DE1589749A1 - Einrichtung zum Schutz einer in unmittelbarer Naehe einer Hochtemperatur-Heizquelle vorgesehenen Schale - Google Patents

Einrichtung zum Schutz einer in unmittelbarer Naehe einer Hochtemperatur-Heizquelle vorgesehenen Schale

Info

Publication number
DE1589749A1
DE1589749A1 DE19671589749 DE1589749A DE1589749A1 DE 1589749 A1 DE1589749 A1 DE 1589749A1 DE 19671589749 DE19671589749 DE 19671589749 DE 1589749 A DE1589749 A DE 1589749A DE 1589749 A1 DE1589749 A1 DE 1589749A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shell
coolant
plates
support wall
thermal barrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19671589749
Other languages
English (en)
Inventor
Hench John E
Friis Ronald W
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
European Atomic Energy Community Euratom
Original Assignee
European Atomic Energy Community Euratom
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by European Atomic Energy Community Euratom filed Critical European Atomic Energy Community Euratom
Publication of DE1589749A1 publication Critical patent/DE1589749A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/02Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
    • G21C15/12Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices from pressure vessel; from containment vessel
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C11/00Shielding structurally associated with the reactor
    • G21C11/08Thermal shields; Thermal linings, i.e. for dissipating heat from gamma radiation which would otherwise heat an outer biological shield ; Thermal insulation
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C11/00Shielding structurally associated with the reactor
    • G21C11/08Thermal shields; Thermal linings, i.e. for dissipating heat from gamma radiation which would otherwise heat an outer biological shield ; Thermal insulation
    • G21C11/083Thermal shields; Thermal linings, i.e. for dissipating heat from gamma radiation which would otherwise heat an outer biological shield ; Thermal insulation consisting of one or more metallic layers
    • G21C11/085Thermal shields; Thermal linings, i.e. for dissipating heat from gamma radiation which would otherwise heat an outer biological shield ; Thermal insulation consisting of one or more metallic layers consisting exclusively of several metallic layers
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C11/00Shielding structurally associated with the reactor
    • G21C11/08Thermal shields; Thermal linings, i.e. for dissipating heat from gamma radiation which would otherwise heat an outer biological shield ; Thermal insulation
    • G21C11/086Thermal shields; Thermal linings, i.e. for dissipating heat from gamma radiation which would otherwise heat an outer biological shield ; Thermal insulation consisting of a combination of non-metallic and metallic layers, e.g. metal-sand-metal-concrete
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/02Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
    • G21C15/10Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices from reflector or thermal shield
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Description

PA TENTAN WA"L TE
tg. J&ic/iardf ^nüäer-J&örner- 1589749
PATENTANWALT DIPL-ING. R. MtJLLER-BORNER PATENTANWALT DIPL-ING. HANS-H. WEY
B E RLI N-DAHLEM 33 · PO D BI ELS KIALLEE 68 8 MÖNCHEN 22 · Wl D E N M AYE R STRAS S E 4?
TEL. 03Π . 762907 . TELEGR. PROPINDUS ■ TELEX 0184057 TEL. 0811 · 225585 . TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0524244
20 116/7 Berlin, den 13· Oktober 1967
EUROPÄISCHE ATOMGEMEINSOHAi1T
(EURATOM)
B R Ü SS E L
Einrichtung zum Schutz einer in unmittelbarer Nähe einer Hochtemperatur-Heizquelle vorgesehenen Schale
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz einer in unmittelbarer Nähe einer Hochtemperatur-Heizquelle vorgesehenen aus einem Material hergestellten Schale, welches durch die hohe Umgebungstemperatur Beschädigungen unterworfen ist.
Derartige als Druckschalen dienende Schalen enthalten als Hochtemperatur-Heiζquelle den Kern eines Reaktors und sind im allgemeinen aus hochfestem Stahl oder legiertem Stahl gebaut, damit sie sowohl dem Druck als auch der hohen Temperatur widerstehen, unter denen die Reaktoren arbeiten.
In mancher Hinsicht ist vorgespannter und verstärkter Beton ein idealer Werkstoff als Druckschale für die Aufnehme des Kerns eines Reaktors, die billig und leicht hergestellt werden kann und sich außerdem als Strahlenschutz anbietet sowie hohe Festig-
00 9824/ 0261
keiten als zusätzliches Merkmal aufweist. Dagegen ist es be- . kannt, daß armierter Beton den hohen Temperaturen aus dem Kernbereich eines Reaktors nicht widerstehen kann, ohne ernsthafte Verluste der Festigkeit des verstärkenden oder des armierenden Stahls zu haben oder Verluste in der Festigkeit des Betons selbst durch Wassereinwirkung oder andere Schaden, die durch Überhitzung verursacht werden. Zusammengefaßt kann ausgeführt werden, daß durch TemperaturSchwankungen Risse und Ausbrüche im Beton und durch Temperaturunterschiede Zerstörungen des Zements und des Armierungsstahls verursacht werden. Ferner werden durch den Temperaturgradienten in der Betonwand unterschiedliche Ausdehnungen in der Betonmasse ausgelöst, die Spannungen und Druckbeanspruchungen hervorrufen sowie die Möglichkeit der Rißbildung mit sich bringen.
Die Temperatur, bei der diese Probleme auftreten, beginnt bei 65,5° G» so daß im vorliegenden Fall Siedewasser-, Druckwasser-, Überhitzer-, mit Helium und Natrium oder mit Flüssigmetall gekühlte Reaktoren, deren Kühlmittel-Eingangstemperaturen über 65ί5° 0 liegen, bereits gefährdet sind, weil die Temperaturgrenze für einwandfreien Beton überschritten wird. Unter diesen Umständen ist die· Kühlung einer aus Beton hergestellten Druckschale wesentlich.
Dabei ist es wichtig, daß das Kühlsystem eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die Oberfläche der Bruckschale zur Folge hat und daß Unregelmäßigkeiten der Temperatur soweit ausgeschlossen sind, daß der Beton und seine Armierung nicht unzulässig beansprucht werden.
009824/0261 bad
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kühlsystem für verspannte und armierte Druckschalen aus Beton zu erstellen, bei denen eine gleichmäßige Temperaturverteilung längs der inneren Oberfläche der Druckschale erreicht wird. Dabei soll die Temperatur unter dem Wert gehalten werden, der keine schädlichen Auswirkungen auf den armierten Beton zuläßt. Weiterhin soll das Kühlsystem geeignet sein, eine besonders hohe Kühlwirkung an solchen Stellen der Innenseite der Druckschale zu erzielen, die durch den Reaktoreinbau mit überdurchschnittlichen Temperaturen beaufschlagt v/erden.
Das Kühlsystem soll darüber hinaus im Eeaktorbau Anwendung finden, bei dem ein Heißdampferzeuger ohne spezielle Wärmetauscher betrieben wird und bei dem nur wenige Leitungen, Pump en oder andere Kühlkreiskomponenten verwendet werden. Schließlich soll das Kühlsystem die Wärmeverluste weitestgehend herabsetzen.
Dementsprechend besteht die Erfindung darin, daß eine thermisehe Barriere zwischen der Heizquelle und der Innenwandung der Schale vorgesehen ist, die eine die Heizquelle umfassende und senkrecht stehende Trägerwand aufweist, an deren Innenseite in gleichmäßigen parallelen Abständen in einem spitzen Winkel nach oben gerichtete und zur Wärmeströmung geneigte Platten mit ihren Längsseiten befestigt sind derart, daß die Bäume zwischen den Platten Verbindungswege für die Zuführung von Kühlflüssigkeit zur Kühlflüssigkeit der Heizquelle bilden.
009824/0261
Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die eingangs beschriebenen Probleme durch den Einsatz einer thermischen Barriere in einer speziellen Ausbildungsform gelöst werden, wobei das Kühlmittel des Reaktors als Isolation und gleichzeitig für die Umkehr der Richtung des Wärmeflusses ausgenutzt wird. Das Kühlsystem nach der Erfindung ist außerdem einstellbar auf besonders gefährdete Abschnitte, in denen höhere Temperaturen als die durchschnittl—ichen auftreten.
Die Erfindung wird in ihren Einzelheiten in der folgenden Beschreibung und schematisch in den Zeichnungen ausführlich wiedergegeben.
Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen typischen Kernreaktor für die Dampferzeugung, wobei die Beziehungen zwischen der Druckschale aus Beton, dem Stshlpanzer, der Ausbildung der thermischen Barriere nach der Erfindung und dem Reaktorkern dargestellt sind. In Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt der thermischen Barriere mit Einzelheiten ihrer Konstruktion wiedergegeben, und in Fig. 3 wird in einer Vergrößerung eines der strömungsregulierenden Mittel in Verbindung mit Teilen nach Fig. 2 gezeigt. Die Fig. 4- beinhaltet eine andere Ausbildungder thermischen Barriere nach der Erfindung, bei der keine Vorkehrungen für einen Durchfluß des Kühlmittels getroffen sind.
Vorteilhafterweise kann das Kühlsystem nach der Erfindung in einem Kernreaktor angewendet werden, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Der dargestellte Reaktor ist ein Siedewar-ser-Reaktor, aber es
00982^/0261
ist leicht einzusehen, daß das Kühlsystem nach der Erfindung auch bei anderen Reaktortypen verwendet werden kann, d. h. bei Überhitzer-, bei mit flüssigem Metall oder mit Gas gekühlten Reaktoren.
Grundsätzlich enthält der Reaktor und das Kühlsystem drei Baugruppen: die Druckschale, die thermische Barriere mit Kühlsystem und den Reaktorkern.
Die Druckschale wird, kurz gesagt, aus einer unteren Betonschale 11, die innen mit einer undurchdringlichen Panzerhülle 12 abgedeckt ist, und durch einen Deckel 13 gebildet, wobei die Panzerhülle 12 an der Betonschale 11 mit Bolzen oder Klammern oder ähnlichen Mitteln (nicht gezeichnet) befestigt ist. Der Deckel ist an seiner Innenseite im Abstand zur Panzerhülle 12 mit einem Ririgflansch 14 versehen, der an der oberen Stirnseite 15 cLer thermischen Barriere 16 anliegt. Der Flansch 14 und die Stirnseite 15 verhindern ein übermäßiges Ausströmen der Kühlflüssigkeit aus der Spitze des vollgefüllten Ringraumes 23· Die thermische Barriere 16 liegt dessen ungeachtet sowohl im Dampf- als auch im, iTüssigkeitsbereich. Die Strömung kann entsprechend den hydrostatischen Bedingungen eingestellt werden, was berechnet werden kann.
ο Entsprechend der Wirkungsweise des Kühlsystems kann der verstärko
te oder vorgespannte Beton der Druckschale in Verbindung mit der
^ üblichen Technik und den Sicherheitsbedingungen entworfen sein, ο besondere im Hinblick auf den eingeschlossenen Druck und die σ> Umgebungstemperatur, d. h. gewöhnlich unter maximalen Betriebs-
temperaturen von 65,5
Die thermische Barriere 16, die noch in Einzelausschnitten vergrößert gezeigt wird, besteht aus einer Vielzahl an einer Trägerwand seitlich verlaufender, in einem Winkel zur Strömungsrichtung der Wärmeenergie aus der Heizquelle, d. h. dem Kern des Reaktors, mit Zwischenraum angebrachter koaxxialer Platten 50, wobei die Trägerwand 21 den vollen Innenumfang des Druckkessels umfaßt. Zwischen der Plattenanordnung der thermischen Barriere 16 und der Panzerhülle 12 sind Abstandsstreben 22 eingesetzt, die einen Ringraum definieren. Durch in den Abstandsstreben vorgesehene öffnungen wird eine freie Strömung der Kühlflüssigkeit im Ringraum 23 gewährleistet, Die Kühlflüssigkeit wird über die Leitung 25 durch die Kühlmittelpumpe 24 in den Ringraum 23 gepumpt.
Im Kernabschnitt des Reaktors befindet sich der Kern 30 vertikal gerichteten Kühlkanälen 31, die in üblicher Anordnung zwischen den Brennstoffstäben (nicht gezeichnet) und den Steuerstäben (nicht gezeichnet) verlaufen. Der Kern 30 ist konzentrisch im Kernbehälter 32 eingesetzt, der eine untere tragende Grundplatte 33 aufweist. Am unteren Ende des Kerns 30 ist eine den Kern selbst tragende Platte 34- vorgesehen, die am Kernte^ halter 32 befestigt ist und mit der Grundplatte 33 den geschlos^ senen Raum 36 bildet. Durchbrüche 37 in der den Kern tragenden Platte 34 erlauben den Durchtritt des Kühlmittels aus dem Raum 36 in die Kanäle 31 des Kerns 30. Die tragende Grundplatte 33 ist unter Freilassung des Raumes 38 unterhalb des geschlossenen
009824/0261
Raumes 36 seitlich an der Panzerhülle 12 befestigt. Dieser Baum 38 wird mit Kühlflüssigkeit aus der Leitung 39 versorgt und dient zur thermischen Isolierung des Bodens der Reaktorschale. Eine entsprechende Kühlung der Reaktorschale 11 erfolgt durch im Abstand zur Panzerhülle 12 eingebettete Kühlrohre. Der obere Teil der Reaktorschale 11, der nicht in direktem Kontakt mit dem Raum 23 steht, kann auf gleiche Weise gekühlt werden. Tatsächlich ist eine solche Kühlung für die Ausführung der Erfindung nach Fig. 4 erforderlich.
Die Einspeisung des Kühlmittels in den Kern 30 erfolgt über eine Reihe von Strahlpumpen 41, die um den Reaktorbehälter 32 herum verteilt sind. Das Kühlmittel fließt in den Kern 30 nicht nur von einer Kühlmitteleinspeisung (nicht gezeichnet) außerhalb des Reaktors,wie durch die Pfeile 42 durch die Leitung 43 angedeutet wird, sondern auch von dem im Reaktor befindlichen Kühlmittel, dessen Höhenstand durch die Linie 17 festgelegt ist, in die Strahlpumpen 41, was durch die Pfeile 44 erläutert wird. Das so zusammengefaßte Kühlmittel tritt an dem mit dem Pfeil 45 gekennzeichneten Durchbruch in den geschlossenen Raum 36, vermischt sich mit dem dort vorhandenen Kühlmittel, bevor es durch die öffnungen 37? angezeigt durch die Pfeile 46, tritt, in Dampf umgewandelt wird und an der Spitze des Kerns 30 austritt, was durch die Pfeile 47 angezeigt ist. Der Dampf über der Höhenstandslinie 17 wird über mehrere oberhalb der Linie 17 endende Leitungen 48 durch den unteren Kessel 11, wie die Pfeile 49 zeigen, gebracht und zur Energieerzeugung aungenutzt (nicht gezeichnet).
009824/0261
EAD ORSC
An Einzelheiten enthält die thermische Barriere und das Kühlsystem eine Reihe mit Zwischenraum angeordneter Platten 50, die nach oben gerichtet sind und in einem Winkel zur ßtrömungsrichtung der Wärme aus dem Kern 30 an einer senkrecht stehenden Trägerwand 21 befestigt sind, wobei diese Anordnung um den Kern 30 herumläuft, und zwar zwischen Kern und Druckschale 11. Die Platten 50 sind konzentrisch unter einem solchen Winkel angebracht und dabei von einer solchen Breite, daß mehr als eine Platte sich zwischen der Heizquelle und der Trägerwand- 21 überlappen, so daß die Wärmeströmung aus der Heiaquelle aufgefangen wird, bevor sie die Trägerwand 21 und die Druckschale 11 erreicht. Die Zwischenräume zwischen aen Platten 50 sind so groß, daß Strömurigskanäle 51 entstehen.
Insbesondere zeigt die Fig. 2 die vorstehend beschriebene Ausführung mit den zum Kern des Reaktors offenen oberen Enden der Strömungskanäle 51·> die unten an der Trägerwand 21 enden, wobei jeder Kanal eine Reihe von. die Strömung regulierenden Mitteln 52 auf v/eist, die in der Trägerwand angebracht sind.
In Fig. 3 v/erden diese Mittel 52 vergrößert wiedergegeben. Sie enthalten eine Eintrittsöffnung 5^ und eine Mündung 55> die als Bohrungen in einem Gewindestück 57 ausgebildet sind, das auswechselbar ist. Ein Sechskant oder eine ähnliche greifbare Form erlaubt mittels eines Werkzeuges oder Schlüssels das Auswechseln (nicht gezeichnet) der Strömungsregulierenden Mittel.
0 Q 9 8 2 A / 0 2 6 1 LAD
Wi3 schon beschrieben :;urde, ist die thermische Barriere 16 nach der Erfindung in einem Abstand zur Panzerhülle 12 angeordnet, so daß der geschlossene Kaum 23 entsteht, in der) das Kühlmittel über die Leitung 25 von den Pumpen 24- eingeführt wird, so daß der Druck im Raum 23 größer ist als der Druck im Kernbereich des Reaktors auf der anderen Seite der Barriere 16. Die.·?ο Bedingungen und Anordnungen haben praktisch einen .Kühlmittelseh:! Ld zur Folge, der in einem Winkel zur Sichtung der Wärmeströmung durch die Barriere 16 hindurchtretend aufgeteilt ist (in einer praktischen Ausführung senkrecht zur thermischen Barriere Ib), so daß das Kühlmittel zwischen den Platten 50 zwei Erfordernisse erfüllt: 1. Kühlung der Platten 50 und der Druckschale 11, 2. Rückführung der Wärme in den Kerriabschnitt durch die Wirkung der Strömung in den Kanälen 51· Die Betriebstemperatur des Kerns liegt dabei bei 283-3" G mit einem Kühlv/a as erdruck von 0,0703 kg/:m~.
Der Raum 23 ist '/ollkommen abgeschlossen, so daß das Kühlmittel durch die thermische Barriere 16 hindurchtreteri muß. Der untere Teil des Raumes 23 wird durch die tragende Grundplatte 33 abgedichtet, die an der Panaerhülle 12 befestigt ist, sowie durch den unteren Flansch 18 an der thermischen Barriere 16, der gleichzeitig die Barriere abdichtet. Der obere Teil des Raumes 23 wird durch den Ringflansch 14- am Deckel 13 abgedichtet sowie durch den oberen Flansch 15 an der thermischen Barriere
Es muß darauf geachtet werden, daß die Höhenstandslinie 17 nicht in der Nähe des oberen Flansches 15 an der thermischen Barriere 16 geholten wird. Unter der Wasserlinie 17 ist der Differenz-
009824/0261 b— o.»-
druck gegenüber der Barriere 16 konstant. Durch die Druckdifferenz an beiden Seiten der Barriere 16 wird die Wasserlinie in den-Platten und-im Raum 23 höher sein als die Wasserlinie Die Druckdifferenz reicht aus, um die Wasserlinie im Raum 23 bis zum Deckel 13 ansteigen zu lassen. Durch Justierung über die Strömungsregulierenden"Mittel 52 kann die Strömung im Dampfbereich gleich derjenigen im Flüssigkeitsbereich eingestellt werden, nämlich durch verschiedene Differeiizdrucke. Die Strömung aus den Kanälen 51? üe im Dampf bereich enden, werden dann unter die Wasserlinie 17 gedrückt.
Zum Betrieb des Kühlsystems nach der Erfindung wird das Kühlmittel über angetriebene (nicht gezeichnet) Kühlmittel-Speisepumpen 24 und Leitungen 25 in den geschlossenen Raum 23 gepumpt. Pas Kühlmittel strömt über verschiedene Yerteileröffnungen aus der Leibung 25 an den "/erschiedenexi Sbellen in den Raum 23? wodurch eine gleichmäßige Temperaturverteilung gesichert, ist. Aus dem Raum 23 tribt das Kühlmittel in die thermische Barriex'e 16 ein, und zwar durch die Einströmöffnungen ^1V und Mündungen 55 eier vielen strömungsregulierenden Mittel 52 in der Trägerwand 21. Das Kühlmittel fließt dann durch die Kanäle 51? wirksam als Wärmeisolator und.Wärmeträger durch die steigende Temperatur in der Zeit bis zum Erreichen des oberen Endes der Kanäle 51? so daß die Temperatur des Kühlmittels im Kernabschnitt erreicht ist.
Die Höhe der Kühlwirkung der Barriere 16 ist eine Funktion der Temperaturdifferenz zwischen beiden Seiten der Barriere, der
- 00982A/0281
Größe der Mündung 55 und der Druckdifferenz längs der Barriere. Die Höhe der Temperatur längs und um die Barriere herum kann durch die Anbringung der strömungsregulierenderi Mittel 52 in entsprechender Anzahl leicht geregelt werden, deren Mündungen in Abhängigkeit von der Heizung oder der Kühlung kurzer oder langer ausgebildet werden. Entsprechend den auftretenden Wärmespitzen in der Barriere, die von der Geometrie und dem Aufbau des Eeaktorkerns abhängig sind, kann der Kühlmittelfluß verstärkt oder herabgesetztWerden, wodurch ein Temperaturunterschied in der Druckschale 11 vermieden wird. Der gesamte KühlmittelfIuB-kann durch die Antriebsmittel (nicht gezeichnet) der Pumpe 24· geregelt werden, in-dem die Antriebsleistung vergrößert oder verkleinert wird.
Eine'zweite Einrichtung nach der Erfindung wird in Fig. 4 wiedergegeben. Sie enthält die gleichen Elemente wie die in Fig. in Einzelheiten beschriebene Einrichtung mit dem Unterschied, daß die Trägerv;and 21 nach Fig. 2 durch eine tragende Panserhül-Ie 27 in Fig. 4 ersetzt ist. Der geschlossene Raum 23 -zwischen der Barriere und der Panzerhülle 12 (Fig. 2) ist v/eggelassen. Das Kühlmittel aus dem früheren Raum 23 wird nunmehr in einer Vielzahl von Kühlmittelschlangen 40 aufgenommen, welche nach dieser Einrichtung auf der gesamten inneren Oberfläche der Druckschale 11 vorgesehen sind und die somit in wärmeleitender Beziehung zur tragenden Panzerhülle 27 stehen. Das durch die Kühlschlangen 40 strömende Kühlmittel wird durch die Wärmeenergie aufgeheizt, die durch die Barriere 16 hindurchtritt, die wiederum mit Platten 50 und entsprechenden Zwischenräumen 51
OQ9 824/ 0 26 1
um den Reaktorkern herum bestückt ist, und zwar entweder über separate Leitungen (nicht gezeichnet) oder über das Speisewassersystem (nicht gezeichnet).
Bei Betrieb dieser Einrichtung 'befindet sich das Kühlmittel für den Reaktorkern in den Zwischenräumen 51 cLer Platten 50. Diese Zwischenräume sind so.eng angeordnet, daß sie eine mögliche Übertragungsströmung weitgehend reduzieren, so daß die Wärme- , übertragung durch die Barriere 16 und die mit Zwischenräumen angeordneten Platten im weεentliehen durch Wärmeleitung erfolgt. Für Siedewasserreaktoren sind die Abstände der Platten nicht größer als 6,35 mm zu wählen. In dieser Ausbildung wirkt das Kühlmittel zunächst als thermische Isolation. Das Kühlmittel, das durch die Kühlschlangen 40 strömt, hat eine solche Temper ratur, daß die durch die Barriere tretende thermische Energie aufgenommen wird, aber zur gleichen Zeit die Temperatur im Beton der Druckschale 11 auf einer solchen Höhe hält, daß der Beton oder das ihn verstärkende Material keinen Schaden erleidet.
Als Beispiel einer typischen Barriere nach der Erfindung, wie sie in Fig. 2 gezeigt wird, seien an Hand der nachstehenden Tabelle I die wichtigsten Daten für einen Siedewasserreaktor aufgezeigt.
Tabelle I
Kerntemperatur 283,3° 0
Temperatur im geschlossenen '
Raum 23 ' 60° 0
Winkel der Platten 50 zur
Vertikalen 5° P-r
00 9-8 2 4/026 1 b
Dicke der Platten Werkstoff Raum zwischen, den Platten
'Strömungsgeschwindigkeit zwischen den Platten
Höhe der Platten
0,508 mm nicht rostender Stahl 2,54 mm
244 kg/h/m der-Eesseiwand 0,915 m
Die vorstehend in Einzelheiten beschriebenen. Anordnungen schränken v/eitere Ausführungen der Erfindung nicht ein, sofem bei diesen vom Erfindungsgedanken und vom Inhalt bzw. Prinzip der Erfindung Gebrauch gemacht wird. Somit ist die Erfindung in Verbindung mit der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen nicht auf, die hier wiedergegebenen Beispiele begrenzt.
Patentansprüche x . ^. ,.,,,τ
00 9 8 247026

Claims (7)

PATENTANWALTS SSictard' ^/ffüffer-JSorneT' 1589749 \ \~7ia.ns->SrCeinricn ^rrei ENTANWALf DlPL-ING. R. MQLLtR-BORNER " Stm P ATE N TAN W A LT D I P L.-1 N G. H AN S - H. WEY ERLI N-DAHLEM 33 · PO DBI E LS KIAlLE E «8 *7 8MONCHEN22-WIDENMAYERSTRASSE49 · 742907 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0184057 TEL. 0811 · 225585 · TElEGR. PROPINDUS · TELEX 0521244 116/7, Berlin, den 13. Oktober 196? EUROPlISCfIE ATOMGEMEEίίSCHAFT (EURATOM) BRÜSSEL Patentansprüche
1. 'Einrichtung-zum Schub2 einer in unmibbeibarer iiahe einer Hochbemperatur-HeizquelLe vorgesehenen aus einem Material hergestellten Schale, welches durch die hohe Umgebungstemperatur Beschädigungen unterworfen ist, dadurch gekennzeichnet",' daß eine thermische Barriere (16) zwischen der Heiaquelle (JO) und der Innenwanduiig der Schale (H)' vorgesehen Ist, die eine die Heisquelle umfassende und senkrecht stehende Trägerwand (21) aufweist, aii deren Innenseite in gleichmäßigen parallelen Abständen in einem spitzen Winkel nach, oben gerichtete und zur Wärmeströmung ge- ■ neigte Platten C50) mit"ihren Längsseiten befestigt sind derart, daß die Baume (51) zwischen den Plab'ben Verbindungswege 'für "die" Zuführung von Kühlflüssigkeit zur Kühlflüssigkeit der Heizquelle bilden» -
Q 0 9 8 2 4 /, 0.2:6 1 . ;
IS
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Barriere (16) unter Freilassung eines geschlossenen Raumes (23) gegenüber, der Innenseite der Schale (11) aufgestellt ist, daß die Trägerwand (21) Verbindungsleitungen (55) zwischen dem geschlossenen Raum und dem Raum zwischen den an der Trägerwand "befestigten Platten (50) enthält, so" daß Kühlflüssigkeit aus dem geschlossenen Raum in den Plattenzwischenraum zirkuliert*
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (50) an der Trägerwand (21) nach Art einer Vielzahl mit Zwischenraum ineinander gesteckter aufrechtstehender Kegelstumpfhüllen angeordnet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht angeordnete Trägerwand (21) eine undurchdringliche Panzerhülle ist, die gegenüber der Innenwand der Schale (11) aufgestellt und als thermische Barriere (16) ausgebildet mit Kühlmitteidurchlässen auf ihrer, gesamten Oberfläche versehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch, die parallelen Abstände der Platten (50) definierten Kühlmittelwege einen solchen Querschnitt aufweisen, daß eine Übertragungskühlung im wesentlichen reduziert wird und die Wirkungsweise der thermischen Barriere (.16) bei der Übertragung der Wärme aus der Heizquelle (30) in ihren Werkstoff verbessert wird* .
COPY - ■*-■ 0Q982W0261
6. Einrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Heizquelle (30) der Kern eines Siedev/asserreaktors ist-und daß die Zwischenräume zwischen den Platten (50) eine. Veite im Bereich von 2,5^ his 6,35 mm aufweisen.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu Schäden neigende Material der Schale (11) vorgespannter und armierter Beton ist.
009824/0261
Leerseite
DE19671589749 1966-11-21 1967-10-13 Einrichtung zum Schutz einer in unmittelbarer Naehe einer Hochtemperatur-Heizquelle vorgesehenen Schale Pending DE1589749A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US596016A US3357890A (en) 1966-11-21 1966-11-21 Pressure vessel thermal insulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1589749A1 true DE1589749A1 (de) 1970-06-11

Family

ID=24385656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19671589749 Pending DE1589749A1 (de) 1966-11-21 1967-10-13 Einrichtung zum Schutz einer in unmittelbarer Naehe einer Hochtemperatur-Heizquelle vorgesehenen Schale

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3357890A (de)
BE (1) BE705695A (de)
DE (1) DE1589749A1 (de)
LU (1) LU54821A1 (de)
NL (1) NL6713420A (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1516058A (fr) * 1966-12-23 1968-03-08 Ind Atomique Socia S A Soc Pou écran thermique pour enceinte chauffante
US3497421A (en) * 1968-01-15 1970-02-24 Commissariat Energie Atomique Shielded enclosure providing resistance to high temperatures and pressures
US3864209A (en) * 1970-04-21 1975-02-04 Westinghouse Electric Corp Inlet flow oscillation damper for a nuclear reactor
FR2283517A1 (fr) * 1974-08-30 1976-03-26 Commissariat Energie Atomique Dispositif de protection thermique de la cuve d'un reacteur nucleaire a neutrons rapides
US4069102A (en) * 1975-11-25 1978-01-17 Westinghouse Electric Corporation Nuclear core region fastener arrangement
GB1568027A (en) * 1978-01-27 1980-05-21 Nuclear Power Co Ltd Liquid metal cooled fast breeder nuclear reactors
GB1546331A (en) * 1977-02-04 1979-05-23 Nuclear Power Co Ltd Liquid metal cooled fast breeder nuclear reactors
DE2750968C2 (de) * 1977-11-15 1979-03-29 L. & C. Steinmueller Gmbh, 5270 Gummersbach Hochtemperatur-Gasaustritt in Rohrbündelform aus einem vorgespannten Druckbehälter in GuB- oder Betonbauweise
US4326920A (en) * 1979-04-23 1982-04-27 Electric Power Research Institute, Inc. Nuclear reactor including a reactor vessel and technique for supporting the latter
IT1252274B (it) * 1991-11-19 1995-06-08 Ansaldo Spa Coibentazione per superfici in genere, immerse in un fluido
US5454426A (en) * 1993-09-20 1995-10-03 Moseley; Thomas S. Thermal sweep insulation system for minimizing entropy increase of an associated adiabatic enthalpizer
FR2732153B1 (fr) * 1995-03-22 1997-06-13 Framatome Sa Dispositif d'assemblage de deux plaques du cloisonnement du coeur d'un reacteur nucleaire

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA701713A (en) * 1965-01-12 Johns-Manville Corporation Thermal insulating structure
CH286658A (de) * 1950-11-09 1952-10-31 Sulzer Ag Verfahren zum Nutzbarmachen von Atomenergie und Atomreaktor zum Durchführen des Verfahrens.
BE548285A (de) * 1955-05-31 1900-01-01
GB891353A (en) * 1958-03-04 1962-03-14 Babcock & Wilcox Ltd Improvements in or relating to thermal insulation
BE633085A (de) * 1962-05-30
FR1408372A (fr) * 1964-07-03 1965-08-13 Soc Indatom Barrière thermique

Also Published As

Publication number Publication date
US3357890A (en) 1967-12-12
NL6713420A (de) 1968-05-22
BE705695A (de) 1968-03-01
LU54821A1 (de) 1968-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3210745C2 (de)
DE19521074A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit einer luftgekühlten Reaktoranlage
DE1764140A1 (de) Brutreaktor
DE1589749A1 (de) Einrichtung zum Schutz einer in unmittelbarer Naehe einer Hochtemperatur-Heizquelle vorgesehenen Schale
DE2432131A1 (de) Notkuehleinrichtung fuer einen kernreaktor
DE2647458C2 (de) Anordnung zur Kühlung von Befestigungsschrauben
DE1514462A1 (de) Brennelement fuer Kernreaktoren
DE2318892B2 (de) Wärmetauscher
DE2719613A1 (de) Gasgekuehlter hochtemperatur- kernreaktor
DE2040497A1 (de) Brennstoffanordnung fuer einen Kernreaktor
DE3526035A1 (de) Kuehlmittel-rezirkulationssystem fuer einen kernreaktor
DE3917940A1 (de) Wassergekuehlter kernreaktor
DE1957701A1 (de) Steuersystem fuer Kernreaktoren
DE2733057A1 (de) Vorrichtung zum waermetausch bei salzschmelzenreaktor
DE2249581A1 (de) Waermetauscher
DE2537980C2 (de) Einrichtung zur Verringerung der Konvektionsströme im Inneren eines Kernreaktorbehälters
CH671851A5 (de)
DE2240067C3 (de) Kernenergie-Anlage in dezentralisierter Kompaktbauweise
DE2316066A1 (de) Kernreaktor, insbes. druckwasserreaktor
DE1764057B1 (de) Fluessigkeitsgekuehlter kernreaktor
DE3730656A1 (de) Kernreaktor in modulbauweise
DE2407366A1 (de) Dampferzeuger
DE2336146A1 (de) Dampferzeugende kernreaktoranlage
DE1464849B1 (de) Atomkernreaktoranlage
DE1183605B (de) Siedewasserreaktor mit integraler Dampfueberhitzung