DE2138924C3 - Druckgefäß für Atomkernreaktoren - Google Patents
Druckgefäß für AtomkernreaktorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Druckgefäß für flüssigmetallgekühlte Atomkernreaktoren oder Anlagen zur
Simulation von in solchen Reaktoren auftretenden technologischen Verhältnissen, das einen Außenbehälter
sowie einen zur Aufnahme von heißer Kühlflüssig keit mit einem eigenen Boden versehenen Innenbehälter
aufweist, wobei der zwischen diesen beiden Behältern vorhandene Raum mit dem vom Innenbehälter
umschlossenen Raum in Verbindung steht, und wobei zwischen diesen beiden Behältern eine feste,
wärmeisolierende Schicht vorgesehen ist
Aus der DE-AS 12 36 670 ist ein Druckgefäß für Atomkernreaktoren bekanntgeworden, das einen Außenbehälter sowie einen zur Aufnahme von heißer Kühlflüssigkeit mit einem eigenen Boden versehenen Innenbehälter aufweist, wobei der zwischen diesen
Aus der DE-AS 12 36 670 ist ein Druckgefäß für Atomkernreaktoren bekanntgeworden, das einen Außenbehälter sowie einen zur Aufnahme von heißer Kühlflüssigkeit mit einem eigenen Boden versehenen Innenbehälter aufweist, wobei der zwischen diesen
ίο beiden Behältern vorhandene Raum mit dem vom
Innenbehälter umschlossenen Raum in Verbindung steht und wobei zwischen diesen Behältern eine feste,
wärmeisolierende Schicht vorgesehen ist Wenn man dieses Druckgefäß in einem natriumgekühlten Atomkernreaktor
verwendete, so würde sich der bereits in der Anmeldeschrift angeführte Nachteil ergeben, daß es
den in ihm auftretenden Überdrücken bei den in einem solchen Reaktor anzustrebenden hohen Kühlmitteltemperaturen
nicht standhält
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und ein
Druckgefäß für flüssigmetallgekühlte Atomkernreaktoren zu schaffen, das unter sonst gleichen Bedingungen
be! wesentlich höheren Temperaturen des von dem
2r> Druckgefäß aufgenommenen Kühlmittels den auftretenden
Überdrücken standhält.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Druckgefäß der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß sich diese
Schicht sowohl im zylindrischen Ringraum zwischen
jo den beiden Behältern als auch oberhalb und unterhalb
des Innenbehälters befindet, und daß jener Teil der wärmeisolierenden Schicht, der sich im zylindrischen
Ringraum zwischen den beiden Behältern befindet, von einer eigenen, aus Blech bestehenden Umhüllung
!■>" umgeben ist, die, vorzugsweise auf ihrer Außenseite,
eine oder mehrere zum Längenausgleich dienende Dehnstücke aufweist, deren Querschnitte Kreisringsektoren
sind.
Gegenüber den bekannten Druckgefäßen für Atom-
Gegenüber den bekannten Druckgefäßen für Atom-
4<) kernreaktoren wird durch das erfindungsgemäße der
wesentliche technische Fortschritt erzielt, daß es unter sonst gleichen Bedingungen bei wesentlich höheren
Temperaturen des von dem Druckgefäß aufgenommenen Kühlmittels den auftretenden Überdrücken stand-
41J hält, und zwar auch dann, wenn es aus dem gleichen
Material wie die bei solchen Reaktoren bekannten Druckgefäße besteht. Denn beim erfindungsgemäßen
Druckbehälter wird erreicht, daß der Außenbehälter eine viel niedrigere Temperatur als der Innenbehälter
■>'i aufweist und infolgedessen eine so große Festigkeit hat,
daß er trotz des im Druckgefäß vorhandenen Überdrukkes auch bei verhältnismäßig sehr hohen Temperaturen
des im Innenbehälter befindlichen Kühlmittels nicht aufgerissen wird. Der Innenbehälter, dessen Festigkeit
Ti wegen seiner hohen Temperatur nur gering ist, muß
daher lediglich den hydrostatischen Druck der in ihm befindlichen heißen Kühlflüssigkeit aufnehmen.
Weitere Einzelheiten des gegenständlichen Druckgefäßes gehen aus der folgenden Beschreibung eines
w) Ausführungsbeispiels hervor, das in der Zeichnung
schematisch abgebildet ist. Diese zeigt ein Druckgefäß für einen natriumgekühlten Atomkernreaktor im
Längsschnitt.
Die beiden zueinander konzentrischen, aus rost- und
hr> säurebeständigem Chromnickelstahl gefertigten Behälter
1 und 2 weisen je einen vertikal angeordneten, zylindrischen Mantel auf. Zwischen diesen Behältern 1
und 2 ist eine feste, durchlässige wärmeisolierende
Schicht 3 vorgesehen, die aus einer bekannten.
Mineralwolle, Asbestfasern und ein anorganisches Bindemittel enthaltenden Isoliermasse besteht Jener
Teil der wärmeisolierenden Schicht 3, der sich über die gesamte Länge 1 des oben offenen Innenbehälters 2
erstreckt, ist von einer eigenen, aus dünnem Blech gefertigten Umhüllung 4 umgeben und überragt den
Höhenbereich h des im Innenbehälter 2 befindlichen flüssigen Natriums. Die eben erwähnte Umhüllung 4
besitzt an ihrer Außenseite zum Längenausgleich dienende Dehnstücke 5, deren Querschnitte Kreisringsektoren
mit Bogenwinkeln von mehr als 180c sind. Die
Dehnstücke 5 sind aus Ringen mit Kreisringquerschnitten durch Drehen hergestellt und mit dem Mantel der
Umhüllung 4 verschweißt Jene beiden Teile der wärmeisolierenden Schicht die sich zwischen dem
Boden des Innenbehälters 2 und dem Boden des Außenbehälters 1 bzw. oberhalb des Innenbehälters 2
befinden, sind von je einer eigenen, atj dünnem Blech
gefertigten Umhüllung 4' bzw. 4" umgeben. Sowohl zwischen dem Außenbehälter 1 und den Umhüllungen 4,
4', 4" als auch zwischen diesen und dem Innenbehälter 2 ist je ein Spalt vorhznden. Der Innenbehälter 2 ist zur
Vermeidung von Wärmespnnnungen nur einsehig, vorzugsweise in seinem unteren Endbereich mit Hilfe
von Füßen 6 am Außenbehälter 1 befestigt Oberhalb des im Innenbehälter 2 befindlichen flüssigen Natriums
ist als Schutzgas dienendes Argon vorhanden, das einen beträchtlichen Überdruck gegenüber der äußeren
ίο Atmosphäre aufweist Zum Druckausgleich sind die
Umhüllungen 4, 4', 4" der einzelnen Teile der wärmeisolierenden Schicht 3 durch Rohrleitungen 7,8,9
untereinander und mit einem Kondensatabscheidegefäß 11 verbunden, das durch eine weitere Rohrleitung 11 mit
dem Außenbehälter 1 in Verbindung steht Die von der obersten Umhüllung 4" und vom oberen Bereich des
Außenbehälters 1 kommenden Rohrleitungen 9 und 10 ragen von oben her in das während des Betriebes des
Reaktors geschlossenen Kondensatabscheidegefäß 11.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Druckgefäß für flüssigmetallgekühlte Atomkernreaktoren oder Anlagen zur Simulation von in
solchen Reaktoren auftretenden technologischen Verhältnissen, das einen Außenbehälter sowie einen
zur Aufnahme von heißer Kühlflüssigkeit mit einem eigenen Boden versehenen Innenbehälter aufweist,
wobei der zwischen diesen beiden Behältern vorhandene Raum mit dem vom Innenbehälter
umschlossenen Raum in Verbindung steht, und wobei zwischen diesen beiden Behältern eine feste,
wärmeisolierende Schicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich diese
Schicht (3) sowohl im zylindrischen Ringraum zwischen den beiden Behältern (1 und 2) als auch
oberhalb und unterhalb des Innenbenälters (2) befindet, und daß jener Teil der wärmeisolierenden
Schicht (3), der sich im zylindrischen Ringraum zwischen den beiden Behältern (1 und 2) befindet,
von einer eigenen, aus Blech bestehenden Umhüllung (4) umgeben ist, die, vorzugsweise auf ihrer
Außenseite, eine oder mehrere zum Längenausgleich dienende Dehnstücke (5) aufweist, deren
Querschnitte Kreisringsektoren sind.
2. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jener Teil der wärmeisolierenden
Schicht (3), der sich zwischen dem Boden des Innenbehälter (2) und dem Boden des Außenbehälters
(1) befindet, von einer eigenen aus Blech bestehenden Umhüllung (4') umgeben ist.
3. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jener Teil der wärmeisolierenden
Schicht (3), der sich oberhalb des Innenbehälters (2) befindet, von einer eigenen, aus Blech bestehenden
Umhüllung (4") umgeben ist.
4. Druckgefäß nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druckausgleich
die Umhüllungen (4, 4', 4") der einzelnen Teile der wärmeisolierenden Schicht (3) durch Rohrleitungen
(7, 8, 9) untereinander und mit einem Kondensatorabscheidegefäß (11) verbunden sind, das durch eine
weitere Rohrleitung (10) mit dem Außenbehälter (1) in Verbindung steht.
5. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenwinkel (λ) der Kreisringsektoren
größer als 180° sind.
6. Druckgefäß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Ringen mit Kreisringquerschnitten
durch Drehen hergestellten Dehnstücke (5) mit dem Mantel der Umhüllung (4) verschweißt
sind.
7. Druckgefäß nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl zwischen dem
Außenbehälter (1) und den Umhüllungen (4, 4', 4") als auch zwischen diesen und dem Innenbehälter (2)
je ein Spalt vorhanden ist.
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