flüssigkeits.. oder gasgekühlter Reaktor Die Erfindung bezieht sich
auf einen flüssgkeits- oder gasgekühlten Reaktor mit stabförmigeii, in Gitterplatten
gehaltenen'Hrenn- oder Moderatorelementen und exzentrisch im Reaktortank angeordnetem
Core. Bei bekannten Reaktortypen sind außerhalb des Beaktortanks Lagermöglichkeiten
für verbrauchte Brennelemente vorgesehen. Diese Ausbildungsweise erfordert umfangreiche
Handhabungseinrichtungen zum Transport der Elementevom Core zum Brennelementlager:
.Die Brennelemente weisen,, insbesondere bei schnellen Reaktoren, eine hohe Strahlendosis
und Temperatur auf. Aus diesen. Gründen sind aufwendige Manipulier-. und Transportvorrichtungen
erforderlich, insbesondere müssen die Trans-, portflaschen mit Kühleinrichtungen
versehen sein, was einen erheblichen technischen Aufwand mit sich bringt und die
Bedienung zur Durchführung deriechselvorgnge erschwert: Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, eine Ausbildungsweise zu schaffen, bei der lange Transportwege
entfallen und somit auch keine komplizierten.Transportvorrichturigen mit Kühlanlagen
und Transportbehältern notwendig sind: Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß
bei einem Kernreaktor mit exzentrisch im Reaktortank angeordnetem Core und mit zentrisch
zu diesem gelagerten, den; Reaktortank abschließenden Hauptdrehdeckel vorgeschlagen,
daß im Reaktortank seitlich und oberhalb des Cores, dieses teilweise überdeckend,
eine oder mehrere drehbar gelagerte, vom PrimärkÜhlmittel durchströmte, zur Aufnahme
von mehreren Brenn- und Moderatorelementen ausgebildete Kassetten-angeordnet sind
und pro Kassette mindestens ein
Wechselkanal im Deckel des Reaktortanks
vorhanden ist. Durch diese Maßnahmen wird eine erhebliche Vereinfachung des Wechselvorgangs
und eine- Herabsetzung des hierfür erforderlichen technischen Aufwandes ermöglicht,
weil die Brennelemente zur Überführung in die AbkliiiGposition den Reaktortank nicht
mehr verlassen und weil dadurch nur kurze Transportwege erforderlich sind. Dabei
ksnrz,
in bekannter 1-:eise das 2#iehen der Elemente -ärid cb:s über-
führen in die Kassette.-- r:iittels T.:ar:ipulator=-__ erfol"en.
Durch die Anordnung der Kassetten seitlich -)berhalb-deas
Cores, und dieses teily,eise überdeckend, y:ird der Innen-
raum des Reaktortanks a"zfs rationellste ausgenutzt, und
der Tankdurchmesser karu. gering gehaltert werden.
lach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die Ka::setten kreisrund ausgebildet,
mittig drehbar gelagert und mit zur Mittelachse konzentrischen Lagerpositionen für
die Brenn- und Moderatorelemente versehen. Durch Drehender Kassetten kann somit
die jeweils gebünschte Lagerposition in den Manipulatorbereich gebracht werden.Liquid or gas-cooled reactor The invention relates to a liquid- or gas-cooled reactor with rod-shaped heating or moderator elements held in grid plates and a core arranged eccentrically in the reactor tank. In known reactor types, storage facilities for spent fuel assemblies are provided outside the reactor tank. This type of training requires extensive handling equipment for transporting the elements from the core to the fuel element store: .The fuel elements have a high radiation dose and temperature, especially in the case of fast reactors. From these. Reasons are complex manipulation. and transport devices are required, in particular the transport bottles must be provided with cooling devices, which entails considerable technical effort and makes it difficult to operate to carry out deriechselvorgnge: The invention is based on the object of creating a training method in which long transport routes are omitted and thus also no complicated.Transportvorrichturigen with cooling systems and transport containers are necessary: To achieve this object, according to the invention, in a nuclear reactor with a core arranged eccentrically in the reactor tank and with a core mounted centrally to it, the; Reactor tank closing main rotating lid proposed that in the reactor tank laterally and above the core, partially covering it, one or more rotatably mounted cassettes, through which the primary coolant flows and designed to accommodate several fuel and moderator elements, are arranged and per cassette at least one interchangeable channel in the lid of the Reactor tanks are present. These measures make it possible to considerably simplify the exchange process and to reduce the technical effort required for this, because the fuel assemblies no longer leave the reactor tank for transfer to the decanting position and because this means that only short transport routes are required. Where ksnrz, in the familiar 1-: iron the 2 # pulling of the elements -ärid cb: s over-
lead into the cassette.
Due to the arrangement of the cassettes on the side -) over half-deas
Cores, and this part, covering it up, y: ird the interior
space of the reactor tank a "zfs most rationally exploited, and
the tank diameter karu. be kept low.
According to a further feature of the invention, the boxes are designed to be circular, rotatably mounted in the center and provided with bearing positions for the fuel and moderator elements that are concentric to the central axis. By rotating the cassettes, the desired storage position can thus be brought into the manipulator area.
Es ist nach der Erfindung ferner vorteilhaft, wenn die Kassetten auf'
einem Teil ihres Umfanges mit einer Abflachung versehen sind. In der Normalstellung
tangiert die abgeflachte Seite vier Kassetten den Core-Bereich, so daß dieser auch
im Bereich der Kassetten frei zugänglich ist und die dort befindlichen Elemente
marp jli ert Uerden können. Um eine genaue Anpassung an das kreisrund ausgebildete
Core zu ermöglichen, kann die Abflachung auch kreisabschnittförmig geformt und dem
Durchmesser des Reaktorkerns angepaßt sein.It is also advantageous according to the invention if the cassettes on '
part of their circumference are provided with a flattening. In the normal position
the flattened side of four cassettes touches the core area, so that this too
is freely accessible in the area of the cassettes and the elements located there
marp jli ert can udden. In order to be able to adapt precisely to the circular shape
To enable core, the flattening can also be shaped like a segment of a circle and the
Be adapted to the diameter of the reactor core.
Ist der Reaktor mit einer oberhalb des Cores zentrisch zu diesem angeordneten
Strömungsschürze versehen, so befinden sich in dieser Fenster zum Durchtritt der
drehbaren Kassetten.
Dabei sind die abgeflachten bzw: kreisabsctlnittf@@rmigen
'feile der Kassetten mit die Fensteröffnung in der Normal-
-
:aed.lung v erschließenden Deckflecken versehen: Durch diese
I,-aßmiai>me trd eine eindeutig definierte KUhlmittelströmung
auch i,r, sichelförmigen Raum. des Eeaktortanks gewährleistet,
so daß die Breruielemente stets von unten angetrömt werden.
Eine wesentliche-Verbesserung wird noch dadurch erzielt:,
daß die Kassetten mit zwei oder mehr konzetitrisdh zu
ihrer Drehachse angeordneten Lagerpositionen versehen sind
und ,der °ugehörige Wecoselkanal in einem besonderen Dreh-
deckel angebracht ist, so daß er über die Jeweils in Be-
tracht kommende Ringreihe der Lagerpositionen eingestellt
werden kann. s
s-ei dem- Kernreaktor nach der Erfindung ist im festen
Deckel des Reaktortanks zentrisch zum Core ein drehbarer,
mieinem 1y-anipulator versehener Hauptdeckel angebracht.
- Die Anwendung eines drehbaren Hauptdeckels. bringt den VqrteilI
mit sich, daß zur a3edientuzg sämtlicher Positiolien im Core
und vun Überführen der Elemente ir die Kassetten nur ein
0anipulator erforderlich ist, in einer erfindungsgemäßen
Abiäaiidlung dieser Bauweise ist im drehbaren Hauptdeckel -
`ein zum Core exzentrisch gelagerter, mit einem-Wechsel-
kanal versehenerDrehdeckel angeordnet. Diese Gestaltüngs-
weise-hat den zusätzlichen Vorteil, daß zur Durchführung
sämtlicher Nanipulationen -eine Manipuiermaschne nicht
erforderlich äst, zaen die Elemente mittels üblicher Hub-
t-jerke in der auf sämtliche vorkommende Positionen einstell-
baren 1echselkanal aufgenommen und unmittelbar in die in
Betracht kommenden Abklngpositonen der Kassetten abgesetzt
,werden könnend
Durch diese Ausbild-ungsweise-wird eine Reaktorkonstruktion geschaffen, die einen
nur geringfügig vergrößerten Reaktortank erfordert und somit die Möglichkeit bietet,
die verbrauchten
hrennelemente zun, Abklingen innerhalb des Tanks
und damit innerhalb des Primärkreislaufes zu lagern. Abgesehen von den Ersparnissen
an technischem Aufwand fair die Wechselflaschen mit ihren Kühleinrichtungen.und
den zugehörigen Deckel- und Manipulatorkonstruktionen bietet die erfindungsgemäße
Ausbildung den weiteren Vorteil, 'daß der Wechselvorgang rasch und gefahrlos durchführbar
ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ausbildung
dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt
durch einen Reaktortank (Schnittverlauf F - G gemäß Figur 2) Figur 2 einen Querschnitt
A - B nach Figur 1, Figur 3 einen Querschnitt C - D nach Figur 1, Figur 4 eine Ansicht
E nach Figur l." Der Reaktortank 1 ist kreisrund ausgebildet und von einer nicht
näher dargestellten thermischen und biologischen-Abschirmung umgeben.If the reactor is provided with a flow apron arranged centrally above the core, there are windows in this for the passage of the rotatable cassettes. The flattened or: Kreisabsctlnittf @@ rmigen
'' file the cassette with the window opening in the normal -
: aed.lung v covering stains provided: by this
I, -assmiai> me trd a clearly defined coolant flow
also i, r, crescent shaped space. of the reactor tank guaranteed,
so that the Breruielemente are always approached from below.
A significant improvement is achieved by :,
that the cassettes with two or more konzetitrisdh too
their axis of rotation arranged bearing positions are provided
and, the corresponding Wecosel Canal in a special rotary
cover is attached so that it is over the respective
Tracht coming ring row of storage positions set
can be. s
s-ei dem nuclear reactor according to the invention is in the solid
Lid of the reactor tank centric to the core a rotatable,
attached to a main cover with a 1y manipulator.
- The use of a rotating main cover. brings the disadvantage
with the fact that all positiolies in the core are used
and of transferring the elements into the cassettes only one
0anipulator is required in an inventive
Abiäaiidlung of this construction is in the rotating main cover -
`a mounted eccentrically to the core, with an alternating
channel provided rotating cover arranged. This design
wise-has the added benefit of being able to carry out
of all nano-manipulations - not a manipulating machine
if necessary, the elements are zaen by means of the usual lifting
t-jerke in which all positions can be
available exchange channel and immediately inserted into the in
Considered decay positions of the cassettes are discontinued
being able to
This design creates a reactor construction that requires an only slightly enlarged reactor tank and thus offers the possibility of increasing and decaying the used hearing elements to be stored within the tank and thus within the primary circuit. Apart from the savings in technical effort, the interchangeable bottles with their cooling devices and the associated lid and manipulator structures offer the further advantage that the change process can be carried out quickly and safely. In the drawing, an embodiment of the design according to the invention is shown and described in more detail below. The figures show: FIG. 1 a longitudinal section through a reactor tank (section F-G according to FIG. 2), FIG. 2 a cross-section A-B according to FIG. 1, FIG. 3 a cross-section C-D according to FIG. 1, FIG. 4 a view E according to FIG. "The reactor tank 1 has a circular design and is surrounded by thermal and biological shielding, not shown in detail.
Ferner ist das Gefäß 1 nach oben durch eine feste Ab-
schirmung
abgeschlossen. Im Reaktortank 1 ist das Core 2, bestehend aus einer Anzahl von Brenn--und
Moderatorelementen 13, mit seiner Mittelachse Y - Y exzentrisch zur Mittelachse
Z.- Z des Gefäßes 1 angeordnet. Zentrisch zur Coreachse Y - Y ist im festen Deckel
der drehbare Haupt-- deckel 3 gelagert. Im drehbaren Hauptdeckel 3 ist ferner ein
Drehdeckel 4 exzentrisch angeordnet. Im Drehdeckel 4 ist ein mit einem nicht dargestellten
Stopfen verschließ.: barer Wechselkanal 5 angebracht, der durch Drehen deg-Drehdeckes
4 und des Hauptdeckels 3 über jede Position von Elementen im Core eingestellt werden
kann.
Exzentrisch zur Coreachse Y - Y sind die drehbaren Kassetten
6a, 6b angeordnet, und zwar so oberhalb des Cores, daß dieses teilweise überdeckt
wird und@daß ferner die Abklingpositionen l9 der.Kassetten 6a, 6b im Drehbereich
des Wechselkanals 5 der Deckelkonstruktion liegen. Dadurch ist es möglich, die in
den Wechselkanal 5 aufgenommenen Elemente ohne weitere Manipulation unmittelbar
Tiber die in Betracht kommenden Abklingpositionen der jeweiligen Kassette 6a oder
6b zu bringen und in diese abzusetzen.Furthermore, the top of the vessel 1 is closed off by a solid shield. In the reactor tank 1, the core 2, consisting of a number of fuel and moderator elements 13, is arranged with its central axis Y - Y eccentric to the central axis Z - Z of the vessel 1. The rotating main cover 3 is mounted in the fixed cover, centered on the core axis Y - Y. In the rotatable main cover 3, a rotary cover 4 is also arranged eccentrically. In the rotary cover 4 is a plug, not shown, closes: ble change channel 5 is attached, which can be adjusted by turning deg-rotary deck 4 and the main cover 3 over any position of elements in the core. Eccentric to the core axis Y - Y, the rotatable cassettes 6a, 6b are arranged above the core so that it is partially covered and that furthermore the decay positions l9 der.Kassetten 6a, 6b are in the rotating range of the change channel 5 of the cover construction. As a result, it is possible to bring the elements accommodated in the changing channel 5 directly over the decay positions of the respective cassette 6a or 6b which are to be considered and to deposit them in them without further manipulation.
Ferner ist im festen Deckel des Reaktortanks jeder Kassette 6a,6b
zugeordnet, jeweils einweiterer Wechselkanal 7xvorhanden, der in je einem besonderen
kleinen Drehdeckel 20 angebracht ist: Dieser-dient dazu, die in den Kassetten 6a,
6b gelagerten Brennelemente zu entnehmen. Dies geschieht in der Betriebsstellung
der Kassetten, wenn deren kreisförmig abgeflachte Seiten 6c der Coreachse Y - Y
zugewandt sind. In dieser Stellung ist auch deren Deckblech 21 so_engerichtet, daß
es das Fenster 9 schließt und zusammermit der Abdeckung 8 eine abgeschlossene Strömungsschürze
10 oberhalb des Cores bildet, während die:Kassetten 6a,6b außerhalb der Strömungsschürze
unmittelbar im Primärkreislauf liegen. Das Kühlmittel wird dem Tank 1 über Zuführleitungen
11 zugeführt und gelangt in einen Ringraum 12, in welchem es in den unteren Teil
des Tanks 1 .abströmt. Das Kühlmittel sammelt sich unterhalb des Cores 2 und strömt
die Brennelemente 13 von unten an.- Nach dem Durchströmen des Cores gelangt- das
Kühlmittel in den Raum 14 des oberen Kühlmittelplenums. Über den Ringraum 22: gelangt
das Kühlmittel zu den Austrittstutzen 15.Furthermore, each cassette 6a, 6b is in the fixed cover of the reactor tank
assigned, a further change channel 7x available, each in a special
small rotating lid 20 is attached: This serves to hold the cassettes 6a,
6b stored fuel assemblies. This happens in the operating position
of the cassettes if their circularly flattened sides 6c of the core axis Y - Y
are facing. In this position, the cover plate 21 is also aligned so that
it closes the window 9 and, together with the cover 8, a closed flow apron
10 forms above the core, while the: cassettes 6a, 6b outside the flow apron
lie directly in the primary circuit. The coolant is fed to the tank 1 via supply lines
11 is fed and enters an annular space 12, in which it is in the lower part
of the tank 1. The coolant collects below the core 2 and flows
the fuel assemblies 13 from below. After flowing through the core, the
Coolant into space 14 of the upper coolant plenum. Via the annular space 22: reached
the coolant to the outlet nozzle 15.
Die Kassetten 6a, 6b sind mit ihrer hIittelachse 16 in Spurlagern
17 drehbar._ Die Spurläger 17 sind auf einer
Konsolenkonstruktion
18 befestigt.-Fest mit den Kassetten 6a, 6b, die mit den Steckbohrungen 1g versehen
sind, sind die Deckbleche 21 verbunden, die in Betriebsstellung die zylindrische
Wandung der Strömungsschürze 10 im Bereich des oberen Kühlmittelplenums ergänzen.The cassettes 6a, 6b are in track bearings with their central axis 16
17 rotatable._ The track bearings 17 are on a
Console construction
18. Fixed with the cassettes 6a, 6b, which are provided with the plug-in bores 1g
are, the cover plates 21 are connected, the cylindrical in the operating position
Complete the wall of the flow apron 10 in the area of the upper coolant plenum.