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DE1539741A1 - Kernreaktor - Google Patents

Kernreaktor

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Publication number
DE1539741A1
DE1539741A1 DE19661539741 DE1539741A DE1539741A1 DE 1539741 A1 DE1539741 A1 DE 1539741A1 DE 19661539741 DE19661539741 DE 19661539741 DE 1539741 A DE1539741 A DE 1539741A DE 1539741 A1 DE1539741 A1 DE 1539741A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
concrete
boiler
tubular
tubular boiler
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19661539741
Other languages
English (en)
Inventor
Adams Edward James
Brown William Marriott
Blackburn Robert William
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Canada Co
Original Assignee
General Electric Canada Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Canada Co filed Critical General Electric Canada Co
Publication of DE1539741A1 publication Critical patent/DE1539741A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/14Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor
    • G21C1/16Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor
    • G21C1/18Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor coolant being pressurised
    • G21C1/20Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor coolant being pressurised moderator being liquid, e.g. pressure-tube reactor
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/26Control of nuclear reaction by displacement of the moderator or parts thereof by changing the moderator concentration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Description

DIPL-PHYS. F. ENDLICH 8034 unterpfaffenhofen 1J y^ebruar 1966
b. MÜNCHEN XiH/S
PATENTANWALT ■ Λ r O Q Π A i
,μ., , ii BLUMENSTRASSE 5 I OO v/ 4 I
TELEFON CMÖNCHEND 8736 38
TELEGRAMMADRESSE: PATENDLICH MÖNCHEN
Meine Akte: 1477
Anmelder: Canadian General Electric Company, Limited, Toronto,
Ontario, Canada
Dr. Expl.
Kernreaktor
Die Erfindung betrifft einen flüsaigkeitsmoderierten Kernreaktor, insbesondere den Aufbau und die Abschirmung eines Reaktors,
Der Kernreaktor CAITDU, wie er in der Reaktorstation Douglas Point verwendet wurde, hatte einen getrennten Rohrkessel, der den Reaktorkern, die Kühlflüssigkeit und die Moderatorflüssigkeit enthielt. Kin Moderutor-Vorratstank befand sich unter dem Rohrkessel, und ModeraLorversorgungskaniVle verbanden den Rohrkessel mit; dem T-:.ük. Der gesamte Aufbau von Rohrkessel und Vorratstank war von WärmeSchilden aus starkem Stahl umgeben und in einer massiven Ab-Gciiinriung aus dichtem 3eton isoliert, die mit Stahlstäben verstärkt war. Eine Gasutmosphäre wurde in der Betonabs-chirmuiig aufrecht erhalten. Kühlleitungen waren f-ir die G-asi-lüiiung der Wärmeschilde vorh.-j.nden, -und Wasserkühlungsspulen befanden sich in den Betonwänden und dem H-iiterun::Gaufbau in den Gebieten, in denen die Wärmeerzeugung sehr groß war. Obwohl diese Anordnung zufriedenstellend arbeitete, hatte sie den■ Hachteil.relativ hoher Installationskosten.
J^s ist daher Aufgabe der Erfindung, die Punktions- und Baumerkmale und die Leistung einer Reaktοrinstaliation zu vereinfachen und zu verbessern und deren Kosten zu. reduzieren.
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Dig Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden,, Es zeigen:
Fig. 1 einen Aufriß eines Reaktors und seinen Installationsaufbau gemäß der Erfindung;
Figo 2 einen Seitenriß des in Fig. 2 gezeigten Aufbaus; und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des in den Figuren 1 und 2 abgebildeten Reaktors.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Kernreaktor 10 abgebildet,der sich im Innern einer wasserdichten Betonabschirmung 11 mit einer offenen Oberseite befindet, die durch eine mit den !fänden der Betonabs ciiirmung abgedichtete Decke 12 abgeschlossen wird. Der Reaktor wird im Innern der Betonabschirmung im Abstand von deren Wanden in einem Wasserbehälter gehalten (im allgemeinen wird normales leichtes wasser verwendet), dessen Wasserstand 13 ausreichend oberhalb des Reaktors liegt. Alle Verbindungssxeilen mit der Betonabschirruung, Öffnungen für Röhren und Rohrkesselrohre, und andere Stellen, an denen Wasser ausfließen kann, sind abgedichtet. Ein inertes Gas wie Helium füllt den Zwischenraum zwischen dem "Wasser und der Decke aus, wobei eine Einrichtung für die GasVerdrängung vorhanden ist, um Änderungen im Wasserstand zu begegnen.
Der Reaktor 10 hat den einstückigen Aufbau eines Rohrkessels 14 und eines sich direkt unter ihm befindenden Moderator-Torratstanks 15 als einzelner abgeschlossener Kessel. Diese Anordnung ist nicht auf einen horizontal verlaufenden Rohrkessel beschränkt, der horizontal verlaufende Brennstoffrohre aufweist, wie sie in der Zeichnung abgebildet sind; sie kann au,ch bei einem vertikal verlaufenden Rohrkessel angewendet werden. Beim bevorzugten Aus führ ungs-» beispiel ist der Rohrkessel ein zylindrischer Behälter, dessen
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Längsachse horizontal ist und der Moderator-Auslaßöffnungen 16,17 an jeder Seite in der Fähe des Bodens hat(vgl, Fig. 2); an den Enden des Rohrkesseis sind keine Öffnungen vorhanden. Der untere Teil jeder Seitenwand des Rohrkessels ist etwas gebogen und endet in einer horizontalen Ebene in den nach unten gebogenen Lippen 18 bzw. 1-9. Wie am besten aus Pig. 2 ersichtlich ist, sind die Längskantenteile der Bodenwand 20 des Rohrkessels außerhalb der Lippen 18 und 19 gebogen und enden ein kurzes Stück oberhalb der vorhin erwähnten Ebene in nach oben gebogenen Lippen 21 und 22; die Lippen 21, 22 sind jeweils gegenüber den Lippen 18, 19 nach außen versetzt, und alle vier Lippen erstrecken sich entlang fast der gesamten Länge des Rohrkessels. Die Lippen 18 und 21 begrenzen die Öffnung 16 und die Lippen 19 und 22 die Öffnung 17» Der Vorratstank 15 ist ein üblicher Druckkesselj er ist an der Oberseiue geöffnet, seine Endwände sind mit den Endwänden des Rohrsessels verbunden, und seine Seitenwände verlaufen geeignet oberhalb des Tanks und genügend oberhalb der nach oben gekrümmten Lippen mit den Seiten wänden des Rohrkessels verbunden. Die Seitenwand 23 ist nach außen und oben von der Lippe 21 getrennt, so daß ein offener Strömungskanal für die Flüssigkeit von der Öffnung 16 zum Tank freigelassen wird. Die Wand 24 ist relativ zur Lippe 22 ähnlich angeordnet. Bauteile im Innern des Tanks, die an den oberen Teilen seiner Wände befestigt sind, tragen die Wand 20 und begrenzen die Plüssigkeitsströmungskanäle von den öffnungen nach unxen zum Tank. Zu diesen Bauteilen gehörten die inneren Wandteile ^a und 24a. Demgemäß ist der Seaktorkessel tatsächlich ein einziger Behälter, der in einen oberen Rohrkessel und einen unteren Vorratstank durch die Wand 20 unterteilt wird, wobei die Öffnungen nur eine innere Verbindung zwischen beiden ermöglichen.
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Auslaßöffnungen dieser allgemeinen Art sind bekannt, und eine spezielle Ausführung ist bei den Reaktoren NPD-2 und in Douglas Point verwendet worden. In diesen Fällen sind jedoch die Auslaßöffnungen nicht in einem einstückigen Aufbau eines Rohrkessels und eines Vorrats tanks.
Die Moderatorflüssigkeit wird im Rohrkessei durch Druckgas im Vorratstank gehalten, das eine nach unten gerichtete Kraft auf die Flüssigkeitsoberfläche in den Öffnungen 16 und 17 ausübt. Dieser Gasdruck kann so eingestellt werden, daß er einen bestimmten Flüssigkeitspegel im Rohrkessel aufrecht erhält, und im Notfall, wenn die Kernreaktion abgebrochen werden muß, plötzlich entspannt werden kann, wodurch der abzulassende Moderator in den Tank gelangen kann. In der Praxis ist ein derartiges Gas wie Helium sowohl über als auch unter dem Moderator, aber der Gasdruck im Tank ist infolge der Höhe der zu tragenden Moderatorflüssigkeit größer. Die Gasleitung 25 ist mit der Oberseite des Rohrkessels und die Gasleitung 26 mit der Oberseite des Tanks verbunden. Die Moderatorflüssigkeit kann aus dem Tank über die Leitung 27 ausgepumpt und in den Rohrkessel über die Leitung 28 gepumpt werden.
Die Rohrkessel-Vorratstank-Anordnung wird von zwei Versteifungsringen 2y, 30 verstärkt und getragen, die die Anordnung umgeben und daran befestigt sind. Der Ring 29 befindet sich in der Nähe des einen Endes der Anordnung und hat zwei Vorspränge 31 und 32, die ungefähr in der Mitte desRohrkessels nach außen verlaufen. Dieser Ring ist schenatisch in Fig. 2 gezeigt. Bin ähnlicher Ring 30 befindet sich am anderen Ende der Anordnung und hat zwei ähnlich nach außen verlaufende Vorsprünge, von denen einer bei 33 in Fig. 3 gezeigt ist. Jeder der vier Vorsprünge 31 bis 34 hat eine Unterseite,
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die auf dem oberen Ende eines vertikal stehenden Pfeilers oder einer Säule zur Unterstützung des Reaktors ruhen kann. Drei der vier Pfeiler sind hei 35» 36 und 37 in den Figuren 2 und 3 gezeigt; zwei von ihnen 35» 37 stehen auf einem Absatz 39 auf der einen Seite der Betonabschirmung und die anderen beiden 36, 38 stehen auf einem Absatz 40 an der anderen Seite der Betonabschirmung.
Der Reaktorkern hat im wesentlichen den in den Reaktoren NPD-2 und von Douglas Point verwendeten Aufbau. Sie besteht aus einer Anzahl von geraden, kreisförmigen Rohrkesselrohren 41, die horizontal durch den Rohrkessel und parallel zu seiner Längsachse voneinander und von der kreisförmigen Wand des Rohrkessels getrennt verlaufen. Jedes Rohr läuft durch beide Bndwände des zylindrischen Rohrkessels und ragt ein längeres Stück an jedem Ende des Rohrkessels heraus. Die Figuren 1 und 3 zeigen die Rohrkesselrohre 41 und deren Enden, die aus den Endwänden 44» 45 des Rohrkessels herausragen. Die Rohre 41 sind an den Wänden 44» 45 flüssigkeitsdicht befestigt. Ein Kühlmittelrohr 43 ist für jedes Rohrkesselrohr 41 vorhanden. Dieses .Rohr hat einen kleineren Durchmesser, ist wesentlich langer als das Rohrkesselrohr und wird im Innern des Rohrkesselrohrs auf der gleichen Achse gehaltert, wobei beide Enden ein Stück aus dem Rohrkesselrohr herausragen. Durch diese Anordnung ist ein kleiner ringförmiger Zwischenraum zwischen jedem Rohrkesselrohr und seinem Kühlmittelrohr für ein thermisch isolierendes Mittel wie ein isolierendes Gas frei gelassen. Jedes Kühlmittelrohr kann eine Anzahl von Brennstoffanordnungen und ein Kühlmittel unter hohem Druck enthalten, das durch es bewegt wird, um dem Brennstoff die Wärme zu entziehen. Die Brennstoffbeschickung vzi. rd mit zwei Beschiokungsmasohi- η&η vorgenommen, von denen sich an jedem Ende der Rohre eine befindet; die Maschinen werden ferngesteuert, um ein Kühlmittelrohr aus-
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zuwählen, sich selbst an den.Enden dieses Rohres anzuschließen, die Endverschlüsse vom Rohr zu entfernen, die Beschickung vorzunehmen, die Endverschlüsse einzusetzen und dann sich selbst vom Rohr zu löseno Speiseleitungen 4 6 verbinden die herausragenden Enden der Kühlmittelrohre 43 mit Wärmeaustauschern 47 und leiten das heiße Kühlmittel zum Wärmeaustauscher und das abgekühlte Kühlmittel von den Austauschern zurück zu den Rohren.
Die Betonabschirmung 11 ist ein Behälter, der den Reaktor 10 und einen Behälter für Wasser aufnehmen kann, in dem der Reaktor eingetaucht ist. Sie hat eine Bodenwand 48, Seiten- und Endwände und eine offene Oberseite, die von der Decke 12 verschlossen wird. Wie am besten aus Pig· 2 ersichtlich ist, hat die linke Seitenwand einen unteren Wandteil 49» der geneigt und dann senkrecht von der Bodenwand zu einem Absatz 39 und einem oberen Wandteil 50 ansteigt, der gegen den Yfandteil 49 nach außen versetzt ist und von Absatz senkrecht zur Oberseite der B^tonabscnirmung verläuft. Die andere Seitenwand ist die gleiche, sie hat einen Absatz 40. Die Absätze 39 und 40 vergrößern die Länge der Wand und stellen zwei nach oben zeigende Flächen dar, die in der gleichen horizontalen Ebene liegen. Die Pfeiler 35 bis 3ö stehen auf diesen Flächen und unterstützen dadurch den Reaktor in der oben erwähnten Weise.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die linke Endwand einen unteren Wandteil 51 hat, der vertikal von der Bodenwand nach oben verläuft, ein rechteckiges Fenster 52 und einen oberen vertikalen Wandteil 53. Der Wandteil 53 ist gegenüber dem Wandteil 51 so versetzt, daß seine Außenfläche 57 etwa in der gleichen vertikalen Ebene wie die Innenfläche des unteren Wandteiles ist. Das Fenster hat ungefähr die gleiche Breite wie die Viand und erstreckt sich von den Absätzen bis zu einer etwas oberhalb desRohrkessels gsl-igenen
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Stelle. Die andere Endwand ist die gleiche; sie hat ein Fenster 54, das direkt dem Fenster 52 gegenüberliegt. Die Betonabschirmung und die Decke dafür bestehen aus -^eton, der mit Stahlstäben verstärkt ist. Ein rechteckiger Rahmen 55 aus I-Stahlträgern ist im Beton der Absätze und der Fensterbänke eingebettet. Dieser Aufbau verschafft die Stützflächen für die Pfeiler, die den Reaktor tragen, und er trägt die schweren Schildplatten, die im nächsten Absatz beschrieben werden sollen. Die ί-Träger sind auch im Beton um jedes Fenster eingebettet, um den Aufbau zu verstärken. Die ganze Betonabschirmung ist mit Stahlplatten ausgeK.le.idet, die im Beton einge- ί lassen und ausammengescnweißt sind, um die Betonabschirmung gegen Wasser abzudichten, öffnungen in der Betonabschirmung für Rohrleitungen wie 27 (Fig. 2) oder für andere Zwecke sind abgedichtet.
Der Reaktor befindet sich in der llitte der Betonabschiriaung von ihren Wunden getrennt, wobei die Rohrenden an einen Ende des Rohrkessels auts dein Fenster 52 una die Rohrenden am anderen Ende des Rohrkessels aus dem Fenster 54 herausragen. Das Fenster 52 wird aurca eine rechteckige Stahlplatte 5b abgeschlossen, die auf den I-iDrägern tna Humnens 55 in der Fensterbank ruht und da:?;it verkeilt ist, sowie a:; ihren vier Kanten an der Stahlauskleidun{: in der Betonabschirmun.i angeschweißt ist. Die Enden der Rohrkesselrohre laufen durc ι Öffnungen in der ι latte 5ö und enden kurz r.ußerhalb der Plitte. Das Ende jedes Rohrkesselrohrs ist an der rlatte wasserdicht befestigt. Eine Llnnliche Platte 5y schließt das andere Fenster ab und weist vffnun.;en auf, in cienen die anderen Enden der Rohrkesaeirohre- abgedichtet sind. Beide Enden der Rohrkesselrohre enden an der Außenfläche der Platten, und beide Enden der K.jilmittelrohre ragen aus den .rlatten eir. St'.ck heraus, was aenFiguren 1 und 3 entiio::jnen werden /arm. Alle Verbinduntren zwischen den
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Rohrkesselrohrenden und den Platten sowie zwischen den Platten und der Auskleidung sind wasserdicht hergestellt.
Die Platten 58, 59 können einen zusammengesetzten Aufbau haben,
der aus einer kreisförmigen Platte aus rostfreiem Stahl besteht, die von einer Kohlenstoffstahlplatte umgeben ist, wobei beide verschweißt sind. Die rostfreie Stahlplatte nimmt die Rohrkesselrohrenden auf und ist an ihnen befestigt, die ebenfalls aus rostfreiem Stahl hergestellt sind; daher bestehen die Verbindungen aus Metallen mit der gleichen Wärmeausdehnung. Der äußere Kohlenstoffstahlteil wird an die KohlenstoffStahlauskleidung der Betonabschirmung angeschweißt, und seine äußeren Kanten werden abgesteift, um die Hitte der Platte relativ nachgiebig zu machen, um kleine Bewegungen des Reaktoraufbaus infolge Wärineausdehnung aufzunehmen. Die Rohrkesselrohre 4.1 dienen auch als Verbindungsstangen, die die Platten 58, 59 gegenüber dem hydrostatischen Druck des abschirmenden Wassers stützen.
Eine Anzahl von relativ dicken Platten aus Kohlenstoffstahl, die sich zwischen jeder Fensterverschlußplatte und dem Ende des Rohrkessels befinden, verhindern ferner den Durchlaß von Strahlung durch die Fensteröffnung, d.h. die Platten und das Wasser zwischen ihnen dienen als biologischer und thermischer Schild. Diese Platten stehen senkrecht auf der I-Träger-Fensterbank von der Verschlußplatte und voneinander getrennt, sidhaben Spiellöcher, durch die die
Rohrenden verlaufen, und sind an den das Fenster verstärkenden Teilen befestigt, zum Beispiel durch Keile 68 von Fig. 3. In dieser Figur befinden sich die Schildplatten 60 bis 63 zwischen der Verschlußplatte 59 und der jändwand 45 des Rohrkessels, und Schildplatten 64 bis 67 zwischen der Verschlußplatte 58 und der Endwand 44 des Rohrkessels. Kleine öffnungen 69 in den Schild^latten 60 bis 67 entlang
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ihrer Kanten erlauben, daß das V/asser, in dem der Reaktor eingetaucht, ist, frei zwischen den Platten zirkulieren kann, um die Wärme daraus abzuleiten und die Abschirmung der Fenster zu ergänzen. Die innersten Platten 63 und 67 stehen höher als die anderen Platten und dienen hauptsächlich als thermische Schilde.
Ein Zentrierkeil 56 ist an jeder Seite des Reaktorkessels befestigte Ein Teil dieses Keils ist am Rahmen 55 und ein anderer Seil an der Wand des Yorratstanks befestigt. Der Keil ist so aufgebaut, daß sich der Reaktor vertikal aber nicht horizontal b ewegen kann.
Zwei Ionisationskammeranordnungen 70 sind weiter in 3?ig* 3 vorhandeni. an jeder Seite des Reaktors ist eine befestigt. Jede Anordnung wird von einem Absatz getragen, der von der Wand des Reaktors getrennt ist, so daß daa Wasser zwischen beiden zu ihrer Kahlung zirkulieren kann0
Wie bereits erwähnt wurde, enden die Rohrkesselrohre in Platten 58 und 59 und sind damit abgedichtet, während die Enden der Kühimittelrohre aus den Platten herausragen. Durch diese Anordnung ist es möglicxi, den ringförmigen Zwischenraum zwischen jedem Rohrkesselrohr und seinem Kühlmittelrohr abzudichten und ein isolierendes G-as in den Zwischenraum einzuführen ο Dieses Gas ist vorzugsweise von der Gasatmosphäre außerhalb der Enden der Kühlmittelrohre getrennt und verschieden. Daher wird das im Innern des Reaktors verwendete Gas, wo die Strahlung sehr hoch ist, nicht mit dem Gas außerhalb des Reaktors vermischt, wo die Strahlung viel schwächer ist ο
Während des Betriebs des Reaktors wird das leichte Wasser in der Betonabschirmung, das zur Abschirmung des Reaktors verwendet wird, kontinuierlich gekühlt und gereinigt. Das verwendete System ist eine typiscne Reaktorhilfseinrichtung mit Wärmeaustauschern,
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Pumpen, Ventilen, einer Ableitungsreinigungsanordnung und einem Gasbehälter. Ähnlich wird ein übliches System verwendet, um den Zustand des Gases, das das Wasser bedeckt, und des Gases, das sonst im Reaktor verwendet wird, aufrecht zu erhalten. Die richtige Zirkulation und Kühlung des Wassers kühlt entsprechend die Wände der Betonabschirmung, daher sind Kühlkanäle im Beton jetzt unnötig.
Der Reaktoraufbau und der Reaktorachild gemäß der Erfindung weist bedeutende Verbesserungen gegenüber bekannten Reaktoren dieser Art auf. Einige der Vorteile der neuen Anordnung sollen im folgenden angegeben x^erden:
(1) Die einstückige ,Anordnung von Rohrkessel und Vorratstank ist kompakter und benötigt beträchtlich weniger xJlatz als die einzelnen Einheiten.
(2) Wasser ist eine wirksame Schildsubstanz für einen Kernreaktor. Es ist reichlich vorhanden, billig und kann leicht mit einer üblichen Ausrüstung manipuliert werden.
(3) Das Eintauchen eines Reaktors in Wasser in der oben beschriebenen Weise reduziert die Abmessungen des Gesamtaufbaus, vermeidet schwere Stahlseitenschilde und führt zu einer einfacheren baulichen Anordnung.
(4) Ein kleinerer und einfacherer Aufbau erfordert weniger Gebäuderaum und vereinfacht einige Hilfseinrichtungen.
Diese Vorteile zusammen mit anderen ergeben einen sehr großen Vorteil j der Reaktor und die damit verbundenen Einrichtungen können nun billiger hergestellt werden. Das kann ohne Beeinträchtigung der leistung durchgeführt werden. Der Kostenfaktor wird eine immer größere Rolle spielen, wenn man bedenkt, daß Kernreaktoren noch in den Prühstadien ihrer Entwicklung sind, und daher die Tendenz vorhanden ist, daß die Installationen kompliziert und sehr kostspielig
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Patentansprüche

Claims (1)

  1. -' 11 -
    11.Februar 1966 EH/S
    Meine Akte: 1477
    Patentansprüche
    1. Flüssigkeitsmoderierter Kernreaktor, gekennzeichnet durch einenRohrkessel (H) mit untereinander verbundenen Deck-, Seiten- und Endwänden (44,45), die einen nur am Boden offenen Behälter begrenzen, wobei jede Seitenwand entlang ihrer unteren Kante eine in einer horizontalen Ebene endende,
    naoh unten gebogene Lippe (18,19) hat, durch eine unterhalb der Ebene befestigte und mit den Endwänden verbundene Bodenwand (20), die an jeder ihrer Seitenkanten eine nach oben gebogene Lippe (21,22) hat, die in relativ kurzem Abstand oberhalb der horizontalen Ebene etwas außerhalb der Lippe an der Seitenwand endet, so daß dadurcn eine Abi afc öffnung (16,17) für eine Moderatorflüssigkeit entlang jeder Seite des Rohrsessels begrenzt wird; durch einen Vorratstank (15) mit einer Bodenwand, mit mit den Endwänden des Rohrkessels verbundenen EndwUnden und mit außerhalb der nach oben gebotenen Lippen liegenden Seitenwänden, die mit der jeweiligen Seitenwand des Rohrsessels- oberhalb der horizontalen Ebene verbunden sind.
    2. Kernreaktor naci. Anspruch 1, gekennzeichnet durch (einen Rohrkessel (14) mit Deck- und Seitenwänden, die einen nur au Boden offene:- Behalter begrenzen,) wobei die Seitenwär.de mindestens an einen Seil ihrer unteren Kante eine in einer horizontalen Ebene endende, nach unten gebogene Lippe (18,I9 haben, (durcL eine Bodenwand (20) für den Rohrkessel mit einem
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    ICantenteil, das unterhalb der nacli unten gebogenen Lippe befestigt ist und entlang der Kante des Teils eine nach oben gebogene lippe (21,22) aufweist, die in relativ kurzem Abstand oberhalb der horizontalen Ebene außerhalb der nach unten gebogenen Lippe endet, wobei die Lippen mindestens eine Ablaßöffnung (16,17) für die Moderatorflüssigkeit im Rohrkessel begrenzen; durch einen Vorratstank (15) mit einer Bodenwand und Seitenwändeu, die mit den Seitenwi'ndeii des Rohrkessels verbunden sind, wobei der Vorratstank einen Randteil hat, der sich außerhalb der nach oben gebogenen Lippe befindet und mit der Wand des Rohrkessels oberhalb der horizontalen Bbene verbunden ist,)so daß der Rohrkessel, die Rohrkesselbodenwand und der Vorratstank miteinander fcu einem einstückigen, abgeschlossenen Kessel verbunden sind.
    3. Kernreaktor naen Anspruch 1,oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Versteifungsringe (29,30) die Rohrkessel-Vorratstank-Anordnung umgeben und daran befestigt sind, und daß jeder Endring mit zwei Vorsprüngen (31,32) varsenen ist, die an entgegengesetzten Seiten der Anordnung nach außen ragen, so daß die vier Vorsprung Halterungen für die Anordnung sind.
    4. Kernreaktor nuc:: Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet d u r c h eine rechteckige 3etonabsar:irmung (11), durch einen Halterungsaufbau (35-38) an jeder Seite der Betonabschirmung, durch eine in der Betonabschirmung im Abstand von inren Münden befestigte einstückige Rohrkessel-Vorratstank-Anordnung,(durch mindestens zwei die Anordnung umgebende und daran befestigte Versteif un/srin^e (29,3ü), durch mindestens zwei an entgegengesetzten Seiten der Anordnung herausragende Vorsprünge (31,32) an jedem
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    Endring, so daß die vier Vorsprünge die Anordnung auf dem Halterungsaufbau tragen können,)durch einen im Rohrkessel befestigten Reaktorkern und duroh eine diese Rohrkessel-Vorratstanl·:-Anordnung umgebende V/asseriaenge (13) in der Betonabschirmung. 5ο Kernreaktor nac. Anspruch 4 mit einer Betonabs oiiiraung, gekennzeichnet durch eine verstärkte Betonabschirmung (11) mit einer Bodenwand (4-8), zwei Seixenwänden (49> 50) mit einem Absatz (39,40) in jeder Wand und zwei Endwänden (51,53) mit einem Fenster (52,54) in jeder Wand, durch ein auf jedem Absatz befestigtes Rea-ctoiVialterun^steil (35-3ö) ; und durch eine im Innern der Abschirmung befindliche und am Beton "befestigte wasserdiente I-ietall;:vdskleiaungo
    6. Kernreaktor nit einer Betonabschiriuuriä· nach Anavrucii 5, g e k e xi η ·δ e i ο h net dar c h eine Bodenwand (4o), durch zwei Seitenwar.de nit einer, unteren Wandt eil (49), der von der Bouenwand zu einem sicn vom unteren V/an dt eil nach aißen erstreckenden Absatz (39,40) verläuft, und mix einem vorn absatz ansteigenden obere.ι './andteil (50), durc-i zwei,jeweils mit einen Fenster (5<i, 54) versenene SndWclnde (51,53), durch eine i:i Innern α er 3etonab3Cx'iirfiiung (11) am Beton befestigte wasserdichte iletallaus^leidung, und durch mit den Absätzen und den Fensterbänken verbundene Bauteile (35-38,55) zuia Tragen des Reaktors und der die Fenster abdeckenden Schildteile (60-63)«
    7. Kernreaktor mit einer Betonabschirmung nach Anspruch 6, & - e k e η η zeichnet durch (eine Bodenwand (48), durcn zwei nach außen abgestufte Seitenwände mit jeweils einem unteren vertikalen i'eil (49), mit einem eine Horizontale, nach oben zeigende Fläche bildenden und sich entlang der WandlUnge erstreckenden Absatz (39,40)), wobei die Absätze auf gleicher Höhe liegen,
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    8AD ORIGINAL
    und für die Halterung des Reaktors senr Yerstürkt worden sind, durch awei vertikale ündv/ilnde mit jeweils einer.! von der Boden- vand. ausgenenden unteren Seil (51), isit einem in der Höhe beginnenden Fenster (52,54), und tiit einem oberen Teil (53) über des Fenster, (und durch eine im I .iiern der 3etona.b£schiriuung (11) am Beton befestigte wasserdichte lietall^uskleidung.) δα Kernreaktor nach Anspruch 1, g e 1.: e u ii ά e i c h η e t durch eine (einstückige Anordnung eines direkx über einen Vorratstank (15) befestigten Rohrkessel (14) ciit Ablaßöffnungen (16,17) iV.r die IIoderfiGorflü3si?.i-xeit zwischen dei: Eohrkessel und de;.i i'anl:, durch eine An2f.ti-1 horizontal in Hchrkessel verlaufender und aus inn i η errcgegengesetzsen Sichtungen nurcusr^render Eohr-Kesselrohre (41), durch :..indestens z^ei die Rohrkeosel-Vorr-atstum.-Änordnunc: uKigebsnde und daran befestigte, horizontal getrennte Versteifunrsringe (29»30), durcl- z-rel an entgegengesetzten oeiuen der Hohrkessel-Vorranstaiii:-Anordnung herausra^ende Vorsprunke (31,32) ax jsae:.; Sndrin,;, durc eine verstärüt;e Betonaösc-iraung (11) nit einen darin enthül^smiei^ Aufbau (35-38) für die halterung der Rohrkessei-Yorratstaii—-Anordnung ^etrennt von den Y/ilnden d er Betonabsciiimunu· inittels der Tors runge, durch ein in jeder von zv/ei entgegengesetstsi-i Seitenv^lnden (49»50) der Beton abschirmung befindliches Fenster (5^-» 54)), durcn eins jedes Fenster bedeckende Platte (58,5S-) Eiit üffnun^ren, in denen die Enden der Rohre (41) verlaufen, (aurch eine liu Iriiiern ätr Betoriabschirmung a.n Beton befestigte wasserdiciite Ketall.aus^-:leidung, durc;.i eine Einrichtung für die .wasserdichte Sei'östignng der Platten an den Rohren und der Äus^leiaungj) d_;reh zv/iaohan jeder Pensterplatte und ties Rohrkessei befestigte
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    (60-63) mit Öffnungen, durch die die Rohre verlaufen; (und durch eine die Rohrkessel-Vorratstank-Anordnung umgebende Wassermenge (13) in der Betonabschiniiung.)
    9. Kernreaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch (eine einstückige Anordnung eines oberhall) eines Vorratstanks (15) befestigter Rohrkessels (14) :.iit AfclaSöffnungen (16,17) für Moderatorflüssigkeit zwischen der» Bohrkessel und deiTi Tank, durch eine Anzahl horizontal in Rohrsessel verlaufender und aus ihr. in verschiedenen Richtungen nerausragende getrennte Rohrkesselrohre (41), durch mindestens zwei die Rohrkessel-Vorratstaiik-Anordnun/, umgebende und darau befestigte Versteifunrsringe (29»30), durc-i zwei an entgegengesetzten Seiten der RohTicessel-Vorra&stanK-Anordnung herouaragenäe Vorsprünge (31,32) an jeder- Endring, dtirch eine/i die Rohricessel-Vorrutstan^- Aiiordnung aufnehmende verstärkte Betonabs chirr iung (11) riit einer Bodenwand (4ö), mit zwei n-ich außen abgestuften Sei cenw. üden mit jeweils einen unteren vertikalen Teil (49) und nit einer; eine norizontale, nach oben zeigende !Fläche bildenden und siel: entlang des größten Teils der L:i::^e der Wand erstreckenden Absatz (5^»4^)j wobei die Absiitze auf gleicher Höhe liegen und sehr verstärkt siüd, durch zwei vertikale Ej.dwUnde mit jeweils einem von der Sodenw-ind ansteigenden unteren 3?eil (51)» sit einem oberhalb der H3he ansetzenden Fenster (5^,54), und mit einem oberen Teil (53) über der. Fenster,) durch einen vertikal zwischen eineu Vorsprung und eineni Absatz verlauf enden Pfeiler (35-38) für die Hiilteriin.- äer Rchrkessel-Vorratsxaii-z-Anordnung in der Betonabseiiirnaul·: geureiin^ von iiiren Wä^ien (duroh eine jedes Fenster bedecken.-.e r'latte (58,59) mit uffnuzi^e::, aus denen die Enden
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    der Rohre (43) hervorragen, durch eine in der Betohabscuirmung am Beton befestigte wasserdichte hetallausicleidung, durch eine Einrichtung f:.:.r die wasserdichte Befestigung der Platten an den Rohren und der Auskleidung; durch vertikal verlaufende, von den Absätzen zwischen jeaem fenster und den Rohrkessel getragene Absciiinaplatten (60-63) mit Öffnungen, durch die die Rohre verlaufen, und durch eine aie Rohr-Kessel-Vorratstan^-Anordnung umgebende V/assermenge (13) in der Betonabscxiirmung.) 1C. Kernreaktor nach Anspruch 1, g e k e η η ζ e i c h < <. e t d v. r c h (eine einstückige Anordnung eines oberhalb eines Vorratstank^ 15) befind-tic/ien Rohrke^sels (14) mit Ablaßöff- mingen (16,17) für die hoderatorfliissigiieit zwischen dein Rohrkessel und dem Tank, wobei eier Rohrkessel zwei entgegengesetzte Seitenvmndteile hat, durch eine Anzanj. getrennter, horizontal im RohrkeBsel verlaufender Rohrkeseelrohre (41), v^obei das eine Ende aer Rohre durci. die öffnungen in einem Seitenwandteil ver-ILuft und aus iun herausrast, und das andere Ende der Rohre in den Öffnungen im anaeren Sei^enwandteil verläuft und aus diesem nereusrafct, durc. eine Betonabsciiirmung (11) iait zwei entgegengesetzt an;;e brach ton Penstern (52,54) in ihren Seitenwänden, d::rck eine Einrichtunr (35-3Ö) für die Halterung der Rohrkessel-Vorratstanlc-Ar.ordnung in der Betonaoschirmung, wobei die Enden er Rohri-:esselro;.re sich in die Fenster erstrecken, durch eine jedes renster bedeckende Platte (5"c) nix Öffnung en für die Aufnahne der Enden der Rohricesselrohre (41), und durch eine Ein- i'icii'üuxi^ für eine druck:..itteldichte- Befestigung der Rohrkesselrohre ai. den Wardtei.en sowie -uer Enden der Rohrkesselrohre an den Pliit'ce:.,) v;obei jedes Rohrkesselrohr einen getrennten Kanal
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    durch die Platten, die üeicenwandteile und den Rohrkessel begrenzt, 11. Kernreaktor nach Anspruch 1 oder 10 oder 11, ge χ e η η zeichnet durch (eine einstückig Anordnung eines über einem Vorrats tank (15) "befestigten Rohrsessels (14) mit Ablaßöffnungen (16,17) für die Moderatorflüssigkeit swiscuen dem Rohrkessel und dem Tank,) wobei der Rohrkessel erste und zweite entgegengesetzte Wandteile hat, durch, eine aißerh.L-,lb des ersten iiaxtüteils liegende erste Platte (58), durch eine außerhalb des zweiten V/andteiles liegende zweite Platte (59), durch eine Anzahl'!:-: Rohrsessel verlaufender Röhrteοselrohre, wouei die R.:hrkesselrohre durch die Öffnungen in den ersten und zweiten Wandteil verlaufen una in öffnungen im ersten und zweiten Randteil enden, so daß jedes Rohr einen getrennten Kanal durch die Platten, die ..aadteile und den Ronricessel begrenzt; und durch eine üinricntur-g für eine arac^nitceldichte Befestigung der Hoiirkesselronre an aen Viaiidteilen und den Platten.
    12. Kernreaktor nach Ansprucn 10 oder 11, d a d α r c }. g a Ι·: e η. η 2 e i c ι: η e t , daß ein Kühluitüelrohr (43) in I'-nern jedes Rohrkesselrohrs (41) radial getrennt befestigt isx, so daß ein ringförmiger Zwischenraum awisci.e.i den Ro ar en begrenzt wird und die ilnden des IC.i.laittelrohrs aus den Enden des Rohr- ^esselrour.s herausragen.
    13c Kernrea.-tor nach Anspruch 12, g e ._ α η η u e 1 c Ii η e t durch eine Dichtung zv/isehen jedem Rohrkeaselrohr (41) und seinem K .h.lrnittelrohr (43) an beiden Enden des Rohrkesselrohrs,. und durch eine JSinr ich tang fir die Zirkulation eines feses durcJi den ringförmigen Zwischenraum zwischen den Ronren.
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