasst: eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse mit  einem Einlassabschnitt, der sich zu einer Quelle eines Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Stromes  hin öffnet und einem Auslassabschnitt, der höher als der Einlassabschnitt  positioniert ist, zum Erzeugen einer Beschleunigung des Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Stromes,  der vom Einlassabschnitt in einen inneren Abschnitt des Separator/Injektor  strömt und zum Austossen des Zwei-Phasen Flüssigkeits-Dampf-Stromes  durch den Auslassabschnitt;

   Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase,  die mit dem Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  verbunden sind und eine Leitwand aufweisen, die als eine umgekehrt  u-förmige Krümmung geformt ist, wobei der Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Strom,  der aus dem Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  abgelassen wird, entlang einer Wandoberfläche der Leitwand geführt  wird, sich aber auch von dieser separieren können, wobei ein Unterschied  in den Zentrifugalkräften, die auf die dampfförmigen Bestandteile  und die flüssigen Bestandteile des Zwei-Phasen-Flusses ausgeübt werden,  während der Zwei-Phasen-Fluss entlang der Leitwand geführt wird dazu  führt, dass die flüssigen Bestandteile entlang der Wandoberfläche  geführt und gefangen werden, während die dampfförmigen Bestandteile  sich von der Leitwand separieren können;

   und einen Diffusor, in den  die mittels der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase    gefangenen  flüssigen Bestandteile fliessen können, der den Druck der flüssigen  Bestandteile bei seinem Durchfluss erhöht und der die flüssigen Bestandteile  von einer Auslassseite abgibt. 



   Mit dieser Anordnung wird der Zwei-Phasen-Fluss aus Wasser und Dampf  mittels der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse beschleunigt, eine  starke Zentrifugalkraft wird auf ihn ausgeübt, und dadurch werden  Dampf und Flüssigkeit getrennt. In anderen Worten, das Wasser mit  der hohen Dichte fliesst mit annähernd konstanter Geschwindigkeit  entlang eines Fliessweges, der von den Mitteln zum Einfangen der  flüssigen Phase vorgegeben ist, wohingegen der Dampf mit der niedrigen  Dichte sich von diesem Fliesspfad trennt und in einen Gasraum abgegeben  wird und nach oberhalb des Separators/Injektors aufsteigt.

   Das Wasser  (flüssige Phase), das entlang des Fliesspfades und anschliessend  in den Diffusor geflossen ist, wird abgebremst (gemäss des Bernoulli-Prinzips),  da die Querschnittsfläche des Fliesspfades innerhalb des Diffusors  zunimmt, und wird dann aus dem Separator/Injektor durch eine Diffusor-Ausströmöffnung  ausgestossen. Währenddessen wird der Druck des ausgestossenen Wassers  vom Diffusor erhöht, sodass der Ausgangsdruck des Separators/Injektors  höher sein kann als sein Eingangsdruck. Im Kernkraftwerk einer zweiten  Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zudem ein Unterbau-Teilstück  zur Verfügung gestellt, auf welcher der Separator/Injektor errichtet  wird, wobei das Unterbau-Teilstück eine obere und eine untere Platte,  welche unterhalb der oberen Platte an-gebracht ist, umfasst, die  einen Zwischenraum -einschliessen.

   Der Einlassbereich der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  steht in kommunizierender Verbindung mit einem Raum unterhalb der  unteren Platte, und die Auslass-Seite des Diffusors steht in kommunizierender  Verbindung mit dem Raum zwischen der oberen und der unteren Platte.  Dadurch werden der Zwei-Phasen-Fluss, der in den Separator/Injektor    eintritt, und das aus dem Separator/Injektor ausströmende Wasser  vollständig voneinander getrennt. 



   In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die  Wandoberfläche der Leitwand der Mittel zum Einfangen der flüssigen  Phase als nach oben gerichtete bogenförmige Kurve ausgebildet und  wenigstens ein Abschnitt davon ist kreisbogen- oder ellipsenbogenförmig.  Zusätzlich ist ein Seitenkantenabschnitt der Leitwand der Mittel  zum Einfangen der flüssigen Phase in Richtung des Zwei-Phasen-Flusses  gebogen, sodass die flüssige Phase nicht von der Unterseite des Fliesspfades  aus dem Separator/Injektor fliesst. 



   In einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind  registerförmig angeordnete Nuten oder Libretto-Kanäle in Fliessrichtung  des Zwei-Phasen-Flusses oder des Flusses der flüssigen Phase entlang  wenigstens eines Abschnittes einer inneren Wandoberfläche der Zwei-Phasen  - Fluss-Beschleunigerdüse, der Wandoberfläche der Leitwand der Mittel  zum Einfangen der flüssigen Phase und an einer inneren Wandoberfläche  des Diffusors angebracht. Dies ermöglicht es, die Reibungsverluste  in der Flüssigkeit in unmittelbarer Nähe der inneren Wandoberfläche  zu reduzieren. 



   In einer fünften Ausführungsform dieser Erfindung umfasst der Dampfwasserabscheider  zusätzlich eine äussere Röhre, mit einer Achse in Vertikalrichtung,  die den Separator/Injektor einschliesst, wobei eine innere Röhre  mit einer Achse in Vertikalrichtung innerhalb der äusseren Röhre  angeordnet ist, und wobei die Wandoberfläche der Leitwand der Mittel  zum Einfangen der flüssigen Phase teilweise von einer inneren Wandoberfläche  der inneren Röhre gebildet wird und der Diffusor so ausgestaltet  ist, dass er in Kontakt mit einer inneren Wand der inneren Röhre  steht und ein Raum zwischen der inneren Wand der äusseren Röhre und  der äusseren Wand der inneren Röhre gebildet wird, sodass der Durchfluss  der flüssigen Bestandteile, die von der Auslassseite des Diffusors  ausgestossen werden, ermöglicht ist.

   In diesem Fall    ist der untere  Abschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse entlang der Achse  der inneren Röhre ausgerichtet, der Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  liegt in unmittelbarer Nähe der inneren Wand der inneren Röhre, und  der Diffusor ist in Spiralform in Bezug auf die Achse der inneren  Röhre geformt. Diese Konfiguration stellt sicher, dass eine Zentrifugalkraft  auf den, aus der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse ausgestossenen,  Zwei-Phasen-Fluss ausgeübt wird, während er entlang des spiralförmigen  Fliessweges in unmittelbarer Nähe der inneren Wandoberfläche der  inneren Röhre fliesst. Das Wasser mit hoher Dichte fliesst in den  Diffusor, während es gegen die innere Wandoberfläche gepresst wird,  und der Dampf mit niedriger Dichte wird zum Zentrum hin in Axialrichtung  abgeschieden und steigt auf.

   Derartig wird der Zwei-Phasen-Fluss  in Dampf und Flüssigkeit getrennt. 



   Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Kernkraftwerk zur Verfügung,  in welchem ein Separator/Injektor angebracht ist. 



   In anderen Worten, eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung  befasst sich mit einem Kernkraftwerk mit einem Siedewasserreaktor  und einem erfindungsgemässen Dampfwasserabscheider, worin das Kernkraftwerk  Folgendes umfasst: 



   ein Reaktordruckgefäss; 



   eine Vielzahl von Brennstab-Anordnungen, die innerhalb des Reaktordruckgefässes  angeordnet von einem Kühlmittel durchflossen sind; eine Abschirmung,  die die Vielzahl von Brennelementen umgibt und innerhalb derer sich  ein Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Strom befindet, der beim Fluss  des Kühlmittels innerhalb einer Vielzahl von Brennelementen erzeugt  wird, und welche an einem oberen Ende von einem Abdichtungskopf dicht  verschlossen wird; 



     und einen Separator/Injektor, der auf dem Kopf der Abschirmung  aufgerichtet ist, worin der Separator/Injektor Folgendes umfasst:  eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse (2) mit einem Einlassabschnitt,  der sich zum Inneren der Abschirmung hin öffnet, und einen Auslassabschnitt,  der höher als der Einlassabschnitt positioniert ist, zum -Erzeugen  einer Beschleunigung des innerhalb der Abschirmung erzeugten Zwei-Phasen-Flüssigkeits-  Dampf-Stromes, der vom Einlassabschnitt in einen inneren Abschnitt  des Separator/Injektors strömt und durch den Auslassabschnitt ausgestossen  wird; 



   Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase, die mit dem Auslassabschnitt  der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse verbunden sind und eine Leitwand  aufweisen, die als eine umgekehrt u-förmige Krümmung geformt ist,  wobei der Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Strom, der aus dem Auslassabschnitt  der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse abgelassen wird, entlang  einer Wandoberfläche der Leitwand geführt wird, sich aber auch von  dieser separieren kann, wobei Unterschiede in den Zentrifugalkräften,  die auf die dampfförmigen Bestandteile und die flüssigen Bestandteile  des Zwei-Phasen-Flusses ausgeübt werden, während der Zwei-Phasen-Fluss  entlang der Leitwand geführt wird, dazu führen, dass die flüssigen  Bestandteile entlang der Wandoberfläche geführt und gefangen werden,  während die dampfförmigen Bestandteile sich von der Leitwand separieren  können;

   und einen Diffusor, in den die, mittels der Mittel zum  Einfangen der flüssigen Phase, gefangenen flüssigen Bestandteile  fliessen können, der den Druck der flüssigen Bestandteile bei seinem  Durchfluss erhöht und der die flüssigen Bestandteile von einer Auslassseite  abgibt. 



   Während dieser Zeit, erfolgt die Rezirkulation im Reaktor durch rückgeführtes  Kühlmittel mit erhöhtem Druck, das aus dem Diffusor zurück in die  Abschirmung fliesst. Die    Wandoberfläche der Leitwand der Mittel  zum Einfangen der flüssigen Phase ist vorzugsweise als glatte Kurve  geformt. Mit der obigen Konfiguration wird sichergestellt, dass der  Zwei-Phasen-Fluss von der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse beschleunigt  wird, auf die flüssige Phase eine starke Zentrifugalkraft ausgeübt  wird und sie dadurch abgetrennt wird, und das Wasser (flüssige Phase)  anschliessend in den Diffusor fliesst, während es abgebremst wird  (gemäss des Bernoulli-Prinzips), da die Querschnittsfläche des Fliesspfades  innerhalb des Diffusors zunimmt, und der Druck der flüssigen Phase  zunimmt, wodurch die Antriebskraft für die Rezirkulation erzeugt  wird. 



   In der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die  Abschirmung als Doppelstruktur ausgebildet, welche einen oberen und  einen unteren Abschirmkopf aufweist, wobei der untere Abschirmkopf  unterhalb des oberen Abschirmkopfes angeordnet ist, und mit diesem  einen Zwischenraum -einschliesst. Ein Einlassbereich der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  steht in kommunizierender Verbindung mit einem Raum innerhalb der  Abschirmung, der unterhalb des unteren Abschirmkopfes liegt. Ein  Auslassbereich des Diffusors steht in kommunizierender Verbindung  mit dem Raum zwischen oberem und unterem Abschirmkopf. 



   Das Kernkraftwerk gemäss einer siebten Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung ist zusätzlich mit einer Strahlpumpen-Antriebsdüse versehen,  die in einem oberen Abschnitt eines, die Abschirmung umgebenden,  Fallrohrabschnittes positioniert ist. Eine Strahlpumpe befindet sich  unterhalb der Strahlpumpen-Antriebsdüse. Die Konstruktion kann derart  ausgeführt sein, dass das Kühlmittel, nachdem es aus dem Diffusor  ausgestossen wurde und den Raum zwischen oberem und unterem Abschirmkopf  passiert hat, durch die Strahlpumpen-Antriebsdüse in die Strahlpumpe  geleitet wird. Die Rezirkulationskraft des, aus dem Separator/Injektor    ausgestossenen, Wassers ermöglicht es, die Anzahl der Pumpen gegenüber  dem bekannten Stand der Technik zu verringern. 



   In einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine  Rohrleitung, welche von einer Speisewasserzuführleitung, die das  Reaktordruckgefäss mit einer Speisewasserpumpe verbindet, abzweigt,  mit der Strahlpumpen-Antriebsdüse verbunden. Dies ermöglicht es,  Wasser von der Speisewasserpumpe durch die Strahlpumpen-Antriebsdüse  der Strahlpumpe zuzuführen. 



   Falls nötig umfasst das Kernkraftwerk auch eine Speisewasserpumpe  zur Versorgung des Reaktordruckgefässes mit Wasser; eine Speisewasserleitung,  welche das Reaktordruckgefäss mit der Speisewasserpumpe verbindet;  eine abzweigende Rohrleitung, welche von einer Speisewasserzuführleitung  abzweigt und mit der Strahlpumpen-Antriebsdüse verbunden ist, wobei  die Speisewasserpumpe die Strahlpumpe durch die abzweigende Rohrleitung  und die Strahlpumpen-Antriebsdüse mit Wasser speist. 



   In einem Kernkraftwerk einer neunten Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung ist der Druck erhöht, um die Zirkulations-Flussrate in  folgender Sequenz/Reihenfolge zu kontrollieren: vom Inneren des Fallrohrabschnittes,  dem Inneren der Abschirmung, dem Einlassabschnitt des Separator/Injektorrs,  zum Auslassabschnitt des Separators/Injektors. Die Steuerung des  Druckes erfolgt durch die Kontrolle der Fliessrate und des Ausstossdruckes  von Wasser, mit dem die Strahlpumpe von der Speisewasserpumpe versorgt  wird, wodurch die thermische Leistung, welche innerhalb des Reaktordruckgefässes  erzeugt wird, kontrolliert wird.

   Dies ermöglicht es, den Druck in  folgender Sequenz/Reihenfolge zu erhöhen: von dem Fallrohrabschnitt  zu einem unteren Sammelraum, zum Core, zu einem oberen Sammelraum,  zu dem Einlassabschnitt des Separators/Injektors, zu dem Auslassabschnitt  des Separators/Injektors. Dies kann zum Beispiel dadurch geschehen,  dass die Fliessrate und der    Ausstossdruck von Wasser, mit dem  die Strahlpumpe von der Speisewasserpumpe versorgt wird, erhöht wird,  wodurch die Reaktorkern-Zirkulations-Fliess-Rate erhöht wird und  gleichzeitig die thermische Leistung des Reaktorkerns kontrolliert  wird. 



   In einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann  die Strahlpumpe während des Anfahrens des Kraftwerkes dadurch angetrieben  werden, dass ein Speisewasser-Fluss, der von wenigstens einer Pumpe  eines Nachkühlpumpsystemes (RHR-System) und einer Pumpe eines Reaktorwasser-Reinigungssystems  (CUW-System) mit dem Speisewasser- Fluss vermischt wird, der von  der Speisewasserleitung kommend die Strahlpumpe versorgt. 



   Das Kernkraftwerk gemäss einer elften Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung umfasst zusätzlich ein Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventil,  welches im Auslass- oder im Einlassabschnitt der Strahlpumpe angeordnet  ist und ein Mittel zur Kontrolle der Fliess-Rate, das zumindest eines  der folgenden Signale als Eingangssignal nutzt: ein elektrisches  Generator-Ausgangssignal, ein Hauptdampfdurchsatz-Signal, ein Neutronenfluss-Ausgangssignal  oder ein Strahlpumpen-Druckdifferenz-Signal, damit eine passende  Rezirkulations-Fliessrate und eine entsprechende Öffnung des Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventils  berechnet, und ein Ventilöffnungs-Signal ausgibt. Dadurch wird der  Rezirkulations-Fluss des Reaktorkerns an die Einstellung der Ventilöffnung  angepasst. Dies geschieht jeweils in Abhängigkeit von der benötigten  Ausgangsleistung des Kernkraftwerkes. 



   Das Kernkraftwerk gemäss einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung umfasst zusätzlich eine Speisewasserpumpe zum Versorgen  des Reaktordruckgefässes mit Wasser; eine Speisewasserleitung, welche  das Reaktor-Druckgefäss mit der Speisewasserpumpe verbindet; ein  Fliess-Raten-Steuerventil, welches in der Speisewasserleitung angebracht  ist; eine abzweigende Rohrleitung, welche von einer Speisewasserzu   führleitung abzweigt und mit der Strahlpumpen-Antriebsdüse verbunden  ist, wobei die Fliess-Raten-Steuervorrichtung den Wasserstand des  Reaktors dadurch kontrolliert, dass ein geeigneter Grad der Öffnung  des Fliess-Raten-Steuerventils berechnet wird und ein Ventil-Öffnungs-Signal  an das Fliess-Raten-Steuerventil ausgegeben wird.

   Die Überwachung  und die Steuerung des Wasserstandes des Kernreaktors ermöglicht es,  den Reaktorkern-Wasserstand annähernd konstant zu halten. Alternativ  könnten die Fliess-Raten-Steuervorrichtungen die Fliessrate des Wassers,  mit dem der Reaktor versorgt wird, dadurch kontrollieren, dass eine  passende Speisewasser-Fliessrate berechnet wird, und ein Rotations-Frequenz-Signal  an die Speisewasserpumpe ausgegeben wird. 



   Das Kernkraftwerk gemäss einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung umfasst zusätzlich eine Strahlpumpen-Antriebsdüse, die  in einem oberen Abschnitt eines, die Abschirmung umgebenden, Fallrohrabschnittes  positioniert ist; eine -glockenförmige Mundöffnung in Richtung des  Fallrohrabschnittes in unmittelbarer Nähe der Strahlpumpen-Antriebsdüse;  eine gerade Rohrleitung, deren eines Ende mit dem Vorderrand der  glockenförmigen Mundöffnung und ihr anderes Ende mit der Einlassseite  der Strahlpumpe verbunden ist; und eine Strahlpumpe, die sich unterhalb  der Strahlpumpen-Antriebsdüse befindet. Dadurch wird das Kühlmittel,  nachdem es sich, ohne den Diffusor zu passieren, im oberen Abschirmkopf  angesammelt hat, durch die glockenförmige Mundöffnung und die gerade  Rohrleitung durch die Strahlpumpen-Antriebsdüse in die Strahlpumpe  geleitet.

   Diese Konfiguration übt auf das Kühlmittel, das durch den  Fallrohrabschnitt fliesst, eine Rezirkulations-Antriebskraft aus.                                                              



   Eine vierzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht  sich auf ein ABWR, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Abschirmkopf  als Doppelstruktur ausgebildet ist, welche einen oberen und einen  unteren Abschirmkopf aufweist,    wobei der untere Abschirmkopf unterhalb  des oberen Abschirmkopfes angeordnet ist, und mit diesem einen Zwischenraum  einschliesst.

   Das ABWR ist zudem mit einem Fallrohr, das einen oberen  Endabschnitt aufweist, der sich nach oben in eine obere Oberfläche  des oberen Abschirmkopfes öffnet, um die flüssige Phase des Kühlmittels,  die sich, ohne dass sie von den Mitteln zum Einfangen der flüssigen  Phase eingefangen wurde, auf der oberen Oberfläche des oberen Abschirmkopfes  angesammelt hat, nach unten abzuleiten; einem Flügelrad/Laufrad,  das in einem unteren Abschnitt des Fallrohres angebracht ist, um  derart zu rotieren, dass das Kühlmittel, das im Fallrohr nach unten  fliesst, in Richtung eines unteren Abschnittes der Abschirmung ausgestossen  wird; und einer internen Pumpe zum Antrieb des Flügelrades versehen.

    Ein Auslassbereich des Diffusors steht in kommunizierender Verbindung  mit dem Raum zwischen oberem und unterem Abschirmkopf, und Kühlmittel,  das aus dem Auslassbereich des Diffusors ausgestossen wird, fliesst  nach unten durch den Raum zwischen oberem und unterem Abschirmkopf  und in einen Fallrohrabschnitt an einer Aussenseite des Fallrohres  und wird dann in einen unteren Abschnitt der Abschirmung ausgestossen.                                                         



   Das Kernkraftwerk gemäss einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung umfasst zusätzlich ein Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollmittel,  das wenigstens eines der folgenden Signale: ein elektrisches Generator-Ausgangssignal,  ein Hauptdampfdurchsatz-Signal, ein Neutronenfluss-Ausgangssignal  und ein Core-Stützplatten-Druckdifferenz-Signal als Eingangssignal  nutzt, damit eine passende Rezirkulations-Fliessrate und eine entsprechende  Rotationsfrequenz des Flügelrades/Laufrades berechnet und ein passendes  Rotationsfrequenz-Signal bezüglich der internen Pumpe ausgibt. Diese  Konfiguration passt den Rezirkulations-Fluss des Reaktorkerns dadurch  der benötigten    Ausgangsleistung des Kernkraftwerkes an, dass die  Rotationsfrequenz der Pumpe gesteuert wird. 



   Die Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollvorrichtung kontrolliert  die Rotationsfrequenz der internen Pumpe durch Berechnungen in Übereinstimmung  mit einem Gesamt-Proportional-Integral-Differential-(PID)-Regler  bezüglich der Abweichung von einem vorherbestimmten/festgelegten  Wasserstand basierend auf einem Reaktorkern-Wasserstands-Eingangssignal.  Dies ermöglicht es, die Rotationsfrequenz der internen Pumpe zu kontrollieren  um den Wasserstand im Reaktorkern annähernd konstant zu halten. 



   Das Kernkraftwerk gemäss einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung ist zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass sowohl ein  Abschirmgehäuse, das einen Seitenabschnitt der Abschirmung bildet,  als auch eine Kern-Stützplatte, die einen unteren Abschnitt der Abschirmung  bildet, als Doppelstrukturen ausgebildet sind; und dass das Kraftwerk  zusätzlich einen ersten Kühlmittel-Zirkulationspfad umfasst, der  so gestaltet ist, dass er die Räume zwischen den Abschirmköpfen,  innerhalb der doppelten Seitenabschirmung und innerhalb der doppelten  Kern-Stützplatte, durch die Kühlmittel fliesst, das aus dem Auslassbereich  des Diffusors ausgestossen wird, kommunizierend miteinander verbindet;

    ein Wasserstab wird im Inneren der Brennelemente, in denen Kühlmittel  fliesst, zur Verfügung gestellt; eine erste Kühlmittelleitung, die  so geformt ist, dass sie eine kommunizierende Verbindung des ersten  Kühlmittel-Zirkulationspfades mit einem Auslassbereich an einem unteren  Ende des Wasserstabes schafft, um Kühlmittel mit erhöhtem Druck,  das aus dem Auslassbereich des Diffusors ausgestossen wurde und welches  durch den ersten Kühlmittel-Zirkulationspfad fliesst, zum Auslassbereich  an einem unteren Ende des Wasserstabes zu leiten; und eine Öffnung,  die in einer Seitenfläche des Wasserstabes angebracht ist, um Kühlmittel,  das im Wasserstab fliesst, aus dem Wasserstab    auszustossen.

   Diese  Konfiguration ermöglicht es, eine Steigerung der Fliessrate der flüssigen  Phase dadurch zu erzielen, dass es dem mit Hochdruck aus dem Separator/Injektor  ausgestossenen Wasser ermöglicht wird, in die Brennelemente zu fliessen.                                                       



   In einem Kernkraftwerk gemäss einer siebzehnten Ausführungsform der  vorliegenden Erfindung ist der Wärmeausdehnungs-Koeffizient des Materials,  aus dem die erste Kühlmittelleitung, besteht, und der Wärmeausdehnungs-Koeffizient  des Materials, aus dem der Wasserstab besteht, so gewählt, dass sie  sich in unmittelbarer Nähe eines Verbindungsabschnittes zwischen  der ersten Kühlmittelleitung und des Wasserstabes voneinander unterscheiden.  In einem Kernkraftwerk gemäss einer achtzehnten Ausführungsform der  vorliegenden Erfindung sind die erste Kühlmittelleitung und der Wasserstab  in unmittelbarer Nähe eines Verbindungsabschnittes zwischen erster  Kühlmittelleitung und Wasserstab mit Labyrinthnuten versehen. Dies  verhindert das Lecken/Auslaufen von Kühlmittel, indem der Widerstand  des Fliesspfades des auslaufenden Kühlmittels erhöht wird. 



   In einem Kernkraftwerk gemäss einer neunzehnten Ausführungsform der  vorliegenden Erfindung umfasst ausserdem eine zweite Kühlmittelleitung  die innerhalb einer Steuerstab-Röhre angebracht ist, die wiederum  unterhalb der Brennelemente positioniert ist. Die zweite Kühlmittelleitung  leitet Kühlmittel von ausserhalb der Abschirmung in eine untere Bindeplatte  der Brennelemente. Des Weiteren ist ein zweiter Kühlmittel-Fliess-Pfad  mit einer Öffnung versehen, welche von der zweiten Kühlmittelleitung  gebildet wird, um den Fliesspfad lokal einzuengen. Dadurch wird jegliche  Zunahme der Druckverluste entlang des Kühlmittel-Fliess-Pfades vermieden.                                                      



   In einem Kernkraftwerk gemäss einer zwanzigsten Ausführungsform der  vorliegenden Erfindung sind Öffnungen in    einer Seitenwand einer  inneren Abschirmhülle der doppelten Abschirmhülle und einer Seitenwandung  eines Kanalgehäuses der Brennelemente vorhanden. Dies ermöglicht  es, die Kühlmitteldichte innerhalb der Brennelemente auszugleichen.

    Eine einundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung  bezieht sich auf ein Kernkraftwerk mit einem Siedewasserreaktor,  worin das Kernkraftwerk Folgendes umfasst: einen Dampfgenerator,  bestehend aus einer unteren Hülle, die einen aus Wärmetauscher-Röhren  mit Einfluss- und Ausflussöffnungen für ein primäres Kühlmittel gebildeten  Wärmetauscher umgibt, und eine obere Hülle, die mit der unteren Hülle  verbunden ist und einen Dampfauslass aufweist, zum Versorgen einer  Turbine mit Dampf; einen Reaktorbehälter, der mit dem Dampfgenerator  in Verbindung steht und das primäre Kühlmittel und Brennelemente  umgibt; und einen Separator/Injektor, der über der unteren Hülle  angebracht ist, worin der Separator/Injektor Folgendes umfasst:

    eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse mit einem Einlassabschnitt,  der sich zum Inneren der unteren Hülle hin öffnet, und einen Auslassabschnitt,  der höher als der Einlassabschnitt positioniert ist, zum Erzeugen  einer Beschleunigung des Zwei-Phasen-Stromes des primären Kühlmittels,  der vom Einlassabschnitt in einen inneren Abschnitt des Separators/Injektors  strömt und durch den Auslassabschnitt ausgestossen wird;

   Mittel  zum Einfangen der flüssigen Phase, die mit dem Auslassabschnitt der  Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse verbunden sind und eine Leitwand  aufweisen, die als eine umgekehrt u-förmige Krümmung geformt ist,  wobei der Zwei-Phasen-Fluss, der aus dem Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-  Beschleunigerdüse abgelassen wird, entlang einer Wandoberfläche der  Leitwand geführt wird, sich aber auch von    dieser separieren kann,  wobei Unterschiede in den Zentrifugalkräften, die auf die dampfförmigen  Bestandteile und die flüssigen Bestandteile des Zwei-Phasen-Flusses  ausgeübt werden, während der Zwei-Phasen-Fluss entlang der Leitwand  geführt wird, dazu führen, dass die flüssigen Bestandteile entlang  der Wandoberfläche geführt und gefangen werden, während die dampfförmigen  Bestandteile sich von der Leitwand separieren können; und 



   einen Diffusor, in den die, mittels der Mittel zum Einfangen der  flüssigen Phase, gefangenen flüssigen Bestandteile fliessen können,  der den Druck der flüssigen Bestandteile bei seinem Durchfluss erhöht  und der die flüssigen Bestandteile von einer Auslassseite abgibt.  In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass das Kernkraftwerk des Weiteren  eine innere Hülle, die den Wärmetauscher innerhalb der unteren Hülle  umhüllt, enthält, wobei Wasser, das vom Diffusor ausgestossen wird  durch einen Raum, der zwischen der unteren und der inneren Hülle  gebildet wird, in den Wärmetauscher geleitet wird. Dadurch wird es  ermöglicht, die Wärme-übergangseigenschaften zu verbessern, indem  eine erzwungene Fluidzirkulation auf einer sekundären Seite im Dampfgenerator  dieses PWR erzeugt wird. 



   Eine zweiundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung  bezieht sich auf einen Siedewasserapparat, der Folgendes umfasst:  ein Druckgefäss, das Wärmetauscher-Röhren umgibt, die einen Wärmetauscher  und einen Verdampfer/Vergaser zum Heizen der Wärmetauscher-Röhren  bilden; eine Rezirkulationspumpe zum Rezirkulieren eines Fluides,  das durch das Druckgefäss fliesst; und einen Separator/Injektor,  der über den Wärmetauscher-Röhren angebracht ist; worin der Separator/Injektor  Folgendes umfasst:

   eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse mit  einem Einlassabschnitt, der sich zum Inneren des Druckgefässes hin  öffnet,    und einen Auslassabschnitt, der höher als der Einlassabschnitt  positioniert ist, zum Erzeugen einer Beschleunigung des Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Stromes,  der vom Einlassabschnitt in einen inneren Abschnitt des Separators/Injektors  und durch einen Wärmetauscher strömt und durch den Auslassabschnitt  ausgestossen wird; 



   Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase, die mit dem Auslassabschnitt  der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse verbunden sind und eine Leitwand  aufweisen, die als eine umgekehrt-u-förmige Krümmung geformt ist,  wobei der Zwei-Phasen Flüssigkeits-Dampf-Strom, der aus dem Auslassabschnitt  der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse abgelassen wird, entlang  einer Wandoberfläche der Leitwand geführt wird, sich aber auch von  dieser separieren kann, wobei Unterschiede in den Zentrifugalkräften,  die auf die dampfförmigen Bestandteile und die flüssigen Bestandteile  des Zwei-Phasen-Flusses ausgeübt werden, während der Zwei-Phasen-Fluss  entlang der Leitwand geführt wird, dazu führen, dass die flüssigen  Bestandteile entlang der Wandoberfläche geführt und gefangen werden,  während die dampfförmigen Bestandteile sich von der Leitwand separieren  können; und 



   einen Diffusor, in den die, mittels der Mittel zum Einfangen der  flüssigen Phase, gefangenen flüssigen Bestandteile fliessen können,  der den Druck der flüssigen Bestandteile bei seinem Durchfluss erhöht  und der die flüssigen Bestandteile von einer Auslassseite abgibt.                                                              



   Dies ermöglicht eine Reduktion des Durchsatzes der Rezirkulationspumpe,  indem eine erzwungene Fluidzirkulation innerhalb des Siedewasserapparates  erzeugt wird. Die Konfiguration der vorliegenden Erfindung ermöglicht  die folgenden Effekte. In anderen Worten, es wird ermöglicht, einen  Dampfwasserabscheider einzusetzen, der mit einem Separator/Injektor  ausgestattet ist, der einen Ausgangsdruck ermöglicht, der höher ist  als der Eingangsdruck, und dies    zusätzlich zu der aus dem Stand  der Technik bekannten Dampfabscheidefähigkeit. 



   Die Installation dieses Separators/Injektors in ein Kernkraftwerk  oder einen Siedewasserapparat ermöglicht es, Dampf und Wasser aus  einem Zwei-Phasen-Fluss zu trennen und eine erzwungene Zirkulation  im Reaktorkern zu erreichen, ohne dass die bisher bekannten komplizierten  Vorrichtungen und Konstruktionen benötigt werden. Dies bedeutet,  dass die Anzahl der Teile der dynamischen Rezirkulationsausrüstung,  wie sie gemäss des Standes der Technik nötig sind, verringert werden  kann, was wiederum zu einer gewaltigen Reduktion des Ausrüstungs-  und Materialaufwandes für die gesamte Vorrichtung, einem rationelleren  und einfacheren Aufbau der Vorrichtung und gleichzeitig zu einer  Zeit- und Kostenersparnis für Konstruktion, Bau und Unterhalt der  Anlage führt.

    Kurze Beschreibung der Zeichnungen   Es  zeigen       Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Dampfwasserabscheiders  gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;     Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht, die den Fluss der  vermischten dampfförmigen und flüssigen Phasen im Dampfwasserabscheider  gemäss der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;     Fig. 3 ein Diagramm der Ergebnisse von Wasser-Luft-Tests, die  mit dem Dampfwasserabscheider gemäss der ersten Ausführungsform der  vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden;     Fig. 4a eine Ansicht  eines Querschnitts entlang der Linie A-A in Fig. 2;       Fig.

    4b eine Ansicht eines radialen Querschnitts durch die Mittel zum  Einfangen der flüssigen Phase des Separators/Injektors aus Fig. 1;     Fig. 5 eine Armierungsplatte und ein Ausström-Kniestück des  Dampfwasserabscheiders in einer perspektivischen Ansicht;     Fig.  6a einen Querschnitt durch die Wandfläche, die die Mittel zum Einfangen  der flüssigen Phase des Separators/Injektors aus Fig. 1 bilden;     Fig. 6b, 6c und 6d Querschnittsansichten von weiteren Ausführungsformen  der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase aus Fig. 6a;     Fig.  7 eine perspektivische Ansicht eines Dampfwasserabscheiders gemäss  einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;     Fig.  8 eine perspektivische Ansicht eines Dampfwasserabscheiders gemäss  eine dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;     Fig.

    9 eine schematische Querschnittsansicht wichtiger Teile eines Kernkraftwerkes  gemäss einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;     Fig. 10 eine schematische Querschnittsansicht wichtiger Teile  eines weiteren Kernkraftwerkes gemäss dieser vierten Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung;     Fig. 11 eine schematische Querschnittsansicht  wichtiger Teile eines Kernkraftwerkes gemäss einer fünften Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung;     Fig. 12 eine schematische Querschnittsansicht  wichtiger Teile eines weiteren Kernkraftwerkes gemäss der fünften  Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;     Fig. 13 eine Partialschnitt-Draufsicht  auf einen oberen Abschnitt eines Reaktordruckgefässes eines   Kernkraftwerkes  gemäss einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

       Fig. 14 eine schematische Querschnittsansicht wichtiger Teile  eines Kernkraftwerkes gemäss einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung;     Fig. 15 eine schematische Querschnittsansicht wichtiger  Teile eines weiteren Kernkraftwerkes gemäss der sechsten Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung;     Fig. 16 eine schematische Querschnittsansicht  wichtiger Teile eines Kernkraftwerkes gemäss einer siebten Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung;     Fig. 17 eine schematische Querschnittsansicht  wichtiger Teile eines weiteren Kernkraftwerkes gemäss der siebten  Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;     Fig. 18 eine schematische  Querschnittsansicht wichtiger Teile eines Kernkraftwerkes gemäss  einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;     Fig.

    19 eine schematische Querschnittsansicht wichtiger Teile eines weiteren  Kernkraftwerkes gemäss der achten Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung;     Fig. 20 eine vergrösserte Querschnittsansicht eines  Abschnittes eines Brennelementes des Kernkraftwerkes gemäss der achten  Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;     Fig. 21a eine vergrösserte  Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform des Abschnittes  eines Brennelementes des Kernkraftwerkes gemäss der achten Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung;     Fig. 21b eine vergrösserte Ansicht  des Abschnittes B der Fig. 21a;     Fig. 22 eine Querschnittsansicht  einer weiteren Ausführungsform eines Brennelementes des   Kernkraftwerkes  gemäss der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

       Fig. 23 eine schematische Querschnittsansicht wichtiger Teile  eines weiteren Kernkraftwerkes gemäss der achten Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung;     Fig. 24 eine schematische Querschnittsansicht  wichtiger Teile des Kernkraftwerkes gemäss der achten Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung, wobei Öffnungen in einem Brennelement-Kanalgehäuse  vorhanden sind;     Fig. 25 eine schematische Querschnittsansicht  wichtiger Teile eines Kernkraftwerkes gemäss einer neunten Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung;     Fig. 26 eine schematische Querschnittsansicht  wichtiger Teile eines Kernkraftwerkes gemäss einer zehnten Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung;     Fig. 27 eine Querschnittsansicht  der Leitungen eines konventionellen BWR Kernkraftwerkes, wobei einige  Teile als Blöcke dargestellt sind;

       Fig. 28 eine Querschnittsansicht,  die das Systemkonzept eines konventionellen ABWR verdeutlicht; und     Fig. 29 eine Querschnittsansicht wichtiger Bestandteile, die  in einem konventionellen Reaktordruckgefäss angeordnet sind.    Beschreibung der bevorzugten Ausführungen   Erste Ausführung  



   Eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend  unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es  ist zu beachten, dass Bestandteile, die mit denen aus dem oben beschriebenen  Stand der Technik    übereinstimmen, die gleichen Bezugszahlen tragen  und von einer weiteren Beschreibung dieser Teile abgesehen wird.  Ein Dampfwasserabscheider gemäss dieser Ausführungsform der Erfindung  ist aus einem Separator/Injektor mit einer Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  und einem Separator aufgebaut. Eine perspektivische Ansicht dieses  Dampfwasserabscheiders ist in der Fig. 1 dargestellt. Der Dampfwasserabscheider  1 ist auf den Platten 10a und 10b errichtet, welche eine Doppelplatten-Struktur  bilden.

   Ein Zwei-Phasen Flüssigkeits-Dampf-Strom wird von unterhalb  der unteren Platte 10b der Doppelwand eingesaugt und der Dampf und  die Flüssigkeit darin werden durch einen Vorgang, der später näher  erläutert wird, getrennt, und nur die flüssige Phase wird durch einen  Raum zwischen den Platten 10a und 10b ausgestossen. 



   Der ansteigende Zwei-Phasen-Fluss passiert ein Standrohr 57, das  zwischen den Doppelplatten 10a und 10b angeordnet ist, und wird dann  in eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2 eingeleitet, die direkt  über dem Standrohr 57 angeordnet ist. Die Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 ist so konfiguriert, dass ein Röhrenabschnitt sich verjüngt, während  der Zwei-Phasen-Fluss von einer Einlassöffnung 2a aufsteigt, sodass  ein beschleunigter Zwei-Phasen-Fluss aus einer Ausströmöffnung 2b  an seinem oberen Ende ausgestossen wird. 



   Ein Diffusor 3 wird in unmittelbarer Nähe der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 zur Verfügung gestellt. Der Diffusor 3 ist so gebaut, dass die  Bestandteile der flüssigen Phase in eine Einflussöffnung 3a, die  sich an einer oberen Kante des Diffusors befindet, einfliessen können.  Seine Querschnittsfläche/ Röhrenfläche nimmt nach unten hin zu, und  die Bestandteile der flüssigen Phase werden, nachdem sie abgebremst  und in ihrem Druck erhöht wurden, aus einer Ausströmöffnung 3b an  seiner Unterkante -ausgestossen. Eine rechteckige Platte 4, die so  geformt ist, dass sie eine gekrümmte Wandung mit einer glatten inneren  Wandoberfläche bildet, verbindet die Ausströmöffnungs-Seite 2b der  Zwei-   Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2 und die Einflussöffnungs-Seite  3a des Diffusors 3, um die flüssige Phase des Zwei-Phasen-Flusses  aufzufangen.

   Die rechteckige Platte 4 ist dergestalt in einem Kreisbogen  angeordnet, dass die beiden Enden der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 und des Diffusors 3, nämlich die Ausströmöffnung 2b der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 und die Einflussöffnung 3a des Diffusors 3, aussenseitig miteinander  verbunden werden. In anderen Worten, die Ausströmöffnung 2b der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 und die Einflussöffnung 3a des Diffusors 3 sind nebeneinander an  einer Seite der Platte 4 -angebracht. Dadurch wird sichergestellt,  dass der Nahbereich der inneren Wandoberfläche der gekrümmten Platte  4 den Fliesspfad für den Zwei-Phasen-Fluss bestimmt, der aus der  Zwei-Phasen- Fluss-Beschleunigerdüse 2 ausgeblasen wird und in den  Diffusor 3 gesogen wird.

   Diese Platte 4 wirkt als Mittel zum Einfangen  der flüssigen Phase des Zwei-Phasen Flüssigkeits-Dampf-Stromes, wie  nachfolgend beschreiben wird. 



   Stirnplattenabschnitte 4a sind entlang der zwei Seitenkantenabschnitte  der Platte 4 angebracht, um die Seitenkantenabschnitte der Platte  4 abzudecken und um die flüssige Phase zuverlässig in den Diffusor  3 zu leiten. In anderen Worten, die Seitenkantenabschnitte der Platte  4 sind in Richtung der Fliesspfad-Seite des Zwei-Phasen-Flusses gebogen,  und diese gebogenen Abschnitte 4a verhindern ein seitliches Abfliessen  der flüssigen Phase des Zwei-Phasen-Flusses. 



   Der Separator/Injektor 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die unteren  Bereiche der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse und des Separators,  in anderen Worten, die Einströmöffnungs-Seite 2a der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 und die Ausströmöffnungs-Seite 3b des Diffusors 3 im Wesentlichen  kreisförmig sind. Zusätzlich sind die Einströmöffnung 2a der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 und das Standrohr 57    integral geformt. Die Ausströmöffnung 3b  des Diffusors 3 ist mit der oberen Platte 10a verbunden. 



   Ein weiteres Kennzeichen ist die Art und Weise, auf die die innere  Wand der Platte 4 als glatte Kurve geformt ist. Dies stellt sicher,  dass es keinen plötzlichen Richtungswechsel der flüssigen Phase,  die über die innere Wandoberfläche fliesst, gibt. Eine schematische  Querschnittsansicht, die den Fluss der vermischten dampfförmigen  und flüssigen Phasen im Separator/Injektor 1 gemäss dieser Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung zeigt, ist in Fig. 2 dargestellt. Die  Wirkungsweise der Dampfwasserabscheidung, die von dieser Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt wird, wird im Folgenden  anhand dieser Figur beschrieben. Erwähnenswert ist, dass die Platte  4, die bogenförmig ausgestaltet ist, einen kreisbogenförmigen Verlauf  aufweist. 



   Der mit P bezeichnete Punkt in dieser Figur ist das Zentrum des Kreisbogens  des bogenförmigen Abschnittes der Platte 4, und  theta  bezeichnet  den Winkel, der von einer Linie von P zur Ausströmöffnung 2b am Ausströmende  der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2 und einer Linie von P zu  einem Frontkanten-Abschnitt der Einströmöffnung 3a des Diffusors  3, welcher von einer scharfen Kante gebildet wird, eingeschlossen  wird. Dieser Winkel "theta" liegt idealerweise im Bereich zwischen  90 und 180 DEG . Die Figur zeigt einen Winkel von 135 DEG , welcher  als besonders günstig erachtet wird. Die Stirnplatte 4a, die die  Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2 und den Diffusor 3 verbindet,  ist in der Figur strichliniert dargestellt. 



   Der Zwei-Phasen-Fluss, der innerhalb des Standrohres 57 aufsteigt,  wird auf mehrere zehn m/s beschleunigt, während er in den Einlassabschnitt  der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2 steigt. Die dampfförmigen  Bestandteile niederer Dichte des Zwei-Phasen-Flusses werden in achsialer  Richtung in das Zentrum der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2  gebracht,    wie unter 50a in der Figur angedeutet ist. Die Flüssigkeit  hoher Dichte bildet eine Flüssigkeitsschicht 48a entlang der inneren  Wandoberfläche der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2, und beide  Phasen steigen kontinuierlich. Es gibt kleinere Mengen von Luftblasen  50b in der Flüssigkeitsschicht 48a und Wassertröpfchen 49a innerhalb  des Dampfstromes 50a. 



   Der Zwei-Phasen-Fluss, der aus der Auslassöffnung 2b der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 ausgestossen wird, wird in unmittelbare Nähe der inneren Wandoberfläche  der Platte 4 gebracht, welche sich ausgehend von dieser Auslassöffnung  2b erstreckt. Die flüssigen Bestandteile des Zwei-Phasen-Flusses,  der die Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2 passiert hat, fliesst  entlang der inneren Wandoberfläche der Platte 4, welche als Mittel  zum Einfangen der flüssigen Phase fungiert, während sie eine Flüssigkeitsschicht  48b bilden und anschliessend in den Diffusor 3 fliessen. Dies ist  in der Figur durch einen durchgezogenen Pfeil angedeutet. Während  dieses Vorganges stellt die scharfkantige Einflussöffnung 3a des  Diffusors 3 sicher, dass die Flüssigkeitsschicht 48b zuverlässig  in den Diffusor 3 fliesst.

   Die Luftblasen 50b innerhalb der Flüssigkeitsschicht  48a fallen während der Passage entlang der inneren Wandoberfläche  der Platte 4 nach unten, wie durch die strichlinierten Pfeile in  der Figur angedeutet ist, und entkommen unter die Seitenplatten 4a  an den Seitenbereichen der Platte 4 und bewegen sich in Bereiche  über dem Separator/Injektor 1. Die Platte 4 weist eine im Profil  als glatte Kurve geformte Wandfläche auf, sodass der Fliesspfad der  flüssigen Phase, die über die, sich über einen bestimmten Winkel  erstreckende, innere Wandoberfläche der Platte 4 fliesst, keinen  plötzlichen Wechseln im Fliesswinkel ausgesetzt ist, und daher im  Wesentlichen die gesamte Flüssigkeit in den Diffusor 3 geleitet wird.  Beim Entlangfliessen an der Platte 4 wird der Zwei-Phasen-Fluss einer  starken Zentrifugalkraft ausgesetzt und wird zu einem rotierenden  Fluss. 



     Die Platte 4 stellt sicher, dass einerseits nur die flüssige Phase  des Zwei-Phasen-Flusses in den Diffusor 3 geleitet wird, da sie entlang  der inneren Wandoberfläche der Platte 4 fliesst, und andererseits  die Dampfphase am Einfliessen in den Diffusor 3 gehindert wird, sodass  allein die flüssige Phase gefangen wird. 



   Da die Flüssigkeitsschicht 48b in Kontakt mit dem scharfen Frontkanten-Abschnitt  der Einflussöffnung 3a des Diffusors 3 kommt wird der grösste Teil  der darin enthaltenen Wassertröpfchen 49b aus dem Diffusor als zurückgeworfene/reflektierte  Wassertröpfchen ausgestossen. 



   Nehmen wir zum Beispiel an, dass der Einströmdruck des Zwei-Phasen-Flusses  7 MPa beträgt, was dem Nenndruck eines Siedewasserreaktors entspricht.  Die Dichte  theta  w  des Wassers beträgt 740 kg/m<3> und die Dichte  theta  G  des Dampfes beträgt 35.7 kg/m<3>. Wird nun angenommen,  dass das Leer(lauf)Verhältnis (void ratio) (Volumetrische Fliessrate)  theta A v durch 



   



   theta  AV =(1- beta )  theta  w + beta  theta  G =0.3*740+0.7*35.7=247  [kg/m<3>] 



   



   gegeben ist. 



   Wenn der Zwei-Phasen-Fluss mit einer Druckdifferenz  DELTA P AN =0.2  MPa, was an der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2 2 MPa entspricht,  dann ist das Verhältnis zur Geschwindigkeit durch 



   



   DELTA P AN = theta AV * u AN <2>/2 



   



   und damit durch 



   
EMI31.1
 



   



   gegeben ist. 



   In anderen Worten, der Fluss wird auf eine Geschwindigkeit von annähernd  40 m/s beschleunigt. 



   Vom derartig beschleunigten und aus der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 ausgestossenen Zwei-Phasen-Fluss wird der Wasserbestandteil mit  hoher Dichte entlang eines bogenförmigen Fliesspfades, der von der  Platte 4 geformt wird, gegen die innere Wandoberfläche gepresst.  Der Wasserbestandteil formt dabei eine Flüssigkeitsschicht, die eine  freie Flüssigkeitsoberfläche aufweist und mit annähernd konstanter  Geschwindigkeit innerhalb des Fliesspfades in den Diffusor 3 fliesst.                                                          



   Nehmen wir an, dass nur die flüssige Phase des aus der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 ausgestossenen Zwei-Phasen-Flusses nach der Dampf-Flüssigkeits-Trennung  mit etwa 40 m/s entlang der Platte 4, welche das Mittel zum Einfangen  der flüssigen Phase bildet, fliesst und in den Diffusor 3 eintritt.  Angenommen, dass der Diffusor-Verlust  xi  D  0.15 beträgt, so ist  der Druckanstieg DELTA P D durch den Diffusor 3 durch 



   



   DELTA P D 



   = (1- xi D ) p w u w <2>/2 



   = (1-0.15) x 740 x 40<2>/2 



   = 0.5 [MPa] 



   



   gegeben. 



   Gleichzeitig gilt, da der Druckverlust aus der Beschleunigung des  Zwei-Phasen-Flusses DELTA P AN =0.2 MPa beträgt: 



   



   DELTA P D - DELTA P AN =0.3 [MPa]. 



   



   In anderen Worten, es ist klar, dass eine Core-Rezirkulations-Antriebskraft  entsprechend einer Wassersäule von 30 m vom Separator/Injektor 1  erzeugt wird. 



   Ein Diagramm der Ergebnisse der Wasser-Luft- Tests, die mit dem Separator/Injektor  durchgeführt wurden, ist als Beweis des oben Gesagten in der Fig.  3 gegeben. Der Einlassdruck bei wechselnden Einlass-Fliessraten an  der    Einströmöffnung 2a der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  und die resultierende Auslass-Fliessrate und -Druck an der Ausström-Öffnung  3b des Diffusors 3 wurde für vier Fälle gemessen, bei denen die volumetrische  Fliessrate zwischen 0.5 und 0.8 lag. Der Druckquotient (Auslass-Druck  geteilt durch Einström-Druck) zwischen Einström- und Ausström-Öffnung  des Separators/Injektors ist entlang der X-Achse, und der Fliessraten-Quotient  (Auslass-Fliessrate geteilt durch Einlass-Fliessrate) ist entlang  der Y-Achse eingetragen. 



   Diese Ergebnisse zeigen, dass bei einem Fliessraten-Quotienten von  0.6 oder weniger der Druckquotient in allen Fällen über 1.0 liegt.  In anderen Worten, der Ausströmdruck ist höher als der Dampfdruck  am Einlass. Es kommt hinzu, dass bei einer Fliessrate von 0.2 bis  0.5 der Druckquotient in einer Grössenordnung von 1.2 bis 1.6 liegt,  was beweist, dass ein hoher Ausströmdruck gesichert werden kann. 



   Es soll bemerkt werden, dass die Struktur dieser Ausführung der Erfindung  dergestalt ist, dass der Zwei-Phasen-Fluss von unterhalb der unteren  Platte 10b der Doppelplatte aufsteigt, und die flüssige Phase, die  von der Dampf-Phase getrennt wurde, in den Raum zwischen den Platten  10a und 10b ausströmt, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Die  Konfiguration ist jedoch nicht auf das in Fig. 1 gezeigte beschränkt,  vorausgesetzt, dass die Struktur dergestalt ist, dass der Zwei-Phasen-Fluss,  der in den Separator/Injektor 1 einströmt, und die flüssige Phase,  die aus diesem ausströmt, von ihm in zwei völlig getrennte Fliesspfade,  ohne gegenseitige Beeinflussung, getrennt werden. 



   Weiterhin kann diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so  ausgestaltet sein, dass die Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2,  der Diffusor 3 und die innere Wandoberfläche der Platte 4, die zusammen  den Separator/Injektor 1 bilden, mit parallel zur Flussrichtung gerippten  Nuten 2h, 3h und 4h versehen sind. Eine Schnittansicht des Separators/Injektors  1 entlang der Linie A-A in Fig. 2 ist    in Fig. 4a dargestellt.  Die gleiche Ansicht in der Radialrichtung der Mittel zum Einfangen  der flüssigen Phase (der Platte 4) ist in der Fig. 4b dargestellt.                                                             



   Die Weite und die Tiefe der Nuten in diesen Ausführungsformen wird  durch die Reynolds-Zahl, eine physikalische Grösse, die typisch für  den Fluss einer Flüssigkeit ist, vorgegeben. Die optimale Weite der  Nuten maximiert den reibungsmindernden Effekt; genauer gesagt beträgt  sie vorzugsweise 150 mu m. 



   Dadurch, dass die schmalen, zur Fliessrichtung annähernd parallelen,  Rippennuten zur Verfügung gestellt werden, ermöglicht es, den Fluss  innerhalb der turbulenten Basisschichten durch kontrollierte Wirbel  zu regulieren. Dies wiederum ermöglicht es, Reibungsverluste, die  in den bisher bekannten Vorrichtungen durch unkontrolliert in alle  Richtungen in unmittelbarer Nähe der Wandoberfläche auftretende Wirbel  entstanden, zu reduzieren. 



   Diese Ausführungsform kann sowohl mit einer Platte 29, die den Separator/Injektor  1 seitlich verstärkt, als auch mit einem zylindrischen Ausström-Kniestück/Krümmer  zwischen den Doppelplatten 10a und 10b versehen sein, wie dies in  der perspektivischen Ansicht der Fig. 5 gezeigt ist. 



   Der in Fig. 5 dargestellte Separator/Injektor 37 besitzt eine derartige  Struktur, dass Belastungen, die durch Vibrationen der Flüssigkeiten  im Zwei-Phasen-Fluss sowohl auf die Rohre der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 und des Diffusors 3 als auch auf die Mittel zum Einfangen der flüssigen  Phase (der Platte 4), welche beide verbindet, wirken durch die zur  Verfügung gestellte Stützplatte 29, über die Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2 und den Diffusor 3, verringert werden. Dadurch, dass der Ausström-Kniestück/-Krümmer  30 zur Verfügung gestellt wird, gestaltet sich der Fluss des ausgestossenen  Wassers in den Raum zwischen den Doppelplatten 10a und 10b glatter,  was wiederum eine Reduktion der Druckverluste im ausgestossenen Wasser  ermöglicht. 



     In der Fig. 6a ist eine vergrösserte Querschnittsansicht der Mittel  zum Einfangen der flüssigen Phase (der Platte 4) des Separators/Injektors  1 aus Fig. 1 dargestellt. In diesem Fall sind die Seitenplatten 4a  strichliniert angedeutet. Der hier dargestellte Schnitt durch die  rechteckige Platte formt eine Kurve, die eine umgekehrte U-Form aufweist.  Die Form des Querschnittes durch die rechteckige Platte 4 ist jedoch  nicht auf die der umgekehrten U-Form beschränkt; andere Formen sind  möglich, wie zum Beispiel die in den Fig. 6b, 6c und 6d dargestellten  Kreisbogen-Form 31, Rechtecks-Form 32 oder Ellipsenbogen-Form 33.  Welche Form auch immer gewählt wird, sie ermöglicht es, die flüssige  Phase des Zwei-Phasen-Flusses, die von der Zwei-Phasen- Fluss-Beschleunigerdüse  2 beschleunigt wurde, einzufangen und zum Diffusor weiterzuleiten.

    Wenn die Platte 4 im Querschnitt zumindest teilweise kreisbogen-  oder ellipsenbogenförmig ist, wie dies in den Fig. 6a, 6b und 6c  gezeigt ist, so ist der Fliesspfad der flüssigen Phase des Zwei-Phasen-Flusses,  der sich über einen gewissen Winkel erstreckt, keinen abrupten Wechseln  ausgesetzt, sodass Flüssigkeitsverluste vermieden werden und es ebenfalls  möglich ist, einen, in Bezug auf Vibrationen in der Betriebsflüssigkeit,  vergleichsweise stabilen Fluss der flüssigen Phase zu erreichen.  Zweite Ausführungsform  



   Im Folgenden soll eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung  beschrieben werden. Der Dampfwasserabscheider dieser Ausführungsform  ist eine Abwandlung des Dampfwasserabscheiders 1 der oben beschriebenen  ersten Ausführungsform. Der Separator/Injektor ist mit einem kreiszylindrischen  Abschnitt, der eine doppelwandige Struktur in einem unteren Abschnitt  des Separators/Injektors bildet, versehen. Eine perspektivische Ansicht  dieses Dampfwasserabscheiders 15 ist in Fig. 7 dargestellt. 



     Ein Steigrohr 57 ist so angeordnet, dass es die Doppelplatten  10a und 10b durchsetzt. Eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  16, die eine beschleunigende Wirkung auf den Zwei-Phasen-Fluss ausübt,  ist dergestalt direkt oberhalb eines oberen Öffnungsabschnittes des  Steigrohres 57 angeordnet, dass der Zwei-Phasen-Fluss vom oberen  Öffnungsabschnittes des Steigrohres 57 in die Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  16 strömt. Ein äusserer Zylinder 12 ist zwischen der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  16 und der oberen Platte 10a angebracht, um das Steigrohr 57 zu umgeben  und eine doppelte Röhrenstruktur zu schaffen. 



   Eine Zwei-Phasen-Fluss-Einlassöffnung 16a (in der Figur quer gestreift  dargestellt) der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 16 steht in  kommunizierender Verbindung mit einer Öffnung am oberen Ende des  Steigrohres 57, und Dampf und Flüssigkeit, die innerhalb des Steigrohres  57 ansteigen, fliessen durch die Zwei-Phasen-Fluss-Einlassöffnung  16a in die Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 16. Ein Verbindungsabschnitt  öffnet sich in und schafft eine kommunizierender Verbindung zu einem  Raumabschnitt zwischen dem Steigrohr 57 und dem äusseren Zylinder  12 und dem unteren Ende eines Diffusors 17. Ein Kopfende des Steigrohres  57 ist in allen Abschnitten, ausser den Abschnitten 16a und 17b,  vollständig abgedichtet. 



   Ein unteres Ende des äusseren Zylinders 12 öffnet sich in die obere  Platte 10a, und ein Raumabschnitt, der von der Aussenseite des Steigrohres  57 und der Innenseite des äusseren Zylinders 12 gebildet wird, steht  in kommunizierender Verbindung mit einem Raumabschnitt, der von den  beiden Platten 10a und 10b geformt wird. 



   Mit dieser Zusammenstellung gibt es keine direkte Verbindung zwischen  dem Innenraum des Steigrohres 57 (durch welchen der Zwei-Phasen-Fluss  ansteigt und in die Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 16 fliesst)  und dem Raumabschnitt der zwischen der Aussenseite des Steigrohres  57 und der    Innenseite des äusseren Zylinders 12 (durch welchen  das ausgestossene Wasser nach der Flüssigkeits-Dampf-Separation aus  dem Diffusor nach unten fliesst). Auf diese Weise ist sichergestellt,  dass der Dampf und die Flüssigkeit des Zwei-Phasen-Flusses vom Dampfwasserabscheider  15 zuverlässig getrennt werden, ähnlich wie es bereits in der Fig.  1 dargestellt ist. 



   Im Vergleich zu dem in Fig. 1 gezeigten Dampfwasserabscheider benötigt  der Dampfwasserabscheider dieser Ausführungsform der Erfindung infolge  der doppelten Wandkonstruktion etwas mehr Konstruktionsmaterial,  allerdings ermöglicht er in Bezug auf die Flüssigkeits-Dampf-Trennung  und den Ausstossdruck im Wesentlichen dieselben Effekte zu erzielen  wie die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform.  Dritte Ausführungsform  



   Im Folgenden soll nun eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben  werden. Eine perspektivische Ansicht eines Dampfwasserabscheiders  gemäss dieser Ausführungsform ist in der Fig. 8 gezeigt. Es soll  bemerkt werden, dass die Bestandteile des Dampfwasserabscheiders,  die mit denen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, dieselben  Bezugszahlen, tragen, und ihre weitere Beschreibung entfällt. 



   Dieser Dampfwasserabscheider ist aus einem Separator/Injektor 18  aufgebaut, der kreisrunde konzentrische Zylinder 19 und 20, eine  Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 21 und einen Diffusor 22 besitzt.  Der Fliesspfad des Zwei-Phasen-Flusses ist innerhalb des kreisrunden  Zylinders spiralförmig. In anderen Worten, der innere Zylinder 19  ist direkt über dem Steigrohr 57 angebracht und der äussere Zylinder  20 erstreckt sich um die Aussenwand des inneren Zylinders 19 herum.  Die Zwei-Phasen- Fluss-Beschleunigerdüse 21, welche eine beschleunigende  Wirkung auf den Zwei-Phasen-Fluss ausübt, ist direkt über einer Einlassöffnung  21a an einem oberen Ende des    Steigrohres 57 angebracht, wobei  die Anordnung so gewählt ist, dass der vom oberen Öffnungsabschnitt  des Steigrohres 57 kommende Zwei-Phasen-Fluss in die Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  21 strömt.

   Ein oberer Abschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  21 verengt sich und ist als Spirale geformt, und eine Auslassöffnung  21b am oberen Ende der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 21 ist  in unmittelbarer Nähe einer inneren Wand des inneren Zylinders 19  angebracht. Es soll darauf hingewiesen werden, dass die innere Struktur  des inneren Zylinders 19 und des äusseren Zylinders 20 in der Fig.  8 in perspektivischer Ansicht dargestellt ist, und dass sowohl die  Einströmöffnung 21a und die Ausströmöffnung 21b der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  21 als auch eine Einführöffnung 22a und die Ausströmöffnung 22b des  Diffusors 22 quer gestreift dargestellt sind. Der Diffusor 22 ist  oberhalb der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 21 angebracht und  besitzt eine Spiralform in Kontakt mit der inneren Wand des inneren  Zylinders 19.

   Die Einlassöffnung 22a am unteren Ende des Diffusors  22 liegt in unmittelbarer Nähe der inneren Wand des inneren Zylinders  19 und stellt eine Verlängerung des Abschnittes dar (wie unter 23  in der Fig. 8 strichliniert angedeutet ist), der hauptsächlich den  Fliesspfad für die flüssige Phase des Zwei-Phasen-Flusses bildet,  der aus der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 21 ausgestossen wird,  welche dazu dient, eine Vorrichtung zu schaffen, die den grössten  Teil der flüssigen Phase einfängt, die entlang dieses Ganges 23 fliesst.  In anderen Worten, die innere Wand des inneren Zylinders 19, welche  den spiralförmigen Gang 23 bildet, ist gleichzusetzen mit den, von  der Platte 4 gebildeten, Mitteln zum Einfangen der flüssigen Phase  aus der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung. 



   Die Auslassöffnung 22b am oberen Ende des Diffusors 22 steht in Kontakt  mit dem inneren Zylinder 19 und öffnet sich in den inneren Zylinder  19. In anderen Worten, die Auslassöffnung    22b des Diffusors 22  steht in kommunizierender Verbindung mit dem zwischen dem inneren  Zylinder 19 und dem äusseren Zylinder 20 gebildeten Raum, und Wasser  aus dem Diffusor wird durch die Auslassöffnung 22b in den Raum zwischen  den doppelten Zylindern 19 und 20 ausgestossen. 



   Die Beschreibung wendet sich nun dem Betrieb dieses Separators/Injektors  mit geschraubtem Verlauf zu. Der Zwei-Phasen-Fluss des Kühlmittels,  der von dem Steigrohr 57 her einströmt, tritt oberhalb des Steigrohres  57 in die Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 21 ein und wird auf  mehrere 10 m/s beschleunigt. Der aus der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  21 ausgestossene Zwei-Phasen-Fluss wird einer Beschleunigung ausgesetzt  und strömt aus der Ausströmöffnung der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  21, um in die unmittelbare Nähe der inneren Wandoberfläche des inneren  Zylinders 19 zu fliessen. Die gewundene Anordnung der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  21 stellt sicher, dass der Zwei-Phasen-Fluss innerhalb des Ganges  einer starken Zentrifugalkraft ausgesetzt wird, sodass er zu einem  rotierenden Fluss wird.

   Während dieser Zeit werden die flüssigen  Bestandteile hoher Dichte des Zwei-Phasen-Flusses gegen die innere  Wandoberfläche entlang des Ganges in unmittelbarer Nähe der inneren  Wand des inneren Zylinders 19 gepresst und bildet dabei eine Flüssigkeitsschicht,  die eine freie Flüssigkeitsoberfläche aufweist und mit annähernd  konstanter Geschwindigkeit innerhalb des, in der Figur strichliniert  dargestellten, Ganges 23 fliesst. Anschliessend fliessen sie in die  Einlassöffnung 22a des Diffusors 22. Das Wasser, dessen Geschwindigkeit  vom Diffusor verringert und dessen Druck erhöht werden, wird durch  die Auslass-öffnung 22b aus dem Diffusor 22 nach unten durch einen,  zwischen dem äusseren Zylinder 20 und dem Steigrohr 57 gebildeten,  Raum ausgestossen. 



   Wie bereits vorgängig unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform  der vorliegenden Erfindung dargelegt wurde,    kann der Ausströmdruck  des Diffusors 22 auf einen Wert über dem des Einströmdruckes des  spiralförmigen Separators/Injektors 18 erhöht werden. Daher kann  mittels dieser Ausführungsform ein ähnlicher Flüssigkeits-Dampf-Trennungs-Effekt  erreicht werden wie mit dem in Fig. 1 gezeigten Separator/Injektor.  Vierte Ausführungsform  



   Eine vierte Ausführungsform der Erfindung soll nun beschrieben werden.  Das Kernkraftwerk, auf welches sich diese Ausführungsform bezieht,  ist ein Siedewasserreaktor, in dem der in Fig. 1 gezeigten Dampfwasserabscheider  mit Separator/Injektor 1 eingebaut ist und an welchem dementsprechend  eine Reihe von Veränderungen vorgenommen wurden. Die wichtigsten  Bestandteile des Kernkraftwerkes gemäss dieser Ausführungsform sind  schematisch in der Fig. 9 gezeigt. Es ist zu beachten, dass zur Vereinfachung  der Zeichnung die Führungsröhren 53 für die Steuerstäbe, der Steuerstab-Antriebsmechanismus  59, die obere Gitterplatte 62 und der Stützrand 63, welche in der  Fig. 28 gezeigt werden, in der Fig. 9 weggelassen sind. 



   Ein Abschirmkopf, der über dem Reaktorkern angebracht ist, besitzt  eine doppelwandige Struktur. Eine Vielzahl von Steigrohren 57 sind  in den doppelten Abschirmköpfen 10a und 10b aufgerichtet, und die  vorgängig beschriebenen Separatoren/Injektoren 1 sind darüber angebracht.  Ein unterer Öffnungsabschnitt des Diffusors öffnet sich in einen  Raum, der zwischen den doppelten Abschirmköpfen 10a und 10b gebildet  wird. 



   In anderen Worten, der Zwei-Phasen-Fluss des Kühlmittels, der von  unterhalb des Abschirmkopfes 10b aufsteigt, fliesst jeweils durch  das zugehörige Steigrohr 57 in eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse  2. Der beschleunigte Zwei-Phasen-Fluss wird zu einem rotierenden  Fluss und bewegt sich in die unmittelbare Nähe der Wandoberfläche  der Platte 4,    welche als Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase  dient. Die abgetrennte flüssige Phase des Kühlmittels fliesst anschliessend  in den Diffusor 3. Das aus dem Diffusor ausgestossene Wasser fliesst  in den Raum zwischen den doppelten Abschirmköpfen 10a und 10b. 



   Der Raumabschnitt zwischen den doppelten Abschirmköpfen 10a und 10b  ist über eine Strahlpumpen-Antriebsdüse mit dem Inneren einer Strahlpumpe  14 verbunden, die unterhalb eines Fallrohrabschnittes 6 angeordnet  ist, sodass das aus dem Separator/Injektor ausgestossene Wasser in  die Strahlpumpe 14 eingebracht wird. 



   Ein Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventil 7 ist entweder im  Einlass oder im Auslass der Strahlpumpe 14 angebracht. Das Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventil  7 ist mit einem Stellglied 8 verbunden, das entweder elektrisch oder  mit Gas betrieben wird. Das Stellglied 8 ist zudem mit einer Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollvorrichtung  9a verbunden, und der Grad der Öffnung des Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventils  7 wird entsprechend des Einganges eines Ventil-Öffnungs-Kontroll-Signals  von der Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollvorrichtung 9a angepasst.                                                          



   Ein elektrisches Generator-Ausgangssignal 11a eines, mit einer Turbine  107 verbundenen, Turbinengenerators 130, ein Hauptdampfdurchsatz/Fliess-Raten-Signal  11b von einem, in einer Hauptdampf-leitung 108 angebrachten, Haupt-Dampf-Durchsatz-  Messer 131, ein Neutronenfluss-Ausgangssignal 11c von einem, im Reaktorkern  angebrachten, Neutronendetektor 132, und ein Strahlpumpen-Druckdifferenz-Signal  11d von einem Strahlpumpen-Druckdifferenz-Messer 133 (welcher den  Druck an der Einlassseite und an der Auslassseite der Strahlpumpe  14 misst und den Unterschied zwischen beiden ermittelt) werden in  die Rezirkulations-Fliessraten-Kontrollvorrichtung 9a eingegeben.

    Wenn die Rezirkulations-Fliessraten-Kontrollvorrichtung 9a diese  elektrischen Signale 11a, 11b, 11c und 11d empfängt, berechnet sie  eine passende Rezirkulations-   Fliessrate, schickt ein, zur Regelung  der Fliessrate passendes, Ventilöffnungs-Signal 11e zum Stellglied  8 und passt dadurch den Öffnungsgrad des Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventils  7 an, um die Rezirkulations-Fliessrate zu kontrollieren. 



   In anderen Worten, die von der Rezirkulations-Fliessraten-Kontrollvorrichtung  9a durchgeführten Berechnungen und Kontrollen stellen sicher, dass  die Rezirkulations-Fliessrate basierend auf einer Differenz zwischen  einer vorherbestimmten elektrischen Ausgangsleistung, berechnet aus  dem elektrischen Ausgangssignal 11a, und der tatsächlichen elektrischen  Ausgangsleistung, angepasst wird. Zusätzlich wird die Core-Fliessrate,  die aus dem Strahlpumpen-Druckdifferenz-Signal 11d berechnet wird,  kontrolliert, während Veränderungen im Haupt-Dampf- Durchsatz mit  dem Hauptdampfdurchsatz/Fliess-Raten-Signal 11b überwacht werden.

    Das Neutronenfluss-Ausgangssignal 11c wird dazu genutzt, den Öffnungsgrad  des Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventils 7 zu verringern,  sobald ein festgelegter Wert überschritten wird, wodurch wiederum  das Fliess-Raten-Signal ausgelöst wird. 



   Ein ringförmiger Dampftrockner 24 ist über dem Separator/Injektor  1 angeordnet. Es wird angenommen, dass der in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift  Nr. 232 272/1993 offenbarte ringförmige Trockner als Dampftrockner  24 gebraucht wird. Dieser ringförmige Dampftrockner 24 umfasst Trocknerelemente  24a, die aus vertikalen perforierten Blechen bestehen, die entlang  einer inneren Wand eines Reaktordruckgefässes 5 angeordnet sind,  und ein Gefäss 24b mit einer Drainage zum Wasserabfluss und einem  Ablaufrohr 24c, die sich unterhalb der Trocknerelemente 24a befinden.                                                          



   Mithilfe dieser Ausführungsform wird das Wasser, dessen Geschwindigkeit  vom Diffusor 3 verringert und dessen Druck erhöht wurde, nachdem  es mittels der Platte 4, das heisst mittels der Mittel zum Einfangen  der flüssigen Phase des Separators/Injektors, von der Dampfphase  getrennt wurde,    durch einen Öffnungsabschnitt unterhalb des Diffusors  entfernt, fliesst aus in einen Raum zwischen den doppelten Abschirmköpfen  10a und 10b und setzt dann seinen Weg von der, im Fallrohrabschnitt  6 angeordneten, Strahlpumpen-Antriebsdüse 13 in Richtung der Strahlpumpe  14 fort. Die Fliessrate des aus dem Separator/Injektor ausströmenden  Wassers wird mittels des, unter dem Fallrohrabschnitt 6 angeordneten,  Fliessraten-Kontrollventils 7 gesteuert. 



   Währenddessen ist der Ausströmdruck des Diffusors höher als der Einlassdruck  des Separators/Injektors 1, sodass der Druck des Kühlmittels im Fallrohrabschnitt  6 und im Core-Eingang erhöht wird und damit eine zwangsbetriebene  Zirkulation im Reaktorkern ermöglicht. 



   Der Dampf mit niederer Dichte aus dem Zwei-Phasen-Fluss wird abgetrennt  und in den offenen zentralen Abschnitt freigesetzt, der von der Wandoberfläche  der Platte 4, die als Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase fungiert,  gebildet wird. Er entkommt von der Unterseite des Fliesspfades in  unmittelbarer Nähe der Wandoberfläche der Platte 4, steigt an und  fliesst dann in den Dampftrockner 24, der über dem Separator/Injektor  1 angebracht ist. 



   Das oben beschriebene Nuklear-Kraftwerks-System ermöglicht es, die  Rezirkulations-Fliessrate zuverlässig und angemessen zu kontrollieren,  während es im Wesentlichen dieselben Effekte wie die aus dem Stand  der Technik bekannten Dampfwasserabscheider aufweist. Es ermöglicht  auch einen einfacheren Aufbau, da auf die Rezirkulationspumpen der  bekannten Nuklear-Kraftwerks-Systeme verzichtet werden kann oder  zumindest ihre Anzahl verringert werden kann und gleichzeitig der  Druck des ausgestossenen Wassers erhöht ist. Es soll darauf hingewiesen  werden, dass der Separator/Injektor 37 aus Fig. 5 an Stelle des Separators/Injektors  1 dieser Ausführungsform benutzt werden könnte.

   In diesem Fall kann  der Fluss des unter Hochdruck ausgestossenen Wassers im Raum zwischen  den Abschirmköpfen 10a und 10b geglättet werden, und    Druckverluste  können dadurch reduziert werden, dass jedes Ausström-Kniestück 30  aus Fig. 5 in Richtung des Fallrohrabschnittes 6 gerichtet wird. 



   Alternativ kann der Separator/Injektor 15 aus Fig. 7 an Stelle des  Separators/Injektors 1 dieser Ausführungsform benutzt werden. Die  wichtigsten Bestandteile des Kernkraftwerkes, bestehend aus einem  Reaktor, in dem ein Separator/Injektor 15 angebracht ist, sind schematisch  in der Fig. 10 dargestellt. Ähnliche Effekte wie beim Einsatz des  Separators/Injektors 1 können hier ebenfalls erzielt werden. Der  in Fig. 8 gezeigte Separator/Injektor 18, der einen gewindeförmigen  Gang aufweist, könnte ebenfalls benutzt werden.

   In diesem Fall ist  der Aufbau dergestalt, dass der Zwei-Phasen-Fluss von unterhalb des  Abschirmkopfes 10a aufsteigt, jeweils durch das zugehörige Steigrohr  57 in eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 21 geleitet wird und  das aus dem Diffusor 22 stammende Wasser durch den zwischen äusserem  Zylinder 20 und Steigrohr 57 gebildeten Raum in den Raum zwischen  den Abschirmköpfen 10a und 10b ausgestossen wird. Ähnliche Effekte  wie beim Einsatz des Separators/Injektors 1 können hier ebenfalls  erzielt werden.  Fünfte Ausführungsform  

 Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung soll nun beschrieben werden.  Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Bestandteile, die mit  denen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, dieselben Bezugszahlen  tragen, und ihre weitere Beschreibung entfällt.

   Die wichtigsten Bestandteile  des Kernkraftwerkes gemäss dieser Ausführungsform sind schematisch  in den Fig. 11 und 12 gezeigt. Das in Fig. 11 gezeigte System benützt  den Dampfwasserabscheider mit Separator/Injektor 1 aus Fig. 1, und  das in Fig. 12 gezeigte System benützt den Waschabscheider mit Separator/Injektor  15 aus Fig. 7. 



     Diese Ausführungsform betrifft ein ABWR, mit einigen Veränderungen  an den im Reaktordruckgefäss 5 befindlichen Ausrüstungsteilen und  am Fallrohrabschnitt 6 und an den Bauelementen, die im Zusammenhang  mit der Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrolle des Kernkraftwerkes,  wie es in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist, stehen. In anderen Worten,  ein Fallrohrabschnitt 25, der sich in den oberen Abschirmkopf 10a  öffnet, wird an Stelle der Strahlpumpen-Antriebsdüse 13 und der Strahlpumpe  14 zur Verfügung gestellt, und ein, mit einer internen Pumpe 27 verbundenes,  Flügelrad 26 ist in einem unteren Abschnitt des Fallrohres 25 angebracht.                                                      



   Die interne Pumpe 27 ist mit einer frequenzgesteuerten Antriebsvorrichtung  28 verbunden, und die Rezirkulations-Fliessrate kann durch das Kontrollieren  der Rotationsfrequenz der internen Pumpe 27 oder, genauer, gesagt  der Rotationsfrequenz des Flügelrades 26 garantiert und kontrolliert  werden, wie es auf eine nachfolgend beschriebene. Weise angemessen  ist. Diese frequenzgesteuerte Antriebsvorrichtung 28 ist mit einer  Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontroll-Vorrichtung 9b verbunden. 



   Eine Partialschnitt-Draufsicht auf einen oberen Abschnitt eines Reaktor-Druckgefässes  eines Kernkraftwerkes gemäss dieser Ausführungsform der vorliegenden  Erfindung ist in Fig. 13 dargestellt. Die Zeichnung bezieht sich  auf das in der Fig. 12 dargestellte System, aber die Beschreibung  bezieht sich auch auf das in Fig. 11 gezeigte System. In diesem Fall  sind die peripheren Bestandteile des Separators/Injektors 15 aus  der Zeichnung weggelassen, um den Pfad des Zwei-Phasen-Flusses zu  verdeutlichen. 



   Bezugszahl 140 in dieser Zeichnung bezieht sich auf Bolzenlöcher  des Reaktordruckgefässes 5, Bezugszahl 141a bezieht sich auf Stützglieder,  die im Raum zwischen jedem Steigrohr 57 und dem jeweiligen äusseren  Zylindern 12 angebracht sind, und Bezugszahl 141b bezieht sich auf  Leitbleche, die zwischen den doppelten Abschirmköpfen 10a und     10b angebracht sind, Bezugszahl 8 steht für Luftblasen im Zwei-Phasen-Fluss  und 39 bezeichnet eine Wasseroberfläche. Die durchgezogenen Pfeile  in der Darstellung bezeichnen den Zwei-Phasen-Fluss in den Separator/Injektor  15, den Fluss des aus dem Separator/Injektor 15 ausströmenden Wassers  und den Fluss des Wassers, das aus den Mitteln zum Einfangen der  flüssigen Phase (der Platte 4) übergelaufen ist, oder des Wassers,  das mittels des ringförmigen Dampftrockners 24 vom Dampf abgeschieden  wurde.

   Die strichlinierten Pfeile zeigen den Fluss des Dampfes aus  dem Zwei-Phasen-Fluss an. 



   Wasser, das aus dem Separator/Injektor 15 übergegangen ist, oder  Wasser das aus dem ringförmigen Dampftrockner 24 stammt, erreicht  das Flügelrad 25 durch das Fallrohr 25, welches mit dem Raum oberhalb  des oberen Abschirmkopfes 10a in kommunizierender Verbindung steht.  Dadurch wird Kühlmittel in den Reaktorkern zurückgeführt. 



   Das aus dem Separator/Injektor 15 ausgestossenen Wasser gelangt durch  den Raum zwischen den doppelten Abschirmköpfen 10a und 10b in den  Fallrohrabschnitt 6. Da, wie bereits vorgängig beschrieben, der Druck  dieses ausgestossenen Wassers an der Auslassseite des Separators/Injektors  15 ausreichend erhöht ist, besitzt es eine Rezirkulations-Antriebskraft,  welche keines Einsatzes der internen Pumpe 27 bedarf. 



   Ein elektrisches Generator-Ausgangssignal 11a eines, mit einer Turbine  107 verbundenen, Turbinengenerators 130, ein Hauptdampfdurchsatz/Fliess-Raten-Signal  11b von einem, in einer Hauptdampfleitung 108 angebrachten, Haupt-Dampf-Durchsatz-  Messer 131, ein Neutronenfluss-Ausgangssignal 11c von einem, im Reaktorkern  angebrachten, Neutronendetektor 132, ein Core-Stützplatten-Druckdifferenz-Signal  11f von einem Core-Stützplatten-Druckdifferenz-Messer 133 (welcher  den Druck über und -unter der Corestützplatte 61 misst, und den Unterschied  zwischen beiden ermittelt), ein Reaktor-Wasserstands-Signal 11g von  einem, im Reaktordruckgefäss 5    angebrachten, Reaktor-Wasserstands-Messer  135 werden in die Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontroll-Vorrichtung  9b eingegeben.

   Wenn die Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontroll-Vorrichtung  9b diese elektrischen Signale 11a, 11b, 11c, 11f und 11g empfängt,  berechnet sie eine passende Fliessrate, schickt ein, zur Regelung  der Fliessrate passendes, Frequenz-Signal 11h an die frequenzgesteuerte  Antriebsvorrichtung 28, wodurch sie die Rezirkulations-Fliessrate  durch Anpassen der Rotationsgeschwindigkeit der internen Pumpe 27,  oder eher des Flügelrades 26, kontrolliert. 



   In anderen Worten, die von der Rezirkulations-Fliessraten-Kontrollvorrichtung  9b durchgeführten Berechnungen und Kontrollen stellen sicher, dass  die Rezirkulations-Fliessrate basierend auf einer Differenz zwischen  einer vorherbestimmten elektrischen Ausgangsleistung, berechnet aus  dem elektrischen Ausgangssignal 11a, und der tatsächlichen elektrischen  Ausgangsleistung, angepasst wird. Zusätzlich wird die Core-Fliessrate,  die aus dem Strahlpumpen-Druckdifferenz-Signal 11d berechnet wird,  kontrolliert, während Veränderungen im Core-Stützplatten-Druck vom  Core-Stützplatten-Druckdifferenz-Signal 11f erfasst werden. Das Neutronenfluss-Ausgangssignal  11c wird dazu genutzt, den Öffnungsgrad des Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventils  7 zu verringern, sobald ein festgelegter Wert überschritten wird,  wodurch wiederum das Fliess-Raten-Signal ausgelöst wird. 



   Analog wird der Wasserstand im Reaktorkern auf angemessene Weise  kontrolliert, indem die Differenz zwischen dem Reaktorkern-Wasserstand  gemäss des Reaktor-Wasserstands-Signales 11g und einem vorherbestimmten  Zielwasserstand konstant überwacht wird. Diese Methode benützt Proportionalintegral-Differential  (PID)-Kontrolle, welche proportionale, integrale und differentiale  Kontrollmethoden kombiniert. Proportionale Kontrolle verlangt eine  Rückkopplung, die proportional zur Grösse des Fehlers ist. Eine integrale  Kontrolle, die dem Integral des Fehlers für vorgegebene    Zeitintervalle  entspricht, und eine Differential-Kontrolle, die der Grösse des Differentials  der Wechsel über die Zeit mit dem Fehler entspricht, verlangen eine  entsprechende Rückkopplung.

   PID-Kontrolle ist eine vollständige Kontrollmethode,  in der jeder der drei oben angeführten Rückkopplungs-Typen eine vorherbestimmte  Gewichtung erhält. Dies ermöglicht es, den Reaktorkern-Wasserstand  durch Anpassen der Rotationsgeschwindigkeit jeder internen Pumpe  auf ein angemessenes Mass zu regulieren. 



   Der Einsatz eines Kernkraftwerkes gemäss der obigen Ausführungsform  ermöglicht es, Dampf und Flüssigkeit im Separator/Injektor effizienter  zu trennen und stellt ebenfalls sicher, dass die Rezirkulations-Fliessrate  garantiert ist und angemessen geregelt wird. Zusätzlich ermöglicht  es diese Ausführungsform, die Nennleistung jeder internen Pumpe um  etwa 10% zu reduzieren, was wiederum eine Reduktion der kraftwerksinternen  Leistungsausrüstung und damit eine Vereinfachung der Kraftwerksstruktur  ermöglicht.  Sechste Ausführungsform  



   Eine sechste Ausführungsform der Erfindung soll nun beschrieben werden.  Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Bestandteile, die mit  denen der fünften Ausführungsform übereinstimmen, dieselben Bezugszahlen  tragen, und ihre weitere Beschreibung entfällt. Die wichtigsten Bestandteile  des Kernkraftwerkes gemäss dieser Ausführungsform sind schematisch  in den Fig. 14 und 15 dargestellt. Das in Fig. 14 gezeigte System  benützt den Dampfwasserabscheider mit Separator/Injektor 1 aus Fig.  1, und das in Fig. 15 gezeigte System benützt den Dampfwasserabscheider  mit Separator/Injektor 15 aus Fig. 7. 



   In dieser Ausführungsform fehlen die interne Pumpe 27, das Flügelrad  26 und das Fallrohr 25, die im inneren des Druckgefässes 5 des Kernkraftwerkes  gemäss der Fig. 11 oder 12 angebracht sind. An ihrer Stelle ist das  Reaktor-   Druckgefäss mit einer Saugleitung 35a, welche alles überfliessende  Wasser, welches vom Separator/Injektor 1 (oder 15) zurückgewonnen  wurde, der über dem oberen Abschirmkopf 10a positioniert ist, aus  dem Reaktor-Druckgefäss 5 ausstösst, einer Überlauf-Entwässerungs-Rückgewinnungs-Pumpe  34, welche mit der Saugleitung 35a verbunden ist, um den Druck des  durch die Saugleitung 35a abgeführten Überlauf-Wassers zu erhöhen  und einer Ausström-Leitung 35b, welche mit der Überlauf-Entwässerungs-Rückgewinnungs-Pumpe  34 verbunden ist,

   um das Überlauf-Wasser mit erhöhtem Druck zum Fallrohrabschnitt  6 und in das Reaktor-Druckgefäss zurückzuführen, versehen. Ein Rückschlagventil  36 ist in der Ausström-Leitung 35b angebracht, um einen Rückstrom  des Überlauf-Wassers zu verhindern. 



   Die Überlauf-Entwässerungs-Rückgewinnungs- Pumpe 34 befindet sich  ausserhalb des Druckgefässes 5 und ist mit der frequenzgesteuerten  Antriebsvorrichtung 28 verbunden, um die Rezirkulations-Fliessrate  mit der gleichen Methode wie in der obigen fünften Ausführungsform  sicherzustellen und zu regeln. Das Überlauf-Wasser wird durch die  Saugleitung 35a zur Überlauf-Entwässerungs-Rückgewinnungs-Pumpe 34  abgeleitet und sein Druck wird durch die Pumpe 34 erhöht. Anschliessend  wird es mit der flüssigen Phase des Zwei-Phasen-Flusses, welche aus  dem Separator/Injektor 1 oder 15 ausgestossen wurde, vereinigt und  in den Fallrohrabschnitt 6 eingeleitet.

   Da die Menge dieses Überlauf-Wassers  geringer ist als die Wassermenge, die aus dem Raum zwischen den doppelten  Abschirmköpfen 10a und 10b in den Fallrohrabschnitt 6 einfliesst,  kann die Überlauf-Entwässerungs-Rückgewinnungs-Pumpe 34 selbst kleiner  gehalten werden als die Strahlpumpen der BWR gemäss dem Stand der  Technik. 



   Diese Struktur ermöglicht es, im Wesentlichen dieselben Betriebs-Effekte  zu erzielen wie in der fünften Ausführungsform. Zusätzlich hilft  der Einsatz einer kleinen,    ausserhalb des Reaktor-Druckgefässes  angebrachten, Pumpe 34 an Stelle einer grossen internen Pumpe die  Installation, vor allem in Kraftwerken mit verhältnismässig kleiner  Ausgangsleistung, zu verringern und zu vereinfachen. Ein Einsatz  dieses Überlauf-Wasser-Rezirkulations-Systems zusammen mit internen  Pumpen ist denkbar. In einem solchen Fall kann die Anzahl der Pumpen  im Vergleich zur fünften Ausführungsform jedoch reduziert werden.  Siebte Ausführungsform  



   Eine siebte Ausführungsform der Erfindung soll nun beschrieben werden.  Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Bestandteile, die mit  denen der fünften Ausführungsform übereinstimmen, dieselben Bezugszahlen  tragen und ihre weitere Beschreibung entfällt. Die wichtigsten Bestandteile  des Kernkraftwerkes gemäss dieser Ausführungsform sind schematisch  in der Fig. 16 dargestellt. 



   Diese Ausführungsform kontrolliert die Reaktor-Speisewasser-Fliessrate  in Kombination mit der Rezirkulations-Fliessrate mittels der Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontroll-Vorrichtung  9b der fünften Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 11  dargestellt ist. Sie ist dadurch charakterisiert, dass ein Teil des  Speisewasser-Systems in ein Wasserstands-Regulations-System abzweigt,  und dass der Wasserstand im Reaktor dadurch kontrolliert wird, dass  dem Reaktor durch ein Fliess-Raten-Einstell-Ventil Wasser zugeführt  wird. 



   Eine Prallplatte 145 ist mit einer äusseren peripheren Kante des  oberen Abschirmkopfes 10a auf der Seite des Fallrohrabschnittes 6  verbunden, wobei sie in Richtung des Fallrohrabschnittes 6 weist.  Dadurch wird das ausgestossene Wasser aus dem Separator/Injektor  durch die doppelten Abschirmköpfe 10a und 10b zuverlässig in den  Fallrohrabschnitt 6 geleitet. Seitlich an dieser Prallplatte 145  ist zusätzlich eine Strahl-Pumpen-Antriebs-Düse 66    angebracht,  um Wasser von der Speisewasserpumpe 111 in Richtung des Fallrohrabschnittes  6 zur Verfügung zu stellen. Der Reaktorwasserstand ist in dieser  Figur mit der Bezugszahl 39 bezeichnet. 



   Diese Ausführungsform ist auch mit einer Wasserstands-Regulierungs-Leitung  65a versehen, welche ein Wasserstands-Kontroll-Ventil 142 besitzt  und die Speisewasserpumpe 111 mit dem Reaktor-Druckgefäss 5 verbindet.  Des Weiteren verbindet eine Düsen-Versorgungs-Leitung 65b die Speisewasserpumpe  111 und die Strahl-Pumpen-Antriebs-Düse 66. Die Wasserstands-Regulierungs-Leitung  65a und die Düsen-Versorgungs-Leitung 65b zweigen beide vom Speisewasser-System  ab.

   Die Rezirkulations-Fliess- Raten-Kontroll-Vorrichtung 9b berechnet  in Übereinstimmung mit den Signaleingängen des elektrischen Generator-Ausgangssignals  11a, des Hauptdampf- Fliess-Raten-Signals 11b, des Neutronenfluss-Ausgangssignals  11c, des Core-Stützplatten-Druckdifferenz-Signals 11f und des Reaktor-Wasserstands-Signals  11g eine passende Fliess-Rate und sendet ein Frequenz-Signal 11h,  mittels dessen die Fliess-Rate passend reguliert wird, an die frequenzgesteuerte  Antriebsvorrichtung 28. Dies bewirkt, dass ein Speisewasser-Durchsatz-Signal  11j die frequenzgesteuerte Antriebsvorrichtung 28 und damit die Speisewasserpumpe  111 beeinflusst, wodurch der Speise-wasser-Durchsatz durch Kontrolle  der Rotations-geschwindigkeit der Speisewasserpumpe 111 kontrolliert  wird.

   Ein Wasserstands-Regulations-System-Kontroll-Signal wird ebenfalls  an das Wasserstands-Kontroll-Ventil 142 geschickt, um den Öffnungsgrad  des Wasserstands-Kontroll-Ventils 142 anzupassen und dadurch die  Fliessrate in das Wasserstands-Kontroll-System, das heisst den Reaktor-Wasserstand,  zu kontrollieren. 



   Eine vergrösserte Ansicht der Umgebung der Strahl-Pumpen-Antriebs-Düse  66 eines Kernkraftwerkes gemäss dieser Ausführungsform ist in Fig.  17 schematisch dargestellt. 



     Eine glockenförmige Mundöffnung 143a ist so in einem Randbereich  des oberen Abschirmkopfes 10a angebracht, dass sie nach der Position  des Öffnungsabschnittes der Strahl-Pumpen-Antriebs-Düse 66 ausgerichtet  ist und sich nach unten zum Fallrohrabschnitt 6 hin öffnet. Ein gerades  Rohrstück 143b ist an einer unteren Kante der glockenförmigen Mundöffnung  143a angebracht. Eine Speisewasser-Antriebs-Strahl-Pumpe 67, die  aus einem Diffusor besteht, der sich in Richtung des Fallrohrabschnittes  6 öffnet, ist mit dem geraden Rohrstück 143b verbunden. In anderen  Worten, das gerade Rohrstück 143b und die Strahl-Pumpe 67 sind stromabwärts  von der Strahl-Pumpen-Antriebs-Düse 66 angebracht. Zu erwähnen bliebt,  dass mit der Bezugszahl 188 in dieser Figur ein Speisewasser-Fliess-Raten-Messer  bezeichnet ist. 



   Der Fluid-Druck innerhalb des Fallrohrabschnittes 6, des unteren  Sammelraumes des Reaktors, des Reaktorkerns, des oberen Sammelraumes  des Reaktors, der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse 2 und des Diffusors  3 wird, dadurch dass die Fliess-Rate und der Ausstoss-Druck des von  der Speisewasserpumpe 111 durch die Strahl-Pumpen-Antriebs-Düse 66  zur Strahl-Pumpe 67 kommenden Wassers erhöht werden, in dieser Reihenfolge  erhöht. Dadurch wird die Core-Rezirkulations-Rate erhöht, was wiederum  die Kontrolle über die thermische Ausgangsleistung des Reaktors ermöglicht.                                                    



   Es wird angenommen, dass während des Anfahrens des Kernkraftwerkes  Wasser von Pumpen anderer Systeme, wie zum -Beispiel eines Nachkühlpumpsystemes  (RHR-System) oder eines Reaktorwasser-Reinigungssystems (CUW-System)  mit dem Fluss des oben genannten Speisewasser-Systems kombiniert  wird. Fig. 17 zeigt einen Fall, in dem eine RHR-Systempumpe 146 Verbindung  zum Wasser hat, das von der Speisewasserpumpe 111 zur Strahlpumpe  67 gefördert wird, wobei das Wasser nur dann von der RHR-Systempumpe  146 zur Strahl-Pumpen-Antriebs-Düse 66 fliesst, wenn das Kraftwerk  gestartet wird. Dieser Aufbau ermöglicht es, eine natürliche Rezirkulationskraft  des    Antriebswassers für die Strahlpumpe zu unterstützen, was wiederum  ein einfaches Aufstarten des Kernkraftwerkes ohne den Einsatz grosser  Rezirkulationspumpen ermöglicht.  Achte Ausführungsform  



   Eine achte Ausführungsform der Erfindung soll nun beschrieben werden.  Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Bestandteile, die mit  denen der siebten Ausführungsform übereinstimmen, dieselben Bezugszahlen  tragen, und ihre weitere Beschreibung entfällt. Die wichtigsten Bestandteile  des Kernkraftwerkes gemäss dieser Ausführungsform sind schematisch  in der Fig. 18 gezeigt. Eine teilweise vergrösserte Querschnittsansicht  ist in der Fig. 19 dargestellt. Diese Ausführungsform ist dadurch  gekennzeichnet, dass sowohl die Abschirmhülle als auch die Core-Stützplatte  eine doppelwandige Struktur besitzen, und dass das ausgestossene  Wasser aus dem Separator/Injektor 1 in die Wasserstäbe der Brennelemente  durch einen Einführpfad eingeleitet wird. 



   In anderen Worten, eine doppelte Abschirmhülle, bestehend aus einer  äusseren Abschirmhülle 54a und einer inneren Abschirmhülle 54b ist  um die Seiten der Abschirmung herum angebracht, und der Raum zwischen  den doppelten Abschirmköpfen 10a und 10b steht in kommunizierender  Verbindung mit dem Raum zwischen den doppelten Abschirmhüllen 54a  und 54b. Analog besitzt die Core-Stützplatte im unteren Sammelraum  des Reaktors eine doppelwandige Struktur, welche sich aus einer unteren  Core-Stützplatte 61a und einer oberen Core-Stützplatte 61b zusammensetzt,  und der Raum, der zwischen dieser unteren Core-Stützplatte 61a und  der oberen Core-Stützplatte 61b eingeschlossen wird, steht in kommunizierender  Verbindung mit dem Raum zwischen den doppelten Abschirmhüllen 54a  und 54b.

   Es soll darauf hingewiesen werden, dass eine Vielzahl von  Stützrippen 148    zwischen der unteren Core-Stützplatte 61a und  der oberen Core-Stützplatte 61b zur Verfügung gestellt werden, um  die strukturelle Unversehrtheit der Reaktorkern-Abstützung zu gewährleisten.                                                   



   Jedes Brennelement des Reaktorkerns, ist mit einem kühlmittelführenden  Wasserstab 68 mit einer Vielzahl von, in seiner Längsrichtung ausgerichteten,  Löchern 68a versehen. Bezugszahl 155 in Fig. 19 bezeichnet eine untere  Bindeplatte, und Bezugszahl 156 bezeichnet eine Brennstoff-Stützklammer.                                                       



   Eine Kühlmittelleitung 149a ist innerhalb einer Steuerstab-Führungsröhre  42 angebracht und durchsetzt den Fallrohrabschnitt 6 und die untere  Bindeplatte 155 des entsprechenden Brennelementes 144. Dies erlaubt  dem Kühlmittel vom Fallrohrabschnitt 6 in den Reaktorkern 52 zu fliessen.  Ein Kühlmitteleinlass der Kühlmittelleitung 149a ist mit einer Öffnung  150 versehen, die den Fliesspfad lokal einengt. Die Positionierung  der Öffnung ist nicht auf diesen Ort beschränkt, sie könnte genauso  gut in der Brennstoff-Stützklammer 156 angebracht werden. 



   Die Oberfläche der Öffnung 150 ist in einer glatten Kurve geformt,  wodurch der Druck-Verlust-Koeffizient des Kühlmittels, das durch  die Kühlmittelleitung 149a fliesst, niedrig gehalten wird. Eine Reduktion  des Druck-Verlust-Koeffizienten führt zu einer Reduktion im Anstieg  der, vom Anstieg der Fluid-Fliessrate bewirkten, Druckverluste. 



   Mit diesem Aufbau wird der, von der Strahl-Pumpen-Antriebs-Düse 66  angetriebene, Rezirkulations-Fluss in die untere Bindeplatte 155  durch die Kühlmittelleitung 149a mit der Öffnung 150 eingeführt.  Dadurch, dass die Öffnung 150 zum Reduzieren des Druck-Verlust-Koeffizienten  zur Verfügung steht, kann eine Steigerung der Core-Fliessrate erreicht  werden, wenn die Core-Leistung ansteigt, wodurch die thermische Ausgangsleistung  des Reaktors weiter erhöht wird, ohne zu einer Verschlechterung der  Druckverluste zu führen. 



     Eine andere Kühlmittelleitung 149b, die den Raum zwischen den  Core-Stützplatten 61a und 61b durchsetzt, ist mit dem unteren Ende  des Wasserstabes 68, der die Löcher 68a aufweist, verbunden. Diese  Kühlmittelleitung 149b gewährleistet, dass das unter Hochdruck stehende  Ausstoss-Wasser aus dem Separator/Injektor 1 jeden der, von den doppelten  Abschirmköpfen 10a und 10b, den doppelten Abschirmhüllen 54a und  54b und den doppelten Core-Stützplatten 61a und 61b, gebildeten Räume  passiert, sodass ein Teil davon durch die Öffnungen 68a in jedes  Brennelement 144 gelangt. 



   Die Verteilung des Wassers in die Brennelemente 144 durch die Öffnungen  68a ermöglicht es, die Fliessrate der flüssigen Phase des Zwei-Phasen-Flusses  des Kühlmittels zu erhöhen, was wiederum ein Erhöhen der maximalen  Heizleistung des Reaktorkerns ermöglicht. 



   Der Aufbau eines Verbindungsabschnittes zwischen der Kühlmittelleitung  149b und einem unteren Endabschnitt 155a des Wasserstabes, welcher  sich unter dem Wasserstab 68 befindet und mit der unteren Bindeplatte  155 verbunden ist, wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 20 beschrieben.  Diese Figur zeigt eine vergrösserte Ansicht eines Querschnittes in  unmittelbarer Nähe der unteren Bindeplatte 155 des Brennelementes  144. 



   Der Verbindungsabschnitt zwischen diesen beiden Bauteilen ist so  konstruiert, dass der Wärmeausdehnungs-Koeffizient des metallischen  Materials, aus dem die Kühlmittelleitung 149b besteht, geringer ist  als der Wärmeausdehnungs-Koeffizient des metallischen Materials,  aus dem der, innerhalb der Kühlmittelleitung 149b angebrachte, untere  Endabschnitt 155a des Wasserstabes besteht. In anderen Worten, ein  schmaler Zwischenraum wird zwischen den beiden Bauteilen geschaffen,  sobald der Reaktor gestoppt wird, sodass ein kleines Quantum an Kühlmittel  aus der Kühlmittelleitung 149b nach unten auslaufen kann.

   Bei normalem  Reaktorbetrieb stellt der Unterschied zwischen den Wärmeausdehnungs-Koeffizienten    sicher, dass die Kühlmittelleitung 149b und der untere Endabschnitt  155a des Wasserstabes in engem Kontakt stehen, sodass die Menge an  austretendem Kühlmittel stark reduziert ist. Dies ermöglicht es,  die Dichtung zwischen der Kühlmittelleitung und dem Wasserstab, beziehungsweise  die Leckage-Verringerungs-Fähigkeit davon, zu verbessern. 



   Wenn der untere Endabschnitt 155a des Wasserstabes sich an der Aussenseite  der Kühlmittelleitung 149b befindet, wie dies in der Fig. 21a gezeigt  ist, dann sollte der Wärmeausdehnungs-Koeffizient des metallischen  Materials, aus dem die Kühlmittelleitung 149b besteht, grösser sein  als der Wärmeausdehnungs-Koeffizient des metallischen Materials,  aus dem der untere Endabschnitt 155a des Wasserstabes besteht. An  Stelle des in Fig. 21 gezeigten Aufbaues kann die Leckage-Verringerungs-Fähigkeit  auch dadurch erhöht werden, dass der Widerstand im Fliesspfad entlang  dessen das Kühlmittel leckt, erhöht wird. 



   Die Struktur des Verbindungsabschnittes zwischen dem unteren Endabschnitt  155a des Wasserstabes und der Kühlmittelleitung 149b wird nun für  einen solchen Fall unter Bezug auf die Fig. 21 beschrieben. Fig.  21a zeigt eine vergrösserte Ansicht eines Querschnittes in unmittelbarer  Nähe der unteren Bindeplatte 155 des Brennelementes 144, und Fig.  21b zeigt eine weitere Vergrösserung des Ausschnittes B aus Fig.  21a. Labyrinthnuten sind auf annähernd gleicher Höhe sowohl in dem  unteren Endabschnitt 155a des Wasserstabes und der Kühlmittelleitung  149b angebracht. Diese verengen und erweitern den Fliesspfad des  leckenden Kühlmittels an bestimmten Stellen in hohem Masse. Dadurch  kann die Leckage-Verringerungs-Fähigkeit verbessert werden, wenn  der Reaktor bei hohen Temperaturen betrieben wird. 



   Die Lage der Löcher 68a, welche in dem Wasserstab 68 dieser Ausführungsform  zur Verfügung gestellt sind, wird nun beschrieben. Für den Fachmann  sollte es klar sein, dass die Löcher entweder mit annähernd gleichen  Abständen entlang der    Achsialrichtung des Wasserstabes 68 oder  mit ungleichmässigen Abständen angeordnet werden können. 



   Eine mögliche Anordnung der Löcher 68a mit ungleichmässigen Abständen  ist eine lokale Anhäufung vieler Löcher in unmittelbarer Nähe des  obersten 170 von einer Vielzahl von Abstandsstücken, mit denen das  Brennelement 144 versehen ist. Ein Querschnitt durch den oberen Bereich  eines solchen Brennelementes ist in Fig. 22 gezeigt. Bezugszahl 171  in der Fig. 22 bezeichnet einen Brennstab, und Bezugszahl 172 bezeichnet  eine obere Bindeplatte. Dieser Aufbau basiert auf der Überlegung,  dass die Kühlmitteldichte um das Brennelement 144 mit zunehmender  Höhe abnimmt, wodurch es sehr leicht zu instabilem Filmsieden im  Übergangsbereich kommen kann.

   Wird eine grosse Menge des unter hohem  Druck aus dem Separator/Injektor ausgestossenen Kühlmittels in unmittelbarer  Nähe des obersten Abstandsstückes eingebracht, so ermöglicht dies  einen Ausgleich der Kühlmitteldichte in achsialer Richtung, was wiederum  dazu beiträgt, die Verteilung der Ausgangsleistung gleichmässiger  zu gestalten. Aus dem gleichen Grund können eine Vielzahl von Löchern  68a in analoger Weise in unmittelbarer Nähe des zweit- oder drittobersten  Abstandsstückes angebracht werden. 



   Es soll nun die Anwendung dieser Ausführungsform der Erfindung auf  ein ABWR beschreiben werden. Eine Querschnittsansicht durch die wesentlichen  Teile des Kernkraftwerkes gemäss dieser Ausführung ist in Fig. 23  dargestellt. In dieser Konfiguration ist ein mit einer internen Pumpe  27 verbundenes Flügelrad 26 in dem Fallrohrabschnitt 6 angebracht,  statt der Speisewasser-Antriebs-Strahl-Pumpe 67, wie dies in der  Fig. 19 dargestellt ist. Fig. 23 zeigt den Gebrauch beider Pumpen,  der internen Pumpe 27 und der Strahl-Pumpe 67. 



   In diesem Fall ermöglicht die Antriebskraft der internen Pumpe 27  eine stabilere Kontrolle der Ausgangsleistung sicherzustellen, wenn  sich die Ausgangsleistung des Reaktors    erhöht. Zusätzlich kann  der Druck des aus dem Separator/Injektor 1 ausgestossenen Wassers  ebenfalls erhöht werden, sodass die gleiche Ausgangsleistung wie  bei einem ABWR gemäss dem Stand der Technik mit einem Kernkraftwerk,  das nur die Hälfte der internen Pumpen hat und dadurch viel wirtschaftlicher  ist, erreicht werden kann. 



   Es wird nun eine Konfiguration beschrieben, mit Öffnungen im Kanalgehäuse  144 für die Brennelemente, um einen Kühlmittel-Fliess-Pfad zu bilden.                                                          



   Eine Querschnittsansicht durch die wesentlichen Teile des Kernkraftwerkes  gemäss dieser Ausführung ist in Fig. 24 dargestellt. Eine Öffnung  158 ist in der inneren Abschirmhülle 54b angebracht, um einen Teil  des aus dem Separator/Injektor 1 unter hohem Druck ausgestossenen  Wassers von der inneren Abschirmhülle in den Reaktorkern 52 einzuleiten.  Öffnungen 144a, durch die ein Teil des Kühlmittels, das in den Reaktorkern  eingeleitet wurde, in das Kanalgehäuses 144 eingeleitet wird, sind  in einem Ka-nalgehäuse 144 der Brennelemente angebracht.

   Ein oberer  Deckel 157 ist nahe der oberen Gitterplatte in unmittelbarer Nähe  der Brennelemente 144 (zum Beispiel oberhalb der Einschubposition  der Kontrollstäbe) angebracht, um zu verhindern, dass das Kühlmittel,  das in das Kanalgehäuse 144 eingeleitet wurde, in diesen Bereich  nahe bei den Brennelementen fliessen kann. 



   Dieser Aufbau ermöglicht es, dass ein Teil des, aus dem Separator/Injektor  1 ausgestossenen, Wassers vom äusseren Bereich der Kanalgehäuse durch  die Kühlmittel-Einführöffnungen 158 und 144a in deren inneren Bereich  eingeleitet werden kann. Dies ermöglicht es, Kühlmittel von ausserhalb  sogar an Stellen einzuleiten, die weit vom Wasserstab 68 entfernt  sind, sodass die Kühlmitteldichte in Radialrichtung innerhalb des  Kanalgehäuses des Brennelementes 144 gleichmässiger gestaltet werden  kann, was wiederum die Verteilung der Ausgangsleistung gleichmässiger  macht.  Neunte Ausführungsform  



   Eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll nun beschrieben  werden. Die oben beschriebenen vierte bis achte Ausführungsform befassen  sich mit dem Einsatz von Dampfwasserabscheidern mit Separatoren/Injektoren  in Siedewasser-reaktoren, aber der Dampfwasserabscheider mit Separator/Injektor  dieser Ausführungsform kann auch mit einem Druckwasserreaktor (PWR)  oder einem Reaktor vom Typ des Schnellen Brüters eingesetzt werden.  Die wichtigsten Bestandteile des Kernkraftwerkes gemäss dieser Ausführungsform  sind schematisch in Fig. 25 dargestellt. 



   Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass sie die natürlichen  Rezirkulationskräfte innerhalb eines Dampfgenerators eines Druckwasserreaktors,  der mit einem Separator/Injektor 1 ausgestattet ist, verstärkt. Der  Aufbau des Separators/Injektors stimmt im Wesentlichen mit dem Aufbau  der oben beschriebenen Separatoren/Injektoren für die Kernkraftwerke  gemäss der vierten bis achten Ausführungsform überein, und deshalb  wird von einer weiteren Beschreibung desselben abgesehen. 



   Die Bezugszahlen 159, 160 und 161 in der Figur bezeichnen eine untere,  eine obere und eine innere Schutzhülle des Dampfgenerators. Bezugszahl  163 bezeichnet eine Rohrplatte und Bezugszahl 165 eine Separatorplatte.  Ein Wärmetauscher, der u-förmige Rohre 162 aus Inconel als Wärmetauscher-Röhren  nutzt, ist innerhalb der inneren Schutzhülle 161 des Dampfgenerators  angebracht. Primäres Kühlmittel fliesst innerhalb der inneren Schutzhülle  161 des Dampfgenerators. Primäres Kühlmittel fliesst von einer, in  der unteren Schutzhülle angebrachten, Einlass-Düse 166 in den Dampfgenerator.  Dessen Dampf und Flüssigkeit werden getrennt und die flüssige Phase  des Kühlmittels wird dann durch eine Primär-Kühlmittel-Auslass-Düse  167 ausgestossen, die in der unteren Schutzhülle 159 angebracht ist.

    Während dieser Zeit    wird Dampf, dem mittels des Separators/Injektors  1 und des ringförmigen Trockners 24 Feuchtigkeit entzogen wurde,  durch eine, in der oberen Abschirmung 160 angebrachte, Dampf-Auslass-Düse  168 ausgestossen. Die Speisewasser-Düse 166 und die Auslass-Düse  167 sind mit einem Reaktorgefäss, das den Reaktorkern umgibt (nicht  in der Zeichnung dargestellt), verbunden. 



   Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das  vom Separator/Injektor 1 ausgestossene Wasser als auch das von der  Speisewasser-Antriebs-Strahl-Pumpe 67 ausgestossene Wasser durch  einen, von dem Raum zwischen der inneren Schutzhülle 161 der unteren  Schutzhülle 159 des Dampfgenerators gebildeten, Fliesspfad, für einen  nach unten gerichteten Fluss, geleitet. 



   Da diese Konfiguration im Gegensatz zu den, aus dem Stand der Technik  bekannten, natürlichen Zirkulations-Systeme einen Sekundär-Fluss  innerhalb des Dampfgenerators als zwangsbetriebenes Zirkulationssystem  benutzt, können die Wärmeübertragungs-Eigenschaften verbessert werden  und damit der Dampfgenerator kleiner gehalten werden als die bisher  bekannten. Diese Reduktion der Grösse führt zu einer Verkürzung der  Wärmetauscher-Röhren, was wiederum eine vereinfachte Gestaltung der  Stützstrukturen für die Wärmetauscher-Röhren sogar dann ermöglicht,  wenn die Wärmetauscher-Röhren durch die Luftblasen im Zwei-Phasen-Strom  Vibrationen ausgesetzt werden, was die Güte der Installation weiter  erhöht.  Zehnte Ausführungsform  



   Eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll nun beschrieben  werden. Wie oben bereits ausgeführt wurde, ermöglicht es der Einsatz  von Dampfwasserabscheidern mit Separatoren/Injektoren in einem Kernkraftwerk  einen Wärmetauscher mit einem Siedebereich von einem natürlichen  Zirkulationssystem in ein zwangsbetriebenes Zirkulationssystem umzuwandeln.  Der    Anwendungsbereich dieser Technik ist extrem breit und nicht  auf Kernkraftwerke beschränkt; sie kann auch mit anderen Systemen,  wie zum Beispiel kleinen Allzweck-Siedewasserapparaten, eingesetzt  werden. Ein Beispiel einer Anwendung der vorliegenden Erfindung mit  einem Siedewasserapparat/Boiler ist im Folgenden beschrieben. Ein  Siedewasserapparat/Boiler, in dem diese Ausführungsform zum Einsatz  kommt, ist schematisch in Fig. 26 dargestellt. 



   Dieser Siedewasserapparat/Boiler ist mit einem Druckgefäss 200 versehen,  in welchem ein inneres Gehäuse 206 einen Wärmetauscher und eine Brennkammer  207 umgibt, welche Wärmetauscher-Röhren 201 heizt, die den Wärmetauscher  bilden. Eine Speisewasserpumpe 203 speist Wasser durch die im Raum  zwischen dem Druckgefäss 200 und der inneren Abschirmung 206 angebrachten  Speisewasser-Düse 202 ein. Mit einer Rezirkulationspumpe 205 wird  ein Fluid, das durch das Druckgefäss 200 fliesst, umgewälzt, und  ein Gebläse 208 und ein Abgasrohr 209, welche mit dem Druckgefäss  verbunden sind, werden ebenfalls zur Verfügung gestellt. 



   Der Separator/Injektor 1 der ersten Ausführungsform ist oberhalb  der Wärmetauscher-Röhren 201 errichtet, und darüber ist ein ringförmiger  Trockner 24 installiert. Eine Dampf-Auslass-Düse 210 zum Entfernen  des Dampfes, dem bereits die Feuchtigkeit entzogen wurde, ist oberhalb  des ringförmigen Trockners 24 angebracht. Der Auslass des Diffusors  3 eines jeden Separators/Injektors 1 steht in kommunizierender Verbindung  mit einem Raum zwischen dem oberen Teil des inneren Gehäuses 206  und einem Speisewassersammler 204, der über dem inneren Gehäuse 206  angebracht ist. 



   Mit diesem Aufbau, werden Flüssigkeit und Dampf aus einem, aus Dampfblasen  bestehenden, Zwei- Phasen-Fluss mit einem Separator/Injektor 1 getrennt.  Die Dampfblasen werden während des Beheizens der Wärmetauscher-Röhren  201 in der Brennkammer 207, die Brennstoffe wie zum Beispiel Kerosin  oder flüssiges Erdgas verbrennt, erzeugt. Das aus dem    Separator/Injektor  1 ausgestossene Wasser steht unter hohem Druck und kann dazu genutzt  werden, um eine zwangsbetriebene Zirkulation innerhalb des Druckgefässes  200 zur Verfügung zu stellen. 



   Die kleine Wassermenge, die nicht vom Separator/Injektor 1 zurückgewonnen  wurde und die Feuchtigkeit vom Trockner 24 werden mittels einer kleinen  Rezirkulations-Pumpe 205, welche ausserhalb des Druckgefässes 200  angebracht ist, zurück in die Wärmetauscher-Röhren 201 gepumpt. Die  Fliess-Rate liegt in diesem Fall nicht über derer des nicht vom Separator/Injektor  1 zurückgewonnen Wassers, sodass die Fliess-Rate der Rezirkulations-Pumpe  205 gegenüber den, aus dem Stand der Technik bekannten Raten, auf  weniger als 40% reduziert werden kann. 



   Andere Typen von Siedewasserapparaten/Boilern, als der oben beschriebene  Allzweck- Siedewasserapparat/Boiler, sind denkbar, wobei eine Konfiguration,  ähnlich der in Fig. 26 dargestellten, es ermöglicht eine Flüssigkeit  und einen Dampf eines Zwei-Phasen-Gemisches zu trennen, deren Druck  zu erhöhen und eine Antriebskraft daraus zu gewinnen.

Claims (31)

1. Dampfwasserabscheider versehen mit einem Separator/Injektor, wobei der Separator/Injektor Folgendes umfasst: eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse mit einem Einlassabschnitt, der sich zu einer Quelle eines Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf- Stromes als Zwei-Phasen-Fluss hin öffnet, und einem Auslassabschnitt, der höher als der Einlassabschnitt positioniert ist, zum Erzeugen einer Beschleunigung des Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Stromes der vom Einlassabschnitt in einen inneren Abschnitt des Separators/Injektors strömt und zum Ausstossen des Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Stromes durch den Auslassabschnitt;

Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase, die mit dem Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse verbunden sind und eine Leitwand aufweisen, die als eine umgekehrt-u-förmige Krümmung geformt ist, wobei der Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Strom, der aus dem Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse abgelassen wird, entlang einer Wandoberfläche der Leitwand geführt wird, sich aber auch von dieser separieren kann, wobei Unterschiede in den Zentrifugalkräften, die auf die dampfförmigen Bestandteile und die flüssigen Bestandteile des Zwei-Phasen-Flusses ausgeübt werden, während der Zwei-Phasen-Fluss entlang der Leitwand geführt wird, dazu führen, dass die flüssigen Bestandteile entlang der Wandoberfläche geführt und gefangen werden, während die dampfförmigen Bestandteile sich von der Leitwand separieren können;

und einen Diffusor, in den die mittels der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase gefangenen flüssigen Bestandteile fliessen können, der den Druck der flüssigen Bestandteile bei seinem Durchfluss erhöht und der die flüssigen Bestandteile von einer Auslassseite abgibt.

2. Dampfwasserabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Unterbau-Abschnitt aufweist, sodass der Separator/Injektor auf dem Unterbau-Abschnitt errichtet ist wobei der Unterbau-Abschnitt eine obere Platte und eine untere Platte aufweist, wobei die untere Platte unter der oberen Platte angeordnet ist und mit ihr einen zwischenliegenden Raum einschliesst, wobei die Konfiguration so gestaltet ist,

dass der Einlassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse mit einem unterhalb der unteren Platte liegenden Raum in kommunizierender Verbindung steht und die Auslassseite des Diffusors mit dem zwischen der oberen und der unteren Platte gebildeten Raum in kommunizierender Verbindung steht.

3. Dampfwasserabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandoberfläche der Leitwand der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase in einer nach oben gerichteten bogenförmigen Krümmung geformt ist und mindestens ein Abschnitt davon in der Form eines Kreisbogens oder eines Ellipsenbogens ausgestaltet ist.

4.

Dampfwasserabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seitenrandabschnitt der Leitwand der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase in eine Richtung gebogen ist, um den Zwei-Phasen-Fluss innerhalb einer Querschnittsoberfläche einzuschliessen, die den Fliesspfad des Zwei-Phasen-Flusses definiert.

5. Dampfwasserabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch registerförmig angeordnete Nuten oder Libretto-Kanäle in Fliessrichtung des Zwei-Phasen-Flusses oder des Flusses der flüssigen Phase entlang wenigstens eines Abschnittes einer inneren Wandoberfläche der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse, der Wandoberfläche der Leitwand der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase und einer inneren Wandoberfläche des Diffusors.

6.

Dampfwasserabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine äussere Röhre mit einer Achse in Vertikalrichtung, die den Separator/Injektor einschliesst, eine innere Röhre mit einer Achse in Vertikalrichtung innerhalb der äusseren Röhre angeordnet ist, wobei die Wandoberfläche der Leitwand der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase teilweise von einer inneren Wandoberfläche der inneren Röhre gebildet wird und der Diffusor so ausgestaltet ist, dass er in Kontakt mit einer inneren Wand der inneren Röhre steht und ein Raum zwischen der inneren Wand der äusseren Röhre und der äusseren Wand der inneren Röhre gebildet wird, sodass der Durchfluss der flüssigen Bestandteile, die von der Auslassseite des Diffusors ausgestossen werden, ermöglicht ist.

7.

Dampfwasserabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer Abschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse entlang der Achse der inneren Röhre angeordnet ist, der Auslass-abschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse in unmittelbarer Nähe der inneren Wand der inneren Röhre liegt und der Diffusor in Gewindeform in Bezug auf die Achse der inneren Röhre geformt ist.

8.

Kernkraftwerk mit einem Siedewasserreaktor, und einem Dampfwasserabscheider gemäss einem der Patentansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernkraftwerk Folgendes umfasst: ein Reaktordruckgefäss; eine Vielzahl von Brennelementen die innerhalb des Reaktordruckgefässes angeordnet von einem Kühlmittel durchflossen sind; eine Abschirmung, die die Vielzahl von Brennelementen umgibt und innerhalb derer sich ein Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Strom als Zwei-Phasen-Fluss befindet, der beim Fluss des Kühlmittels innerhalb der Vielzahl von Brennelementen erzeugt wird, und welche an einem oberen Ende von einem Abdichtungskopf dicht verschlossen wird; und den Dampfwasserabscheider mit Separator/Injektor, der auf dem Kopf der Abschirmung aufgerichtet ist, worin der Separator/Injektor Folgendes umfasst:

eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse (2) mit einem Einlassabschnitt, der sich zum Inneren der Abschirmung hin öffnet, und einen Auslassabschnitt, der höher als der Einlassabschnitt positioniert ist, zum Erzeugen einer Beschleunigung des innerhalb der Abschirmung erzeugten Zwei-Phasen-Flüssigkeits- Dampf-Stromes, der vom Einlassabschnitt in einen inneren Abschnitt des Separators/Injektors strömt und durch den Auslassabschnitt ausgestossen wird;

Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase, die mit dem Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse verbunden sind und eine Leitwand aufweisen, die als eine umgekehrt-u-förmige-Krümmung geformt ist, wobei der Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf- Strom, der aus dem Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse abgelassen wird, entlang einer Wandoberfläche der Leitwand geführt wird, sich aber auch von dieser separieren kann, wobei Unterschiede in den Zentrifugalkräften, die auf die dampfförmigen Bestandteile und die flüssigen Bestandteile des Zwei-Phasen-Flusses ausgeübt werden während der Zwei-Phasen-Fluss entlang der Leitwand geführt wird, dazu führen, dass die flüssigen Bestandteile entlang der Wandoberfläche geführt und gefangen werden, während die dampfförmigen Bestandteile sich von der Leitwand separieren können;

und einen Diffusor in den die, mittels der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase, gefangenen flüssigen Bestandteile fliessen können, der den Druck der flüssigen Bestandteile bei seinem Durchfluss erhöht und der die flüssigen Bestandteile von einer Auslassseite abgibt.

9. Kernkraftwerk nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Rezirkulations-Fliesspfad zum Zurückführen des, aus der Auslassseite des Diffusors austretenden, Kühlmittels mit erhöhtem Druck in das Innere der Abschirmung.

10. Kernkraftwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandoberfläche der Leitwand der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase als glatte Kurve geformt ist.

11.

Kernkraftwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf der Abschirmung als Doppelstruktur ausgebildet ist, welche einen oberen und einen unteren Abschirmkopf aufweist, wobei der untere Abschirmkopf unterhalb des oberen Abschirmkopfes angeordnet ist, und mit diesem einen Zwischenraum einschliesst; ein Einlassbereich der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse in kommunizierender Verbindung steht mit einem Raum innerhalb der Abschirmung, der unterhalb des unteren Abschirmkopfes liegt; ein Auslassbereich des Diffusors in kommunizierender Verbindung steht mit dem Raum zwischen oberem und unterem Abschirmkopf.

12.

Kernkraftwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es des Weiteren mit einer Strahlpumpen-Antriebsdüse versehen ist, die in einem oberen Abschnitt eines, die Abschirmung umgebenden, Fallrohrabschnittes positioniert ist; und einer Strahlpumpe, die sich unterhalb der Strahlpumpen-Antriebsdüse befindet; wobei das aus dem Diffusor ausgestossene Kühlmittel, nachdem es den Raum zwischen oberem und unterem Abschirmkopf passiert hat durch die Strahlpumpen-Antriebsdüse in die Strahlpumpe leitbar ist.

13.

Kernkraftwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass, es zusätzlich Folgendes umfasst: eine Speisewasserpumpe, die das Reaktordruckgefäss mit Wasser versorgt; eine Speisewasserzuführleitung, die das Reaktordruckgefäss mit einer Speisewasserpumpe verbindet; und eine Rohrleitung, welche von der Speisewasserzuführleitung abzweigt und mit der Strahlpumpen-Antriebsdüse in kommunizierender Verbindung steht, wobei: die Speisewasserpumpe die Strahlpumpe durch die abzweigende Rohrleitung und die Strahlpumpen-Antriebsdüse mit Wasser speist.

14.

Kernkraftwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck erhöht ist, wodurch die Zirkulations-Flussrate in folgender Reihenfolge kontrollierbar ist: vom Inneren des Fallrohrabschnittes, dem Inneren der Abschirmung, dem Einlassabschnitt des Separators/Injektors, zum Auslassabschnitt des Separators/Injektors, wobei die Steuerung des Druckes durch die Kontrolle der Fliessrate und des Ausstossdruckes von Wasser, mit dem die Strahlpumpe von der Speisewasserpumpe versorgt wird, erfolgt und wodurch die thermische Leistung, welche innerhalb des Reaktordruckgefässes erzeugt wird, kontrollierbar ist.

15.

Kernkraftwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlpumpe während des Anfahrens des Kraftwerkes dadurch angetrieben wird, dass ein Speisewasser-Fluss, der von wenigstens einer Pumpe eines Nachkühlpumpsystemes ab RHR-System und einer Pumpe eines Reaktorwasser-Reinigungssystems als CUW-System stammt, mit dem Speisewasser-Fluss vermischt wird, der von der Speisewasserleitung kommend die Strahlpumpe versorgt.

16.

Kernkraftwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventil aufweist, welches im Auslass- oder im Einlassabschnitt der Strahlpumpe angeordnet ist und ein Mittel zur Kontrolle der Fliess-Rate, das zumindest eines der folgenden Signale als Eingangssignal nutzt: ein elektrisches Generator-Ausgangssignal, ein Hauptdampfdurchsatz-Signal, ein Neutronenfluss-Ausgangssignal oder ein Strahlpumpen-Druckdifferenz-Signal, damit eine passende Rezirkulations-Fliessrate und eine entsprechende Öffnung des Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollventils berechnet, und ein Ventilöffnungs-Signal ausgibt.

17.

Kernkraftwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es Folgendes umfasst: eine Speisewasserpumpe zum Versorgen des Reaktordruckgefässes mit Wasser; eine Speisewasserleitung, welche das Reaktor-Druckgefäss mit der Speisewasserpumpe verbindet; ein Fliess-Raten-Steuerventil, welches in der Speisewasserleitung angebracht ist; und eine abzweigende Rohrleitung, welche von einer Speisewasserzuführleitung abzweigt und mit der Strahlpumpen-Antriebsdüse verbunden ist, wobei: die Fliess-Raten-Steuervorrichtung den Wasserstand des Reaktors dadurch kontrolliert, dass sie einen geeigneten Grad der Öffnung des Fliess-Raten-Steuerventils berechnet und ein Ventil-Öffnungs-Signal an das Fliess-Raten-Steuerventil ausgibt.

18.

Kernkraftwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Folgendes umfasst: eine Speisewasserpumpe zum Versorgen des Reaktordruckgefässes mit Wasser; eine Speisewasserleitung, welche das Reaktor-Druckgefäss mit der Speisewasserpumpe verbindet; ein Fliess-Raten-Steuerventil, welches in der Speisewasserleitung angebracht ist; und eine abzweigende Rohrleitung, welche von einer Speisewasserzuführleitung abzweigt und mit der Strahlpumpen-Antriebsdüse verbunden ist, wobei: die Fliess-Raten-Steuervorrichtung die Fliessrate des Speisewassers, mit dem der Reaktor versorgt wird, dadurch kontrolliert, dass sie eine passende Speisewasser-Fliessrate berechnet und ein Rotations-Frequenz-Signal an die Speisewasserpumpe ausgibt.

19.

Kernkraftwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlichFolgendes umfasst: eine Strahlpumpen-Antriebsdüse, die in einem oberen Abschnitt eines, die Abschirmung umgebenden, Fallrohrabschnittes positioniert ist; eine glockenförmige Mundöffnung in Richtung des Fallrohrabschnittes in unmittelbarer Nähe der Strahlpumpen-Antriebsdüse; eine gerade Rohrleitung, deren eines Ende mit dem Vorderrand der glockenförmigen Mundöffnung und ihr anderes Ende mit der Einlassseite der Strahlpumpe verbunden ist; und eine Strahlpumpe, die sich unterhalb der Strahlpumpen-Antriebsdüse befindet; wobei: das Kühlmittel, nachdem es sich, ohne den Diffusor zu passieren, im oberen Abschirmkopf angesammelt hat, durch die glockenförmige Mundöffnung und die gerade Rohrleitung durch die Strahlpumpen-Antriebsdüse in die Strahlpumpe leitbar ist.

20.

Kernkraftwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmkopf als Doppelstruktur ausgebildet ist, welche einen oberen und einen unteren Abschirmkopf aufweist, wobei der untere Abschirmkopf unterhalb des Oberen Abschirmkopfes angeordnet ist, und mit diesem einen Zwischenraum einschliesst und das Kraftwerk des Weiteren mit Folgendem ausgerüstet ist: einem Fallrohr, das einen oberen Endabschnitt aufweist, der sich nach oben in eine obere Oberfläche des oberen Abschirmkopfes öffnet, um die flüssige Phase, des Kühlmittels, die sich, ohne dass sie von den Mitteln zum Einfangen der flüssigen Phase.eingefangen wurde, auf der oberen Oberfläche des oberen Abschirmkopfes angesammelt hat, nach unten abzuleiten;

einem Flügelrad/Laufrad, das in einem unteren Abschnitt des Fallrohres angebracht ist, um derart zu rotieren, dass das Kühlmittel, das im Fallrohr nach unten fliesst, in Richtung eines unteren Abschnittes der Abschirmung ausgestossen wird; und einer internen Pumpe, zum Antrieb des Flügelrades, wobei der Auslassbereich des Diffusors in kommunizierender Verbindung mit dem Raum zwischen oberem und unterem Abschirmkopf steht und einem Kühlmittel, das aus dem Auslassbereich des Diffusors ausgestossen wird, nach unten durch den vom oberen und unteren Abschirmkopf gebildeten Raum fliesst und in einen Fallrohrabschnitt an einer Aussenseite des Fallrohres und dann in einen unteren Abschnitt der Abschirmung ausstossbar ist.

21.

Kernkraftwerk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein Rezirkulations-Fliess-Raten-Kontrollmittel umfasst, das wenigstens eines der folgenden Signale: ein elektrisches Generator-Ausgangssignal, ein Hauptdampfdurchsatz-Signal, ein Neutronenfluss-Ausgangssignal und ein Core-Stützplatten-Druckdifferenz-Signal als Eingangssignal nutzt, damit eine passende Rezirkulations-Fliessrate und eine entsprechende Rotationsfrequenz des Flügelrades/Laufrades berechnet und ein passendes Rotationsfrequenz-Signal bezüglich der internen Pumpe ausgibt.

22.

Kernkraftwerk nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnete dass die Rotationsfrequenz der internen Pumpe durch Berechnungen kontrolliert wird, die in Übereinstimmung mit einem Gesamt-Proportional-Integral-Differential(PID)-Regler bezüglich der Abweichung von einem vorher bestimmten/festgelegten Wasserstand basierend auf einem Reaktorkern-Wasserstands-Eingangssignal erfolgen.

23. Kernkraftwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl ein Abschirmgehäuse, das einen Seitenabschnitt der Abschirmung bildet, als auch eine Kern-Stützplatte, die einen unteren Abschnitt der Abschirmung bildet, als.

Doppelstrukturen ausgebildet sind; wobei das Kraftwerk Folgendes umfasst: einen ersten Kühlmittel-Zirkulationspfad, der so gestaltet ist, dass er die Räume zwischen den Abschirmköpfen, innerhalb der doppelten Seitenabschirmung und innerhalb der doppelten Kern-Stützplatte, durch die Kühlmittel fliesst, das aus dem Auslassbereich- des Diffusors ausgestossen wird, kommunizierend miteinander verbindet;

einen Wasserstab, der im Inneren der Brennelemente, in denen Kühlmittel fliesst, zur Verfügung gestellt wird; eine erste Kühlmittelleitung, die so geformt ist, dass sie eine kommunizierende Verbindung des ersten Kühlmittel-Zirkulationspfades mit einem Auslassbereich an einem unteren Ende des Wasserstabes schafft, um Kühlmittel mit erhöhtem Druck, das aus dem Auslassbereich des Diffusors ausgestossen wurde und welches durch den ersten Kühlmittel-Zirkulationspfad fliesst, zum Auslassbereich an einem unteren Ende des Wasserstabes zu leiten; und eine Öffnung, die in einer Seitenfläche des Wasserstabes angebracht ist, um Kühlmittel, das im Wasserstab fliesst, aus dem Wasserstab auszustossen.

24.

Kernkraftwerk nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeausdehnungs-Koeffizient des Materials, aus dem die erste Kühlmittelleitung besteht, und der Wärmeausdehnungs-Koeffizient des Materials, aus dem der Wasserstab besteht, so gewählt sind, dass sie sich in unmittelbarer Nähe eines Verbindungsabschnittes zwischen der ersten Kühlmittelleitung und dem Wasserstab voneinander unterscheiden.

25. Kernkraftwerk nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelleitung und der Wasserstab in unmittelbarer Nähe eines Verbindungsabschnittes zwischen erster Kühlmittelleitung und Wasserstab mit Labyrinthnuten versehen sind.

26.

Kernkraftwerk nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine zweite Kühlmittelleitung, die innerhalb einer Steuerstab-Röhre angebracht ist, die wiederum unterhalb der Brennelemente positioniert ist, um Kühlmittel von ausserhalb der Abschirmung in eine untere Bindeplatte der Brennelemente zu leiten und eine Öffnung, mit der ein zweiter Kühlmittel-Fliess-Pfad versehen ist, welche von der zweiten Kühlmittelleitung gebildet wird, um den Fliesspfad lokal einzuengen.

27. Kernkraftwerk nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen in einer Seitenwand einer inneren Abschirmhülle der doppelten Abschirmhülle und einer Seitenwandung eines Kanalgehäuses der Brennelemente ausgebildet sind.

28.

Kernkraftwerk mit einem Druckwasserreaktor und einem Dampfwasserabscheider gemäss einem der Patentansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernkraftwerk Folgendes umfasst: einen Dampfgenerator bestehend aus einer unteren Hülle, die einen aus Wärmetauscher-Röhren mit Einfluss- und Ausflussöffnungen für ein primäres Kühlmittel gebildeten Wärmetauscher umgibt, und eine obere Hülle, die mit der unteren Hülle verbunden ist und einen Dampfauslass aufweist, zum Versorgen einer Turbine mit Dampf; einen Reaktorbehälter, der mit dem Dampfgenerator in Verbindung steht und das primäre Kühlmittel und Brennelemente umgibt; und den Dampfwasserabscheider mit einem Separator/Injektor, der über der unteren Hülle angebracht ist, worin der Separator/Injektor Folgendes umfasst:

eine Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse mit einem Einlassabschnitt, der sich zum Inneren der unteren Hülle hin öffnet, und einen Auslassabschnitt, der höher als der Einlassabschnitt positioniert ist, zum Erzeugen einer Beschleunigung des Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Stromes des primären Kühlmittels als Zwei-Phasen-Fluss, der vom Einlassabschnitt in einen inneren Abschnitt des Separators/Injektors strömt und durch den Auslassabschnitt ausgestossen wird;

Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase, die mit dem Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse verbunden sind und eine Leitwand aufweisen, die als eine umgekehrt-u-förmige Krümmung geformt ist, wobei der Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Strom, der aus dem Auslassabschnitt der Zwei-Phasen-Fluss-Beschleunigerdüse abgelassen wird, entlang einer Wandoberfläche der Leitwand geführt wird, sich aber auch von dieser separieren kann, wobei Unterschiede in den Zentrifugalkräften, die auf die dampfförmigen Bestandteile und die flüssigen Bestandteile des Zwei-Phasen-Flusses ausgeübt werden, während der Zwei-Phasen-Fluss entlang der Leitwand geführt wird, dazu führen, dass die flüssigen Bestandteile entlang der Wandoberfläche geführt und gefangen werden, während die dampfförmigen.

Bestandteile sich von der Leitwand separieren können; und einen Diffusor, in den die, mittels der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase, gefangenen flüssigen Bestandteile fliessen können, der den Druck der flüssigen Bestandteile bei seinem Durchfluss erhöht und der die flüssigen Bestandteile von einer Auslassseite abgibt.

29. Kernkraftwerk nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine innere Hülle, die den Wärmetauscher innerhalb der unteren Hülle umhüllt, enthält, wobei Wasser, das vom Diffusor ausgestossen wird durch einen Raum, der zwischen der unteren und der inneren Hülle gebildet wird, in den Wärmetauscher leitbar ist.

30.

Siedewasserapparat umfassend einen Dampfwasserabscheider gemäss einem der Patentansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckgefäss Wärmetauscher-Röhren umgibt, die einen Wärmetauscher und einen Verdampfer/Vergaser zum Heizen der Wärmetauscher-Röhren bilden; eine -Rezirkulationspumpe zum Rezirkulieren eines Fluides, das durch das Druckgefäss fliesst;

und ein Dampfwasserabscheider mit einem Separator/Injektor über den Wärmetauscher-Röhren angebracht ist; worin der Separator/Injektor Folgendes umfasst: eine Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Strom-Beschleunigerdüse mit einem Einlassabschnitt, der sich zum Inneren des Druckgefässes hin öffnet, und einen Auslassabschnitt, der höher als der Einlassabschnitt positioniert ist, zum Erzeugen einer Beschleunigung des Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Stromes als Zwei-Phasen-Fluss, der vom Einlassabschnitt in einen inneren Abschnitt des Separators/Injektors und durch einen Wärmetauscher strömt und durch den Auslassabschnitt ausgestossen wird;

Mittel zum -Einfangen der flüssigen Phase, die mit dem Aus-lassabschnitt der Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Strom-Beschleunigerdüse verbunden sind und eine Leitwand aufweisen, die als eine umgekehrt-u-förmige Krümmung geformt ist, wobei der Zwei-Phasen-Flüssigkeits-Dampf-Strom, der aus dem Auslassabschnitt der Zwei-Phase-Flüssigkeits-Dampf- Strom-Beschleunigerdüse abgelassen wird, entlang einer Wandoberfläche der Leitwand geführt wird, sich aber auch von dieser separieren kann, wobei Unterschiede in den Zentrifugalkräften, die auf die dampfförmigen Bestandteile und die flüssigen Bestandteile des Zwei-Phasen-Flusses ausgeübt werden, während der Zwei-Phasen-Fluss entlang der Leitwand geführt wird, dazu führen, dass die flüssigen Bestandteile entlang der Wandoberfläche geführt und gefangen werden,

während die dampfförmigen Bestandteile sich von der Leitwand separieren können; und einen Diffusor, in den die, mittels der Mittel zum Einfangen der flüssigen Phase, gefangenen flüssigen Bestandteile fliessen können, der den Druck der flüssigen Bestandteile bei seinem Durchfluss erhöht und der die flüssigen Bestandteile von einer Auslassseite abgibt.

31. Siedewasserapparat nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Hülle den Wärmetauscher innerhalb des Druckgefässes umhüllt, wobei Wasser, das vom Diffusor ausgestossen wird, durch einen Raum, der zwischen dem Druckgefäss und der inneren Hülle gebildet wird, in den Wärmetauscher leitbar ist.