HU214075B - Equipment for recuperating and cooling core melted in consequence of failure of a nuclear reactor - Google Patents

Abstract

(57) KIVONAT A találmány tárgya berendezés nűkleáris reaktőr-meghibásődáskövetkeztében előlvadt magjának rekűperálására és hűtésére, amelyberendezés a reaktőrakna fenekén nyűgszik és beme ül az akna alsórészét kitöltő vízbe. A berendezés lényege, hőgy a rekűperáló és hűtő-berendezés (10) falat (12) tartalmaz, amelyet egymáshőzcsatlakőztatőtt V állású, fémlemezből lévő lapők (22) képeznek,tővábbá kerületi falat (13), a ely a V állású lapők (22) külső végérevan rögzítve és a reaktőrakna (3) kerületén vízjáratőt (30) képez.Amikőr a reaktőr őlvadt magja – meghibásődás következtében – befőlyika reaktőr aknájában (3) a rekűperáló és hűtőberendezés (10)megakadályőzza, hőgy az őlvadt mag a reaktőraknák (3) fenekével (3a)érintkezésbe jűssőn. Az őlvadt mag a fal (12) felé főlyik őly módőn,hőgy vékőny réteget képez amely felső és alsó felületén hűtött és ilymódőn győrsan megszilárdűl. ŕ

Description

A találmány tárgya berendezés nukleáris reaktor-meghibásodás következtében elolvadt magjának rekuperálására és hűtésére, amely reaktornak hengeres, a reaktor magját befogadó, függőleges tengelyű tartálya van, és ez hengeres aknában van elhelyezve, amelynek feneke a tartály alatt helyezkedik el, a rekuperáló berendezés pedig fémszerkezetből áll, amely az akna fenekén nyugszik és belemerül az akna alsó részét kitöltő vízbe.

A nyomás alatti vízzel dolgozó nukleáris reaktorok magj át nyomás alatti vízzel hűtik, amely a reaktor primer körében kering, a tartály belsejében, az égéstermékek szerelvényeivel érintkezve.

A nukleáris reaktorban bekövetkező bizonyos meghibásodások esetében, amely a maga hűtésének megszűnésében jelentkezik, az ebből eredő súlyos következmények miatt gondolni kell arra, - még akkor is, ha egy ilyen meghibásodás bekövetkezésének esélye rendkívül csekély, gyakorlatilag zérus - hogy a reaktor kisegítő beinjektáló köreit nem lehet működtetni. Ebben az esetben bekövetkezhet egy olyan eseménysorozat, amely a mag olvadásához vezet, a hűtővíz hiánya miatt, és ez maga után vonhatja a tartály fenekének kilyukadását és a megolvadt mag anyagának szétfolyását és a magot körülvevő anyagok befolyását a betonaknába, amely a reaktor tartályát tartalmazza. Az elolvadt anyag és az azt körülvevő anyag, - amelyet coriumnak neveznek, és amelynek hőmérséklete elérheti a 2800—3000 °C-t, érintkezése a betonból lévő akna aljával, a hűtés kimaradása esetén az akna fenekének teljes tönkretételéhez vezethet. A corium ekkor bejuthat a reaktor héjába, tönkreteheti az alaplemezt és szennyezheti a nukleáris reaktor telepítésének talajában jelenlévő talajvizet. A corium behatolása a talaj belsejébe nem áll le, csak ha a corium maradék sugárzása elegendő mértékben lecsökken.

Különböző berendezéseket javasoltak arra, hogy a corium érintkezését a betonból lévő akna fenekével kiküszöböljék.

Az ismert berendezések lehetővé teszik a corium tömeg eloszlását egy bizonyos felületen, hogy a felületegységenként elvonandó teljesítmény a lehető legkisebb legyen és a folyadékok által elérhető hűtéssel elvonható legyen. Javasolták például, hogy a coriumot rekuperálják és egy fémzsebben tartsák, amely belülről tűzálló anyaggal van kibélelve, amelynek részleges megolvadása az energiát átmeneti jelleggel abszorbeálja egy bizonyos idő alatt, amíg a fémzsebet kívülről hütő víztömeggel a corium maradék sugárzását megszüntetik a víztömeg forralásával.

Ennek a berendezésnek a hátránya, hogy a tűzálló anyagok általában a legrosszabb hővezetők, aminek következménye, hogy a corium folyékony állapotban marad, így az egyensúlyi hőmérséklet növekszik.

Más berendezések is ismertek, amelyek tűzálló fenéklemezeket alkalmaznak, amelyek víz keringtetésével vannak folyamatosan hütve. Az egyik hiányossága ezeknek a berendezéseknek, hogy a hűtőkör meghibásodhat és ily módon, legalább részben hatástalanná válik. Másrészt a hőcsere nem eléggé intenzív ahhoz, hogy megakadályozza, hogy a corium folyékony állapotban nagy hőmérsékleten maradjon és szétterüljön a rekuperáló és hűtőberendezésben.

Az EP 0.392.604 sz. szabadalomból ismert továbbá egy olyan berendezés, amelynél profílos elemeket halmoznak egymásra és ezek vízszintesen vannak elhelyezve az akna fenekén a tartály feneke alatt oly módon, hogy az olvadt corium számára tartályokat képezzenek annak érdekében, hogy az olvadt tömeg diszperzióját létrehozzák és elősegítsék annak lehűtését és megszilárdulását. Ennek a berendezésnek a hiányossága, hogy nem biztosít elég hatásos védelmet a betonból lévő akna számára, amikor a corium szétfolyása lokalizált módon történik. Az eltoltan elhelyezett profílos elemek hajlamosak arra, hogy megtelj enek fokozatosan olvadt coriummal, a helyi túlfolyások miatt, oly módon, hogy az olvadt massza hamar eléri az akna fenekét.

A GB 2.000.357 sz. szabadalmi leírás egy berendezést ismertet nukleáris reaktor-meghibásodás következtében elolvadt magjának rekuperálására és hűtésére, amely központi kéményt tartalmaz, és ennek hengeres teste az akna tengelyével koaxiálisán van elhelyezve és felső terelőfala van, amely a vízszinteshez képest döntött és a hengeres test fölött van elhelyezve. A berendezésnek továbbá a magot rekuperáló és hütő fala van a kémény teste körül elhelyezve.

A találmány feladata olyan rekuperáló és hűtőberendezés létrehozása nukleáris reaktor-meghibásodás következtében megolvadt magjának hűtésére, amelynél a reaktornak hengeres, a reaktor magját befogadó, függőleges tengelyű tartálya van, és ez hengeres aknában van elhelyezve, amelynek feneke a tartály alatt helyezkedik el, a rekuperáló berendezés pedig fémszerkezetből áll, amely az akna fenekén nyugszik és belemerül az akna alsó részét kitöltő vízbe és amely berendezés lehetővé teszi, hogy az olvadt mag tömege és a betonból lévő akna között minden érintkezést kiküszöböljünk és biztosítsuk az olvadt massza gyors lehűtését és megszilárdulását.

Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a magot rekuperáló és hűtő falat egymáshoz csatlakoztatott V állású lapok képezik, amelyek fémlemezből állnak és egyenes vonalú élük van és a kémény teste körül sugárirányban vannak rögzítve, belső végüknél fogva, a kémény testén áthatoló háromszög alakú nyílásokhoz, és a V állású lapok felső élei a kémény felé emelkedőén meg vannak döntve és a rekuperáló falak és az akna feneke közötti tér a háromszög alakú nyílások révén a kéménnyel közlekedik, továbbá kerületi fala van, amely a V állású lapok külső végére van rögzítve, a kéményre rögzített végekkel szemben, és az akna belső felületének szomszédságában van elhelyezve oly módon, hogy legalább egy vízjáratot, illetve teret képez, amely a rekuperáló fal és az akna feneke közötti teret az aknának a rekuperáló fala fölötti belső térfogatával köti össze.

Célszerűen a kerületi fal sokszög keresztmetszetű, amely V állású lapokból és áll és ezek az első V állású lapok külső végeire vannak rögzítve és egyenes vonalú éleik vannak, amelyek az akna fenekére merőlegesek.

Előnyösen a kerületi fal azonkívül övlemezt tartalmaz, amely koaxiális helyzetben van a kerületi fal sokszög keresztmetszetű részére erősítve a külső, függöle2

HU 214 075 Β ges élek mentén és az övlemez átmérője kisebb, mint az akna átmérője és így a rekuperáló és hűtőberendezés kerületén gyűrű alakú rés képződik, amely a rekuperáló fal és az akna feneke közötti teret az akna belső térfogatával köti össze a rekuperáló fal fölött.

Célszerűen a központi kémény hengeres testének felső részében a gőz számára rések vannak kialakítva.

Előnyösen a kéménynek központi eleme van keresztdarab alakjában, amelyre a felső terelő fal van rögzítve és az elem magassága tengelyirányban nagyobb a kémény hengeres testének magasságánál.

Célszerűen az első egység V állású lapjainak egyenes vonalú, ferde felületei vannak, amelyek átló irányban össze vannak hajtogatva és a V állású lapoknak sugárirányban két különböző nyílásszöge van.

A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakját tüntetik fel.

Az 1. ábra nyomás alatti vízzel hütött nukleáris reaktor aknája alsó részét ábrázolja hosszmetszetben, amely a találmány szerinti berendezéssel van felszerelve.

A 2. ábra a rekuperáló és hűtőberendezést ábrázolja perspektivikusan.

A 3. ábrán a 2. ábrán látható berendezés oldalnézete látható.

A 4A ábra a 3. ábra A vonala mentén vett metszet.

A 4B ábra a 3. ábra B vonala mentén vett metszet.

A 4C ábra a 3. ábra C vonala mentén vett metszet.

Az 5. ábrán a rekuperáló és hűtőberendezés egy másik kivitele látható perspektivikusan.

Az 5A ábra az 5. ábrán látható kéményt ábrázolja perspektivikusan, részletesebben.

A 6. ábra az 5. ábra szerinti berendezés oldalnézete.

Az 1. ábrán a nukleáris reaktor 1 betonszerkezetének egy része látható, amely a reaktor határoló héjának 2 betonlemezét tartalmazza, amely igen vastag gerendából áll, továbbá a reaktor 3 aknáját, amely 3a fenekénél fogva a 2 betonlemezen nyugszik. A reaktor 4 tartálya, amely az 5 magot hordozza, általában hengeres alakú és alsó részénél íves 4a fenékkel van lezárva és a 3 akna belsejébe van elhelyezve oly módon, hogy tengelye egybeesik a 3 akna tengelyével. A 3 akna alsó része a 3a fenék fölött vízzel van megtöltve egészen a 7 szintig. A találmány szerint kialakított 10 rekuperáló és hűtő berendezés, amely fémszerkezetből áll, helyezkedik el a 3 akna 3 a fenekén a 4 tartály 4a feneke alatt oly módon, hogy biztosítsa az 5 mag megolvadt tömege által képzett corium rekuperálását és hűtését meghibásodás esetén, amikor a nukleáris reaktor hűtése teljesen leáll.

A 10 rekuperáló és hűtőberendezést képező fémszerkezet teljesen belemerül a vízbe, amely a 3 akna alsó részét megtölti a 7 szintig.

A 2. ábrán a 10 rekuperáló és hűtőberendezést ábrázoltuk, amint a 3 akna alsó részében a 3a fenéken nyugszik. A 3 akna belsejét a rajzon vázlatosan pont vonallal jelöltük.

Amint a 2. és 3. ábrákon látható, a 10 rekuperáló és hűtőberendezés olyan fémszerkezetből áll, amelyben központi 11 kémény, ezt körülvevő 12 fal és kerületi 13 fal van, amelynek a 11 kémény 14 tengelyére merőleges keresztmetszete sokszög alakú. A 14 tengely a 3 akna tengelyével egybeesik.

A 11 kéménynek hengeres 1 la teste és felső 15 terelőfala van, amely a hengeres 1 la test legfelső vége fölé van rögzítve és a vízszinteshez képest meg van döntve.

A 11a test fala és a 15 terelöfal teljes egészében fémből, általában acélból készül.

A hengeres 11a test falában háromszög alakú 16 nyílások vannak, amelyek a hengeres 1 la test magasságának legnagyobb részéig végigémek. A háromszög alakú 16 nyílások alapja az alsó részen és csúcsa a hengeres 1 la test felső részének szomszédságában fekszik.

A 2. és 3. ábrákon látható kiviteli tizenhárom egymást követő 16 nyílást alakítottunk ki a 11 kémény hengeres

I la testének kerületén.

A hengeres 11a test felső része ugyancsak be van vágva, hogy 17 rések képződjenek, amelyek a háromszög alakú 16 nyílások fölött helyezkednek el és a hengeres 1 la test felső végébe torkollanak.

A 15 terelőfal a 17 rések végére van rögzítve. Álla test felső részén a 17 rések le vannak vágva úgy, hogy a 15 terelőfal a vízszinteshez képest ferde helyzetben van rögzítve.

A rekuperáló és hűtő 12 falat V állású 22 lapok képezik, amelyek oldalsó széleiknél fogva vannak egymáshoz csatlakoztatva. A V állású 22 lapok közül néhányat nem ábrázoltunk a szerkezet jobb érthetősége kedvéért. Természetesen magától értetődik, hogy a 12 fal folyamatos all kémény körül.

Mindegyik V állású 22 lap hajtogatott, négyszögletes fémlemezekből készül, amelyek össze vannak hegesztve, például a 24 élek mentén.

Mindegyik V állású 22 lap egyik belső végénél fogva a 11 kémény 11 a testéhez van rögzítve, a háromszög alakú 16 nyílások ferde széle mentén. Az egymással összekötött V állású 22 lapok szélei vízszintes helyzetben vannak elhelyezve és a 3 akna 3a fenekén nyugszanak.

A V állású 22 lapok ferde felületei, amelyek tető alakúak, egyenes vonalúak és a 23 átló mentén kifelé össze vannak hajtogatva oly módon, hogy a V állású 22 lapok két különböző nyitási szöget képeznek, egy első kis szöget a 16 nyílások szintjén és egy második, az elsőnél nagyobb szöget a V állású 22 lapok kifelé mutató részénél, amelyek az akna fala felé mutatnak. Ily módon a V állású 22 lapoknak csak sík felületei vannak. Azonkívül a V állású 22 lapok felső részét képező lapszög 24 éle felfelé, a 11 kémény felé, azaz kívülről befelé a 10 rekuperáló és hűtőberendezés felé döntött.

A V állású 22 lapok sugár alakban helyezkednek el a

II kémény körül.

A kerületi 13 falat egymást követő V állású 25 lapok képezik, amelyek trapéz alakúak és 26,27 éleik vannak, amelyek mentén hajtogatva vannak, illetve csatlakoznak. A 26, 27 élek lényegében függőlegesek. A V állású 25 lapok, amelyek külső végük nagy nyílásszögű, ferde széleiken a háromszög alakú vízszintes V állású 22 lapokhoz vannak csatlakoztatva.

A 13 falnak korona alakja van és teljes kerülete mentén a 12 falhoz van erősítve, ez utóbbi külső, ferde szélei mentén. A 12 falat az egymáshoz csatlakoztatott V állású 22 lapok képezik.

HU 214 075 Β

A 13 fal a 12 fal fölé van helyezve oly módon, hogy ez a 13 fal a nukleáris reaktor 5 magjának megolvadt tömege számára a tartály megemelt falát képezze, amelynél a tartály alját a 12 fal képezi.

A fémszerkezet, amely a 10 rekuperáló és hűtőberendezést képezi, létrehozható hegesztéssel, fémlemezekből kiindulva, amelyeknek az összetételét és vastagságát a szerkezeti felhasználási körülményei határozzák meg. A 10 rekuperáló és hűtőberendezést a nukleáris reaktor 3 aknájának belsejébe helyezzük el úgy, hogy az a 3 akna 3 a fenekén nyugszik a 12 fal alsó része révén, amely a 22 lapok oldalsó széleiből és a 11 kémény 1 la testének alapjából áll. A 10 rekuperáló és hűtőberendezés méretei olyanok, hogy a szerkezet pontosan központosítható a 3 akna belsejében úgy, hogy a 13 fal 26 élei érintkezzenek a 3 akna belső felületével és a 14 kémény tengelye egybeessék a 3 akna tengelyével.

A reaktor működése során a 10 rekuperáló és hűtőberendezés teljesen belemerül abba a vízbe, amely kitölti a 3 akna alját.

Mivel a nukleáris reaktorban keletkező meghibásodás a mag hűtő funkciójának teljes tönkremenetelében és ily módon a mag tömegének felmelegedésében jelentkezik, amit nem lehet többé ellenőrizni, a kisegítő beinjektáló eszközök használhatatlanokká válnak, úgy, hogy a mag tömege olyan hőmérsékletet tud elérni, amelynél olvadt masszát képez, és ez befolyik az akna aljába, ahol érintkezésbe kerül az akna alsó részét kitöltő vízzel, valamint a találmány szerinti rekuperáló és hűtőberendezéssel.

Abban az esetben, ha az átlyukasztás nagyjából központosán történik az akna fenekében, ami a leggyakrabban bekövetkező eset, a corium tömege a 10 rekuperáló és hűtő berendezéssel a 15 terelőfal szintjén kerül érintkezésbe, amely a masszát a 12 fal felé irányítja.

A12 fal felső felülete, amely egymást követő V állású 22 lapokból áll, és ezek felületei erős lejtőt képeznek, a corium nagyon gyors szétterülését hozza létre kerületi irányban és a 10 rekuperáló és hűtőberendezés kerületének irányában.

A corium tehát nagyon gyorsan szétterül, viszonylag vékony réteg alakjában, amelyet felső felületén a 3 aknát kitöltő víz és belső felületén a 12 fal hűt, amely a 3 akna 3 a fenekével együtt egy olyan teret határol, amely vízzel van megtöltve és így biztosítja a 12 fal hűtését. A hőt tehát a víz felmelegedése vagy elpárologtatása felveszi. Azonkívül a 12 fallal való érintkezésnél a víz és a gőz intenzív keringése jött létre annak következtében, hogy a víz amely a 12 fal és a 3 akna feneke közötti térben van jelen, a V állású 22 lapok által határolt háromszög alakú csatornák belsejében a 12 fal közvetítésével termikusán érintkezik a coriummal és ezeknek a csatornáknak a belsejében elpárolog. A képződött gőzt a 11 kémény nagyon hamar elvezeti, különösen azáltal, hogy a V állású 22 lapok felső 24 éle ferde. A 11 kémény hengeres 11a testébe bejutó gőz a 17 réseken keresztül távozik.

A 13 fal, amely a 12 fal ferde széleire van rögzítve, a 30 vízjáratokat képez a fal külső felülete és a 3 akna belső felülete között. A 30 vízjáratok a 3 akna 12 fal fölött fekvő részét összeköttetésbe hozzák a háromszög alakú vízjáratokkal, amelyek a 12 fal és a 3 akna 3a feneke között helyezkednek el.

Ily módon a 3 akna alját kitöltő víz keringeni tud, amint az t a 3. ábrán a 32 nyíllal jelöltük a 3 akna belső tere, amely a 10 rekuperáló és hűtőberendezés fölött helyezkedik el és a 31 vízjáratok között, amelyekben a víz elpárolgása bekövetkezik a 12 fal által rekuperált és ezen szétterülő coriummal termikus érintkezés következtében. A 31 vízjáratok belsejében gőzzé alakuló víz a 11 kéményen keresztül távozik és helyét a 3 akna terében lévő víz foglalja el. Ily módon a 31 vízjáratok belső felületével érintkező víz intenzív cirkulációja jön létre.

A coriumot így egyidejűleg hüti felülről a 3 aknát kitöltő víztömeg és alulról a 31 vízjáratok belsejében cirkuláló víz, amelynek felmelegítését és elpárologtatását a corium hozza létre.

A 4A, 4B és 4C ábrákon a 10 rekuperáló és hűtőberendezés egy részét ábrázoltuk, amely a 11 kéményt tartalmazza, amelyen keresztül a gőzök eltávoznak, valamint a 12 falat, amelyet az egymás mellé helyezett V állású 22 lapok képeznek, amelyek a háromszög keresztmetszetű 31 vízjáratokat határolják.

A 12 fal 33a, 33b és 33c metszete, amelyek a 3. ábra A, B és C metszeteinek felelnek meg, szintén láthatók a 4A, 4B és 4C ábrákon.

A 33a metszet a 12 fal külső szélének felel meg, amely a 31 vízjárat belépő részét tartalmazza.

A 33c metszet a 12 fal belső szélének felel meg, amely a 11 kéményhez csatlakozik a 16 nyílások szélei mentén.

A 33b metszet egy közbenső metszetnek felel meg, amelynek mentén a V állású 22 lapok két egymást követő különböző lejtést mutatnak.

A 4a, 4B és 4C ábrákon ezenkívül a 3 5 corium massza is látható, amely a meghibásodás esetén a 12 falra ömlik rá és a 12 fal felső felületén szétterjed.

A corium réteg alakj át, amely szétfolyása után nagyon gyorsan megszilárdul a 12 fal felső felületével érintkezve, a három különböző 33a, 33b és 33c metszetben ábrázoltuk.

A 33a metszetben a megszilárdult 35'a corium tömeget, felső részén, íves 37 görbe határolja, amely lényegében párhuzamos a 12 fal fürészfogas felületével. Valójában a 33a metszetben a corium massza intenzív és lényegében egyenletes lehűlése jön létre úgy, hogy a 12 fal felső felületén nagyon gyorsan vastag, megszilárdult corium réteg jön létre.

A 33b metszetben a megszilárdult corium tömeg felső 37b szintjét ábrázoltuk. Ennek két, lényegében a 33b metszet erősen lejtős részével párhuzamos széle és egy középső íves része van. Valójában a 12 falon szétterjedő corium intenzíven lehűl és nagyon gyorsan vastag réteget képez a 12 fal felső fogazott részénél. A fogazott rész fenekéről származó corium a 12 fal két egymást követő része között erősen lehűl, a két felület által határolt V állású lapok között, hogy ily módon egy megszilárdult 35'b corium tömeg jöjjön létre, amely teljes egészében kitölti a V állású lap szögének belsejét.

Végül a 33c metszetben a coriumot egyidejűleg hűti a 12 fal felső felülete és a 11 kémény fala. A corium nagyon gyorsan megszilárdult 35'c corium masszát ké4

HU 214 075 Β pez, amely teljes egészében kitölti a 12 fal két egymást követő fogazása közötti teret.

A 12 fal mentén szétterjedő corium így nagyon gyorsan vastag, megszilárdult réteget tud képezni a 12 fal felső felületén.

Ily módon meggátoljuk, hogy a folyékony corium a 3 akna 3a feneke irányában folyjon, másrészt a rekuperáló 12 fal szilárdsága és merevsége a szilárd corium réteg következtében nő.

Még abban az esetben is, ha a 12 fal, egyszerű fémlemez lévén, bizonyos helyeken átlyukasztódik annak következtében, hogy a corium hőjének hatására a fém megolvad, a fal nagyon hamar helyreállítódik a corium megszilárdulása következtében, amely a falon vastag védőréteget képez.

Azonfelül a megszilárdult corium réteg alatt a hűtés intenzív marad, mivel a fémlemezek és a megszilárdult corium tömeg olyan anyagok, amelyeknek a hővezető képessége nagy.

Magától értetődik, hogy a 10 rekuperáló és hűtőberendezés csak egyszer alkalmazható a reaktor magjának rekuperálására, meghibásodás esetén.

Az 5., 5a és 6 ábrákon a találmány egy más megoldását ábrázoltuk. Az 5. és 6. ábrákon általánosságban jelölt 40 berendezésnek központi 41 kéménye, valamint 42 fala van, amelyet egymás mellé helyezett V állású lapok képeznek, tovább külső 43 fala, amely a 44 falat képező V állású lapok külső végeire van rögzítve.

A 41 kéménynek hengeres 41a teste van, amelyben háromszög alakú, hosszúkás 46 nyílások vannak a szélek mentén és ezeknek csatlakoznak és lesznek rögzítve a 42 falat képező V állású 52 lapok belső végei.

Amint az 5., 5a ábrákon látható, a 47 elem, amely sík fémlemezekből van kialakítva és ezek derékszögben vannak egyesítve oly módon, hogy keresztmetszetük keresztdarab alakú legyen, és ez a 41 kémény hengeres 41a testének belsejében van elhelyezve és tengelyirányban rögzítve. Ez képezi a sík 50 fal támaszát, amely ferdén van rögzítve a 47 elemre.

Az 1. és 2. ábrákon bemutatott kivitellel összehasonlítva a 41 kéményekben a kémény felső részén nincs nyílás, a kémény által összegyűjtött gőz szabadon tud távozni a 47 elem és a kémény hengeres 41a teste között lévő téren keresztül annak következtében, hogy a 41 kémény középső részét képező 47 elem hosszabb, mint a 41a test hossza.

Azonkívül a 40 berendezés külső 43 fala nem egyetlen sokszög keresztmetszetű fal, mint a 2. és 3. ábrákon látható kivitelnél, hanem egy kettős fal, amelynek van egy belső 44 fala, amely lényegében azonos a 2. és 3. ábrákon látható 10 rekuperáló és hűtőberendezés sokszögű 13 falával és egy második fala, amelyet egy hengeres 45 övlemez képez, amely koaxiálisán van a 40 berendezésbe szerelve a 44 fal függőleges élei mentén.

Amint az különösen a 6. ábrán látható, a 45 övlemez átmérője kisebb, mint az 53 akna belső átmérője oly módon, hogy gyűrű alakú 55 tér marad, amely lehetővé teszi a hűtővíz keringését a 57 nyilak irányában a háromszög alakú 56 csatornák felé, amelyeket a 42 fal belső felülete és az 53 akna 3a feneke határol.

Ily módon úgy, mint az előzőekben, intenzív vízcirkuláció jön létre a 3 akna azon terében, amely a 40 berendezés fölött és a 41 kémény között található az 55 tér és az 56 csatornák közvetítésével. A víz az 56 csatornák belsejében a 44 fallal érintkezve elpárolog és a gőzbuborékok egyrészt a 41 kéményen át, másrészt a 44 fal és a 45 övlemez belseje közötti 58 téren át távoznak.

Ennél a kivitelnél az 55 térben keringő víz teljesen el van különítve a 45 övlemez révén az 58 térben keringő vízgőzöktől.

A 40 berendezés működése a corium szétterítése esetében az 59 szintig, a 44 fal belsejében, hasonló az előzőleg leírt 10 rekuperáló és hűtőberendezés működéséhez, eltekintve attól a ténytől, hogy a víz elpárolgása és a gőz eltávolítása a 44 falon kívül és a 45 övlemezen belül megy végbe.

A 40 berendezés esetében a corium hatékony rekuperálása és szétterülése jön létre a 42 falon a 44 falon belül és a corium megszilárdulása a 42 fallal való érintkezésnél oly módon, hogy minden érintkezés elkerülhető a folyékony corium és az 53 akna fala között.

Amennyiben az 53 akna keresztmetszete 33 m², olyan rekuperáló és hűtőberendezést lehet létesíteni, amelynek a rekuperáló felülete egymás mellé helyezett V állású lapokból áll és ezeknek teljes felülete nagyobb, mit 80 m².

Ezzel a berendezéssel 20 m³ nagyságrendű coriumot lehet rekuperálni egy olyan réteg alakjában, amelynek magassága 1 m az akna feneke fölött.

Ha elegendő nagy falat és elegendően magas kéményt alkalmazunk, akkor 40 m³ nagyságrendnél nagyobb térfogat-mennyiségű coriumot lehet rekuperálni.

A találmány szerinti berendezéssel tehát a nukleáris reaktor tartályából meghibásodás esetében megszökő coriumot rekuperálni és hűteni lehet oly módon, hogy megakadályozzuk az érintkezést a folyékony corium és az akna feneke között.

A találmány nincs a leírt kivitelre korlátozva, így például alkalmazhatunk a leírttól eltérő alakú központi kéményt és falakat is. A kerületi falnak mindenképpen csatlakoznia kell azonban a rekuperáló fal szélső pereméhez, amely rekuperáló fal egymás mellé helyezett V állású lapokból áll, amelyek háromszög alakú csatornákat képeznek.

A találmány szerinti berendezést használhatjuk mindenféle nukleáris reaktor coriumának rekuperálására és hűtésére, amelynél betonból készült akna belsejében egy tartály van elhelyezve, akkor ha olyan meghibásodás következik be, amelynél a nukleáris s reaktor fő és kisegítő hűtőrendszerei teljesen leállnak.

Claims (6)

1. Berendezés nukleáris reaktor-meghibásodás következtében elolvadt magjának rekuperálására és hűtésére, amely reaktornak hengeres, a reaktor magját befogadó, függőleges tengelyű tartálya van, és ez hengeres aknában van elhelyezve, amelynek feneke a tartály alatt helyezkedik el, a rekuperáló berendezés pedig fémszerkezetből áll, amely az akna fenekén nyugszik és belemerül az akna alsó részét kitöltő vízbe, a rekuperáló és hűtőberendezés központi kéményt tartalmaz, amelynek hengeres teste az akna tengelyével koaxiálisán van elhelyezve és felső terelőfala van, amely a vízszinteshez képest döntött és a hengeres test fölött van elhelyezve, továbbá a magot rekuperáló és hütő fala van a kémény teste körül elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a falat (12, 42) egymáshoz csatlakoztatott V állású lapok (22, 52) képezik, amelyek fémlemezből állnak és egyenes vonalú élük (24) van és a kémény (11) teste (1 la) körül sugárirányban vannak rögzítve belső végüknél fogva, a kémény (11) testén (11a) áthatoló háromszög alakú nyílások 816, 46) szintjén, és a V állású lapok (22, 52) azon élei (24), amelyek a felső részüket képezik, felfelé, a kémény (11) felé meg vannak döntve és a rekuperáló falak (12,42) és az akna (3) feneke (3a) közötti tér a háromszög alakú nyílások (16,46) révén a kéménnyel (11) közeledik, továbbá kerületi fala (13,43) van, amely a V állású lapok (22) külső végére van rögzítve, a kéményre (11) rögzített végekkel szemben, és az akna (3) belső felületének szomszédságában van elhelyezve oly módon, hogy legalább egy vízjáratot (30), illetve teret (55) képez, amely a rekuperáló fal (12) és az akna (3) feneke (3a) közötti teret az akna (3) belső térfogatával köti össze a rekuperáló fal (12) fölött.

2. Az 1. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a kerületi fal (13,43) sokszög keresztmetszetű falból (44) áll, amely V állású lapokból áll és ezek az első

V állású lapok (22) külső végeire vannak rögzítve és egyenes vonalú éleik (26, 27) vannak, amelyek az akna (3) fenekére merőlegesek.

3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kerületi fal (13, 43) azonkívül övlemezt (45) tartalmaz, a mely koaxiális helyzetben van a kerületi fal (13, 43) sokszög keresztmetszetű falára (44) erősítve a külső, függőleges élek mentén és az övlemez (45) átmérője kisebb, mint az akna (3) átmérője és így a rekuperáló és hűtőberendezés (40) kerületén gyűrű alakú rés (55) képződik, amely a rekuperáló fal (42) és az akna (53) feneke (53a) közötti teret az akna (53) belső térfogatával köti össze a rekuperáló fal (42) fölött.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a központi kémény (11) hengeres testének (11a) felső részében a gőz számára rések (17) vannak kialakítva.

5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a kéménynek (41) központi eleme (47) van keresztdarab alakjában, amelyre felső terelő fal (50) van rögzítve és az elem (47) magassága tengelyirányban nagyobb a kémény (41) hengeres testének (41a) magasságánál.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az első egység V állású lapjainak (22) egyenes vonalú, ferde felületei vannak, amelyek átló (23) irányban össze vannak hajtogatva és a

V állású lapoknak (22) sugárirányban két különböző nyílásszöge van.