DE4226228A1 - Fuelling of nuclear esp. fast breeder reactor - allowing redn. of reactor vessel dia. as loading operation can be effected at any position within core using large and small revolving stoppers and levelling arm - Google Patents

Abstract

In a nuclear reactor fuelling process; the reactor vessel (40) top is closed by a lid (41,42,43) comrising a stationary stopper (41),a large revolving stopper (42) eccentrically fitted to the stationary stopper, and a small revolving stopper (43) which is rotatably and eccentrically mounted in the large revolving stopper; an upper core structure (30), which unites a large number of control rod drives (57), is mounted in the small revolving stopper (43); an upper core structure section (31) can be withdrawn from the upper core structure (30) when fuelling is to be carried out; a loading device (50), with a revolving levelling arm (51), is fitted in the withdrawn section (31); and a fuel (59) loading operation can be carried out at any position within the core (58) by rotation of the large and small revolving stoppers (42,43) and rotation of the levelling arm (51). In a modefied process, the withdrawable section (31) is eccentric w.r.t. the centre of the upper core structure (30), the loading device acts directly and fuel loading is carried out at any position by rotation of the revolving stoppers (42,43) and of the upper core structure (30). USE/ADVANTAGE - The process is useful for refuelling of a fast breeder reactor. The design allows the reactor vesel diameter to be reduced.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung in einem Verfahren zum Austauschen eines Brennstoffs innerhalb eines Kernreaktors unterhalb eines Stopfens ohne Öffnen des Stopfens, der das Oberteil eines Reaktorbehälters eines Schnellen-Brüter- Reaktors verschließt, und ganz besonders auf ein Verfahren zum Aufladen eines Kernreaktors, das in der Lage ist, den Durchmesser des Reaktorbehälters zu verringern.The present invention relates to an improvement in a method for exchanging a fuel within a Nuclear reactor below a stopper without opening the stopper, which is the top of a reactor tank of a rapid breeder Seals reactor, and particularly on a process for Charging a nuclear reactor that is able to measure the diameter of the reactor vessel.

Fig. 6 und 7 zeigen ein Beispiel einer Innenkonstruktion eines Reaktorbehälters während eines Produktionsbetriebs eines konven­ tionellen Schnellen-Brüter-Reaktors. Ein Kern 3, der aus Brenn­ stoffstäben, Kontrollstäben, Reflektoren usw. zum Erzeugen einer nuklearen thermischen Reaktion besteht, ist innerhalb flüssigen Natriums 2 als eines Kühlmittels angeordnet, das innerhalb eines Reaktorbehälters 1 gespeichert ist, und eine zylindrische obere Kernstruktur (hiernach Bezug genommen als auf die "UCS") 4 hängt unmittelbar über dem Kern 3 herab. Das Oberteil des Reaktorbehäl­ ters 1 ist mit einem Deckel verschlossen, und dieser Deckel be­ steht aus einem fest angebrachten Stopfen 5 und einem Drehstopfen 6, der drehbar und exzentrisch bezüglich des fest angebrachten Stopfens angeordnet ist. Die UCS 4 ist exzentrisch am Drehstopfen 6 angeordnet. Ein Stopfen 7 eines Loches für eine Innenbehälter- Durchlaßöffnungs-Vorrichtung ist im Teil des fest angebrachten Stopfens 5 angeordnet, und ein Stopfen 8 eines Loches für eine Aufladevorrichtung ist im Teil des Drehstopfens 6 angeordnet. Die UCS 4 speichert darin eine große Anzahl von Kontrollstab-Antriebs­ vorrichtungen und ein oberer Kern Meßinstrumente, und die Leis­ tungsabgabe des Kerns kann durch Steuern der Positionen der Kon­ trollstäbe innerhalb des Kerns 3 durch die Kontrollstab-Antriebs­ vorrichtungen gesteuert werden. Gemäß der oben beschriebenen Kon­ struktion kann die Wärme der Kernreaktion beseitigt werden durch Zirkulation von Natrium in (nicht dargestellten) Rohren, die mit dem Reaktorbehälter 1 verbunden sind. FIGS. 6 and 7 show an example of an inner structure of a reactor vessel during a production operation of a conven tional fast breeder reactor. A core 3 consisting of fuel rods, control rods, reflectors, etc. for generating a nuclear thermal reaction is disposed within liquid sodium 2 as a coolant stored within a reactor vessel 1 , and a cylindrical upper core structure (hereinafter referred to as to the "UCS") 4 hangs directly above the core 3 . The upper part of Reaktorbehäl age 1 is closed with a lid, and this lid be consists of a fixed plug 5 and a rotary plug 6 which is rotatably and eccentrically arranged with respect to the fixed plug. The UCS 4 is arranged eccentrically on the rotary plug 6 . A plug 7 of a hole for an inner container passage opening device is arranged in the part of the fixed plug 5 , and a plug 8 of a hole for a charging device is arranged in the part of the rotary plug 6 . The UCS 4 stores therein a large number of control rod drive devices and an upper core measuring instruments, and the power output of the core can be controlled by controlling the positions of the control rods within the core 3 by the control rod drive devices. According to the construction described above, the heat of the nuclear reaction can be removed by circulating sodium in pipes (not shown) connected to the reactor vessel 1 .

Auch in dem Schnellen-Brüter-Reaktor muß der Brennstoff im Kern periodisch ausgetauscht werden, doch flüssiges Natrium als Kühl­ mittel hat eine außerordentlich hohe chemische Wirksamkeit und beginnt bei Berührung mit Luft zu brennen. Deshalb muß ein Aufla­ debetrieb innerhalb des Reaktors unterhalb des Stopfens durch Ab­ grenzen eines Minimums an notwendiger Öffnung ausgeführt werden, während er die atmosphärische Luft ohne Öffnen des Stopfens am Oberteil des Reaktorbehälters als Ganzes abschneidet. Da solch ein Aufladebetrieb unter dem Stopfen durchgeführt wird, wird auf diesen Betrieb als ein "Unter-dem Stopfen"-System Bezug genommen.The fuel also has to be in the core in the Schnell-Breeder reactor periodically replaced, but liquid sodium as cooling medium has an extraordinarily high chemical effectiveness and starts to burn when touched with air. Therefore an edition Operation inside the reactor below the stopper by Ab limit a minimum of necessary opening, while holding the atmospheric air without opening the stopper Cut off the top of the reactor vessel as a whole. Since such a charging operation is performed under the stopper is on referred to this operation as an "under-the-plug" system.

Der Aufladebetrieb innerhalb des Reaktors entsprechend dem oben beschriebenen System wird mit Bezug auf Fig. 8 und 9 erläu­ tert, die den Fig. 6 bzw. 7 entsprechen. Um den Aufladebe­ trieb auszuführen, werden zuerst der Innenbehälter-Durchlaßöff­ nungs-Vorrichtungs-Lochstopfen 7 und der Aufladevorrichtungs- Lochstopfen 8, die in Fig. 6 dargestellt sind, entfernt, während sie am In-Berührung-kommen mit der äußeren Luft gehindert werden, und eine Innenbehälter-Durchlaßöffnungs-Vorrichtung 9 und eine Aufladevorrichtung 10 werden dann darin angebracht und jeweils in den entsprechenden Löchern angeordnet. Die Innenbehälter- Durchlaßöffnungs-Vorrichtung 9 hat eine Struktur, in der eine Drehscheibe 11 an dem unteren Ende eines Zylinders vorgesehen ist, und zwei Löcher zum Anhaken von Brennstoff-Transporttöpfen 12, um neuen aufzunehmen und Brennstoff auszugeben, sind in der Dreh­ scheibe gebohrt. Vermittlung und Transport von Brennstoff 13 kann durch diese Drehscheibe 11 zwischen der Aufladevorrichtung 10 und einer (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Lade- und Entladevorrichtung ausgeführt werden. Die Aufladevorrichtung 10 ist mit einem Ausgleichsarm 14 ausgestattet, der eine Ausgleichs­ größe L von ihrem Hauptkörper vorsieht, und dieser Ausgleichsarm 14 kann drehen (R). Ein Greifer 15 zum Greifen und Freigeben des Brennstoffs ist am Ende des Ausgleichsarms 14 vorgesehen. Der Hauptkörper der Aufladevorrichtung 10 kann sich aufwärts und ab­ wärts bewegen, so daß der Brennstoff 13 herausgezogen aus dem oder eingeführt in den Kern 3 und die Innenbehälter-Durchlaß­ öffnungs-Vorrichtung 9 werden kann. Der Ausgleichsarm 14 kann geklappt werden, wenn die Aufladevorrichtung 10 in den Reaktorbe­ hälter 1 eingelegt und aus ihm herausgenommen wird.The charging operation within the reactor according to the system described above is explained with reference to FIGS . 8 and 9, which correspond to FIGS . 6 and 7, respectively. In order to carry out the charging operation, the inner container passage hole plug 7 and the charger hole plug 8 shown in Fig. 6 are first removed while being prevented from coming into contact with the outside air. and an inner container passage opening device 9 and a charging device 10 are then mounted therein and arranged in the respective holes, respectively. The inner container port device 9 has a structure in which a turntable 11 is provided at the lower end of a cylinder, and two holes for hooking fuel pots 12 to receive new ones and dispense fuel are drilled in the turntable. Mediation and transport of fuel 13 can be carried out through this turntable 11 between the charging device 10 and a loading and unloading device (not shown in the drawings). The charger 10 is equipped with a balance arm 14 which provides a balance size L from its main body, and this balance arm 14 can rotate (R). A gripper 15 for gripping and releasing the fuel is provided at the end of the balance arm 14 . The main body of the charging device 10 can move up and down so that the fuel 13 can be pulled out of or introduced into the core 3 and the inner container passage opening device 9 . The compensating arm 14 can be folded when the charging device 10 is inserted into the reactor 1 and removed from it.

Dann wird der Drehstopfen 6, der daran die Aufladevorrichtung trägt, zur Position der Aufladevorrichtung 10 oberhalb des Kerns 3 gedreht (R′). So wird die UCS 4 unvermeidbar von der Position oberhalb des Kerns fortbewegt. Andererseits ist ein Drehwinkel eines Radius R zum Hauptkörper der Aufladevorrichtung 10 mit Be­ zug auf den Drehmittelpunkt des Drehstopfens 6 vorgesehen. Des­ halb kann sie sich wie zum Greifer 15 der Aufladevorrichtung 10 durch die Kombination von R und R′ Zugang zum Brennstoff in einer beliebigen Position (Adresse) des Kerns 3 innerhalb eines Zu­ trittsbereichs verschaffen, der durch L, R, R und R′ festgelegt ist.Then the rotary plug 6 , which carries the charging device thereon, is rotated to the position of the charging device 10 above the core 3 (R '). In this way, the UCS 4 is inevitably moved away from the position above the core. On the other hand, an angle of rotation of a radius R to the main body of the charging device 10 is provided with reference to the center of rotation of the rotary plug 6 . The half she can get like the gripper 15 of the charging device 10 by the combination of R and R 'access to the fuel in any position (address) of the core 3 within an access area determined by L, R, R and R' is.

Die Betätigung jeder der oben beschriebenen Vorrichtungen während der Aufladebetätigung wird folgenderweise erklärt werden:Operation of each of the devices described above during the charging operation will be explained as follows:

• 1) Der Greifer 15 der Aufladevorrichtung 10 ist unmittelbar ober­ halb des ausgebrannten Brennstoffs positioniert, um durch die Drehung des Drehstopfens 6 und des Ausgleichsarms 14 der Auf­ ladevorrichtung umgestellt zu werden. (Die UCS 4 wird durch die Drehung des Drehstopfens 6 aus der Position oberhalb des Kerns 3 fortbewegt.)1) The gripper 15 of the charging device 10 is positioned immediately above half of the burned-out fuel in order to be switched over by the rotation of the rotary plug 6 and the compensating arm 14 of the charging device. (The UCS 4 is moved from the position above the core 3 by the rotation of the rotary plug 6. )
• 2) Der Hauptkörper der Aufladevorrichtung 10 wird gesenkt, und der ausgebrannte Brennstoff wird von Klauen an der Spitze des Greifers 15 der Aufladevorrichtung gegriffen.2) The main body of the charger 10 is lowered and the burned-out fuel is gripped by claws at the tip of the gripper 15 of the charger.
• 3) Der Hauptkörper der Aufladevorrichtung 10 wird gehoben, und der gegriffene ausgebrannte Brennstoff wird aus dem Kern 3 herausgezogen.3) The main body of the charger 10 is raised and the gripped burnt-out fuel is pulled out of the core 3 .
• 4) Der ausgebrannte Brennstoff 13 wird zum Transporttopf 12 ge­ bracht und oberhalb von ihm in einem der Löcher der Drehschei­ be 11 der Innenbehälter-Durchlaßöffnungs-Vorrichtung 9 durch Drehen des Drehstopfens 6 und des Ausgleichsarms 14 der Aufla­ devorrichtung positioniert. Der Hauptkörper der Aufladevor­ richtung 10 wird dann gesenkt, und nach Freigeben des ausge­ brannten Brennstoffs 13 wird er gehoben und in dieser Positi­ on in Bereitschaft gehalten.4) The burned-out fuel 13 is brought to the transport pot 12 and positioned above it in one of the holes of the rotary disk 11 of the inner container passage opening device 9 by rotating the rotary plug 6 and the compensating arm 14 of the charging device. The main body of the Aufladevor device 10 is then lowered, and after releasing the burned fuel 13 , it is raised and held in readiness in this position.
• 5) Zu dieser Zeit ergreift der Greifer der Brennstoffbelade- und der (nicht dargestellten) -entladevorrichtung den Brennstoff- Transporttopf 12, der einen neuen Brennstoff speichert und in Bereitschaft innerhalb des Zylinderabschnitts der Innenbehäl­ ter-Durchlaßöffnungs-Vorrichtung 9 hält.5) At this time, the gripper of the fuel loading and unloading device (not shown) grips the fuel transport pot 12 , which stores a new fuel and keeps it on standby within the cylinder portion of the inner-port opening device 9 .
• 6) Die Drehscheibe 11 wird so gedreht, daß das leere Loch der Drehscheibe 11 der Innenbehälter-Durchlaßöffnungs-Vorrichtung 9 unmittelbar unterhalb des Greifers der Brennstofflade- und -entladevorrichtung positioniert ist und der Brennstoff-Trans­ porttopf 12, der den neuen Brennstoff speichert, in das leere Loch der Drehscheibe 11 eingesetzt wird. Der Greifer der Brenn­ stofflade- und -entladevorrichtung wird ein wenig angehoben.6) The turntable 11 is rotated so that the empty hole of the turntable 11 of the inner container passage opening device 9 is positioned immediately below the gripper of the fuel loading and unloading device and the fuel trans port pot 12 , which stores the new fuel, in the empty hole of the turntable 11 is inserted. The gripper of the fuel loading and unloading device is raised a little.
• 7) Die Drehscheibe 11 wird dann gedreht, so daß der Brennstoff- Transporttopf 12 der Innenbehälter-Durchlaßöffnungs-Vorrich­ tung 9, die den neuen Brennstoff speichert, unmittelbar unter den Greifer 15 der Aufladevorrichtung 10 kommt.7) The turntable 11 is then rotated so that the fuel transport pot 12 of the inner container passage opening device 9 which stores the new fuel comes directly under the gripper 15 of the charging device 10 .
• 8) Der neue Brennstoff wird vom Greifer 15 der Aufladevorrichtung 10 gegriffen und wird zu einer festgelegten Adresse des Kerns 3 in der umgekehrten Folge zu dem obigen verladen.8) The new fuel is gripped by the gripper 15 of the charger 10 and is loaded to a fixed address of the core 3 in the reverse order to the above.
• 9) Die Drehscheibe 11 wird gedreht, so daß der oben beschriebene ausgebrannte Brennstoff unmittelbar unter den Greifer der Brennstofflade- und -entladevorrichtung kommt, und der den aus­ gebrannten Brennstoff speichernde Brennstoff-Transporttopf 12 wird vom Greifer der Brennstofflade- und -entladevorrichtung angehoben und wird außerhalb des Reaktorbehälters 1 transpor­ tiert.9) The turntable 11 is rotated so that the burned-out fuel described above comes directly under the gripper of the fuel loading and unloading device, and the fuel transport pot 12 which is stored from burned fuel is lifted up by the gripper of the fuel loading and unloading device and becomes transported outside of the reactor vessel 1 .

Um einen Schnellen-Brüter-Reaktor in Zukunft weiter zu rationali­ sieren, ist es sehr wichtig geworden, wie kompakt der Reaktorbe­ hälter im Vergleich zur Größe des Kerns zu machen ist. Wenn der Durchmesser des Reaktorbehälters betrachtet wird, gibt es da zwei primär festzulegende Faktoren. Einer ist die Abmessung, die durch die Summe aus der Größe des Kerns und der Abmessung der Be­ hälter-Innenstrukturen festgelegt ist (dies wird aus Bequemlich­ keit als auf die "Abmessung bezogen auf den statischen Kern" bezogen), und der andere ist die Abmessung, die durch das das Un­ ter-dem Stopfen-System verwendende Aufladesystem begrenzt wird, worin die UCS mit im wesentlichen derselben Abmessung wie die des Kernbrennstoff-Gebiets von der Position oberhalb des Kerns fort­ bewegt werden muß (auf dies wird aus Bequemlichkeit als die "Ab­ messung bezogen auf die Stopfendrehung" Bezug genommen werden).To further rationalize a fast-breeder reactor in the future It has become very important how compact the reactor is to make it thinner compared to the size of the core. If the Diameter of the reactor vessel is considered, there is two primary factors to be determined. One is the dimension that by the sum of the size of the core and the dimension of the loading container interior structures is set (this becomes convenient as the "dimension related to the static core"  related), and the other is the dimension that the Un the charging system using the plug system is limited, wherein the UCS is of substantially the same size as that of the Nuclear fuel area from the position above the core must be moved (this is for convenience as the "Ab measurement related to the plug rotation ".

Die "Abmessung bezogen auf die Stopfendrehung" wird kurz erläu­ tert werden. Wenn der Durchmesser des Kernbrennstoff-Gebiets d ist und der Durchmesser der UCS in gleicher Weise d ist (siehe Fig. 8 ), muß der Durchmesser des Reaktorbehälters, der eine achssymmetrische zylindrische Struktur aufweist, natürlich wenig­ stens 2d bis 3d sein, weil die Kernmitte in der Mitte des Reak­ torbehälters angeordnet ist. In der Praxis wird die "Abmessung be­ zogen auf die Stopfendrehung" durch Addition der Breite eines La­ gers des Drehstopfens, der Dicke von jeder Struktur, einem Befe­ stigungsrand für einen Bolzen, einer notwendigen Dicke für Wärme­ isolation usw. festgelegt außer der oben beschriebenen theoreti­ schen Begrenzungsabmessung.The "dimension related to the plug rotation" will be briefly explained. If the diameter of the nuclear fuel region is d and the diameter of the UCS is d in the same way (see FIG. 8), the diameter of the reactor vessel, which has an axially symmetrical cylindrical structure, must of course be at least 2 d to 3 d because the core center is arranged in the middle of the reactor container. In practice, the "dimension related to the plug rotation" is determined by adding the width of a bearing of the rotary plug, the thickness of each structure, a fastening edge for a bolt, a necessary thickness for heat insulation, etc. other than the above-described theory limiting dimension.

Wenn ein Schneller-Brüter-Reaktor der Schlaufenart als auf Kraft­ erzeugung gerichtet bezeichnet wird, kann die oben beschriebene "Abmessung bezogen auf einen statischen Kern" so bemessen werden, daß sie kleiner ist als die "Abmessung bezogen auf eine Stopfen­ drehung". Schließlich ist die "Abmessung bezogen auf eine Stopfen­ drehung" gegenwärtig der entscheidende Faktor für den Durchmesser des Reaktorbehälters. Nebenbei ist im Fall eines Schnellen-Brüter- Reaktors der Schlaufenart, der jetzt in der Entwicklung durch den Anmelder der vorliegenden Erfindung ist, d. h. Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan (Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corporation), und in welcher der UCS-Durchmesser 3 360 mm beträgt, die "Abmessung bezogen auf eine Stopfendrehung" von 9,2 bis 12,6 m geht, wenn sie für verschiedene Varianten des Unter-dem Stopfen- Auflade-Systems berechnet wird.When a fast breeder reactor of the loop type is referred to as power generation, the "dimension relative to a static core" described above can be sized to be less than the "dimension related to plug rotation". After all, the "dimension related to a plug rotation" is currently the decisive factor for the diameter of the reactor vessel. Incidentally, in the case of a fast-Brüter- reactor of the loop type, which is now under development by the assignee of the present invention, ie Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan (Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corporation), and in which the UCS diameter 3 360 mm, the "dimension related to a stopper rotation" goes from 9.2 to 12.6 m if it is calculated for different variants of the under-the-stopper charging system.

Deshalb ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Reaktor-Aufladesystem vorzusehen, das die "Abmessung bezogen auf die Stopfendrehung" von den Faktoren zum Festlegen des Durchmes­ sers des Reaktorbehälters ausschließen kann und deshalb den Durchmesser des Reaktorbehälters verringern kann.Therefore, it is an object of the present invention to create a new one  Reactor charging system to be provided, which the "dimension based on the plug rotation "from the factors for setting the diameter can exclude the reactor vessel and therefore the Can reduce the diameter of the reactor vessel.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben von der Tatsache Kenntnis genommen, daß die UCS nicht benötigt, in der Gesamtheit von der Position unmittelbar oberhalb des Kerns zur Zeit des Auf­ ladens durch Bilden eines UCS-Abschnitts fortbewegt zu werden, der geeignet ist, in Längsrichtung innerhalb der konventionellen, an dem Drehstopfen montierten UCS herausgezogen zu werden, indem dieser UCS-Abschnitt zur Zeit des Reaktoraufladens herausgezogen, eine Aufladevorrichtung in den herausgezogenen Abschnitt einge­ führt und die Aufladebetätigung ausgeführt wird. Die vorliegende Erfindung ist deshalb auf der Basis der oben beschriebenen Er­ fahrung verwirklicht worden.The inventors of the present invention are aware of the fact Noted that the UCS is not needed in total from the position immediately above the core at the time of opening charging to be moved by forming a UCS section which is suitable in the longitudinal direction within the conventional, to be pulled out on the rotary plug mounted by this UCS section pulled out at the time of reactor charging, a charging device is inserted into the pulled-out section leads and the charging operation is carried out. The present Invention is therefore based on the He described above experience has been realized.

Ein Verfahren zum Aufladen eines Kernreaktors gemäß der vorlie­ genden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Oberteil ei­ nes Reaktorbehälters durch einen Deckel abgeschlossen wird; der aus einem fest angebrachten Stopfen, einem drehbar und exzen­ trisch an dem fest angebrachten Stopfen angeordneten großen Dreh­ stopfen und einem drehbar und exzentrisch an dem großen Drehstop­ fen angeordneten kleinen Drehstopfen besteht, eine obere Kern­ struktur, die darin eine große Anzahl von Kontrollstab-Antriebs­ vorrichtungen beinhaltet, an dem kleinen Drehstopfen angeordnet ist, ein oberer Kernstruktur-Abschnitt, der geeignet ist heraus­ gezogen zu werden, innerhalb der oberen Kernstruktur ausgebildet ist, der obere Kernstruktur-Abschnitt zur Zeit des Reaktoraufla­ dens herausgezogen wird, eine mit einem drehbaren Ausgleichsarm ausgestattete Aufladevorrichtung an dem herausgezogenen Abschnitt angebracht ist und eine Aufladebetätigung durch die Drehbewegung des großen und des kleinen Drehstopfens und die Drehbewegung des Ausgleicharms der Aufladevorrichtung ausgeführt wird.A method for charging a nuclear reactor according to the present The present invention is characterized in that an upper part egg nes reactor vessel is closed by a lid; the from a fixed plug, a rotatable and eccentric large rotation arranged on the fixed plug darn and rotatable and eccentric at the large rotary stop there are small rotary plugs arranged, an upper core structure containing a large number of control rod drive devices included, arranged on the small rotary plug is an upper core structure section that is suitable to be drawn, formed within the upper core structure is the upper core structure section at the time of reactor loading dens is pulled out, one with a rotatable balance arm equipped charging device on the pulled-out section is attached and a charging operation by the rotary movement of the large and the small rotary plug and the rotary movement of the Compensation arm of the charging device is executed.

Die vorliegende Erfindung kann auch in dem Fall angewandt werden, wo eine Aufladevorrichtung, die als "direkt wirkende" Art erwähnt ist, neben der oben beschriebenen Aufladevorrichtung der Art mit Ausgleichsarm verwendet wird. Die direkt wirkende Aufladevorrich­ tung ist eine Aufladevorrichtung der Art, worin ein Greifer di­ rekt an der Spitze des Hauptkörpers der zylindrischen Aufladevor­ richtung angebracht ist, und die Aufladevorrichtung hat deshalb keine Ausgleichs-Größe. In diesem Fall ist die UCS drehbar an dem kleinen Drehstopfen angeordnet, und ein UCS-Abschnitt, der geeignet ist herausgezogen zu werden, ist innerhalb der UCS in solch einer Weise ausgebildet, daß er exzentrisch von der Mitte der UCS ist. Zum Reaktoraufladen wird der UCS-Abschnitt heraus­ gezogen und dann die direkt wirkende Aufladevorrichtung darin angebracht und in dem herausgezogenen Abschnitt angeordnet. Ein Brennstoff in einer beliebigen Position innerhalb des Kerns kann durch die Drehbewegung des großen und des kleinen Drehstopfens und durch die Drehbewegung der UCS ausgetauscht werden.The present invention can also be applied in the case where a charging device mentioned as a "direct acting" type is, in addition to the charging device of the type described above  Compensation arm is used. The direct-acting charging device tion is a charging device of the type in which a gripper di right at the top of the main body of the cylindrical charging direction is attached, and therefore has the charger no compensation size. In this case, the UCS can be turned on the small rotary plug, and a UCS section that suitable to be pulled out is within the UCS in trained in such a way that he is eccentric from the center is the UCS. The UCS section is removed for reactor charging pulled and then the direct-acting charger in it attached and arranged in the extracted portion. A Fuel can be in any position within the core through the rotation of the large and small rotary plugs and can be replaced by the rotating movement of the UCS.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, wie sie oben be­ schrieben ist, benötigt die UCS nicht, eine Strecke fort von der Position unmittelbar oberhalb des Kerns in einer Radialrichtung des Reaktorbehälters zur Zeit des Reaktoraufladens bewegt zu wer­ den, und die Aufladebetätigung kann innerhalb des Reaktors ausge­ führt werden, während der restliche Abschnitt der UCS unmittelbar oberhalb des Kerns angeordnet bleibt. Als ein Ergebnis kann die oben beschriebene "Abmessung bezogen auf die Stopfendrehung" von den Faktoren zum Festlegen des Durchmessers des Reaktorbehälters ausgeschlossen werden, und der Durchmesser des Reaktorbehälters kann im wesentlichen nur durch die "Abmessung bezogen auf den statischen Kern" ausgelegt werden. Demgemäß kann der Durchmesser des Reaktorbehälters verringert werden.According to the method of the present invention as described above the UCS does not need to travel a distance from the Position immediately above the core in a radial direction of the reactor vessel to be moved at the time of reactor charging the, and the charging operation can be done within the reactor leads, while the rest of the UCS section immediately remains above the core. As a result, the "Dimension related to plug rotation" of the factors for determining the diameter of the reactor vessel be excluded, and the diameter of the reactor vessel can essentially only by the "dimension related to the static core "can be designed. Accordingly, the diameter of the reactor vessel can be reduced.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Fig. 1 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel einer Kernmatrix, eines UCS-Durchmessers und des Durchmessers eines ziehbaren UCS-Abschnitts zeigt. FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a core matrix, a UCS diameter and the diameter of a pullable UCS section.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die äußere Ge­ stalt der UCS und den darin ausgebildeten ziehbaren UCS-Abschnitt zeigt, wie dies in Fig. 1 zu sehen ist. FIG. 2 is a perspective view showing the outer shape of the UCS and the pullable UCS portion formed therein as seen in FIG. 1.

Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht, die die Anordnungen eines Oberteildeckels eines Reaktorbehälters und einer Aufla­ devorrichtungsart mit Ausgleichsarm zur Zeit des Reak­ toraufladens zeigt. Fig. 3 is an explanatory view showing the arrangements of a top lid of a reactor vessel and a supercharger type balance arm at the time of reactor charging.

Fig. 4 ist ein Querschnitt des Reaktorbehälters, wenn der in Fig. 3 dargestellte Oberteildeckel am Reaktorbehälter montiert ist und das Aufladeverfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. FIG. 4 is a cross section of the reactor vessel when the top cover shown in FIG. 3 is mounted on the reactor vessel and the charging process of the present invention is carried out.

Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht, die die Anordnungen des Oberteildeckels des Reaktorbehälters und eine Auflade­ vorrichtung der direkt wirkenden Art zur Zeit des Reak­ toraufladens zeigt. Fig. 5 is an explanatory view showing the arrangements of the top lid of the reactor vessel and a charging device of the direct acting type at the time of the reactor charging.

Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung der Po­ sition der UCS innerhalb eines Reaktors während eines Produktionsbetriebs eines konventionellen Schnellen- Brüter-Reaktors zeigt. Fig. 6 is an explanatory view showing the relationship of the position of the UCS within a reactor during a production operation of a conventional rapid breeder reactor.

Fig. 7 ist ein Querschnitt eine Linie A-A in Fig. 6 entlang. FIG. 7 is a cross section along line AA in FIG. 6.

Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung der Po­ sition von UCS usw. innerhalb eines Reaktors zur Zeit des Aufladens eines konventionellen Schnellen-Brüter- Reaktors zeigt. Fig. 8 is an explanatory view showing the relationship of the position of UCS, etc. within a reactor at the time of charging a conventional rapid breeder reactor.

Fig. 9 ist ein Querschnitt eine Linie B-B in Fig. 8 entlang. FIG. 9 is a cross section along line BB in FIG. 8.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im einzelnen mit Be­ zug auf eine bevorzugte, in den Zeichnungen dargestellte Ausge­ staltung beschrieben werden.The present invention is hereinafter described in more detail with Be train to a preferred Ausge shown in the drawings be described.

Fig. 1 zeigt eine Beton-Kernmatrix. Brennstoffstäbe, Abschirm­ teile und Kontrollstäbe, jeder mit einem sechseckigen Querschnitt, sind in festgelegten Positionen angeordnet. In der Zeichnung stellen die durch dicke Linien dargestellten Sechsecke die Posi­ tionen der Kontrollstäbe (Hauptabschaltsystem-Kontrollstäbe und Reserveabschaltsystem-Kontrollstäbe) 20 dar, und ein auf die Kernmatrix gelegter Kreis stellt den Durchmesser einer UCS 30 dar. Das Gebiet innerhalb dieses Kreises ist im wesentlichen gleich dem dem Aufladen ausgesetzten Gebiet. Ein innerhalb des Kreises der UCS 30 beschriebener Kreis stellt den Durchmesser des Abschnitts 31 der zylindrischen UCS dar, der innerhalb der UCS ausgebildet ist und in Längsrichtung herausgezogen werden kann. Die Positionsbildung dieses UCS-Abschnitts 31 und seine Abmes­ sung werden in Anbetracht der Anordnung der Kontrollstäbe inner­ halb der Kernmatrix und der Abmessung einer Aufladevorrichtung der Ausgleichsarm-Art festgelegt. In der in der Zeichnung darge­ stellten Ausgestaltung beträgt der Durchmesser der UCS 30 3,36 m, und der Durchmesser des UCS-Abschnitts 31 innerhalb dieser UCS ist 1,75 m. Neun Kontrollstab-Antriebsvorrichtungen entsprechend den neun Kontrollstäben sind in diesem UCS-Abschnitt 31 einge­ schlossen. Fig. 1 shows a concrete core matrix. Fuel rods, shielding parts and control rods, each with a hexagonal cross section, are arranged in fixed positions. In the drawing, the hexagons represented by thick lines represent the positions of the control bars (main shutdown system control bars and reserve shutdown system control bars) 20 , and a circle placed on the core matrix represents the diameter of a UCS 30. The area within this circle is essentially equal to the area exposed to charging. A circle described within the circle of the UCS 30 represents the diameter of the section 31 of the cylindrical UCS, which is formed within the UCS and can be pulled out in the longitudinal direction. The position formation of this UCS section 31 and its dimensions are determined in view of the arrangement of the control rods within the core matrix and the dimensions of a charging device of the compensating arm type. In the embodiment shown in the drawing, the diameter of the UCS 30 is 3.36 m, and the diameter of the UCS section 31 within this UCS is 1.75 m. Nine control rod drive devices corresponding to the nine control rods are included in this UCS section 31 .

Fig. 2 veranschaulicht die Beziehung zwischen der UCS 30 und dem zylindrischen UCS-Abschnitt 31, der innerhalb der UCS 30 ausge­ bildet ist und herausgezogen werden kann, wie in Fig. 1 darge­ stellt ist. Da der UCS-Abschnitt 31 innerhalb der UCS ausgebildet ist, kann gesehen werden, daß die äußere Form der UCS 30 dieselbe zylindrische Form behält wie die der konventionellen UCS. Da dort keine Änderung der äußeren Form der UCS besteht, kann der Plan zur Verteilung des Kühlmittelfluß-Betrages innerhalb des Reaktor­ behälters in derselben Weise wie im konventionellen Reaktor er­ folgen. Fig. 2 illustrates the relationship between the UCS 30 and the cylindrical UCS portion 31 which is formed within the UCS 30 and can be pulled out, as shown in Fig. 1 Darge. Since the UCS section 31 is formed within the UCS, it can be seen that the outer shape of the UCS 30 retains the same cylindrical shape as that of the conventional UCS. Since there is no change in the external shape of the UCS, the plan for distributing the coolant flow amount within the reactor vessel can follow it in the same manner as in the conventional reactor.

Fig. 3 ist eine Draufsicht, die den Zustand zeigt, wo die UCS 30 mit dem darin ausgebildeten UCS-Abschnitt 31 an einem Deckel am Oberteil des Reaktorbehälters angeordnet ist. Denn ein großer Drehstopfen 42 mit der Mittenposition unterschiedlich von der des Reaktorbehälters 40 ist drehbar an einem fest angebrachten Stop­ fen 41 des Reaktorbehälters 40 angeordnet. Ein kleiner Drehstop­ fen 43 mit der Mittenposition unterschiedlich von der des großen Drehstopfens 42 ist drehbar an dem großen Drehstopfen 42 ange­ ordnet. Die UCS 30 ist, an dem kleinen Drehstopfen 43 angeordnet. Fig. 3 is a plan view showing the state where the UCS 30 is arranged with the formed therein UCS portion 31 on a cover on the upper part of the reactor vessel. Because a large rotary plug 42 with the center position different from that of the reactor container 40 is rotatably arranged on a fixed stop fen 41 of the reactor container 40 . A small rotary stop fen 43 with the center position different from that of the large rotary plug 42 is rotatably arranged on the large rotary plug 42 . The UCS 30 is arranged on the small rotary plug 43 .

Zur Zeit des Reaktoraufladens wird der zylindrische UCS-Abschnitt 31 herausgezogen, und ein exklusiver Stopfen mit einer daran mon­ tierten Aufladevorrichtung 50 wird mit ihrem Ausgleichsarm 51 ge­ klappt in den herausgezogenen Abschnitt eingefügt. Wenn der Aus­ gleichsarm 51 ausgefahren ist, nachdem die Aufladevorrichtung eingefügt ist, wird ein Greifer 52 der Aufladevorrichtung in eine Position mit einer Ausgleichs-Größe mit Bezug auf den Hauptkörper der Aufladevorrichtung 50 eingestellt. In der in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltung ist die Ausgleichslänge des Ausgleichs­ arms 51 kleiner als der Durchmesser des UCS-Abschnitts 31. Des­ halb benötigt es der Ausgleichsarm 51 nicht, immer klappbar zu sein. Der Ausgleichsarm 51 ist drehbar um die Aufladevorrichtung 50 eingesetzt. Als ein Ergebnis kann sich der Aufladevorrichtungs- Greifer 52 Zutritt zu einer Position innerhalb eines Zutrittsbe­ reichs (der durch strichpunktierte Linie dargestellte Kreis) in­ nerhalb des Reaktors verschaffen, die vom Radius und Drehwinkel des großen Drehstopfens 42 abhängt, vom Radius und Drehwinkel des des kleinen Drehstopfens 43, von der Ausgleichs-Größe der Aufla­ devorrichtung 50, vom Drehwinkel des Ausgleichsarms 51 und von Einbaulagen verschiedener Geräte, und so können Greifen und Frei­ geben des Brennstoffs durch den Greifer 52 in der Innenbehälter- Brennstoff-Relaisposition 53 erreicht werden.At the time of reactor charging, the cylindrical UCS section 31 is pulled out, and an exclusive stopper with a charging device 50 mounted thereon is inserted with its balance arm 51 into the pulled out section. When the balance arm 51 is extended after the charger is inserted, a gripper 52 of the charger is set to a position with a compensation size with respect to the main body of the charger 50 . In the embodiment shown in the drawings, the compensation length of the compensation arm 51 is smaller than the diameter of the UCS section 31 . Therefore, the balance arm 51 does not need to always be foldable. The balance arm 51 is rotatably inserted around the charging device 50 . As a result, the charger gripper 52 can gain access to a position within an access area (the circle shown by a chain line) within the reactor, which depends on the radius and angle of rotation of the large rotary plug 42 , the radius and angle of rotation of the small one Rotary plug 43 , the compensation size of the Aufla devvorrichtung 50 , the angle of rotation of the compensation arm 51 and the mounting positions of various devices, and so gripping and releasing the fuel can be achieved by the gripper 52 in the inner container fuel relay position 53 .

Die in den Zeichnungen dargestellte Ausgestaltung wird durch Fi­ xieren des dem Aufladen in den Kern bis 1,68 m ausgesetzten Radi­ usbereichs, durch den Abstand der Brennstoff-Relaisposition 53 von der Reaktormitte bis 2,45 m, durch den Durchmesser des großen Drehstopfens 42 bis 5,6 m, durch den Durchmesser des kleinen Drehstopfens 43 bis 4,1 m, durch den Durchmesser der UCS 30 bis 3,36 m, durch den Durchmesser des UCS-Abschnitts 31 bis 1,75 m und durch die Ausgleichs-Größe der Aufladevorrichtung 50 bis 0,7 m skizziert. Es kann aus den Zeichnungen gesehen werden, daß der Brennstoff zwischen einer beliebigen Auflade-Adresse innerhalb des Kerns und der Brennstoff-Relaisposition 53 transportiert wer­ den kann. In Fig. 3 stellt die gepunktete Linie den Zustand dar, wo der Aufladevorrichtungs-Greifer 52 sich Zutritt zu der Brenn­ stoff-Relaisposition 53 verschafft. Bezugszeichen 54 bezeichnet eine Innenbehälter-Durchlaßöffnungs-Vorrichtung, und Bezugszei­ chen 55 und 56 bezeichnen ein Einlaßrohr bzw. ein Auslaßrohr für flüssiges Natrium.The embodiment shown in the drawings is fixed by fi xing the area exposed to charging in the core up to 1.68 m, by the distance of the fuel relay position 53 from the center of the reactor to 2.45 m, by the diameter of the large rotary plug 42 to 5.6 m, by the diameter of the small rotary plug 43 to 4.1 m, by the diameter of the UCS 30 to 3.36 m, by the diameter of the UCS section 31 to 1.75 m and by the compensation size of the Charger outlined 50 to 0.7 m. It can be seen from the drawings that the fuel can be transported between any recharge address within the core and the fuel relay position 53 . In Fig. 3, the dotted line represents the state where the charger gripper 52 gains access to the fuel relay position 53 . Numeral 54 denotes an inner tank port device, and numerals 55 and 56 denote an inlet pipe and an outlet pipe for liquid sodium, respectively.

Fig. 4 ist ein Querschnitt in Längsrichtung, der den Zustand zeigt, wo die in Fig. 3 dargestellte Oberteil-Deckel-Struktur am Reaktorbehälter montiert ist. Gleiche Teile werden durch gleiche Bezugszeichen in Fig. 3 gekennzeichnet, und die Erläuterung ei­ nes solchen Teils wird unterlassen. Wie vorstehend beschrieben, wird der zylindrische UCS-Abschnitt 31 innerhalb der UCS 30, die darin eine große Anzahl von Kontrollstab-Antriebsvorrichtungen 57 aufweist, durch die exklusive Transportvorrichtung herausgezogen; und der Stopfen mit der Aufladevorrichtung 50, die mit dem klapp­ baren, daran montierten Ausgleichsarm 51 ausgestattet ist, wird in den herausgezogenen Abschnitt eingefügt. Wenn der Ausgleichs­ arm 51 der Aufladevorrichtung 50 unter dem Stopfen ausgefahren wird, ist es dem Greifer 52 gestattet, mit einer Ausgleichs-Größe mit Bezug auf den Hauptkörper der Aufladevorrichtung zu drehen. FIG. 4 is a longitudinal cross section showing the state where the top-lid structure shown in FIG. 3 is mounted on the reactor vessel. Like parts are identified by like reference numerals in Fig. 3, and explanation of such a part is omitted. As described above, the cylindrical UCS section 31 inside the UCS 30 , which has a large number of control rod driving devices 57 therein, is pulled out by the exclusive transport device; and the stopper with the charger 50 equipped with the foldable balance arm 51 mounted thereon is inserted into the extracted portion. When the balance arm 51 of the charger 50 is extended under the plug, the gripper 52 is allowed to rotate with a balance size with respect to the main body of the charger.

Auf diese Weise kann sich der Aufladevorrichtungs-Greifer 52 Zu­ tritt zu einer beliebigen Position zwischen dem Aufladegebiet und der Brennstoff-Relaisposition 53 durch die Drehbewegung des Ausgleichsarms 51 und der Drehbewegung des großen und kleinen Drehstopfens 42 und 43 verschaffen. Der Aufladevorrichtungs-Grei­ fer 52 ergreift den Brennstoff 59, zu welchem der Zugriff gemacht ist, transportiert ihn zur Brennstoff-Relaisposition 53 und setzt ihn in den Brennstoff-Transporttopf 60. Nachdem dann dieser Brennstoff-Transporttopf 60 nach unten zu der Umfangswandung des Reaktorbehälters 40 gestoßen worden ist, wird der Brennstoff durch die Innenbehälter-Durchlaß-öffnungs-Vorrichtung 54 herausgezo­ gen. Das Laden des neuen Brennstoffs in den Kern wird in der um­ gekehrten Reihenfolge zu der oben beschriebenen ausgeführt.In this way, the charger gripper 52 can get to any position between the charging area and the fuel relay position 53 by the rotation of the balance arm 51 and the rotation of the large and small rotary plugs 42 and 43 . The charger gripper 52 grips the fuel 59 to which access is made, transports it to the fuel relay position 53, and places it in the fuel transport pot 60 . Then, after this fuel transport pot 60 is pushed down to the peripheral wall of the reactor tank 40 , the fuel is drawn out through the inner tank port opening device 54. The loading of the new fuel into the core becomes in the reverse order of those described above.

Vom Ausführungsaspekt der (nicht dargestellten) Brennstofflade- und -entladevorrichtung, die den Brennstoff zur Außenseite des Reaktors transportiert, ist es vorzuziehen, die Innenbehälter- Durchlaßöffnungs-Vorrichtung 54, die eine Positionsbeziehung zur Brennstofflade- und -entladevorrichtung hat, an dem fest ange­ brachten Stopfen 41 anzubringen, da die Position des fest ange­ brachten Stopfens 41 sich nicht durch die Drehung des Drehstopfens ändert. Es ist auch vorzuziehen, die Durchlaßöffnungs-Vorrichtung 54 so dicht wie möglich an das Gebiet des Kerns 58 anzubringen, so daß der Drehstopfen in einer kleineren Größe festgelegt wer­ den kann. Deshalb kommt, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, ein Abstand zwischen der Einbauposition der Innenbehälter-Durchlaß­ öffnungs-Vorrichtung 54 und der Brennstoff-Relaisposition 53 in der radialen Richtung des Reaktorbehälters 40 vor, und die kon­ ventionelle Drehscheibe 11 kann, wie in Fig. 8 gezeigt, diesen Abstand nicht kompensieren. Aus diesem Grund verwendet die vor­ liegende Ausgestaltung die Innenbehälter-Durchlaßöffnungs-Vor­ richtung, in der der Brennstoff-Transporttopf 60 zum Aufnehmen des Brennstoffs nach unten gestoßen wird, wie zuvor mit Bezug auf Fig. 4 erklärt wurde. Um den Abstand zwischen der Innenbehälter- Durchlaßöffnungs-Vorrichtung 54 und der Brennstoff-Relaisposition 53 auszugleichen, können dort verschiedene Systeme verwendet wer­ den einschließlich eines Systems wie solch eine Lenkervorrichtung wie eine Storchschnabelart als Energieversorgung in einem Elektro­ wagen und ein System, in dem der Brennstoff-Transporttopf aufrecht gerichtet in Querrichtung geschoben wird, außerdem das in der Zeichnung dargestellte System, in dem der Brennstoff-Transport­ topf 60 nach unten gedrückt wird.From the design aspect of the fuel loading and unloading device (not shown) that transports the fuel to the outside of the reactor, it is preferable to attach the inner canister port device 54 , which has a positional relationship to the fuel loading and unloading device, to the fixed Install plug 41 because the position of the fixed plug 41 does not change due to the rotation of the rotary plug. It is also preferable to mount the port device 54 as close as possible to the area of the core 58 so that the rotary plug can be set in a smaller size. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, there is a distance between the installation position of the inner tank passage opening device 54 and the fuel relay position 53 in the radial direction of the reactor tank 40 , and the conventional hub 11 can, as in Figure shown. 8, not compensate for this distance. For this reason, the prior embodiment uses the inner container port opening device in which the fuel transport pot 60 is pushed down to receive the fuel, as explained above with reference to FIG. 4. To compensate for the distance between the inner container port device 54 and the fuel relay position 53 , various systems can be used there, including a system such as a handlebar device such as a cranesbill as a power supply in an electric car and a system in which the fuel -Transport pot is pushed upright in the transverse direction, also the system shown in the drawing, in which the fuel transport pot 60 is pressed down.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, worin eine direkt wirkende Aufladevorrichtung verwendet wird. In der Zeichnung wird ein gleiches Bezugszeichen verwendet, um ein gleiches Bauteil zu bezeichnen, das in Fig. 3 dargestellt ist, und die Erläuterung solch eines Teils wird unterlassen werden. In der in Fig. 5 dargestellten Ausgestaltung wird der zylindrische, ziehbare, innerhalb der UCS 32 exzentrisch ausgebildete UCS-Ab­ schnitt 33 herausgezogen, und eine direkt wirkende Aufladevor­ richtung 70 wird in den herausgezogenen Abschnitt eingeführt und in ihm angeordnet. Die UCS 32 ist drehbar an dem kleinen Dreh­ stopfen 43 angeordnet. So kann der Greifer 71 der direkt wirken­ den Aufladevorrichtung 70 sich Zutritt zu einer beliebigen Posi­ tion innerhalb des Zutrittsbereichs (der durch Einpunktlinie dar­ gestellte Kreis) innerhalb des Reaktors verschaffen, der von dem Radius und Drehwinkel des großen Drehstopfens 42, dem Radius und Drehwinkel des kleinen Drehstopfens 43, dem Drehwinkel der dre­ henden UCS 32 und der exzentrischen Größe der direkt wirkenden Aufladevorrichtung 70 abhängt, und Greifen und Freigeben des Brennstoffs durch den Greifer 71 kann in der Innenbehälter-Brenn­ stoff-Ralaisposition 53 vorgenommen werden. Fig. 5 zeigt durch die gepunktete Linie den Zustand, wo der Greifer 71 der direkt wirkenden Aufladevorrichtung 70 sich Zutritt zu der Brennstoff- Relaisposition 53 verschafft. Fig. 5 shows another embodiment of the present invention, in which a direct-acting charging device is used. In the drawing, the same reference numeral is used to designate the same component shown in Fig. 3, and the explanation of such a part will be omitted. In the embodiment shown in Fig. 5, the cylindrical, pullable, within the UCS 32 eccentrically formed UCS-section 33 is pulled out, and a direct-acting Aufladevor device 70 is inserted into the extracted section and arranged in it. The UCS 32 is rotatably arranged on the small rotary plug 43 . Thus, the gripper 71 of the directly acting charging device 70 can gain access to any position within the access area (the circle represented by a single-point line) within the reactor, which depends on the radius and angle of rotation of the large rotary plug 42 , the radius and angle of rotation of the Small rotary plug 43 , the angle of rotation of the rotating UCS 32 and the eccentric size of the direct-acting charging device 70 depends, and gripping and releasing the fuel by the gripper 71 can be made in the inner container fuel Ralaisposition 53 . Fig. 5 shows by dotted line the state where the gripper 71 of the direct-acting charging device 70, access to the fuel relay 53 provides position.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausgestaltung wird durch Fixieren des dem Aufladen in den Kern bis 1,68 m ausgesetzten Radiusbereich, durch den Abstand der Brennstoff-Relaisposition 53 von der Reak­ tormitte bis 2,45 m, durch den Durchmesser des großen Drehstopfens 42 bis 6,3 m, durch den Durchmesser des kleinen Drehstopfens 43 bis 4,5 m, durch den Durchmesser der drehenden UCS 32 bis 3,36 m und die exzentrische Einbaugröße der direkt wirkenden Aufladevor­ richtung 70 mit Bezug auf die Mitte der drehenden UCS 32 bis 1,04 m skizziert. Von Fig. 5 kann gesehen werden, daß der Brennstoff zwi­ schen einer beliebigen Auflade-Adresse innerhalb des Kerns und der Brennstoff-Relaisposition 53 transportiert werden kann.The embodiment shown in Fig. 5 is fixed by fixing the radius in the core up to 1.68 m, by the distance of the fuel relay position 53 from the reactor center to 2.45 m, by the diameter of the large rotary plug 42 to 6.3 m, through the diameter of the small rotary plug 43 to 4.5 m, through the diameter of the rotating UCS 32 to 3.36 m and the eccentric installation size of the direct-acting Aufladevor device 70 with respect to the center of the rotating UCS 32 bis 1.04 m outlined. From Fig. 5 it can be seen that the fuel can be transported between any charging address within the core and the fuel relay position 53 .

In dem Fall, wo die direkt wirkende Art von Aufladevorrichtung verwendet wird, kann der Durchmesser des zylindrischen, ziehbaren, innerhalb der UCS 32 ausgebildeten UCS-Abschnitts 33 kleiner ge­ macht werden als der des zylindrischen UCS-Abschnitts, der in dem Fall verwendet wird, wo die Aufladevorrichtung der Art mit Aus­ gleichsarm verwendet wird. Deshalb kann der ziehbare UCS-Abschnitt 33 an dem Teil innerhalb der UCS 32 ausgebildet sein, der nicht die Kontrollstab-Antriebsvorrichtung einschließt, und die Struktur des ziehbaren UCS-Abschnitts wird einfacher und sein Gewicht wird kleiner, so daß dessen Herauszieh-Betätigung leichter wird.In the case where the direct-acting type of charging device is used, the diameter of the cylindrical, pullable UCS section 33 formed inside the UCS 32 can be made smaller than that of the cylindrical UCS section used in the case where the type of charger is used with off-balance. Therefore, the pullable UCS section 33 can be formed on the part inside the UCS 32 that does not include the control rod driving device, and the structure of the pullable UCS section becomes simpler and its weight becomes smaller, so that its pull-out operation becomes easier .

In der vorliegenden, oben beschriebenen Erfindung hat es die UCS nicht nötig, von der Position unmittelbar oberhalb des Kerns zur Zeit des Reaktoraufladens fortbewegt zu werden. Deshalb hat es der Durchmesser des Reaktorbehälters nicht nötig, zweimal oder dreimal den Durchmesser des UCS zu betragen, wie es im Stand der Technik notwendig gewesen ist. Als ein Ergebnis kann die vorlie­ gende Erfindung die Größe des Reaktorbehälters verringern und kann die Betriebs-Installationskosten drastisch senken.In the present invention described above, it has the UCS not necessary, from the position immediately above the core to the Time to be moved. That's why it did the diameter of the reactor vessel is not necessary, twice or three times the diameter of the UCS, as in the prior art  Technology was necessary. As a result, the present ing invention reduce the size of the reactor vessel and can dramatically reduce operating installation costs.

Wenn nebenbei die vorliegende Erfindung an dem oben erwähnten Schlaufentyp-Reaktor angewendet wird, worin der Durchmesser der UCS 3 360 mm ist, beträgt der "Durchmesser bezogen auf die Stop­ fendrehung" ungefähr 5,6 bis 6,3 m einschließlich der Abmessung der Innenbehälter-Brennstoff-Relaisposition, und dieser Wert ist ausreichend kleiner als die "Abmessung bezogen auf den statischen Kern" von 8,4 m. Aus diesem Grund kann die "Abmessung bezogen auf die Stopfendrehung" von den festsetzenden Faktoren für den Durchmesser des Reaktorbehälters ausgeschlossen werden, und der Durchmesser des Reaktorbehälters kann nur durch die "Abmessung bezogen auf den statischen Kern festgelegt werden.Incidentally, when the present invention is applied to the above-mentioned loop type reactor in which the diameter of the UCS 3 is 360 mm, the "diameter related to the plug rotation" is approximately 5.6 to 6.3 m including the dimension of the inner container Fuel relay position, and this value is sufficiently smaller than the "dimension relative to the static core" of 8.4 m. For this reason, the "dimension related to the plug rotation" can be excluded from the determining factors for the diameter of the reactor vessel, and the diameter of the reactor vessel can only be determined by the "dimension related to the static core.

Wenn der Reaktor aufgeladen ist, kann die UCS als Ganzes heraus­ gezogen werden, und der Stopfen mit der daran montierten Auflade­ vorrichtung kann in den herausgezogenen Abschnitt eingeführt wer­ den. In diesem Fall ist jedoch ein UCS-Transportbehälter mit ei­ nem großen Durchmesser erforderlich; deshalb wird eine große Men­ ge an Inertgas für den Gasaustausch des Behälters notwendig, wenn die UCS als Ganzes herausgezogen wird. Gemäß der vorliegenden Er­ findung haben es im Gegensatz nur die unterteilten Teile der UCS nötig transportiert zu werden. Aus diesem Grund können der Trans­ portbehälter und das Aufladevorrichtungs-Gehäuse kompakt herge­ stellt werden, und der Mengenverbrauch an Inertgas kann auch ver­ ringert werden.When the reactor is charged, the UCS can go out as a whole be pulled, and the stopper with the charging attached to it device can be inserted into the pulled-out section the. In this case, however, there is a UCS transport container with an egg large diameter required; therefore a large menu Inert gas necessary for gas exchange of the container if the UCS is pulled out as a whole. According to the present Er In contrast, only the subdivided parts of the UCS have it necessary to be transported. For this reason, the Trans port container and the charger housing compact herge are set, and the amount of inert gas can also ver be wrested.

Claims (2)

1. Verfahren zum Aufladen eines Kernreaktors, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Oberteil eines Reaktorbehälters (1; 40) durch einen Deckel (41, 42, 43) verschlossen ist, der aus einem fest ange­ brachten Stopfen (41), einem großen Drehstopfen (42), der drehbar und exzentrisch an dem fest angebrachten Stopfen (41) angeordnet ist, und einem kleinen Drehstopfen (43) besteht, der drehbar und exzentrisch an dem großen Drehstopfen (42) angeordnet ist,
eine obere Kernstruktur (30; 32), die darin eine große Anzahl von Kontrollstab-Antriebsvorrichtungen (57) vereinigt, an dem kleinen Drehstopfen (43) angeordnet ist,
ein oberer Kernstruktur-Abschnitt (31; 33), der geeignet ist herausgezogen zu werden, innerhalb der oberen Kernstruktur (30; 32) ausgebildet ist,
der obere Kernstruktur-Abschnitt (31; 33) zur Zeit des Reak­ tor-Aufladens herausgezogen wird,
eine Aufladevorrichtung (50), die mit einem drehbaren Aus­ gleichsarm (51) ausgestattet ist, in dem herausgezogenen Ab­ schnitt (31; 33) angebracht ist und
ein Aufladebetrieb eines Brennstoffs (3; 59) an einer belie­ bigen Position innerhalb des Kerns (3; 58) durch die Drehbe­ wegung des großen (42) und des kleinen Stopfens (43) und die Drehbewegung des Ausgleichsarms (51) der Aufladevorrichtung (50) ausgeführt wird.1. A method for charging a nuclear reactor, characterized in that
that an upper part of a reactor vessel ( 1 ; 40 ) is closed by a lid ( 41 , 42 , 43 ) which consists of a fixed plug ( 41 ), a large rotary plug ( 42 ) which is rotatable and eccentrically on the fixed plug ( 41 ), and there is a small rotary plug ( 43 ) which is rotatably and eccentrically arranged on the large rotary plug ( 42 ),
an upper core structure ( 30 ; 32 ) integrating therein a large number of control rod drive devices ( 57 ) on which small rotary plug ( 43 ) is arranged,
an upper core structure section ( 31 ; 33 ), which is suitable for being pulled out, is formed within the upper core structure ( 30 ; 32 ),
the upper core structure section ( 31 ; 33 ) is pulled out at the time of the reactor charging,
a charging device ( 50 ), which is equipped with a rotatable equalizing arm ( 51 ), in the pulled-out section ( 31 ; 33 ) is attached and
a charging operation of a fuel ( 3 ; 59 ) at any position within the core ( 3 ; 58 ) by the rotational movement of the large ( 42 ) and the small plug ( 43 ) and the rotational movement of the compensating arm ( 51 ) of the charging device ( 50 ) is performed. 2. Verfahren zum Aufladen eines Kernreaktors, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Oberteil eines Reaktorbehälters (1; 40) durch einen Deckel (41, 42, 43) verschlossen ist, der aus einem fest ange­ brachten Stopfen (41), einem großen Drehstopfen (42), der drehbar und exzentrisch an dem fest angebrachten Stopfen (41) angeordnet ist, und einem kleinen Drehstopfen (43) besteht, der drehbar und exzentrisch an dem großen Drehstopfen (42) angeordnet ist,
eine obere Kernstruktur (30; 32), die darin eine große Anzahl von Kontrollstab-Antriebsvorrichtungen (57) vereinigt, dreh­ bar an dem kleinen Drehstopfen (43) angeordnet ist,
ein oberer Kernstruktur-Abschnitt (31; 33), der geeignet ist herausgezogen zu werden, innerhalb der oberen Kernstruktur (30; 32) in solch einer Weise ausgebildet ist, daß er exzen­ trisch von der Mitte der oberen Kernstruktur (30; 32) ist,
der obere Kernstruktur-Abschnitt (31; 33) zur Zeit des Reak­ tor-Aufladens herausgezogen wird,
eine direkt wirkende Aufladevorrichtung (70) in den herausge­ zogenen Abschnitt (31; 33) eingeführt wird und
ein Aufladebetrieb des Brennstoffs (59) an einer beliebigen Position innerhalb des Kerns (3; 58) durch die Drehbewegung des großen (42) und des kleinen Drehstopfens (43) und durch die Drehbewegung der oberen Kernstruktur (30; 32) ausgeführt wird.2. A method for charging a nuclear reactor, characterized in that
that an upper part of a reactor vessel ( 1 ; 40 ) is closed by a lid ( 41 , 42 , 43 ) which consists of a fixed plug ( 41 ), a large rotary plug ( 42 ) which is rotatable and eccentrically on the fixed plug ( 41 ), and there is a small rotary plug ( 43 ) which is rotatably and eccentrically arranged on the large rotary plug ( 42 ),
an upper core structure ( 30 ; 32 ), which unites therein a large number of control rod drive devices ( 57 ), is rotatably arranged on the small rotary plug ( 43 ),
an upper core structure portion ( 31 ; 33 ) capable of being pulled out is formed inside the upper core structure ( 30 ; 32 ) in such a manner that it is eccentric from the center of the upper core structure ( 30 ; 32 ) ,
the upper core structure section ( 31 ; 33 ) is pulled out at the time of the reactor charging,
a direct-acting charging device ( 70 ) is inserted into the pulled-out section ( 31 ; 33 ) and
charging operation of the fuel ( 59 ) is performed at any position within the core ( 3 ; 58 ) by the rotation of the large ( 42 ) and the small rotary plug ( 43 ) and by the rotation of the upper core structure ( 30 ; 32 ).