DE1802538C3 - Circulator for the cooling gas of a nuclear reactor - Google Patents

Description

rerscits über Zwischenglieder (38) mit einem 20 Druckgefäß abgeteilten Motorraums anzuordnen, drehbar an der Trennwand (24) angeordneten Diese Aufgabe lost die Erfindung dadurch, daßto arrange rerscits via intermediate links (38) in the engine compartment divided into a pressure vessel, rotatably arranged on the partition (24) This object is achieved by the invention in that

zentrischen Ring (35) verbunden sind, der ein der ringförmige Einlaß des Gebläscs\inmittelbar ne-Zahnsegment (36) aufweist, das mit einem Ritzel ben der Trennwand angeordnet ist und die Schaufel-(37) in Eingriff steht, das seinerseits über Getrie- zapfen der VerstelleiH'-haufeln durch die Trennwand beglicder (22, 41, 43) und einer axial durch den 25 liindurchtreten, wobei die Verstellung der Schaufeln Motorraum (13) nach außen geführten Antriebs- über an den Schaufclzapfcn befestigte radiale Hebelcentric ring (35) are connected, the one of the annular inlet of the Gebläscs \ inmittelbar ne-tooth segment (36), which is arranged with a pinion ben the partition and the shovel (37) is in engagement, which in turn via gear pins of the adjustment blades through the partition beglicder (22, 41, 43) and one axially through the 25, with the adjustment of the blades Engine compartment (13) outwardly guided drive via radial levers attached to the Schaufclzapfcn

erfolgt, die ihrerseits über Zwischenglieder mit einem drehbar an der Trennwand angeordneten zentrischen Ring verbunden sind, der ein Zahnsegment aufweist, das mit einem Ritzel in Eingriff steht, das seinerseits über Getriebeglieder und einer axial durch den Motorraum nach außen geführten Antriebswelle übertakes place, which in turn via intermediate links with a rotatably arranged on the partition wall centric Ring are connected, which has a tooth segment which is in engagement with a pinion, which in turn Via gear members and a drive shaft axially guided to the outside through the engine compartment

welle (42) über einen Stellantrieb (46) angetrieben wird.shaft (42) is driven by an actuator (46).

Die Erfindung bezieht sich auf einen Umwälzer fürThe invention relates to a circulator for

d i Dkfß einen Stellantrieb angetrieben wird.d i Dkfß an actuator is driven.

g Der Vorteil der Erfindung ist vor allem darin zug The advantage of the invention is mainly in it

«las Kühlgas eines Kernreaktors, der ein Druckgefäß 35 sehen, daß die Stelleinrichtung für die Verstelleitaus Beton besitzt, mit einem mit seinen Gasführun- schaufeln mit in der Durchbohrung der Betonwand gen im Druckgefäß angeordneten Gebläse, das einen des Druckgefäßes angeordnet ist und dort ihrt:n Plat/, ringförmigen Gaseinlaß mit darin befindlichen Ver- im abgekapselten Motorraum auf der Außenseite der Stelleitschaufeln hat, und einem Motor, der in einem Trennwand zwischen dem Druckgefäßinnem und durch eine Durchbohrung der Betonwand des Druck- 40 dem Motorraum hat. Daher ist sie nicht den hohen gcfäßcs gebildeten Raum angeordnet ist, welcher Temperaturen im Innern des Druckgefäßes ausgelie- ?um Innern des Druckgefäßes hin durch eine Trennwand abgeschirmt ist.«Read the cooling gas of a nuclear reactor, the pressure vessel 35, that the control device for the adjustment Concrete possesses, with one with its gas guide vanes in the through-hole of the concrete wall gen in the pressure vessel arranged fan, which is arranged one of the pressure vessel and there you: n Plat /, annular gas inlet with encapsulation located therein in the encapsulated engine compartment on the outside of the Has Stellitschaufeln, and a motor that is in a partition between the pressure vessel interior and through a hole in the concrete wall of the pressure 40 to the engine compartment. Hence she is not the high one Gcfäßcs formed space is arranged, which exposed temperatures inside the pressure vessel around the inside of the pressure vessel through a partition is shielded.

Die winkelveränderlichen Verstelleitschaufcln dienen dazu, den Gasdur:hlaß verändern zu können. Sie Sind dazu im Gebläseeinlaß angeordnet und werden durch geeignete Stellglieder betätigt. Der Antrieb der Verstelleitschaufeln unterliegt erheblichen Schwierigkeiten, weil er einerseits ohne Schmierung arbeiten muß, damit das Kühlgas nicht verunreinigt wird, und weil er andererseits hohen Temperaturen ausgesetzt ist.The variable-angle adjustment blades serve to be able to change the gas flow rate. she Are arranged for this purpose in the fan inlet and are operated by suitable actuators. The drive of the Verstelleitschaufeln is subject to considerable difficulties because on the one hand it works without lubrication must so that the cooling gas is not contaminated, and because it is exposed on the other hand to high temperatures is.

Bei einer bekannten Umwälzvorrichtung (Technische Rundschau Sulzer 3/1958, Seite 66) sitz» deshalb der Antriebsmechanismus für die Vcrstelleitschaufein in einem abgekapselten Zwischenraum unmittelbar benachbart des Gebläseeinlasses, von wo den Antriebsmechanismus betätigende Stellglieder radial nach außen geführt sind. Eine derartige BauweiseIn a known circulating device (Technische Rundschau Sulzer 3/1958, page 66), »therefore the drive mechanism for the display in an encapsulated space immediately adjacent the fan inlet from where the Drive mechanism actuating actuators are guided radially outward. Such a construction

eignet sich jedoch nicht für solche Umwälzer, die un- 60 der den Reaktor umgibt und einen Gasraum II eines mittelbar in der Betonwand eines Reaktordruckge- mit dem Reaktor in Verbindung stehenden Kühlgas-however, it is not suitable for those circulators that surround the reactor and a gas space II indirectly in the concrete wall of a reactor pressure coolant gas connected to the reactor

krcislaufes bildet. Die Umwälzer saugen das Kühlgas von einem Wärmeaustauscher durch den Gasraum 11 an und fördern das Gas nach innen in eine ringförmige Gaskammer 12 innerhalb des Betonmantels und führen das Gas dem Reaktor zu. Jeder Umwälzer besitzt einen horizontalen zylindrischen Raum 13, in einer Durchgangsöffnung in der Wand 10, wo-Krcislaufes forms. The circulators suck the cooling gas from a heat exchanger through the gas space 11 and convey the gas inward into an annular gas chamber 12 within the concrete shell and feed the gas to the reactor. Each circulator has a horizontal cylindrical space 13, in a through opening in the wall 10, where-

fert und sie kann mit Schmiermitteln versorgt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß diese Schmiermittel das Kühlgas verunreinigen.ready and it can be supplied with lubricants, without the risk of these lubricants contaminating the cooling gas.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausfühiungsbeispiel mit Bezug auf die Zeichnung noch näher erläutert. Dabei istThe invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawing. It is

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgeniäßen Umwälzers,F i g. 1 is a partially sectioned side view of a circulator according to the invention,

Fig. 2 ein Querschnitt durch den neuen Umwälzer längs der Linie TI-II in F i g. I undFig. 2 is a cross section through the new circulator along the line TI-II in FIG. I and

F i g. 3 ein Querschnitt durch den neuen Umwälzer längs der Linie 11T-III in F i!'. I.F i g. 3 shows a cross section through the new circulator along the line 11T-III in F i! '. I.

In einem Kernkraftwerk mit einem von unter Druck stehendem Gas gekühlten Kernreaktor ist eine Anzahl von Hauptumwälzern für das unler Druck stehende Gas als eine über den Umfang verlaufende Reihe in der dicken Betonwand 10 angeordnet. Diese Wand 10 gehört zu dem kreisförmigen Betonmantel,In a nuclear power plant with a pressurized gas cooled nuclear reactor there is one Number of main circulators for unler pressure standing gas arranged as a circumferential row in the thick concrete wall 10. These Wall 10 belongs to the circular concrete shell,

fäßes angeordnet sind, weil man für die Stellglieder des Antriebsmechanismus der Verstelleitschaufeln zusätzliche Durchbrechungen der Betonwand vorsehen müßte.are arranged because one for the actuators of the drive mechanism of the adjustable blades provide additional openings in the concrete wall would have to.

Bei einem weiteren bekannten Umwälzer für das Kühlgas eines Kernreaktors (VDI-Z. 109, 1967, Nr. 151. bei dem auch schon der Motorraum durchIn another known circulator for the cooling gas of a nuclear reactor (VDI-Z. 109, 1967, No. 151. in which the engine compartment is already through

bei ein Zylinder 14 die Durchgangsöffnung auskleidert, einen Elektromotor 1.5, der über seine ganze Länge im Raum 13 angeordnet ist und ein Zentrifugalgebläse 16, das sich im Druckgefäß befindet und vom Innenende des Motors 15 getragen ist. Das Gebläse~ad 17 ist auf einem Ansatz 18 der Motorwellc verkeilt und das Gebläseradgehäuse weist einen ringförmigen radial verlaufenden Einlaß 19 und einen entsprechenden Auslaß 20 auf. Das Innenende des Motorgehäuses besitzt (α) eine zylindrische Passung 21f die mit Gleitsitz in der zylindrischen Bohrung 22 eines am Innenende des Zylinders 14 befestigten Stützringes 23 angeordnet ist, und (b) eine ringförmige Trennwand 24, die das Innenendc des Zylinders 14 abschließt und aus einem Mittelring 25 und einer Nabe 26 zusammengesetzt ist. Die Passung 21 und die Trennwand 24 bilden zusammen ein ringförmiges Gehäuse 27 innerhalb des Motorgehäuses. Das Gebläseradgehäuse ist ;im Mittelring 25 derart festgemacht, dall der Einlaß 19 benachbart dem Mittelring 25 liegt. Eine ringförmige Führung 23 ist mit dem Einlaß 19 und dem Auslaß 20 des Gebläscrad-· gehäuses gleich ausgerichtet und mündet in die Gaskammer 12. Sie ist am Innenende des Zylinders 14 befestigt. Die Abdichtung für das Druckgefäß besteht aus einer Abdeckkappe 29 und einem Überbrükkiingsring 30, der mit dem Suit/ring 23 zusammenwirkt, um das Innenende des Zylinders 14 gegen dir Kammer 12 und dem Gasraum 11 zu verschließen.with a cylinder 14 lining the passage opening, an electric motor 1.5 which is arranged over its entire length in the space 13 and a centrifugal fan 16 which is located in the pressure vessel and is carried by the inner end of the motor 15. The fan ad 17 is wedged on a shoulder 18 of the motor shaft and the fan wheel housing has an annular, radially extending inlet 19 and a corresponding outlet 20. The inner end of the motor housing has (α) a cylindrical fit 21f which is arranged with a sliding fit in the cylindrical bore 22 of a support ring 23 attached to the inner end of the cylinder 14, and (b) an annular partition wall 24 which closes off the inner endc of the cylinder 14 and extends from it a center ring 25 and a hub 26 is composed. The fit 21 and the partition wall 24 together form an annular housing 27 within the motor housing. The impeller housing is secured in the central ring 25 in such a way that the inlet 19 is adjacent to the central ring 25. An annular guide 23 is aligned with the inlet 19 and the outlet 20 of the fan wheel housing and opens into the gas chamber 12. It is attached to the inner end of the cylinder 14. The seal for the pressure vessel consists of a cover cap 29 and a bridging ring 30 which cooperates with the suit / ring 23 in order to close the inner end of the cylinder 14 from the chamber 12 and the gas space 11.

Eine längs des Umfangs räumlich verteilte Reihe von schwenkbaren Verstclleitschaufeln 31 ist im ringförmigen Einlaß 19 angeordnet. Drchbcweglichc Zapfen 32 an den Verstelleitschaufeln 31 treten durch den Mittelring 25 hindurch und ihre im Gehäuse 27 liegenden Innenenden stehen mit Antrieben 33 drehbar in T.'ingriff. Dies dient dem Zweck, die Vcrstellcitschaufeln im Winkel zu verstellen und hierdurch den Gasdurchsatz durch den Kühlkreislauf zu verändern. Die Antriebe 33 bestehen aus radialen Hebeln 34 am Ende der Schaufelzapfen 32, einem auf der Nabe 26 hin und her beweglich angeordneten Ring 35, der nach oben ein Zahnsegment 36 auf weist, einem Ritze! 37 in Eingriff mit dem Zahnsegment 36 und Zwischengliedern 38, die den Ring 35 mit den Außenenden der Hebel 34 verbinden, so daß eine Drehung des Ritzels 37 eine Verstellung derA row spatially distributed along the perimeter of pivotable Verstclleitschaufeln 31 is arranged in the annular inlet 19. Drchbcweglichc Pins 32 on Verstelleitschaufeln 31 pass through the center ring 25 and their in the housing 27 lying inner ends are rotatably engaged with drives 33. This serves the purpose of adjusting the adjuster vanes to adjust the angle and thereby the gas throughput through the cooling circuit change. The drives 33 consist of radial levers 34 at the end of the shovel pin 32, a on the hub 26 to and fro movably arranged ring 35, which has a toothed segment 36 upwards knows, a crack! 37 in engagement with the toothed segment 36 and intermediate links 38 which form the ring 35 connect to the outer ends of the lever 34, so that a rotation of the pinion 37 an adjustment of the

to Leitschaufeln 31 bewirkt. Der Antrieb für das Ritzel 37 besteht aus einer kurzen Welle 39, die das Ritzel trägt und drehbar in einer Verdickung 40 des Motorgehäuses gelagert ist, einem Zahnrad 41 am Ende der Welle 39, einer axial verlaufenden Antriebswelle 42, die drehbar oben auf dem Motorgehäuse gelagert ist und an ihrem Innenende ein mit dem Zahnrad 41 kämmendes weiteres Zahnrad 43 trägt, und einem Elektromotor 44, der durch ein Gehäuse 45 am hinteren Ende des Umwälzmotors 15 getragen und mit dem Außenende der Antriebswelle 42 über einen Stellantrieb 46 veibunden ist. Der die Verstelleitschaufeln 31 antreibende Motor 44 bewirkt eine Verstellung des Anstellwinkels der Verstclleitschaufeln 31 und damit verbunden eine Änderung des Gas-to guide vanes 31 causes. The drive for the pinion 37 consists of a short shaft 39 which carries the pinion and rotates in a thickening 40 of the motor housing is mounted, a gear 41 at the end of the shaft 39, an axially extending drive shaft 42, which is rotatably mounted on top of the motor housing and at its inner end with the gear 41 meshing further gear 43 carries, and an electric motor 44 through a housing 45 at the rear End of the circulating motor 15 carried and with the outer end of the drive shaft 42 via a Actuator 46 is connected. The Verstelleitschaufeln 31 driving motor 44 effects an adjustment of the angle of attack of the adjusting blades 31 and a related change in the gas

a5 durchsatzes durch den Kühlkreislauf. Eine Antriebs-Hilfswclle 47, die mit der Welle des Motors 44 verbunden ist, tritt durch den Verschluß 48 am Außenende des Druckraumes 13 nach außen hindurch für eine Handbetätigung (bei 49) von außerhalb des Druckraumes, so daß die Leitschaufeln 31 auch ohne den Motor 4Ί verstellt werden können.a5 throughput through the cooling circuit. A drive helper 47, which is connected to the shaft of the motor 44, passes through the shutter 48 at Outer end of the pressure chamber 13 to the outside for manual actuation (at 49) from outside of the pressure chamber, so that the guide vanes 31 can also be adjusted without the motor 4Ί.

Die Antriebe 33 für die Schaufelzapfen 32, weiche somit geschützt im abgeschlossenen Druckraum 13 untergebracht sind, sind verhältnismäßig geringenThe drives 33 for the shovel pins 32, which are thus protected in the closed pressure space 13 are housed are relatively small

Temperaturen unterworfen, die etwa 50° C betragen, im Gegensatz zu etwa 300° C im Kühlkreislauf und können mit Öl geschmiert werden.Subjected to temperatures that are around 50 ° C as opposed to around 300 ° C in the cooling circuit and can be lubricated with oil.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

102102 Patentanspruch:Claim: Umwälzer für das Kühlgas eines Kernreaktors, der ein Druckgefäß aus Beton besitzt, mit einem mit seinen Gasführungen im Druckgefäß angeordneten Gebläse, das einen ringförmigen Gaseinlaß mit darin befindlichen Verstelleitschaufcln hat, und einem Motor, der in einem durch eine Durchbohrung der Betonwand des Druckgefäßes eine Trennwand.vpjfnJJnnern des Reaktordruckgefäßes abgeteilt-^t]sjjidiäie Stellgliederaner Einrichtung zum Verhindern Her Rückströmung des Kühlgases bei Stillstand des^: Gebläses durch diese Trcnnwand axial nach außen hin durchgeführt. Bei diesem Gebläse ist der Gebläseauslaß unmittelbar an der Trennwand zwischen dem Reaktorinnern urü dem Motorraum angeordnet, weswegen die dem Gebläseeinlaß zugeordnete Steuereinrichtung über einen imCirculator for the cooling gas of a nuclear reactor, which has a pressure vessel made of concrete, with a fan arranged with its gas ducts in the pressure vessel, which has an annular gas inlet with adjustable vanes in it, and a motor that has a partition in a through hole in the concrete wall of the pressure vessel performed by this blower Trcnnwand axially ^outwardly: .vpjfnJJnnern the reactor pressure vessel abgeteilt- ^ t] sjjidiäie Stellgliederaner means for preventing Her return flow of the cooling gas at standstill. In this blower, the blower outlet is arranged directly on the partition between the inside of the reactor and the engine compartment, which is why the control device assigned to the blower inlet has an im gebildeten Raum angeordnet ist, welcher zum In- io weitgehend im Reaktordruckgefäß angeordneten nern desspj-uckge|äße^. h.in -durch eine-Trenn-. Verstellmechanisinus betätigt wird. Bei dieser Anwand abgeschirmt Jisi^f dadurch g^kpnjn;-^ ;■ prinpijg treten ätjch die schon erwähnten Schwierig-The space formed is arranged, which is arranged largely in the reactor pressure vessel for the inlet nern desspj-uckge | ate ^. i.e. in -by a-separation-. Adjustment mechanism is operated. With this approach shielded Jisi ^ f thereby g ^ kpnjn; - ^; ■ prinpijg occur atjch the already mentioned difficulties zeichnet, daß der ringförmige Einlaß (19) des Gebläses (16) unmittelbar neben der Trennwand (24) angeordnet ist ,und die Schaufelzapfen (32) der Verstclleitschaufeln (31) durch die Trennwand (241 hindurchtreten, wobei die Verstellung der Schaufeln über an den Schaufelzapfen befestigte radiale Hebel (34) erfolgt, die ihkciten wegen mangelnder Schmierung und außerordentlich hohen Temperaturen auf.shows that the annular inlet (19) of the fan (16) is arranged directly next to the partition (24), and the blade pin (32) of the adjusting vanes (31) pass through the partition wall (241, the adjustment of the blades via radial levers (34) attached to the blade journals, which ihkciten due to lack of lubrication and extremely high temperatures. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Umwälzer fur d-·= Kühlgas eines Kernreaktors mit einem Betondruckgefäß die Stelleinrichtungen für die Verstelleitschaufeln ausschließlich im Innern des durch die Trennwand vomThe invention is based on the object of a circulator of the generic type for d- · = cooling gas of a nuclear reactor with a concrete pressure vessel, the setting devices for the adjustable blades only inside the through the partition from