DE2259941A1

DE2259941A1 - Druckgefaess mit thermischer isolation

Info

Publication number: DE2259941A1
Application number: DE2259941A
Authority: DE
Inventors: John Richard Gilden
Original assignee: Nuclear Power Group Ltd
Current assignee: Nuclear Power Group Ltd
Priority date: 1971-12-10
Filing date: 1972-12-07
Publication date: 1973-06-14
Also published as: US3907151A; JPS4866210A; IT971696B; FR2164418A5

Description

Patentanwalt DipUng. C-H. Huss Garmisch-Partenkirchen M 524 - He. 2259941 Rathausstraße 14

Garmisch-Partenk., 7.Dezember 1972 Hs-He/U

THE MOLEAE POWER GROUP MD., Radbroke Hall, Knutsford,

Cheshire, England

Druckgefäß mit thermischer Isolation

Die Erfindung betrifft Druckgefäße mit einer thermischen Isolationsauskleidung, die von Abdeckplatten gehalten wird,undist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, anwendbar auf Druckgefäße, welche die Teile des Primärkreislaufes eines Kernreaktors aufnehmen.

Die Wand eines Druckgefäßes, das ein heißes ELuidum enthält, kann auf einer niedrigeren und sichereren Arbeitstemperatur gehalten werden, indem man an der Außenfläche der Wand Kühleinrichtungen vorsieht, und den Wärmefluß zur Innenfläche der Wand durch eine Verkleidung dieser Wand mit einer Lage iso-

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lierenden Materials vermindert. Datei können verschiedene Isoliermaterialien, wie z.B. eine faserige Masse aus keramischer oder mineralischer Wolle oder durch ein Drahtgitter getrennte Metallfolien oder Kombinationen dieser Maßnahmen, verwendet werden. Das Isoliermaterial kann auf der Innenseite mit einer oder mehreren Folien abgedeckt sein, um den Austritt von Pasern oder anderer Materialpartikel in

das/Gefäß enthaltene Pluidum zu verhindern,und die so zusammengestellte Isolation wird durch steife Abdeckplatten, die durch noch zu beschreibende Einrichtungen an der Gefäßwand angebracht sind, sicher festgehalten. Die BeAstigungseinrichtungen müssen dabei so ausgebildet sein, daß eine Bewegung der einzelnen Abdeckplatten, vor allem in der Ebene parallel zur Wandoberfläche, verhältnismäßig unbehindert ist, und in manchen Kernreaktoren werden auch Einrichtungen benötigt, die einem Lärmpegel widerstehen, dem die Umgebung unterworfen ist und der, wenn nicht geeignete konstruktive Maßnahmen getroffen sind, eine Zerstörung des Aufbaus bewirken kann.

Der ErfMung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible Anordnung vorzusehen, um eine Anzahl solcher Abdeckplatten für eine Isolation so zu verbinden , daß eine Bewegung der Platten infolge von thermischen und Druckänderungen im Gefäß in vorgegebener Weise möglich ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der An-309824/1098

Ordnung von zwei oder mehr unabhängigen Befestigungsmitteln zur Anbringung jeder Abdeckplatte an der Innenwand des Druckgefäßes, so daß, wenn ein Be£stigungsmittel·ausfällt, die Abdeckplatte immer noch ausreichend.in ihrer lage gehalten wird.

Die Erfindung besteht in einem Druckgefäß, das mit einer thermischen Isolationsauskleidung versehen ist, die von einer Anzahl Isolations- Abdeckplatten gehalten- wird, wobei die Abdeckplatten an der Wand des Druckgefäßes befestigt sind und erfindungsgemäß benachbarte Abdeckplatten miteinander durch Federelemente verbunden sind, die so gestaltet und angeordnet sind, daß sie eine elastische Beweglichkeit in der Ebene der Abdeckplatten gewährleisten, jedoch in den anderen orthogonalen Ebenen relativ steif sind.

Die Abdeckplatten können polygonale Fgi-jb haben und die elastischen Federelemente mit den benachbarten Händern benachbarter Platten verbunden sein. Andererseits können die elastischen Federelemente auch mit benachbarten Ecken benachbarter Platten verbunden sein.

Ein elastisches Federelement kann viele Formen haben. Bei einer Ausführungsform hat es beispielsweise die Gestalt

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eines oder mehrerer offener U-förmiger Federn, in einer anderen Ausführung die Form einer oder mehrerer geschlossener Schleifen.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Erfindung auf das Druckgefäß eines gasgekühlten Reaktors anwendbar, bei dem eine thermische Isolationsschicht innerhalb des Druckgefäßes iron einer Anzahl Abdeckplatten gehalten wird, wobei die primären Haltebolzen Torgesehen sind,um die Abdeckplatten mit der Gefäßwand zu verbinden,und die Federelemente als sekundäre Befestigungsmittel zwischen benachbarten Abdeckplatten dienen.

Die Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand eines nicht einschränkenden Beispiels näher beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen

Anordnung eine Isolation haltender Abdeckplatten für einen gasgekühlten Reäior

Fig. 2 einen Seilschnitt durch eine Wand des Druckgefäßes

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung zur Verdeutlichung der Einzelheiten eines der in Fig. 1 dargestellten elastischen Federelemente und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung zur Yerdeutli-

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chung der Einzelheiten eines zweiten der in Pig. 1 dargestellten elastischen !Federelemente.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Anzahl rechteckiger Abdeckplatten 10, die mit der Innenwand einer Stahlauskleidung 11 eines Betondruckgefäßes 12 durch primäre Befestigungsbolzen 13 verbunden sind. Das thermische Isoliermaterial 14, das aus Faseriqaterial wie keramischen Fasern, Mineralwolle oder anderem ähnlichen Material bestehen kann, ist in bekannter Art schichtweise zwischen Metallfolien angeordnet und zwischen der Stahlauskleidung 11 und den metallenen Abdeckplatten 10 fixiert. Bs ist zu beachten, daß Fig. 1 nur einen Teil der gesamten Innenwand eines Druckgefäßes zeigt.

In Pig. 1 sind eine Anzahl elastischer Federelemente 15 und 16 dargestellt, die mit benachbarten Abdeckplatten 10 verbunden sind. Das elastische Federelement 15 ist mit mehr Einzelheiten in Fig. 3 dargestellt und besteht aus einem flachen Metallstreifen von rechteckigem Querschnitt in Form einer geschlossenen, langgestreckten Schleife. Benachbarte Platten 10 werden durch das Federelement 15 mit Hilfe von Zungenplatten 15a, die an dei" Längsseiten des Federelementes 15 und benachbarten Rändern der Platten 10 angeschweißt sind, verbunden. Wie Fig· 1 zeigt, sind Federelemente 15 in einer Linie mit den primären Befestigungsbolzen 13 zwischen den benachbarten Rändern von Platten 10 ange ~

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bracht. Andererseits können, wie in Fig. 1 ganz links oben dargestellt, Federelemente 15 auch mit benachbarten Ecken von Abdeckplatten verschweißt sein.

Die Einzelheiten des elastischen Federelementes 16 sind in Fig. 4 gezeigt. Es ist wie das Federelement 15 aus einem Metallstreifen rechteckigen Querschnitts geformt. Bei dieser Ausführung hat das Federelement 16 jedoch die Form eines offenen "U¹¹ mit verdickten Enden 16a. Das Federelement 16 ist mit benachbarten Platten 10 an gegenüber den primären Befestigungsbolzen 13 versetzten Punkten verschweißt, wobei die Versetzung χ so auf die Elastizität abgestimmt ist, daß ein Kopplungsmoment zwischen den beiden Flatten entsteht, das gleichgroß und entgegengesetzt zu dem Moment ist, das durch die Spannverbindung des Federelementes mit der Abdeckplatte hervorgerufen wird.

Eine alternative Methode der Verbindung von elastischen Federelementen 16 ist in Fig. 2 dargestellt. In diesem Falle verläuft die Achse U senkrecht statt parallel zu den Platten 10.

Die elastischen Federelemente 15 und 16 sind so gestaltet und angeordnet, daß sie in der Ebene der Abdeckplatten 10 flexibel sind, so daß die thermische Expansion der Platten 10 ausgeglichen werden kann, ohne daß, auch bei unausgeglichenem System, auf die primären Befetigungsbolzen wesentliche Belastungen wirken.

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Die Federelemente 15 und 16 können angebracht, algeschweißt oder angeschraubt werden, nachdem die Abdeckplatten 10 an ihren vorgegebenen Positionen angeordnet sind. Die Federelemente sind in der Ebene senkrecht zur Oberfläche steif,um die Platten sicher in Berührung mit dem Isoliermaterial 14 zu halten,und sind auch steif in einer Richtung senkrecht zu den Linien, die in der Ebene der .Abdeckplatten durch die Befestigungspunkte gehen. Die Federelemente können in der Ebene der Abdeckplatten oder etwas oberhalb von diesen angeordnet sein.

Es ist offensichtlich, daß andere Formen elastischer Federelemente verwendet werden können, und daß die Federelemente auch die primären Verbindungselemente zwischen den Abdeckplatten bilden können, wobei nur eine begrenzte Anzahl von Abdeckplatten an geeigneten Punkten mit der Druckgefäßauskleidung verbunden ist.

Obwohl das Druckgefäß in Verbindung mit einem gasgekühlten Kernreaktor beschrieben wurde, ist doch offensichtlich, daß es auch bei wasser- oder natriumgekühlten Reaktoren oder für andere Zwecke verwendet werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Druckgefäß mit einer thermischen Isolationsauskleidung, die von einer Anzahl Abdeckplatten gehalten wird, wobei die Abdeckplatten an der Wand des Druckgefäßes befestigt sind, dadurch gekennzeichnet , daß benachbarte Abdeckplatten (10) miteinander durch Federelemente (15» 16) verbunden sind, die so gestaltet und angeordnet sind, daß sie eine elastische Beweglichkeit in der Ebene der Abdeckplatten gewährleisten, jedoch in den anderen orthogonalen Ebenen relativ steif sind.

2. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (15, 16) mit benachbarten Bändern benachbarter Abdeckplatten (10) verbunden sind.

3. Druckgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (15,16) mit benachbarten Ecken benachbarter Abdeckplatten (10) verbunden sind.

4. Druckgefäß nach den Ansprüchen 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einige der Federelemente (15) aus einem flachen Metallstreifen in Form einer langgestreckten geschlossenen Schleife bestehen.

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5· Druckgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Federelemente (16) aus einem flachen Metallstreifen in lorra dnes offenen "U° bestehen.

6. Druckgefäß nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e kennzeichnet, daß die Schleife oder das U in. einer Ebene parallel zu der die Afcdeckplatten enthaltenden Ebene liegen.

7. Kernreaktor g e k e η η ζ e i c hn e t durch ein Druckgefäß gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6.

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