DE1564985B2 - Kernreaktoranlage - Google Patents
KernreaktoranlageInfo
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- G21C7/00—Control of nuclear reaction
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- G21C1/04—Thermal reactors ; Epithermal reactors
- G21C1/06—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
- G21C1/14—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor
- G21C1/16—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Kernreaktoranlagen mit einem auf dem Prinzip der Kondensation von
Dampf beruhenden Druckunterdrückungssystem, bei welcher unter Druck stehender Dampf in einem Kernreaktor
dadurch erzeugt wird, daß Wärme vom Kernbrennstoff her auf Wasser übertragen wird, welche
einen ersten, den Reaktor mit Abstand umgebenden Behälteraufbau, einen zweiten, den ersten Behälteraufbau
mit Abstand umgebenden Behälteraufbau, einen Wassersumpf in dem Raum zwischen dem ersten und
dem zweiten Behälteraufbau, eine Entlüftungsleitung, welche sich vom ersten Behälteraufbau unter die Oberfläche
des Sumpfes erstreckt, und ein Druckminderungsventil aufweist, wobei der zweite Behälteraufbau
eine langgestreckte Form hat, wobei der Kernreaktor, der erste Behälteraufbau::und der Wassersumpf an dem
: einen Ende des^zwigiteri^Beh'älteraufbäues angeordnet
sind und wobei das Öruckminderungsventil sich an dem
dazu entgegengesetzten'Ende des zweiten Behälteraufbaues befindet, nach Patent 1 267 760.
Bei Kernreaktoranlagen der genannten Gattung ist es im Interesse der Sicherheit notwendig eine Vorrichtung
vorzusehen, die ein Entweichen von Spaltprodukten in die Atmosphäre verhindert, und zwar bei einem
Notfall, wie er beispielsweise durch einen Bruch im Kühlmittelkreislauf auftreten könnte. Eine Vorrichtung
■ besteht darin, daß die Anlage mit einem Druckbehälterumbau
bzw. Druckkesselbehälter umgeben wird, dessen Ausmaße ausreichen, um den Gesamtaustritt
von Dampf und freigegebenen Spaltprodukteri .aufzunehmen;
aber solche Umbauungen weisen äußerst große Ausmaße auf und sind daher sehr aufwendig.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung des Gegenstandes des Hauptpatents und basiert
darauf, daß das Reaktor-Kühlmittel durch einen umfangreichen Bruch im Kühlmittelkreislauf in zwei Phasen
entweicht, nämlich einer ersten unverseuchten Phase von relativ großem Volumen und relativ hohem
Druck und einer folgenden zweiten verseuchten Phase von relativ kleinem Volumen und relativ niedrigem
Druck, wenn im Reaktor ein Verlust des Kühlmittels auftritt und sich ein Bruch der Reaktorbrennelementhüllen
bemerkbar macht, wobei Spaltprodukte freigegeben werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu schaffen, bei welcher im Fall eines Bruches im
Kühlmittelkreislauf das Kühlmittel vom ersten Behälteraufbau nach dem zweiten Behälteraufbau ent-"weicht,
und zwar über den Wassersumpf, so daß der größte Teil des entweichenden Dampfes kondensiert
wird und das Wasser den größten Teil der festen Spaltprodukte zurückhält. Sobald die erste Ausströmphase
in den zweiten Behälteraufbau abgegeben wird, wird der Druck darin erhöht, um so die druckempfindliche
Einweg-Druckmindervorrichtung zu öffnen, so daß· zuerst die ursprünglich im zweiten Behälteraufbau vorhandene
Luft in die Atmosphäre entweicht, und hierauf folgt nichtkondensiertes unverseuchtes Kühlmittel, bis
der Druck im zweiten Behälter so stark abgefallen ist, daß sich die druckempfindliche Einweg-Entlüftungsvorrichtung
schließen kann. Die zweite, verseuchte Phase, welche ein kleines Volumen und geringen Druck aufweist,
wird auf diese Weise im zweiten Behälteraufbau
.5° zurückgehalten. Bei der im Hauptpatent beschriebenen
Kernreaktoranlage besteht der Behälteraufbau aus einer Turbinenhalle, welche vorzugsweise langgestreckt
ist und ein großes Volumen aufweist, und die druckempfindliche Einweg- Druckmindervorrichtung
besteht aus einem Rückschlagventil, welches auf dem Dach der Turbinenhalle an demjenigen Ende angebracht
ist, welches dem Reaktor abgelegen ist.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Stau-, Prall- oder Leitvorrichtung, welehe
die Mediumströmung vom zweiten Behälteraufbau her über das Druckminderungsventil verlaufen läßt,
vorgesehen ist und daß die Stau-, Prall- oder Leitvorrichtung einen zweiten Entlüftungsweg aufweist, welcher
sich vom unteren Bereich des zweiten Behälteraufbaus nach dem Druckminderungsventil hin erstreckt.
Die zweite Entlüftungsleitung kann aus dem Raum in einer hohlen Wand des zweiten Behälteraufbaus beste-
hen, und der Eintritt von Gas oder Dampf in die zweite Entlüflungsleitung kann über Lüftungsdurchlässe vor
sich gehen, die im unteren Bereich der Wand angeordnet sind.
Falls ein Entweichen von verseuchtem Kühlmittel vom ersten Behälter zum zweiten Behälter über den
Wassersumpf hinweg erfolgt, haben irgendwelche unkondensierten Dämpfe oder Gase, welche Spaltprodukte
enthalten, eine niedrigere Dichte als die relativ kühle Luft, welche ursprünglich im zweiten Behälter
vorhanden war. Die zweite Entlüftungsleitung sorgt dafür, daß der Abströmweg nach dem Druckminderungsventil
indirekt verläuft, und das Ablassen, welches von den unteren Bereichen der zweiten Kammer aus erfolgt,
sorgt dafür, daß zuerst unverseuchte Luft entweicht, wodurch die Wirksamkeit des Spaltproduktbehälters
der Anlage verbessert wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Druckminderungsventil eine dritte Entlüftungsleitung
auf, die sich vom zweiten Behälter in eine Wassermasse erstreckt, welche sich außerhalb des
zweiten Behälteraufbaus befindet und so vorgesehen ist, daß die hydraulische Saugwirkung überschritten
wird, wenn der Druck innerhalb des zweiten Behälteraufbaus auf einen vorgegebenen Wert ansteigt, wodurch
der zweite Behälter über die Wassermasse zur Atmosphäre hin entlüftet wird.
Durch die Verwendung einer Wasserdichtung statt eines Rückschlagventils wird die mechanische Kompliziertheit
bei dem Ventil vermieden, die Betriebssicherheit erhöht und die Kosten für die Anlage werden verringert.
Claims (3)
1. Kernreaktoranlage mit einem auf dem Prinzip der Kondensation von Dämpf beruhenden Druckunterdrückungssystem,
bei welcher unter Druck stehender Dampf in einem Kernreaktor dadurch erzeugt wird, daß Wärme vom Kernbrennstoff her auf
Wasser übertragen wird, welche einen ersten, den Reaktor mit Abstand umgebenden Behälteraufbau,
einen zweiten, den ersten Behälteraufbau mit Abstand umgebenden Behälteraufbau, einen Wassersumpf
in dem Räunr zwischen dem ersten !und zweiten Behälteraufbau, eine Entlüftungsleitung, welche
sich vom ersten Behälteraufbau- unter die Oberfläche des Sumpfes erstreckt, und ein .Druckminderungsventil
aufweist, wobei der zweite Behälteraufbau eine langgestreckte Form hat,-wobei der: Kernreaktor,
der erste Behälteraufbau und der Wassersumpf an dem einen Ende des zweiten Behälteraufbaues
angeordnet sind und wobei das Druckminderungsventil sich an dem dazu entgegengesetzten
Ende des zweiten Behälteraufbaues befindet, nach Patent 1 267 760, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stau-, Prall- oder Leitvorrichtung, welche die Mediumströmung vom zweiten Behälteraufbau
her über das Druckminderungsventil verlaufen läßt, vorgesehen ist und daß die Stau-,
Prall- oder Leitvorrichtung einen zweiten Entlüftungsweg aufweist, welcher sich vom unteren Bereich
des zweiten Behälteraufbaus nach dem Druckminderungsventil hin erstreckt.
2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Entlüftungsleitung
aus dem Raum in einer hohlen Wand des zweiten Behälteraufbaus besteht und daß der Eintritt von
Gas oder Dampf in die zweite Entlüftungsleitung über Lüftungsdurchlässe vor sich geht, die im unteren
Bereich der Wand angeordnet sind.
3. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckminderungsventil
eine dritte Entlüftungsleitung aufweist, die sich vom zweiten Behälter in eine'Wassermasse
erstreckt, welche sich außerhalb des zweiten Behälteraufbaus befindet und so vorgesehen ist, daß
die hydraulische Saugwirkung überschritten wird, wenn der Druck innerhalb des zweiten Behälteraufbaus
auf einen vorgegebenen Wert ansteigt, wodurch der zweite Behälter über die Wassermasse
zur Atmosphäre hin entlüftet wird. .
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