DE7237820U - Reinigungsvorrichtung, insbesondere für wassergekühlte Kernreaktoren auf Schiffen - Google Patents

Description

: : : : ,·' 13.10.1972

Go/Hr 24.210.4

INTERATOM

Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg

^; Reinigungssystem, insbesondere für wassergekühlte Kernreaktoren

auf Schiffen

Die vorliegende Erfindung betrifft· ein Reinigun£,ssyste:n, bestehend aus Regenerativ-Wärmetauscher, Nachkühler und Filter, insbesondere für wassergekühlte Kernreaktoren auf Schiffen.

Reinigungssysteme werden bei Druckwasserreaktoren üblicherweise als Hochdrucksysteme gebaut. Sie bestehen dann im wesentlichen aus Regenerations-Wärmetauscher, Umwälzpumpe, Nachkühler und Mischbettfilter. Die Wärmetauscher kühlen dabei das zu reinigende Wasser auf die für Mischbettharze zulässigen Werte herunter. Über den Regenerations-Wärmetauscher wird das gereinigte Wasser vor dem Wiedereintritt in den Kreislauf wieder aufgeheizt. Die Wärmeverluste bleiben damit gering. Derartige Rcinigungssysteme werden üblicherweise aus Einzelkomponenten zusammengestellt. Diese Bauweise erfordert aber viel Platz, insbesondere mit Rücksicht

L auf den notvsndigen Strahlenschutz und die Wärmeisolierung,

und ist wenig wartungsfreundlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein raumsparendes

Reinigungssystem für heiße, insbesondere radioaktive Fluss- sigkeiten, bestehend aus Regenerativ-Wärmetauscher, Nach- \ kühler und Filtei , wobei dieser Filter in regelmäßigen Zeitabständen erneuert werden kann.

% Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine kompakte

Anordnung von Regenerativ-Wärmetauscher, Nachkühler und

Filter in einem senkrechten, zylindrischen Behälter vorgeschlagen, wobei der Regenerativ-Wärmetauscher unten, der Nachkühler darüber und der Filter ganz oben angeordnet ist. Dei dieser Anordnung ist der im allgemeinen LeinperaLurempf xndlicne Filter von deia heißen Medium weit genug entfernt, so daß auch bei kleinen Undichtigkeiten innerhalb des Reinigungssystems der Filter nicht zerstört wird. Außerdem kann man den unteren heißen Teil des Systems besonders gut isolieren, während der obere kalte Teil des Systems zugänglich bleibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Filter in einem leicht herausnehmbaren Einsatz angeordnet ist. Diese Anordnung gestattet es, den Filter fernbedient im ganzen auszuwechrein. Selbstverständlich ist es auch möglich, das verbrauchte Filtermaterial über gesonderte Leitungen herauszuspülen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß im Bereich des Nachkühlers und des Filters zwei strömungstechnisch getrennte Räume, insbesondere in konzentrischer Anordnung vorhanden sind. Bei dieser Anordnung kann das zu reinigende Medium beispielsweise im inneren Ringraum aufwärts und im äußeren Ringraum abwärts strömen. Zweckmäßigerweise wird man das kältere Medium außen strömen lassen, um die Wärmeverluste nach außen herabzusetzen. Auch bei dieser Anordnung sind kleine Undichtigkeiten innerhalb des Systems von geringer Bedeutung, so daß die Fertigung vereinfacht wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung für Reinigungssysterne, die eine Umwälzpumpe benötigen, wird vorgeschlagen, daß diese r'r.Tipe zwischen dem Regenerativ-Wärmetauscher und dem Nach-Kühler angeordnet ist. Bei dieser Anordnung arbeitet die Pumpe bereits im unterkühlten Bereich und das Pumpengehäuse dient gleichzeitig als Kernrohr für den zweckmäßigerweise aus gewickelten Rohren bestehenden Nachkühler. Die Pumpenantriebswelle kann selbstverständlich nach oben aus dem Gehäuse herausgeführt werden, in vielen Fällen wird aber ein vollkommen wasserdicht gekapselter Spaltmotor zweckmäßig sein, der

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dann innerhalb des Kernrohres angeordnet ist.

Dia Figuren 1 und 2 zeigen ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung.

figur i zeigt exnen senkrechten acnnxtt ourcn aas erixnaungsgemäße kompakte Reinigungssystem.

Figur 2 zeigt die auseinandergezogene schematisierte Schaltung eines solchen Reinigungssystems·

In Figur 1 ist Teil (1) ein senkrechtes zylindrisches Gehäuse, das an seinem unteren Ende mit dem Eintrittsdeckel (2) und an seinem oberen Ende mit dem Filterdeckel (3) verschlossen ist. Das Gehäuse (1) enthält zunächst einen Regenerati v-Wärmetauscher (4), der aus zahlreichen paralellen Rohren besteht, die unten in einem Rohrboden (5) und oben in einem Rohrboden (6) befestigt sind und die mehrere Umlenkbleche (7 u- 8) trägen- Oberhalb des Rohrbodens (6J ist d.itt Behälter strömungstechnisch geteilt in einen inneren, im Aufwärtsstrom durchf lossenen Raum (9), sowie einen äußeren, in| Abwärtsstrom durchflossenen Ringraum (10). Im inneren Raum (9) befindet sich unterhalb des Nachkühlers (11) eine Pumpe (12), die von einem wasserdichten Spaltmotor (13) angetrier ben wird. Umwälzpumpe (12) und Spaltmotor (13) können unabhängig vom Nachkühler (11) nach oben ausgebaut werden.¹ Der Nachkühler (11) besteht aus mehreren paralell geschalteten Rohrschlangen, die um das Gehäuse des Spaltrohrmotors (13) gewickelt sind und deren Enden jeweils in einen kleinein Rohrboden (1*+) am Kühlwassereintritt und (15) am Kühlwasseraustritt befestigt sind. Diese beiden Rohrböden (14 u.< 15) sind mit Rücksicht auf Wärmespannungen und Abdichtung je- ' weils in einem besonderen Einsatzrohr (16) u. (17) dicht be*- festigt. Im oberen Teil des Reinigungssystems befindet sich, konzentrisch zum Spaltmotor (13) angeordnet ein herausnehmbarer Einsatz (18), der beispielsweise Ionenaustauscherharze enthält. Dieser Filter (18) wird im vorliegenden Beispiel innenliegend im Aufwärtsstrom durchströmt. Sollte es aus filtertechnischen Gründen zweckmäßig sein, diesen Filter im Abwärtsstrom zu

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durchströmen, so kann er rait geringem Aufwand nach außen gelegt und der entsprechende freie Ringraum nach innen gelegt werden. Der am oberen Ende des Reinigungssystems befindliche Filterdeckel (3) i?t näit einem weiteren Deckel (19) versehen, der die wasserdichten Anschlüsse (£0) für die Stromversorgung des Spaltmotors (13) trägt. Mit Teil (21) wird hier eine Wärmeisolierung bezeichnet, die nur den unteren Teil des Reinigur.gssystems umgibt und die bei den Üblichen Reparatur- oder Auswechselarbeiten am Filter nicht abgenommen werden muß*

Figur 2 zeigt mit den selben Bezeichnungen wie in Figur 1 die auseinandergezogene schematisierte Schaltung des erfindungsgemäßen Reinigungssystems. Mit Teil (22) ist hier ein Druckbehälter eines Kernreaktors bezeichnet, aus dem das zu reinigende Kühlwasser unten abgezogen und oben wieder zugeführt wird. Dieses Kühlwasser durchströmt zunächst den Regeneraciv-Wärmetauscher wird danach von der Umwälzpumpe (12) angesaugt und durch

den Nachkühler (11) in den Filter CiS) gedruckt. Von dem Filter-(18) fließt das gereinigte Kühlwasser wiederum durch den Regenerativ-Wärmetauscher (K) zum Druckbehälter (22). Im Nachkühler (11) ist ein hier nicht näher beschriebener Kühlwasserkreislauf angedeutet. Die in Figur 2 gezeigte Schaltung dient nur zur Erläuterung und ist nicht Gegenstand der Erfindung.

Claims (5)

13.10.1972 Go/Hr 24.210.4 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Reinigungssystem mit Regenerativ-Wärmetauscher, Nachkühler und Filter

gekennzeichnet,

durch die kompakte Anordnung von Regenerativ-Wärmetauscher (4), Nachkühler (11) und Filter (18) in einem senkrechten zylindrischen Behälter-(1), wobei der Regenerativ-Wärmetauscher (4) in dem Behälter (1) unten, der Nachkühler (11) darüber und der Filter (18) oben angeordnet ist.

2. Reinigungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Filter (18) in einem leicht herausnehmbaren Einsatz angeordnet ist.

3. Reinigungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß im Bereich des N&chkühlers (11) und des Filters (18) zwei strömungstechnisch getrennte Räume vornanden sind.

4. Reinigungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein konzentrischer Ringraum (10) vorhanden ist.

5. Reinigungssystem nach Anspruch 1 mit einer Umwälzpumpe, dadurch gekennzeichnet,

daß diese Pumpe (12) zwischen dem Regenerativ-Wärmetauseher (1) und dem Nachkühler (11) angeordnet ist·

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