DE1253830B

DE1253830B - Pressurized water nuclear reactor with a boiler filled with moderator cooling water

Info

Publication number: DE1253830B
Application number: DER42588A
Authority: DE
Inventors: Wouter Gouke Bonsel; Henri Herman Weevers
Original assignee: Reactor Centrum Nederland
Current assignee: Reactor Centrum Nederland
Priority date: 1965-03-05
Filing date: 1966-02-09
Publication date: 1967-11-09
Also published as: NL6502803A; BE675764A; NL132405C

Description

Druckwasser-Kernreaktor mit einem mit Moderator-Kühlwasser gefüllten Kessel Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckwasser-Kernreaktor mit einem ganz oder zum Teil mit Moderator-Kühlwasser gefüllten Druckkessel mit Öffnungen zur Verbindung dieses Kessels mit einem äußeren Kreislauf, einem im Kessel angeordneten, Spaltstoff enthaltenden Reaktorkern, durch den das Moderator-Kühlwasser in Richtung der Längsachse des Kessels hindurchgefördert wird, mindestens einer im Kessel angebrachten Strahlpumpe zum Rückführen eines Teiles des durch den Reaktorkern hindurchgeförderten Wassers innerhalb des Kessels und außen um den Reaktorkern herum und einer im Kessel vorhandenen gesonderten Kammer, mit welcher sowohl das Düsenrohr der Strahlpumpe als auch mindestens eine in der Seitenwand des Kessels vorhandene öffnung zum Einlaß des Moderator-Kühlwassers in den Kessel in offener Verbindung steht (vgl. hierzu die französische Patentschrift 1311719). Pressurized water nuclear reactor with a boiler filled with moderator cooling water The invention relates to a pressurized water nuclear reactor with a pressure vessel filled wholly or partially with moderator cooling water with openings for connecting this boiler to an external circuit containing a fissile material arranged in the boiler Reactor core through which the moderator cooling water is conveyed in the direction of the longitudinal axis of the boiler, at least one jet pump installed in the boiler for returning part of the water conveyed through the reactor core inside the boiler and outside around the reactor core and a separate chamber in the boiler, with which both the nozzle tube of the jet pump and at least one opening in the side wall of the boiler for the inlet of the moderator cooling water into the boiler is in open connection (cf. French patent 1311719).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Anschlnß zwischen der Kammer für die Speisung der Strahlpumpe einerseits und der Moderator-Kühlwassereinlaßöffnung in der Seitenwand des Kessels andererseits zu schaffen, daß an der Stelle dieses Anschlusses Auslaufverluste von Moderator-Kühlwasser nach außen unmöglich sind und die Demontierung und die Montierung des Reaktors mit Zubehör erleichtert werden.The invention is based on the object of such a connection between the chamber for feeding the jet pump on the one hand and the moderator cooling water inlet opening in the side wall of the boiler on the other hand to create that at the point of this Connection losses of moderator cooling water to the outside are impossible and the dismantling and reassembly of the reactor can be made easier with accessories.

Dies wird bei dem eingangs genannten Reaktor dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß in der Verbindung zwischen der genannten Einlaßöffnung und der gesonderten Kammer eine lösbare Rohrkupplung angeordnet ist, deren zwei zur Herstellung und zur Unterbrechung dieser Verbindung zusammenarbeitenden Teile durch ein im Kessel vorhandenes Bedienungsorgan in Richtung quer zur Längsachse des Kessels gegeneinander bewegbar sind und im entkuppelten Zustand eine derartige Lage einnehmen, daß wenigstens die Kammer mit der Strahlpumpe in Richtung der Längsachse des Kessels aus dem Kessel entfernbar und wieder einsetzbar ist. Die lösbare Rohrkupplung und ihr Bedienungsorgan befinden sich ganz innerhalb des Kessels, so daß bei Undichtigkeit der Rohrverbindung das Leckwasser innerhalb des Kessels bleibt und keine flüssigkeitsdichte, die Gefahr von Undichtigkeiten beinhaltende Wellendurchführungen in der Wand des Kessels nötig sind. Erst wenn der Deckel des Kessels entfernt worden ist, ist das Bedienungsorgan zugänglich.In the reactor mentioned at the outset, this is achieved in that according to the invention in the connection between said inlet opening and the separate one Chamber a detachable pipe coupling is arranged, two of which to manufacture and to interrupt this connection by means of a working part in the boiler existing control element in the direction transverse to the longitudinal axis of the boiler against each other are movable and assume such a position in the uncoupled state that at least the chamber with the jet pump out of the boiler in the direction of the longitudinal axis of the boiler removable and re-usable. The detachable pipe coupling and its control unit are located entirely inside the boiler, so that in the event of a leak in the pipe connection the leakage water remains inside the boiler and is not leakproof, the danger shaft penetrations containing leaks in the wall of the boiler are necessary are. Only when the lid of the boiler has been removed is the control element accessible.

Mit Vorteil kann die Rohrkupplung aus einem in ; der oder um die Einlaßöffnung der Seitenwand des Kessels liegenden festen Ring und einem durch einen Balgen oder eine ringförmige Membran mit der eine entsprechende öffnung aufweisenden Wand der Kammer verbundenen axial beweglichen Ring bestehen, der mit Hilfe des Bedienungsorgans in einer Richtung quer zur Längsachse des Kessels gegen den festen Ring gedrückt oder von diesem entfernt werden kann. Der bewegliche Ring kann dann durch Speichen mit einer axial beweglich in einem an der Wand der Kammer gebildeten Block angeordneten Nabe verbunden sein, welche mit einer gegen Verdrehung gesicherten koaxialen Schraubenstange gekuppelt ist, auf die eine drehbar in diesem Block angeordnete und gegen axiale Bewegung gesicherte Mutter geschraubt ist, die mittels des Bedienungsorgans drehbar ist. Vorzugsweise ist dann die Mutter in Form eines Schneckenrades ausgeführt, mit dem eine an einer drehbar in diesem Block gelagerten Welle gebildete Schnecke zusammenarbeitet. Wird diese Welle z. B. mittels eines Schlüssels gedreht, so wird der bewegliche Ring der Rohrkupplung zum festen Ring derselben hin- oder von diesem Ring wegbewegt.The pipe coupling can advantageously consist of one in; of or around the inlet port the side wall of the boiler lying fixed ring and a bellows or an annular membrane with the wall having a corresponding opening Chamber connected axially movable ring exist, which with the help of the operating member pressed against the fixed ring in a direction transverse to the longitudinal axis of the boiler or can be removed from it. The movable ring can then be spoked with one axially movable in a block formed on the wall of the chamber Be connected to the hub, which is secured against rotation with a coaxial screw rod is coupled to the one rotatably arranged in this block and against axial Movement secured nut is screwed, which can be rotated by means of the operating member is. The nut is then preferably designed in the form of a worm wheel, with which cooperates with a screw formed on a shaft rotatably mounted in this block. If this wave z. B. rotated by means of a key, the movable one Ring of the pipe coupling to the fixed ring of the same or moved away from this ring.

Damit die zwei Ringe der Rohrkupplung im gekuppelten Zustand mit Sicherheit mit bestimmter Kraft gegeneinandergedrückt und thermische Spannungen vermieden werden, empfiehlt sich eine Konstruktion, wobei die Nabe und die Schraubstange über eine bestimmte Strecke axial bewegbar miteinander verbunden sind und zwischen der Nabe und der Schraubenstange eine Druckfeder angeordnet ist. Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert, darin zeigt F i g. 1 einen Teil eines Querschnittes eines Druckwasserreaktors nach der Erfindung, F i g. 2 einen Längsschnitt über die Linie 11-II in F i g. 1 und F i g. 3 einen Längsschnitt über die Linie 111-III in Fig.l.So that the two rings of the pipe coupling in the coupled state with certainty pressed against each other with a certain force and thermal stresses avoided, a construction is recommended in which the hub and the screw rod have a certain distance are axially movably connected to each other and between the hub and a compression spring is arranged on the screw rod. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, in which FIG. 1 part a cross section of a pressurized water reactor according to the invention, F i g. 2 one Longitudinal section along the line 11-II in F i g. 1 and F i g. 3 is a longitudinal section across the line III-III in Fig.l.

Mit 1 ist ein druckfester zylindrischer Kessel eines Druckwasserreaktors angegeben. Zentral in diesem Kessel ist der aus verkleideten Stäben 2 aus Spaltstoff bestehende Reaktorkern angeordnet. Der Reaktorkern ist von einer Zylinderwand 3 umgeben, deren äußerer Durchmesser wesentlich kleiner als der innere Durchmesser des Kessels 1 ist, so daß zwischen der Kesselwand und dem Reaktorkörper ein ringförmiger Raum 4 vorhanden ist. In diesem Raum befindet sich eine gesonderte ringförmige Kammer 5, an deren Boden 6 die Düsenrohre 7 mehrerer in einem Kranz um den Reaktorkörper 2, 3 angeordneter Strahlpumpen 8 befestigt sind. Die Saugmünder dieser Pumpen stehen mit dem Raum im Kessel 1 oberhalb des Reaktorkörpers 2, 3 in offener Verbindung. Sie dienen zur unmittelbaren Rückführung eines Teiles des von unten nach oben durch den Reaktorkörper 2, 3 hindurchgeförderten Moderator-Kühlwassers innerhalb des Kessels und außen um den Reaktorkörper herum zum unterhalb des Reaktorkörpers im Kessel 1 vorhandenen Raum (nicht gezeichnet).1 with a pressure-resistant cylindrical tank of a pressurized water reactor is indicated. The reactor core consisting of clad rods 2 made of fissile material is arranged centrally in this boiler. The reactor core is surrounded by a cylinder wall 3, the outer diameter of which is substantially smaller than the inner diameter of the boiler 1, so that an annular space 4 is present between the boiler wall and the reactor body. In this space there is a separate annular chamber 5, at the bottom 6 of which the nozzle pipes 7 of several jet pumps 8 arranged in a ring around the reactor body 2, 3 are attached. The suction mouths of these pumps are in open connection with the space in the boiler 1 above the reactor body 2, 3. They serve for the direct return of part of the moderator cooling water conveyed from bottom to top through the reactor body 2, 3 inside the boiler and outside around the reactor body to the space below the reactor body in boiler 1 (not shown).

Der Kessel l ist an seiner Seitenwand mit zwei diametral gegenüberliegenden Anschlußstutzen 9 und ebenfalls mit zwei diametral gegenüberliegenden Anschlußstutzen 10 für die Verbindung mit einem äußeren Kreislauf (nicht dargestellt) versehen. Die Anschlußstutzen 9 dienen zum Einlaß des Moderator-Kühlwassers aus dem äußeren Kreislauf in den Kessel, und die Anschlußstutzen 10 dienen zum Ablassen des Moderator-Kühlwassers aus dem Kessel in diesen Kreislauf.The boiler l is provided on its side wall with two diametrically opposite connection pieces 9 and also with two diametrically opposite connection pieces 10 for connection to an external circuit (not shown). The connecting pieces 9 are used to inlet the moderator cooling water from the external circuit into the boiler, and the connecting pieces 10 are used to drain the moderator cooling water from the boiler into this circuit.

Jeder Anschlußstutzen 9 weist ein Innenrohr 1' auf, das über einen Balgen 12 an einem gegen einen festen Ring 13 gedrückten Ring 14 angeschlossen ist, der den festen Teil einer lösbaren Rohrkupplung bildet. Der zweite Teil dieser Rohrkupplung besteht aus einem axial beweglichen Ring 15, der flüssigkeitsdicht gegen den Ring 14 drückbar ist und durch eine gewellte ringförmige Membran 16 mit der Wand der ringförmigen Kammer 5 verbunden ist, in welcher Wand eine am Ring 15 angeschlossene Öffnung 17 zum Einlassen des Moderator-Kühlwassers aus dem äußeren Kreislauf in die Kammer 5 vorhanden ist.Each connection piece 9 has an inner pipe 1 ' which is connected via a bellows 12 to a ring 14 which is pressed against a fixed ring 13 and which forms the fixed part of a detachable pipe coupling. The second part of this pipe coupling consists of an axially movable ring 15, which can be pressed against the ring 14 in a liquid-tight manner and is connected by a corrugated annular membrane 16 to the wall of the annular chamber 5, in which wall an opening 17 connected to the ring 15 for admission of the moderator cooling water from the external circuit into the chamber 5 is present.

Der Ring 15 der Rohrkupplung ist durch Speichen 18 mit einer Nabe 19 verbunden, die axial verschiebbar in einer Bohrung eines an der Wand der Kammer 5 gebildeten Blockes 20 angeordnet ist. Durch die Membran 16 ist der Ring 15 mit der Nabe 19 gegen Verdrehung gesichert. In einer Bohrung der Nabe 19 befindet sich ein passender Stab 21 mit einem aus der Nabe vorspringenden Ende mit Gewinde 22. Dieser Stab 21 ist durch einen in einer Nut 23 der Nabe 19 greifenden Keil 24 gegen Verdrehung gesichert und kann in bezug auf die Nabe 19 über eine bestimmte Strecke in axialer Richtung bewegt werden. Zwischen dem Ende des Stabes 21 und dem Boden der Bohrung der Nabe 19 ist eine Druckfeder in der Form mehrerer Tellerfedern 25 angeordnet. Auf das Gewindeende 22 des Stabes 21. ist eine Mutter 26 geschraubt, die drehbar, aber gegen axiale Bewegung gesichert, im Block 20 gelagert und am Umfang in Form eines Schneckenrades ausgeführt ist. Mit diesem Schneckenrad wirkt eine Schnecke 27 zusammen, die an einer im Block 20 gelagerten Welle 28 befestigt ist, welche durch die obere Wand der Kammer 5 hindurchgeführt ist und an ihrem oberen Ende einen Teil 29 mit einem viereckigen Querschnitt aufweist, so daß sie mit Hilfe eines Schlüssels drehbar ist.The ring 15 of the pipe coupling is connected by spokes 18 to a hub 19 which is axially displaceable in a bore of a block 20 formed on the wall of the chamber 5. The ring 15 with the hub 19 is secured against rotation by the membrane 16. In a bore of the hub 19 there is a matching rod 21 with an end protruding from the hub with a thread 22. This rod 21 is secured against rotation by a wedge 24 engaging in a groove 23 of the hub 19 and can be moved with respect to the hub 19 be moved over a certain distance in the axial direction. A compression spring in the form of a plurality of disc springs 25 is arranged between the end of the rod 21 and the bottom of the bore of the hub 19. A nut 26 is screwed onto the threaded end 22 of the rod 21. It can rotate but is secured against axial movement, is mounted in the block 20 and is designed on the circumference in the form of a worm wheel. With this worm wheel, a worm 27 cooperates, which is attached to a shaft 28 mounted in the block 20 , which is passed through the upper wall of the chamber 5 and at its upper end has a part 29 with a square cross-section, so that it is with the help a key is rotatable.

Es wird klar sein, daß dann, wenn die Welle 28 gedreht wird, der Ring 15 der Rohrkupplung in axialer Richtung bewegt und daher abhängig von der Drehrichtung der Welle 28 entweder durch die Feder 25 gegen den festen Ring 14 der Rohrkupplung gedrückt wird, in welchem Fall die Verbindung zwischen dem äußeren Kreislauf und der Kammer 5 hergestellt wird, oder vom festen Ring 14 wegbewegt wird, in welchem Fall die Kammer 5 mit den Düsenrohren 7 aus dem Kessel gehoben werden kann. Da die Bedienungswelle 28, 29 sich innerhalb des Kessels 1 befindet, kann sie nur gedreht werden, nachdem der Deckel 30 des Kessels entfernt worden ist.It will be clear that when the shaft 28 is rotated, the ring 15 of the pipe coupling moves in the axial direction and therefore, depending on the direction of rotation of the shaft 28, is either pressed by the spring 25 against the fixed ring 14 of the pipe coupling, in which If the connection between the external circuit and the chamber 5 is established, or is moved away from the fixed ring 14, in which case the chamber 5 with the nozzle pipes 7 can be lifted out of the boiler. Since the operating shaft 28, 29 is located inside the kettle 1, it can only be rotated after the lid 30 of the kettle has been removed.

Da die Rohrkupplung 1.4, 15 und ihre Bedienungsorgane 21. bis 29 für die Verbindung zwischen der Speisekammer 5 der Strahlpumpen 7, 8 und dem äußeren Kreislauf ganz innerhalb des Kessels 1 liegen, können sie keine Auslaufverluste nach außen verursachen.Since the pipe coupling 1.4, 15 and its operating elements 21 to 29 for the connection between the pantry 5 of the jet pumps 7, 8 and the external circuit are located entirely within the boiler 1, they cannot cause any leakage to the outside.

Claims

Claims: 1. Pressurized water nuclear reactor with a fully or partially filled with moderator cooling water pressure vessel with openings for connecting this vessel with an external circuit, a reactor core arranged in the boiler, containing fissile material, through which the moderator cooling water in the direction of the longitudinal axis of the Boiler is conveyed through, at least one jet pump mounted in the boiler for returning part of the water conveyed through the reactor core inside the boiler and outside around the reactor core and a separate chamber present in the boiler with which both the nozzle tube of the jet pump and at least one in the Side wall of the boiler opening for the inlet of the moderator cooling water into the boiler is in open connection, characterized in that a detachable pipe coupling is arranged in the connection between this inlet opening (9) and the separate chamber (5). The two parts (14, 15) which work together to establish and interrupt this connection can be moved against each other by an operating element (28, 29) in the boiler (1) in a direction transverse to the longitudinal axis of the boiler (1) and in the uncoupled state such Assume that at least the chamber (5) with the jet pump (7, 8 ) can be removed from the boiler (1) and used again in the direction of the longitudinal axis of the boiler (1).

2. Nuclear reactor after Claim 1, characterized in that the pipe coupling consists of one fixed in or around the inlet opening of the side wall of the boiler (1) Ring (14) and one by a bellows (16) or an annular membrane with the a corresponding opening having wall of the chamber (5) connected, axially movable Ring (15) is made, which with the help of the control member in a direction transverse to The longitudinal axis of the boiler (1) is pressed against the fixed ring (14) or can be removed therefrom is.

3. Nuclear reactor according to claim 2, characterized in that the movable ring (15) is connected by spokes (18) to an axially movable hub (19) arranged in a block (20) formed on the wall of the chamber (5), which is coupled to a screw rod (21) secured against rotation, onto which a nut (26) arranged rotatably in this block (20) and secured against axial movement is screwed and rotatable by means of the operating member (28, 29).

4. Nuclear reactor according to claim 3, characterized in that the nut (26) is designed in the form of a worm wheel with which a screw (27) formed on a shaft (28) which is rotatably mounted in this block (20) cooperates.

5. Nuclear reactor according to claim 3, characterized in that the hub (19) and the Screw rod (21) connected to one another axially movable over a certain distance and between the hub (19) and the screw rod (21) a compression spring (25) is arranged. Documents considered: French patent specification No. 1311719.