DE1195880B - UEberhitzerkernreaktor - Google Patents

Description

• Überhitzerkernreaktor Die Erfindung betrifft einen überhitzerkernreaktor, insbesondere einen Siedewasserüberhitzerkernreaktor.
• Es sind Verfahren zum überhitzen von Wärmeübertragungsmitteln von Kernreaktoren bekannt, bei denen überhitzung in eigens hierfür vorgesehenen überhitzem erfolgt. Diese überhitzer nehmen verhältnismäßig viel Platz in Anspruch und haben einen hohen Materialbedarf. Hierdurch werden die Kosten der Kernenergieerzeugung in unerwünschter Weise heraufgesetzt und der Gesamtwirkungsgrad der Reaktoranlagen vermindert. Es sind ferner bereits überhitzerkernreaktoren bekanntgeworden, deren Reaktorkern aus vertikal angeordneten, hohlzylindrischen Brennelementen aufgebaut ist, die an der Außenseite von zu verdampfender Flüssigkeit umgeben sind und durch welche der zu überhitzende Dampf von oben nach unten strömt. Diese Reaktoren haben den Nachteil, daß das hocherhitzte Kühlmittel unmittelbar die Reaktorgefäßwand beaufschlagt. Hierdurch ist eine Aktivierung der Reaktorgefäßwand durch Ablagerung von Spaltprodukten, namentlich bei auftretenden Schäden, unvermeidlich. Diese Spaltprodukte haben größere Halbwertzeichen als das aktivierte Material der Wandung des Reaktorgefäßes. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Mängel bei überhitzerkernreaktoren zu beseitigen.
• Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile behoben, wenn der Reaktorkern seitlich durch eine mit Abstand zum Reaktorgefäß angeordnete vertikale Trennwand begrenzt ist, wodurch ein Raum mit ringförmigem Querschnitt entsteht, der nach unten und oben durch zwei parallele, horizontale Trennwände abgeschlossen ist und die vertikale Trennwand an dem unteren Ende mit radial gerichteten öffnungen versehen ist, so daß die im oberen Teil des Ringraumes zugeführte Flüssigkeit unten in radialer Richtung in den Kein einströmt. Für diesen überhitzerkernreaktor kann ein an sich bekannter Zwangsumlauf des Kühlmittels vorgesehen sein. Durch die erwähnte Trennwand wird eine weitgehende Schonung der Wand des Reaktorgefäßes gewährleistet.
• Die Zeichnung zeigt einen Reaktor im senkrechten Schnitt.
• Das Reaktorgefäß 1 hat den Deckel 2. In der aktiven Zone 3 befindet sich eine Vielzahl von Brennelementen 4, die, wie aus der Zeichnung ersichtlich, als Hohlrohre ausgebildet sind. Die Brennelemente 4 ruhen auf der Tragplatte 5 und sitzen auf dieser vollkommen dicht auf. Bei 6 ist eine Distanzplatte angedeutet, die so ausgebildet ist, daß die oberen Enden der Brennelemente 4 keine Eigenbewegungen auszuführen vermögen. Durch den Stutzen 7 tritt in Richtung des Pfeiles 8 das für den Reaktor bestimmte Wasser ein, fließt im Sinne der Pfeile 9 in den Ringraum 11 nach unten und tritt durch die radialen öffnungen 12 in den Innenraum 3 ein. Der Ringraum 11 wird einerseits durch das Gefäß 1 und andererseits durch die vertikale Trennwand 19 gebildet. Unter der therinischen Einwirkung der Brennelemente steigt das Wasser an der Außenseite der Brennelemente nach oben und gelangt in den durch den Deckel 2 gebildeten Dom als Dampf. Aus diesem strömt der Dampf durch die Hohlräume 14 der Brennelemente nach unten, wobei er innerhalb der Brennelemente überhitzt wird. Der überhitzte Dampf verläßt den Reaktor durch den Stutzen 15.
• Von besonderer Bedeutung ist die Ausbildung der hohlen Brennelemente. Die Brennelemente bestehen aus einem doppelwandigen Rohr, dessen Innenwand 16 beispielsweise aus Beryllium besteht, während für das Außenrohr Aluminium, Zirkonium gegebenenfalls als Sinterprodukte verwendet werden können. Der Kernbrennstoff befindet sich in dem Hohlraum 18 zwischen den doppelten Rohrwandungen. In der Praxis wird es sich empfehlen, die Brennelemente kassettenweise zusammenzufassen, so daß ein Auswechseln von Brennelementgruppen möglich ist.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. überhitzerkernreaktor, insbesondere Siedewasserüberhitzerkernreaktor, dessen Reaktorkern aus vertikal -angeordneten, hohlzylindrischen Brennelementen aufgebaut ist, die an der Außenseite von zu verdampfender Flüssigkeit umgeben sind und durch die der zu überhitzende Dampf von oben nach unten strömt, d a d u r c h g e k e n -z e i c h n e t, daß der Reaktorkern seitlich durch eine mit Abstand zum Reaktorgefäß angeordnete vertikale Trennwand begrenzt ist, wodurch ein Raum mit ringförmigem Querschnitt entsteht, der nach unten und oben durch zwei parallele, horizontale Trennwände abgeschlossen ist, und daß die vertikale Trennwand an dem unteren Ende mit radial gerichteten öffnungen versehen ist, so daß die im oberen Teil des Ringraumes zugeführte Flüssigkeit unten in radialer Richtung in den Kein einströmt-2. überhitzerkernreaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den an sich bekannten Zwangsumlauf des Kühlmittels. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1198 728; Nucleonics, Vol. 17, 1959, Nr. 3, S. 63 bis 71.