DE1189665B - Druckwasser-Kernreaktor - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

G 21

Deutsche KL: 21g-21/24

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:

S 63235 VIII c/21]
30. Mai 1959
25. März 1965

Die Erfindung betrifft einen Druckwasser-Kernreaktor mit einer Umwälzpumpe für das Wasser und einer Düse zum Entspannen des im Reaktor erwärmten Wassers in eine Verdampferkammer hinein, von wo aus der durch den Druckabfall gebildete Dampf in eine Maschine zur Ezeugung einer Nutzleistung strömt.

Es sind bereits Druckflüssigkeits-Kernreaktoren bekannt, bei denen Umwälzpumpen die Reaktorflüssigkeit unter so hohem Druck in das Reaktorgefäß pumpen, daß eine Dampfbildung und damit verbundene abträgliche Nebenwirkungen, z. B. Überhitzungen des Kernmaterials, vermieden werden. Dazu muß die Flüssigkeit im Reaktor wenigstens unter dem Druck stehen, welcher der Dampfspannung bei den auftretenden örtlichen Temperaturen entspricht. Ferner wird bei den bekannten Kernreaktoren die im Reaktorkern erhitzte Flüssigkeit über eine Düse bzw. eine Drosselöffnung entspannt und der durch den Druckabfall entstehende Dampf einer Maschine zur Erzeugung einer Nutzleistung zugeführt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Teil der kinetischen Energie des aus der bekannten Düse austretenden Dampf-Wasser-Gemisches einer Nutzung zuzuführen. Das geschieht gemaß der Erfindung dadurch, daß das aus der Düse austretende Dampf-Wasser-Gemisch eine hydraulische Aktionsturbine antreibt, die zwischen der Düse und der Nutzleistungsmaschine angeordnet ist und zum Antrieb weiterer Nutzleistung erzeugender Aggregate dient. Dabei kann die vorzugsweise als Peltonrad ausgebildete Turbine die Umwälzpumpe antreiben, welche den Druck des Wassers von dem Verdampfungsdruck auf den Druck des Reaktors steigert.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Druckwasser-Kernreaktoranlage;

F i g. 2 zeigt im Schnitt die Kombination einer hydraulischen Aktionsturbine mit einer Umwälzpumpe und einem Verdampfer;

F i g. 3 zeigt in schematischer Schnittdarstellung eine andere Ausführungsform einer Druckwasser-Kernreaktoranlage;

Fig. 4 zeigt eine weitere z.B. für den Schiffsantrieb verwendbare Ausführungsform.

Gemäß F i g. 1 werden die in dem Reaktorgefäß 1 enthaltenen Brennelemente 2 allseitig von Druckwasser umspült und gekühlt. Der entstehende Dampf wird über eine Turbine 23, deren Zweck weiter Druckwasser-Kernreaktor

Anmelder:

Societe Rateau, Paris

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 20. Juni 1958 (768 508),
vom 19. März 1959 (789 841)

unten erläutert ist, in ein der Verdampfung dienendes Turbinengehäuse 20 geleitet und gelangt von dort über ein Regelungsorgan 7 in eine Turbine 8, welche einen Wechselstromgenerator 9 antreibt. Eine Pumpe 21 führt das nicht in dem Gefäß 20 verdampfte Wasser sowie das von dem der Turbine 8 nachgeschalteten Kondensator 10 kommende, von der Pumpe 17 erfaßte Wasser in den Reaktor zurück. Der Förderdruck der Pumpe 21 muß dem Unterschied zwischen dem Druck in dem Reaktor 1 und dem Druck des Dampfes in dem Turbinengehäuse 20 zuzüglich der Druckverluste in dem gesamten Strömungskreis entsprechen. In einer Druckwasseranlage sucht man das Sieden innerhalb des Reaktors zu verhindern; deshalb wählt man den Druck im Reaktor entsprechend einer Siedetemperatur, welche um etwa 50° C höher als die Wassertemperatur in dem Reaktor liegt. Wenn z. B. die Temperatur des Wassers am Austritt aus dem Reaktor bzw. am Eingang der Turbine 23 260° C beträgt, was einem Siededruck von 48 kg/cm² entspricht, darf der Druck in dem Reaktor nicht unter 100 kg/cm² (entsprechend einer Siedetemperatur von 310⁰C) sinken, damit der erforderliche Spielraum gewahrt bleibt. Andererseits ist der Druck des in dem Gefäß 20 erzeugten Dampfes so niedrig, daß unter den Temperaturbedingungen am Eingang des Reaktors ein Sieden stattfinden würde. Wenn diese Temperatur z. B. bei 240° C liegt, beträgt der Druck des erzeugten Dampfes 34 kg/cm². Es besteht somit ein bedeutender Druckabfall zwischen dem Austritt aus dem Reaktor und dem Eintritt in das Turbinengehäuse 20. Die Pumpe 21 verbraucht daher eine er-

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hebliche Leistung, was für die Anlage nachteilig sein könnte. Es wird daher der Druckabfall zwischen dem Ausgang des Kernreaktors 1 und dem Eintritt des Verdampfers durch eine hydraulische Turbine ausgenutzt, welche z. B. einen elektrischen Generator antreiben kann. Gemäß F i g. 1 ist die Turbine 23, in welcher sich das in dem Reaktor unter Überdruck stehende Wasser entspannt, eine Aktionsturbine der Pelton-Bauart. Ein Hilfsmotor 27 gibt an die Welle der Pumpe 21 die für deren Antrieb erforderliche zusätzliche Leistung ab. Es ist ferner eine Vorrichtung 28 zur Umgehung der Turbine 8 vorgesehen, welche gestattet, jederzeit das Gleichgewicht zwischen der thermischen Leistung des Reaktors und der von der Turbine benötigten Augenblicksleistung herzustellen. Wenn es erwünscht ist, daß die Durchflußmenge in dem Strömungskreis zur Entnahme von Wärme aus dem Reaktor größer als für die Verdampfung in dem Gehäuse 20 erforderlich ist, kann eine mit einer Umlaufpumpe 30 versehene Umleitung 29 vorgesehen werden. Zum Anlassen einer gemäß F i g. 1 ausgebildeten Anordnung mit oder ohne Umleitung 29 wird zweckmäßig der Motor 27 so ausgelegt, daß er allein die Umlaufpumpe 21 mit geringer Geschwindigkeit antreiben kann, um das Hochfahren des Reaktors zu ermöglichen.

Fig. 2 zeigt ein Turbinengehäuse und Verdampf ergefäß 20, welches eine hydraulische Aktionsturbine 23 (Pelton-Bauart) und eine Rückführungspumpe 21 enthält. In diesem Aggregat wird die Zusatzleistung durch eine Dampfturbine 30 geliefert, welche in dem oberen Teil auf der gleichen Welle wie das Peltonrad angeordnet ist und entweder durch die gesamte in dem Gefäß 20 erzeugte Dampfmenge vor der Einleitung dieses Dampfes in die Turbine 8 oder durch einen Teil dieser Dampfmenge angetrieben wird. Die Turbine 30, welche den Motor 27 nach F i g. 1 ersetzt, kann zweckmäßig zur Trocknung des Dampfes durch Ausschleudern benutzt werden, indem entsprechende Vorrichtungen 35 zur Abfuhr des Wassers vorgesehen werden. Bei der dargestellten Ausführung ist die Turbine 23 mit einem einzigen Rad und einer einzigen Düse versehen, die Pumpe 21 ist zweistufig und die Turbine 30 dreistufig. Die drei Maschinen sitzen auf einer gemeinsamen Welle, können jedoch auch anders angeordnet sein, um sich den jeweiligen Betriebsbedingungen oder Platzverhältnissen, z. B. bei Schiffsaggregaten, besser anzupassen. Bei einer Anlage gemäß F i g. 2 können das Anfahren und Betriebszustände geringer Leistung des Reaktors entweder durch einen mit der Pumpe 21 gekuppelten Hilfsantrieb oder durch ein Hilfsaggregat beherrscht werden, welches beispielsweise bei 31 in Form einer Motorpumpe dargestellt ist. Beim Anfahren des Reaktors besorgt dieses Hilfsaggregat 31 allein den Wasserumlauf im Reaktor. Bei sehr geringen Belastungen arbeiten 23 und 31 parallel, bis das Aggregat 31 von einem bestimmten Betriebszustand an stillgesetzt wird.

Die relative geometrische Lage des Reaktors und der Turboverdampferanordnung gemäß Fig. 1 oder 2 ist nicht ohne Bedeutung. Es ist wesentlich, daß das Reaktorgefäß stets mit Wasser gefüllt ist und andererseits der freie Wasserspiegel in der Turboverdampferanordnung immer unterhalb der hydraulischen Turbine liegt, wenn es sich bei dieser um eine Pelton-Bauart gemäß F i g. 1 und 2 handelt. Ferner muß der Wasserspiegel stets über der Einlauföffnung der Pumpe 21 liegen. Bei der Planung der Anlage müssen daher diese Gesichtspunkte, die bei den verschiedenen Betriebszuständen und auch im Stillstand auftretenden Volumen- und Mengenänderungen von Wasser und Dampf berücksichtigt werden. Gemäß Fig. 1 verändert sich der Wasserspiegel zwischen dem Niveau 32 und 33, wobei das tiefste Niveau 32 noch über dem oberen Teil des Reaktors 1 liegt. Ein Ausgleichsgefäß oder eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Druckes und damit Gewährleistung dieser Spiegelhöhen können vorgesehen werden. Bei den oben beispielshalber angegebenen Druck- und Temperaturgrößen ist der Druck am Ausgang der Düse der hydraulischen Aktionsturbine erheblich niedriger als derjenige, welcher der Sättigung bei der höchsten Temperatur entspricht. Wenn der im Verdampfer herrschende Druck den Sättigungsbedingungen für die Austrittstemperatur aus dem Reaktor entsprechen würde, d. h. 260° C bei dem angeführten Beispiel, würde in dem Strahl nur heißes Wasser unter Druck fließen. Da der in dem Turbinengehäuse herrschende Druck tatsächlich den Sättigungsbedingungen für die Eintrittstemperatur in dem Reaktor entspricht (240° C), entsteht in der Düse und in dem Strahl eine Verdampfungsneigung. Der Wert dieser Verdampfung hängt von der Zeit zwischen der Beschleunigung des Wassers und dem Aufprall auf die Schaufeln der Turbine ab. Durch eine geeignete Bemessung und Ausbildung der Düse kann man einen Strahl mit einem Gemisch aus Wasser und Dampf erzeugen, dessen Austrittsgeschwindigkeit erheblich größer als die einer reinen Flüssigkeitsströmung ist. Dadurch erhöht sich die Leistung der Pelton-Turbine, so daß die Vorrichtungen zur Lieferung von Zusatzleistung, wie die Turbine30 in Fig. 2, verkleinert oder sogar fortgelassen werden können. Infolge der in der Düse auftretenden Verdampfung erhält diese zweckmäßig eine konvergierende und divergierende Form, um die volumetrische Zunahme der Strömungsmenge zu berücksichtigen, welche schneller als die der Geschwindigkeit erfolgt. In F i g. 2 ist die Düse 34 der Turbine 23 in dieser Form dargestellt. Die Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 können abgeändert werden. So kann z. B. ein einziger Reaktor mit mehreren Turboverdampfern ausgestattet sein, wobei die hydraulischen Turbinen zur Rückgewinnung der Überdruckenergie des Wassers nur teilweise zum Antrieb der Pumpen dienen oder sogar vollständig für andere Zwecke benutzt werden.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 3 und 4 zeigen die Vereinfachung einer derartigen Anlage, insbesondere bei Unterbringung ihrer Teile in einem verhältnismäßig kleinen Volumen, wie dies beim Antrieb von Wasser- oder Landfahrzeugen erforderlich ist. Die »hydraulische« Turbine und die Dampfturbine sind in der gleichen Kammer angeordnet, welche in ihrem vor dem Einlaß der Dampfturbine liegenden Teil die Aufgabe eines Verdampfers und in ihrem unteren mit dem Auslaß dieser Turbine in Verbindung stehenden Teil die Aufgabe eines Kondensators erfüllt. Die hydraulische Turbine und die Dampfturbine können trennbar oder mechanisch gekuppelt sein, wobei dann die von ihnen gebildete Anordnung zum Antrieb einerseits der Pumpe zur Rückführung des Wassers und andererseits der angetriebenen Arbeitsmaschine dient, z. B. eines elektrischen Generators. Diese ver-

schiedenen Apparate können dann entweder auf einer gemeinsamen Welle angebracht oder auch unter Benutzung von getrennten Wellen miteinander durch Getriebe oder auf andere Weise verbunden sein. Zur Vergleichmäßigung des Wasservolumens in dem Strömungskreis der verschiedenen Apparate ist ein Ausgleichsgefäß mit den erforderlichen Rohrleitungen und Ventilen vorgesehen.

In F i g. 3 ist ein Gefäß 1 des Kernreaktors und ein Gehäuse 20 vorgesehen, welches ein Turbinenrad 23, eine Pumpe 21 und Dampfturbinenteile 30 enthält. Wie oben wird der Druckabfall des Wassers auf seinem Weg von dem Reaktor 1 in das Gehäuse 20 in der Düse 34 in kinetische Energie umgeformt, wobei gleichzeitig ein Teil dieses Wassers verdampft. Die Energie des Wasser- und Dampfstrahles treibt das Rad 23 an. Der Dampf entspannt sich anschließend in der Turbine 30. Die für die Kondensation des aus der Turbine 30 austretenden Dampfes Sinken der Spiegelhöhe k das Ventil öffnet und einegewisse Wassermenge in die Kammer 20 strömen läßt. Eine zweckmäßige volumetrische Bemessung des Gefäßes h gestattet somit, in dem Strömungskreis die gewünschte Wassermenge trotz der Volumenschwankungen aufrechtzuerhalten, welche auf Temperaturschwankungen unterschiedlicher Betriebszustände zurückzuführen sind. Die geometrische Anordnung der verschiedenen Kammern 1, 20 und h in entsprechender Höhe kann in gewissen Fällen die Aufrechterhaltung der richtigen Spiegelhöhe k erleichtern, wie dies bereits im Zusammenhang mit F i g. 1 und 2 erläutert worden ist.

Eine derartige Anlage kann grundsätzlich ohne andere Regelung als die Betätigung der Regel- und Bremsstäbe des Reaktors mittels der Teile / arbeiten. Plötzliche Belastungsschwankungen können jedoch dadurch aufgenommen werden, daß man den Wechselstromerzeuger auf einen elektrischen Widerstand I

erforderliche Kühlschlange ist bei c dargestellt. Eine 20 schaltet oder ein die Dampfturbine 30 umgehendes

Strahlpumpe d führt das an der Kühlschlange c niedergeschlagene Wasser in das Gehäuse 20 zurück. Da das Aggregat 21, 23, 30 hier waagerecht angeordnet ist, gestattet eine vor der Pumpe 21 angeordnete Strahlpumpe e die Erzeugung der für das richtige Arbeiten der Pumpe erforderlichen hydraulischen Belastung. Die Strahlpumpen d und e werden durch eine Abzweigung von der Förderseite der Pumpe 21 mit Druckwasser gespeist; sie können natürlich durch eine beliebige, die gleiche Aufgabe erfüllende Hebevorrichtung ersetzt werden.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 die in den Turbinen 23 und 30 entwickelte Leistung auf den Antrieb der Pumpe 21 beschränkt ist, wird in den Turbinen 23 und 30 der F i g. 3 die gesamte Leistung des Arbeitsprozesses in Rotationsenergie umgewandelt. Die nicht von der Pumpe 21 verbrauchte Leistung wird z. B. an einen Wechselstromerzeuger 9 abgegeben, welcher auch als Motor arbeiten und das Anfahren der Anlage bewirken kann. Das Gefäß 1 des Reaktors und die die Motorelemente enthaltende Kammer 20 können in einem Sicherheitsbehälter g untergebracht sein. Aus diesem Behälter g treten nur die Antriebswelle und die VorVentil m öffnet. Ferner kann ein Ventil zur Sicherheit und gegebenenfalls zur Regelung bei η an der Speiseleitung des Turbinenrades 23 angeschlossen sein. Eine unmittelbare Entleerung des Reaktors in die Kammer 20 kann ebenfalls vorgenommen werden, z. B. mittels einer Umgehungsleitung s, wobei das Ventil η durch ein Regelsystem steuerbar ist.

Eine andere Anordnung, mit den gleichen Vorteilen wie die nach Fig. 3, bei welcher jedoch die Turbine 30 unabhängig von dem Peltonrad 23 und der Pumpe 21 ist, die dann durch einen Motor 27 vervollständigt wird, ist in F i g. 4 dargestellt. In dieser Figur finden sich die bereits in Fig. 3 vorhandenen Teile wieder, die mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind; der Sicherheitsbehälterg, welcher mit einem neutralen Medium gefüllt sein und einen biologischen Schutz bilden kann, der Reaktor 1, das Ausgleichsgefäß h und die die Antriebsapparate enthaltende Kammer 20. In dieser unter Druck stehenden Kammer 20 verbindet eine lotrechte Welle die Umlaufpumpe 21 mit der Turbine 23 und dem gekapselten Motor 27 (welcher zum Anlassen dient und auch bei geringer Belastung eine Zusatzleistung liefert). Ferner sind eine Dampfturbine 30 und ein

richtung/ zur Betätigung der Reaktorbremsstäbe und 45 Kondensator 41 vorgesehen, welcher bei dieser Ausandere Überwachungsteile des Reaktors aus. Der führungform beispielsweise als Mischkondensator Behälter g kann auch ein Ausgleichsgefäß h enthal- dargestellt ist. Das Kondenswasser wird durch die ten, welches gestattet, ein konstantes Wasservolumen Strahlpumpe d in die Kammer 20 zurückgeführt, ein in dem gesamten Strömungsmittelkreis und die rieh- Teil dieses Wassers wird jedoch von der Pumpe 42 tige Standhöhe k in der Kammer 20 aufrechtzuerhal- 50 entnommen, um nach Kühlung in der Rohrschlange ten. Hierfür ist das Ausgleichsgefäß mit den Kam- 43 in dem Kondensator 41 zerstäubt zu werden.

mern 1 und 20 durch Rohrleitungen ρ und q verbunden. Jede dieser Rohrleitungen enthält ein Ventil p_v q_v Im Beispiel ist die Anordnung so getroffen, daß der in dem Ausgleichsgefäß h herrschende Druck zwischen dem in 1 und in 20 herrschenden Druck liegt, was dadurch herbeigeführt wird, daß in der Kammer h, z. B. mittels eines elektrischen Heizwiderstandes r, eine Temperatur aufrechterhalten wird, welche zwischen der Eintrittstemperatur und der Austrittstemperatur des Reaktors 1 liegt. Der auf der Oberfläche k des Wassers in dem unteren Teil der Kammer 20 befindliche Schwimmer t steuert die Ventile p_v ^₁ derart, daß, bei Ansteigen der Spiegelhöhe k über einen zulässigen Grenzwert, die Öffnung des Ventils P₁ infolge des Druckunterschiedes eine gewisse Wassermenge aus dem Reaktor 1 in das Gefäß h übertreten läßt, während umgekehrt bei einem Diese Pumpe 42 wird z. B. durch eine hydraulische Turbine 44 angetrieben, welche durch eine Abzweigung von der Förderleitung der Pumpe 21 gespeist wird und deren Auslaß wieder in die Ansaugekammer der Pumpe 21 mündet. Die Pumpe kann auch von einem gekapselten Motor angetrieben oder durch ein beliebiges, die gleiche Aufgabe erfüllendes anderes System ersetzt werden.

Der Umlauf geht in folgender Weise vor sich: Durch die Rohrleitung 45 zieht die Pumpe 21 das Wasser aus der Kammer 20 (deren Spiegelhöhe bei k durch den Schwimmer t aufrechterhalten wird) in den unteren Teil des Reaktors 1. Dieses Wasser erwärmt sich beim Durchströmen des Reaktors und speist anschließend die Turbine 23 über die Rohrleitung 46 und die Düse 34. Diese Rohrleitung kann außerdem ein die unmittelbare Entleerung in die

Kammer 20 ermöglichendes Sicherheitsventil 47 enthalten. Das Ausgleichsgefäß h ist mit dem unteren Teil des Reaktors 1 durch eine mit einem Absperrventil P₁ versehene Leitung ρ und mit dem unteren Teil der Kammer 20 durch die mit einem Absperrventil q_x versehene Leitung q verbunden. Eine Rohrschlange 48, welche in einem geschlossenen Strömungskreis mit dem heißen Wasser des Reaktors gespeist wird, bewirkt die Erwärmung des Wassers des Gefäßes h derart, daß dieses Wasser auf einer in der Nähe der Wassertemperatur des Reaktors liegenden Temperatur gehalten wird, so daß durch Verdampfung der Druck in dem Gefäß auf einem Zwischenwert zwischen dem in 1 und in 20 herrschenden Druck gehalten wird. Durch öffnen der Ventile P₁ oder q_t unter der Einwirkung des Schwimmers t kann Wasser aus dem Reaktor 1 in das Gefäß h oder aus dem Gefäß A in die Kammer 20 fließen. Die Rohrschlange 48 ersetzt in dieser Figur den Widerstand r nach Fig. 3. Die Dampfturbine30 wird mit dem in der Kammer 20 erzeugten Dampf nach der Arbeit des Strahls in dem Rad 23 gespeist, und der Auslaß der Turbine führt zu dem Kondensator 41. Die Turbine 30 kann selbsttätig durch das Entlastungsventil m oder willkürlich durch das Ventil 53 umgangen werden. Bei diesem Beispiel treibt die Turbine 30 eine Schiffsschraube 54 über ein Untersetzungsgetriebe 55 an. Die besondere Ausbildung dieser Anlage, z. B. die Anordnung des Gefäßes h und anderer Hilfseinrichtungen, kann auch bei einer Anordnung der in Fig. 3 dargestellten Art angewandt werden und umgekehrt.

Natürlich können auch mehrere Antriebsaggregate enthaltende Kammern 20 von ein und demselben Reaktor 1 gespeist werden, wobei diese Anordnungen entweder parallel oder getrennt arbeiten. Ferner können in jeder Kammer 20 mehrere Turbopumpen 23, 21 angeordnet werden, welche entweder in Reihe oder parallel arbeiten, und/oder mehrere ebenfalls in Reihe oder parallel arbeitende Turbinen 30.

Die Vorteile derartiger Anlagen sind eine beträchtliche Verringerung der Zahl der zum Betriebsablauf notwendigen Teile und die Möglichkeit ihrer Zusammenfassung in einem Sicherheitsbehälter g mit bebeträchtlich verringerten Abmessungen. Derartige Anordnungen sind daher besonders bei Antriebssystemen für Fahrzeuge beliebiger Art geeignet. So kann z. B. der Wechselstromerzeuger 9 nach F i g. 3 über elektrische Getriebe zum Antrieb von Schiffsschrauben oder Rädern von Fahrzeugen dienen, oder der unmittelbare Antrieb der Schrauben oder Räder kann, wie in Fig. 4, über Vorrichtungen zur Anpassung der Geschwindigkeit unter Zwischenschaltung von Kupplungen und Vorrichtungen zur Umsteuerung erfolgen.

Bei gewissen Anlagen, welche eine noch weitergehende Verringerung der Abmessungen selbst auf Kosten des Wirkungsgrades erforderlich machen, kann die Dampfturbine 30 fortfallen, wobei dann der auf die Turbine 23 geleitete Dampf bei dem in der Kammer 20 herrschenden Druck kondensiert wird und die Anlage im übrigen die Form gemäß F i g. 3 annimmt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Druckwasser-Kernreaktor mit einer Umwälzpumpe für das Wasser und einer Düse zum Entspannen des im Reaktor erwärmten Wassers in eine Verdampferkammer hinein, von wo aus der durch den Druckabfall gebildete Dampf in eine Maschine zur Erzeugung einer Nutzleistung strömt, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Düse austretende Dampf-Wasser-Gemisch eine hydraulische Aktionsturbine (23) antreibt, die zwischen der Düse (34) und der Nutzleistungsmaschine (8) angeordnet ist und zum Antrieb weiterer Nutzleistung erzeugender Aggregate (21) dient.

2. Druckwasser-Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (23), vorzugsweise ein Peltonrad, die Umwälzpumpe (21) antreibt, welche den Druck des Wassers von dem Verdampfungsdruck auf den Druck des Reaktors steigert.

3. Druckwasser-Kernreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kraft, die gegebenenfalls zum Ausgleich zwischen der Leistungsabgabe der hydraulischen Turbine und der Aufnahme der Pumpe benötigt wird, von einem Hilfsmotor (27, 30) geliefert wird, der eine Welle antreibt, auf der sowohl die Turbine als auch die Pumpe angeordnet sind.

4. Druckwasser-Kernreaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor eine Dampfturbine (30) ist, in der entweder die gesamte zur Verfügung stehende Dampfmenge teilweise oder nur ein Teil dieser Dampfmenge in einem Verhältnis entspannt wird, welches der Entspannung in der die Nutzleistung liefernden Maschine (8) entspricht.

5. Druckwasser-Kernreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfturbine (30) geeignet ist, gleichzeitig die zusätzliche Leistung und die Nutzleistung zu liefern, wobei sie an die der hydraulischen Turbine und der Pumpe gemeinsame Welle angeschlossen ist.

6. Druckwasser-Kernreaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Turbine (23), die Pumpe (21) und die Dampfturbine (30) in ein und derselben Hülle angeordnet sind, deren vor dem Eingang der Dampfturbine gelegener Teil als Verdampferkammer und deren mit dem Ausgang der Turbine in Verbindung stehender unterer Teil als Kondensator dient.

7. Druckwasser-Kernreaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anfahren der Anlage und zum Umwälzen des Wassers bei geringer Kernbelastung ein zusätzlicher Pumpenkreis (29) mit einer abgedichteten Motorpumpe (31) parallel zu dem die Düse (34) und die hydraulische Aktionsturbine (23) enthaltenden Kreislauf vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 806 820, 2 825 688.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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