DEVICE FOR BLENDING THE ATMOSPHERE ENCLOSED IN THE SPACES ARRANGED IN THE INTERIOR OF THE SAFETY CONTAINER OF A NUCLEAR REACTOR

Abstract: 1. Device for thorough mixing of the atmosphere enclosed in spaces located within a containment vessel (1) of a nuclear reactor plant, with at least one fan (9), the walls (7) of the spaces being of missile-shielding construction, characterised in that the fan (9) is arranged in a passage orifice (8) in a wall (7) that the blow side (14) of the passage orifice can be closed by a sliding gate (10), and that means are provided for controlling the motions of the sliding gate in dependence on the function of the fan.

Description: Einrichtung zum Durchmischen der in den innerhalb eines Sicherheitsbehälters einer Kernreaktoranlage angeordneten Räumen eingeschlossenen Atmosshare. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Durchmischen der in den innerhalb eines Sicherheitsbehälters einer Kernreaktoranlage angeordneten Räumen eingeschlossenen Atmosphäre mit wenigstens einem Gebläse, wobei die Wände der Räume in Trümmerschutz-Bauweise ausgeführt sind. Bei der Auslegung von Kernkraftwerken wird die Beherrschung eines Kühlmittelverluststörfalles sowie dessen Folgen berücksichtigt. So sind z.B. bei einem Druckwasserreaktor für die Durchmischung der im Sicherheitsbehälter oder in einem darin angeordneten Raum befindlichen Atmosphäre nach einem derartigen Störfall Gebläse vorgesehen. Diese Gebläse sind innerhalb oder ausserhalb des betreffenden Raumes angebracht. Mittels Rohrleitungen oder Kanälen sind die Gebläse mit dem Inneren eines Raumes verbunden bzw. wird damit die vom Gebläse erzeugte Strömung an exponierte Stellen des Raumes geleitet. Ein innerhalb eines Raumes angeordnetes Gebläse ist aus der Fig. 1 der DE-AS 28 47 862 bekannt. Gemäss den geltenden Sicherheitsbestimmungen sind die Gebläse redundant angeordnet. In einer für zwei Gebläse zuständigen Rohrleitung sind dann Klappen vorgesehen, die die Strömungsrichtung für das Jeweilige im Einsatz befindliche Gebläse 'rei- geben. Eine Fehlstellung einer Klappe kann dazu führen, dass trotz hoher Gebläseleistung eine Durchmischung nicht wirksam wird. Weiterhin müssen die Kanäle, Klappen und Gebläse gegen die bei einem Störfall zu unterstellenden Druck- und Temperaturspitzen, gegen Erschütterungen von Erdbeben bzw. gegen Trümmereinwirkungen ausgelegt werden Derartige Auslegungen lassen sich nur durch grosse Wandstärken der Rohre und des Gebläses erzielen. Die Erfindung macht sich daher zur Aufgabe eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Durchmischung der im Reaktorgebäude eingeschlossenen Atmosphäre ermöglicht. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass das Gebläse in einer Durchgangsöffnung der Wand angeordnet ist, dass die Ausblasseite der Öffnung mit einem Schütz verschliessbar ist und dass Mittel zur Steuerung der Bewegungsabläufe des Schütz es in Abhängigkeit der Gebläsefunktion vorgesehen sind. Mit dieser Lösung ist das Gebläse vor schädlichen Einflüssen geschützt. Läuft es an, dann öffnet mit Sicherheit das Schütz, da dessen Bewegungsabläufe von der Gebläsefunktion abhängen. Vorzugsweise werden die Bewegungsabläufe des Schützes über eine Verdrängerpumpe gesteuert, die mit dem Gebläsemotor einerseits und dem Schütz andererseits verbunden ist. Das Schütz ist eine kastenförmige Stahlkonstruktion, deren Hohlräume mit Blei ausgefüllt sind. Dabei ist das Schütz auf einer an der Gebäudewand angebrachten Konsole abgestützt. Neben seiner Schliessfunktion übernimmt das Schütz also noch eine Abschirmfunktion. Auf der Konsolenplattform ist ein Zylinder befestigt, der in eine Aussparung des SchUtzes ragt. Das freie Ende der Rolbcn- stange des Zylinders ist mit dem Schütz verbunden. Gemäss einer besonderen Ausgestaltung ist die Saugleitung der Verdrängerpumpe mit einem Vorratsbehälter verbunden. Die Druck- leitung führt sowohl zu dem hydraulischen Zylinder als auch über ein Druckbegrenzungsventil zum Vorratsbehälter. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass das Hydrauliköl während der Gebläselaufzeit nach erfolgtem Öffnungshub des Hydraulikzylinders ständig umläuft und gekühlt wird. Vorzugsweise ist das Druckbegrenzungsventil von einer Bypassleitung umfahren, wobei in derselben ein Drosselventil eingebaut ist. Damit wird sichergestellt, dass nach dem Abschalten des Gebläsemotors das Schütz langsam in seine Schliessstellung gleitet. Die Durchgangsöffnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie rotationssymetrisch ausgebildet ist, zu ihrer Ausblasseite hin kegelförmig verjüngend zuläuft und an ihrer Saugseite mit einer abgerundeten Umfangskante versehen ist. Mit dieser Ausbildung bildet die Durchgangsöffnung eine ideale Ein- und Auslassöffnung für das Gebläse. Es tritt ein Düsen- effekt ein, der die Strahlweite erhöht. Zur Führung des Schützes sind Schienen und zur Begrenzung seiner Öffnungsbewegung Anschläge vorgesehen. Gemäss einer besonderen Ausgestaltung der Einrichtung ist das Schütz zur Platzersparnis in die Wand eingelassen. Anhand der schematischen Zeichnungen Fig. 1 und 2 und einem Ausführungsbeispiel wird die Einrichtung beschrieben. Dabei zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Kernreaktoranlage und Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teilbereich einer Gebäudewand mit einer hydraulischen Schaltung Die Fig. 1 zeigt einen Sicherheitsbehälter 1, der von einem Reaktorgebäude 2 umgeben ist. Innerhalb des Sicherheitsbehälters sind Räume 3,4 vorgesehen, in denen der Reaktordruckbehälter 5 und die Dampferzeuger 6 angeordnet sind. Tritt ein Störfall in einem Dampferzeugerraum auf bei dem eine Durchmischung der in diesem Raum befindlichen Atmosphäre erforderlich ist, so startet das in der Durchgangsöffnung 8 der jeweiligen Wand 7 eines Raumes 3 angeordnete Gebläse 9. Wie in der Fig. 2, die einen im vergrösserten Massstab dargestellten Ausschnitt der Wand 7 zeigt zu ersehen ist, wird das Schütz 10 über eine hydraulIsche Steuerung bewegt, die vom Gebläsemotor 11 betätigt wird. Der Gebläsemotor treibt zwangsläufig eine Verdrängerpumpe 12, die ebenfalls in der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Diese Durchgangsbohrung ist an ihrer der Saugseite 13 des Gebläses zugeordneten Umlaufkante abgerundet ausgebildet. Zur Ausblasseite 14 bin läuft sie kegelförmig zu und wird dort von dem Schütz 10 verschlossen. Das Schütz ist eine kastenförmige Blechkonstruktion, die zu Abschirmzwecken mit Blei ausgegossen ist. Es stüzt-sich auf einer an der Wand 7 befestigten Konsole 15 ab und wird mittels nicht dargestellter Schienen bei seiner vertikalen Bewegung geführt. Ein einfach wirkender Zylinder 16 ist an der Konsolenplattform 17 befestigt und ragt in eine Aussparung 18 des Schützes 10. Das freie Ende 19 der Kolbenstange 20 des Zylinders ist über eine Mutter 21 mit dem Schütz verschraubt. Startet das Gebläse so wird durch die Verdränger- pumpe über die Saugleitung 22 Hydrauliköl aus dem Vorratsbekälter 23 abgezogen und gelangt über die Druckleitung 24 und ein darin eingebautes Rückschlagventip6zum Zylinder. Bei einem Gewicht des Schützes von ca. vier Tonnen genügt bei einem Kolbendurchmesser von 100 mm ein Druck von ca. 40 bar um den Schütz zuverlässig zu öffnen. Bei einer Nennförderung der Ver drängerpumpe 12 von 7,5 Liter/min. und einem mittels Drosselventil 25 eingestellten Bypass von 2,5 Liter/min., der über die Bypassleitung 26 der Rückführleitung 30 zufliesst, wird das Schütz innerhalb von einer Minute nach Gebläsestart in die Offenstellung gefahren. Nach Erreichen der Offenstellung des Schutzes, die durch einen nicht dargestellten Anschlag angezeigt ist, strömt das weiterhin von der Verdrängerpumpe angesaugte Hydrauliköl über das Druckbegrenzungsventil 27 zum Vorratsbehälter 23 zurück. Die teilweise als Rippenrohr 28 ausgebildete Druckleitung 24 bringt durch den ständigen Umlauf des Hydrauliköls eine Kühlung desselben. Die Bypassleitung 26 bewirkt zusammen mit dem Drosselventil 25, dass bei einem Ausfall des Gebläses 9 das Schütz durch sein Eigengewicht mit langsamer Bewegung in einer Zeitdauer von ca. drei Minuten in Schliessstellung geht. Aus Gründen der Platzersparnis kann das Schütz in die Wand 7 eingelassen sein. (Nicht dargestellt) Eine in der Druckleitung eingebaute Druckmesseinrichtung 29 erlaubt eine Aussage über den Betriebszustand von Gebläse, Gebläsemotor und Verdrängerpumpe. In die Rückführleitung 30 zum Vorratsbehälter ist ein Filter 31 eingebaut. An den Vorratsbehälter 23 angeschlossene Messgeräte 32,33,34 für Druck, Temperatur und Niveau dienen zur Kontrolle des Betriebszustandes des geschlossenen, ein Stickstoffpolster 35 aufweisenden Vorratsbehälters. Mit der Erfindung wurde eine zuverlässig arbeitende Einrichtung geschaffen,' die das Gebläse vor schädigenden Einflüssen schützt und ein Wirksamwerden des Gebläses in dem betroffenen Raum sicherstellt. Das über den Gebläsemotor gesteuerte Schütz dient als Trümmer- und Strahlenschutz undbietet eine Abschirmung für die Wartungsarbeiten an den in der Durchgangsöffnung angeordneten Komponenten der Einrichtung. Bezugszeichenliste 1 Sicherheitsbehälter 2 Reaktorgebäude 3,4 Raum 5 Reaktordruckbehälter 6 Dampferzeuger 7 Wand 8 Durchgangsöffnung 9 Gebläse 10 Schütz 11 Gebläsemotor 12 Verdrängerpumpe 13 Saugseite 14 Ausblasseite 15 Konsole 16 Zylinder 17 Kons olplattform 18 Aussparung 19 freie Ende 20 Kolbenstange 21 Mutter 22 Saugleitung 23 Vorratsbehälter 24 Druckleitung 25 Drosselventil 26 Bypassleitung 27 Druckbegrenzungsventil 28 Rippenrohr 29 Druckmesseinrichtung 30 Rückführleitung 31 Filter 32,33,34 Messgerät 35 Stickstoffpolster 36 Rückschlagventil

Claims: Patentansprüche 1. Einrichtung zum Durchmischen der in den innerhalb eines Sicherheitsbehälters (1) einer Kernreaktoranlage ange ordneten Räumen eingeschlossenen Atmosphäre mit wenigstens einem Gebläse (9), wobei die Wände (7) der Räume in Trümmer schutz-Bauweise ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (9) in einer Durchgangsöffnung (8) einer Wand (7) angeordnet ist, dass die Ausbiasseite (14) der Durchgangsöffnung mit einem Schütz (10) verschliessbar ist und dass Mittel zur Steuerung der Bewegungsabläufe des Schützes in Abhängigkeit der Gebläsefunktion vorgesehen sind. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Gebläsemotor (11) einerseits und dem Schütz (10) andererseits eine Verdrängerpumpe (12) verbunden ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schütz (10) eine kastenförmige Stahlkonstruktion ist, deren Hohlräume mit Blei ausgefüllt sind und dass das Schütz auf einer an der Wand (7) angebrachten Konsole (15) abgestützt ist. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn zeichnet, dass auf der Plattform der Konsole (15) ein Zylinder (16) befestigt ist, der in eine Aussparung (18) des SchUtzes (10) ragt und mit dem freien Ende (19) seines Kolbens (20) mit dem Schütz verbunden ist. 5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugleitung (22) der Verdrängerpumpe (12) mit einem Vorratsbehälter (23) verbunden ist, dass deren Druck leitung (24) zu dem Zylinder (16) und über ein Druckbe grenzungsventil (27) zum Vorratsbehälter (23) geführt ist. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (27) von einer Bypassleitung (26) umfahren ist und dass in der Bypassleitung ein Drossel ventil (25) eingebaut ist. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (8) einen rotationssymetrischen Quer schnitt aufweist, zu ihrer Ausblasseite (14) hin kegelförmig verjüngend zuläuft und an ihrer Saugseite (13) mit einer abgerundeten Umfangskante versehen ist. 8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung des Schützes (10) Schienen vorgesehen sind und dass die Öffnungsbewegung des Schützes durch Anschläge be grenzt ist. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Schütz in eine Wand (7) eingelassen ist.

Inventors: STIEFEL, MAX, ING. GRAD.
Applicants: BROWN BOVERI REAKTOR GMBH
Application year: 1982
Main classification: G21C15
IPC codes: G21C13, G21C9, G21C15