DE1279221C2 - Atomkernreaktor mit einem Waermetauscher, der zwischen einer inneren und einer aeusseren biologischen Abschirmwand angeordnet ist - Google Patents

Atomkernreaktor mit einem Waermetauscher, der zwischen einer inneren und einer aeusseren biologischen Abschirmwand angeordnet ist

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DE1279221C2
DE1279221C2 DE1959M0042764 DEM0042764A DE1279221C2 DE 1279221 C2 DE1279221 C2 DE 1279221C2 DE 1959M0042764 DE1959M0042764 DE 1959M0042764 DE M0042764 A DEM0042764 A DE M0042764A DE 1279221 C2 DE1279221 C2 DE 1279221C2
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John Douglas Hay
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Sir McAlpine Robert and Sons Ltd
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00—Reactor types
    • G21C1/32—Integral reactors, i.e. reactors wherein parts functionally associated with the reactor but not essential to the reaction, e.g. heat exchangers, are disposed inside the enclosure with the core
    • G21C1/326—Integral reactors, i.e. reactors wherein parts functionally associated with the reactor but not essential to the reaction, e.g. heat exchangers, are disposed inside the enclosure with the core wherein the heat exchanger is disposed next to or beside the core
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C11/00—Shielding structurally associated with the reactor
    • G21C11/02—Biological shielding ; Neutron or gamma shielding
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
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Description

c) In dem Zwischenraum sind Wärmeaustauscher angeordnet.
di Zwirnen den beiden Abschirmwänden befindet Mi-h eine Anordnung, die einen umlauf eines Kühlmittels zwischen Kernraum und dem Wärr,..-.;u>:Liusch bewirkt.
.„,,. -u.-b Ll;i.: außerhalb der primärer- Ab-""' ν'.Ί^.',\'Γ;·ν! herr-c'it der gleiche Druck des
Die Erfindung bezieht sich auf einen Atomkernreaktor mit einem oben abgeschlossenen Zwischenraum zwischen einer einen Kernraum einschließenden primären inneren und einer sekundären äußeren biologischen Abschirmwand, die aus Beton bestehen, wobei das Kühlmittel aus dem Kernraum über Öffnungen in der Nähe des oberen Endes der inneren Abschirmwand zu einem Wärmeaustauscher oder mehreren Wärmeaustauschern strömt, die sich im Zwischenraum befinden.
Aus der USA.-Patentschrift 2 841545 ist ein Atomreaktor mit folgenden Merkmalen bekannt:
a) Der Kernraum ist von einer inneren biologischen Abschirmwand umgeben.
,hriit Engineering«. 7. Dezfiiber j./<(,"' -v'., -> .-; icrn-er ein Atomreaktor bei . nnt, der x'o^dcn Vortfcnannten Merkmalen nur die N'erkmale a j bis d) aufweist und bei dem der Kern-.mm sowie der Zwischenraum nach oben geschlossen sind.
Aus der h'i:--.-hen Patentschrift 763 231 uno aus -Proceeding vi :iie Second United Nations International Covi-rx cn iu-c Peaceful Uses of Au ir.ics Hnerüv . Bd. S, i -5*. S. 41, sind Atomreaktoro. bekannt die ■·.·>" "■ ^fan.rintcn Merkmalen nir die Merkmale- b:> ^ ai!weiten. _
Alle die-. -W-;;·· -.''- - - ■"' besitzen in dem k tm, der die im"'' V- b.rmw.uid umschließt, Rc rieituneen für ü,.· /u'..1.·: J;s k.ihlmediums zu den Wärmeaustausche-'. «■.·'.. Rohrleitungen verurs. ,-hen sowohl fur Ji? I ;.:·.--: -^ ^ auch für die Um· ,altung des At.-= , Λ ·.':■■ :-on beträchtlichen .ufwand.
Aufsähe der '";·;■:\'" ■ ■>· einen Atomkerna, ;-.ior zu'schaffen, de ■ '■-'■ 'Ivo'^rleitungen nicht b itzt und in seiner:: .'^1 . ■■..'- - - :e"über dem Stand, der Technik vere^tüdu .ί*. '^d bei dem der H-. >tellunes- und Vv.xr ;.'iu:> ..ufwand bedeutend 1 rabgesetzt ist.
Gemäß der ί riimiunii wi-d dies bei einem A >mkernreaktor der .i.v.v-,.-Λ ..-rwähnten Art dadurch erreicht, daß die -}j:kTc Abschirmwand als ein Teil eines Betondruckkesseis ausgebildet ist und daP die öffnungen da> Kühln-.i'u' unmittelbar vom Kernraum in den ZwisLiiotiriurn und über die in diesem vorgesehene Wasser;jh;.· des oder der Wärmeaustauscher führen, derart, daß auf beiden Seiten der inneren Absclnrnnvand der Kühlmitteldruck herrscnt.
Der verbesserte Atomkern reaktor weist zwei wesentliche technische Vorteile auf: Während bei den bekannten Reaktoren die Strombahn für das Kühlmedium durch Rohrleitungen gebildet wird, bildet bei dem Atomkemreaktor gemäß der Erfindung die äußere Oberfläche der inneren Abschirmwand und die innere Oberfläche der äußeren Abschirmwand deu größten Teil der Begrenzung der Strombahn des Kühlmediums, so daß weitgehend der hohe Installations- und Unterhaltungsaufwand vom Rohrleitungen vermieden werden. Zweitens kann die innere Wand, die den Reaktorraum umschließt, .relativ schwach ausgebildet werden, da beide Seiten der inneren Abschirmwand zu jeder Zeit im wesentlichen dem gleichen Druck unterworfen sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand von Beispielen in den Zeichnungen dargestellt, in denen
Geräten (nicht dargestellt) durch Dampfrohre 25. 26 in Verbindung, die. wie im Beispiel gezeigt, durch die
Fig. 1 einen schematisehen Schnitt durch einen
Atomkernreaktnr gemäß der Erfindung zeigt, in »u muuun-. ^.^. — ■-■- . . - n ,
F ι g. 2 einen schematisehen SchnittV.ach der Linie senkrechte Seitenwand 2 oder durch das LJa en , ouer
11-11 in Fig. 1 zeigt. den Boden 8 des erwähnten Ringraumes 6 aP2Cdn.ii-
F i g. .; einen -chematisehen Schnitt nach der Linie 5 te! durchgeführt sind.
ΠΙ-ΙΠ in Fig. I zeigt. In dem gezeigten Beispie! ist der Kir.i'raun: 0
F ig. 4 einen -cheniatisc'ien Schnitt im rechten durch eine Anzahl (bei dem gezeigten Beispiel u^.r)
Winkel zi'dem Schnitt nach F i g. I daritelk. radialer Nolationsquerwande 16 unterteht. wocUieii
in der Ausführung der Erfindung in Lbereinstim- dieser Ringraum in vier gleiche L nterraiirne d .
n: .ng mit dem gezeigt-, η Au-führungsbeispie! hat der 10 6: und (1 aufgeteilt wird. ^ ^ ^ B.-.onaufKui im allgemeinen die Gewalt von zwei In jedem \on diesen Unterräumcn. durch tue uie -.-ikrechte-n konzenirisdicn Zvlindern! und 2. die Kühlilü-Mgkei; umläuft, können Bündel \ on \\ -;"c:'-. .· einem Be-.,infundanieni oder am einer Pia;:- rohren in-.uiiiert sein, und auf diesc^ W ei-e konncri ■■ 3 erriclT.et Müd. die oberen und die unseren En- einzelne Bündel von W as^erronreii ir· <"-'■' ...ο-λ-.. >'■■.<. d.\ -.!es inneren Z\!inde-r-l sind mit Beton über- i~ in:d Instandsetzung durch Mannlöcher 27. e!ie πι ο._·η ,. .·· und am Boden abgedeckt. w:c mit den Bezugs- '" Baondachteüen 7 \orgesenen -ind. her.ai-gehoben .■■_ /.π4 ι; r.d 5 angedeiite; ;*:. und der ringföiirrge oder ersetz! werden, wahrend d:e \erb!;eKncn Rohr-Zwischenraum 6 zwischen den Zylindern 1 und 2 ist. bündel 15 im Betrieb bleiben. Selbstverständlich ist wie mit 7 und 8 gezeigt ist. überdacht und mit einem Vorsorge getroffen, daß de Umlauf der Kühlflüssig-Boden \ ersehend Der Boden 5 des inneren Zylin- 20 keit durerfdie Öffnungen 12 u.id Durchgänge 13. die der-I ist von dem Betonfundament 3 getrennt, so irgendeinem L'nterraum führen, unterbrochen werden dal'· eine geschlossene Druckkammer 9 unterhalb des kann.
Bodens5 gebildet wird, und der Boden 8 des ringför- Der innere Zylinder 1 kann aus normalem armier-
migen Raumes 6 kann außerdem von dem Funda- :em Beton oder aus vorgespanntem Beton entspre-
ment3. wie in dem Beispiel gezeigt ist. getrennt sein. 25 chend den Umständen hergestellt werden, während
Der geschlossene Kernraum 10 innerhalb des Zv- der äußere Zylinder! stets aus vorgespanntem Beton
under«. Ϊ bildet einen geschlossenen Reaktorraum. hergestellt wird, um dem-ol'en Druck im Au'bau zu
der beispielsweise Graphit und nuklearen Brennstoff widerstehen, und der Ringraum 6 ist mit einer Wür-
tivhält. und der Boden 5 dieses geschlossenen Rau- meisolation 17 ausgebildet, um die Temperaturbean-
π-.-s ist mit Durchgängen 11 versehen, um einen Zu- 30 spruchungen in dem Beton herabzusetzen. Line
gang aus der Druckkammer zum geschlossenen dünne Stahleinlage 18 ist für die Gasdichtigkeit vor-
R, ak'.orraum 10 zu erhalten. gesehen.
Die gemeinsame zylindrische Wand 1. die den ge- Die Stärken der beiden Betonzylinder 1 und 2 sind
s.hiosseneii Reaktorraum und den Rinsraum trennt. in Verbindung mit deren Zwischenraum so gewählt.
is· in der Nähe ihres oberen Endes mit öffnungen 12 35 daß die erforderliche biologische Abschirmung gegen
'ersehen, und der Boden 8 des ringförmigen Rau- Strahlung gewährleistet ist.
ines 6 ist mit Durchgängen 13 versehen, um den Um- Die Decke und der Boden des Aufbaues sind als
lauf der Kühlflüssigkeit, die in Verbindung mit der Betondecken oder Gewölbe ausgebildet und haben
Bodendruckkammer 9 steht, zu ermöglichen. eine solche Gestalt und Größe, daß sie dem maxima-
In den Durchgängen vom unteren Ende des ring- 40 len Gasdruck widerstehen. Diese Decken oder Geformigen Raumeso zur Druckkammer9 sind Pum- wölbe sind horizontal mittels einer Verspannung um pen oder Gebläse 14 angeordnet. den äußeren Ring und vertikal mittels Verwendung
Auf diese Weise kann die Kühlflüssigkeit dauernd von vorgespannten Stäben und Drähten verstärkt,
zwischen dem geschlossenen Kernraum 10 und dem Ein vorstehend beschriebener Atomkernreaktor
ringförmigen Raum 6 umgewälzt werden. 45 gestattet die Fortlassung von Zwischenteilen, wie
Bündel von Wasserrohren 15 sind in dem Ring- beispielsweise solche Hauptteile, die einen getrennt
raum 6 angeordnet, um die Wärme aus der umlau- hergestellten und montierten geschlossenen Metall-
fenden Kühlflüssigkeit abzuführen. Die Wasserrohre Druck-Kernraum sowie getrennte Leitungen und
15 stehen mit einer Turbine oder anderen äußeren Kessel oder Wäoneaustauschermäntel darstellen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Atomkernreaktor mit einem oben abgeschlossenen Zwischenraum zwischen einer einen Kernraum einschließenden primären inneren und einer sekundären äußeren biologischen Abschirmwand, die aus Beton bestehen, wobei das Kühlmittel aus dem Kernraum über Öffnungen in der Nähe des oberen Endes der inneren Abschirmwand zu einem Wärmeaustauscher oder mehreren Wärmeaustauschern strömt, die sich im Zwischenraum befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Abschirme and (2) als ein Teil eines Betondruckkessels ausgebildet ist und daß die öffnungen (12) das Kühlmittel unmittelbar vom Kernraum (10) in den Zwischenraum (6) und über die in diesem vorgesehenen Wasserrohre (15) des oder der Wärmeaustauscher .'ihren, derart, daß auf beiden Seiten der inneren Abschirmwand (1) der Kühlmitteldruck herrscht.
2. Atomkernreaktor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ein Betonfundament (3) einen senkrechten Betonzylinder (1), der die Wand des geschlossenen Kernraums (10) bildet, sowie einen zweiten Betonzylinder (2) trägt, der konzentrisch den ersten Zylinder (I) umgibt, um die beiden Zylinder (1, 2) und der von ihnen eingeschlossene Zwischenraum (6) von einer Betondecke (4) abgedeckt sind, wobei Durchlässe (11. 13) zwischen dem untere Ende des Kernraums
(10) und dem unteren Ende des Zwischenraums (6) für den Umlauf des Ki hlmittels vorgesehen sind.
3. Atomkernreaktor nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des inneren Betonzylinders (1) unterhalb des Bodens (5) des Kernraums (10) ein mit ihm durch Durchlässe
(11) im Boden (5) verbundener Raum (9) angeordnet ist und eine Pumpe (14) für den Urr'auf des Kühlmittels zwischen diesem Raum (9) und dem Zwischenraum (6) vorgesehen ist.
4. Atomkernreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (6) mittels radialer Isolationszwischenwände (16) in Unterkammern (61, 6", 61", 6IV) unterteilt ist.
b) Di- innere biologische Abschirmwand ist von einer äußeren biologischen Abschirmwand aus Beton umeeben. wobei zwischen der inneren und äußeren Abschirmwand ein Zwischenraum vorhanden ist.
DE1959M0042764 1958-09-22 1959-09-16 Atomkernreaktor mit einem Waermetauscher, der zwischen einer inneren und einer aeusseren biologischen Abschirmwand angeordnet ist Expired DE1279221C2 (de)

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NL (2) NL243276A (de)
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