JPH01265196A - 高速増殖炉用燃料集合体 - Google Patents
高速増殖炉用燃料集合体Info
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- JPH01265196A JPH01265196A JP63094891A JP9489188A JPH01265196A JP H01265196 A JPH01265196 A JP H01265196A JP 63094891 A JP63094891 A JP 63094891A JP 9489188 A JP9489188 A JP 9489188A JP H01265196 A JPH01265196 A JP H01265196A
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- JP
- Japan
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- pressure
- coolant
- pressure plenum
- inflow hole
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- Pending
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 14
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、液体金属冷却型高速増殖炉で用いる高速増殖
炉用燃料集合体に関する。
炉用燃料集合体に関する。
（従来の技術）
一般に従来の高速増殖炉用燃料集合体は、第７図に示す
ように構成されている。すなわち、燃料ピン１は、六方
格子状に規則正しく配列されており、水平断面六角形状
のラッパ管２内に収容されている。また、その上端には
、ハンドリングヘッド３が配置されており、下端には、
冷却材流入孔４が穿設されたエントランスノズル部５が
配置されている。
ように構成されている。すなわち、燃料ピン１は、六方
格子状に規則正しく配列されており、水平断面六角形状
のラッパ管２内に収容されている。また、その上端には
、ハンドリングヘッド３が配置されており、下端には、
冷却材流入孔４が穿設されたエントランスノズル部５が
配置されている。
エントランスノズル部５は、第８図に示すように、炉心
下部に配置された支持板６．７の開口部分に挿入される
。そして、冷却材流入孔４には、高圧プレナム８から冷
却材が流入し、う・ソック管２内の燃料ピン１を冷却す
るよう構成されている。
下部に配置された支持板６．７の開口部分に挿入される
。そして、冷却材流入孔４には、高圧プレナム８から冷
却材が流入し、う・ソック管２内の燃料ピン１を冷却す
るよう構成されている。
なお、支持板７の下部は、低圧プレナム９である。
また、上記エントランスノズル部らの構造は、人口閉塞
の防止、流量調節、誤装荷の防止および集合体浮き上が
り防止等のために、それぞれ設計上の配慮がなされてい
る。
の防止、流量調節、誤装荷の防止および集合体浮き上が
り防止等のために、それぞれ設計上の配慮がなされてい
る。
（発明が解決しようとする課題）
上述のような閉塞事故の形態あるいは規模の同定は現状
では不確かな部分を有する。このため、現状では閉塞の
上限として、入口完全閉塞事故が設計基準を越える事故
、あるいは立地評価事故として想定されている。しかし
ながら上記説明の従来の高速増殖炉用燃料集合体では、
このような完全閉塞事故が生じた場合には、集合体内の
冷却材の流れがほぼ停止するため、燃料ピンの破損等が
生じる恐れがある。
では不確かな部分を有する。このため、現状では閉塞の
上限として、入口完全閉塞事故が設計基準を越える事故
、あるいは立地評価事故として想定されている。しかし
ながら上記説明の従来の高速増殖炉用燃料集合体では、
このような完全閉塞事故が生じた場合には、集合体内の
冷却材の流れがほぼ停止するため、燃料ピンの破損等が
生じる恐れがある。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、万一人口完全閉塞事故が発生した場合でも、事故の波
及効果を大幅に緩和することができ、従来に較べて安全
性の向上を図ることのできる高速増殖炉用燃料集合体を
提供しようとするものである。
、万一人口完全閉塞事故が発生した場合でも、事故の波
及効果を大幅に緩和することができ、従来に較べて安全
性の向上を図ることのできる高速増殖炉用燃料集合体を
提供しようとするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
すなわち、本発明は、高圧プレナムに開口する冷却材流
入孔が穿設されたエントランスノズル部を備えた高速増
殖炉用燃料集合体において、前記エントランスノズル部
の低圧プレナム側に、通常時は閉とされ、前記冷却材流
入孔の大規模閉塞時には、低下した前記エントランスノ
ズル部内の圧力と前記低圧プレナムの圧力との差により
開となり、前記低圧プレナム側からの冷却材流路を形成
する機構を配置したことを特徴とする。
入孔が穿設されたエントランスノズル部を備えた高速増
殖炉用燃料集合体において、前記エントランスノズル部
の低圧プレナム側に、通常時は閉とされ、前記冷却材流
入孔の大規模閉塞時には、低下した前記エントランスノ
ズル部内の圧力と前記低圧プレナムの圧力との差により
開となり、前記低圧プレナム側からの冷却材流路を形成
する機構を配置したことを特徴とする。
（作 用）
上記構成の本発明の高速増殖炉用燃料集合体では、エン
トランスノズル部の低圧プレナム側に、通常時は閉とさ
れ、冷却材流入孔の大規模閉塞時には、低下したエント
ランスノズル部内の圧力と低圧プレナムの圧力との差に
より開となり、低圧プレナム側からの冷却材流路を形成
する機構が配置されている。
トランスノズル部の低圧プレナム側に、通常時は閉とさ
れ、冷却材流入孔の大規模閉塞時には、低下したエント
ランスノズル部内の圧力と低圧プレナムの圧力との差に
より開となり、低圧プレナム側からの冷却材流路を形成
する機構が配置されている。
したがって、万一人口完全閉塞事故が発生した場合でも
、事故の波及効果を大幅に緩和することができ、従来に
較べて安全性の向上を図ることができる。
、事故の波及効果を大幅に緩和することができ、従来に
較べて安全性の向上を図ることができる。
（実施例）
以下、本発明の詳細を図面を参照して実施例について説
明する。
明する。
第１図および第２図は、本発明の一実施例の高速増殖炉
用燃料集合体の要部を示すもので、エントランスノズル
部５の下端部には、低圧プレナム９に開口する冷却材流
入孔１０が形成されており、この冷却材流入孔１０には
、球形の可動栓１１が配置されている。また、可動栓１
１の上部には、可動栓止め１２が配置されている。
′上記構成のこの実施例の高速増殖炉用燃料集合体では
、通常運転時においては、冷却材流入孔４から流入する
高圧プレナム８からの冷却材による圧力のため、可動栓
１１は冷却材流入孔１０に押圧された状態となり、冷却
材流入孔１０は閉塞されている。
用燃料集合体の要部を示すもので、エントランスノズル
部５の下端部には、低圧プレナム９に開口する冷却材流
入孔１０が形成されており、この冷却材流入孔１０には
、球形の可動栓１１が配置されている。また、可動栓１
１の上部には、可動栓止め１２が配置されている。
′上記構成のこの実施例の高速増殖炉用燃料集合体では
、通常運転時においては、冷却材流入孔４から流入する
高圧プレナム８からの冷却材による圧力のため、可動栓
１１は冷却材流入孔１０に押圧された状態となり、冷却
材流入孔１０は閉塞されている。
一方、第３図に示すように、何らかの原因により高圧プ
レナム８側の冷却材流入孔４が完全閉塞した場合には、
集合体内の圧力は低圧プレナム９の圧力より低くなるた
め、その圧力差により、可動栓１１が押し上げられ、冷
却材流入孔１０が開となり、低圧プレナム９から冷却材
が流入する。
レナム８側の冷却材流入孔４が完全閉塞した場合には、
集合体内の圧力は低圧プレナム９の圧力より低くなるた
め、その圧力差により、可動栓１１が押し上げられ、冷
却材流入孔１０が開となり、低圧プレナム９から冷却材
が流入する。
なお、この時可動栓１１は、可動栓止め１２によって係
止される。
止される。
上記高圧プレナム８の圧力をｐＨ，低圧プレナム９の圧
力をＰＬとすると、エントランスノズル部５付近におい
ては、 Ｐ Ｈ謹ρｇｈ＋ΔＰｂ＋Ｐ。
力をＰＬとすると、エントランスノズル部５付近におい
ては、 Ｐ Ｈ謹ρｇｈ＋ΔＰｂ＋Ｐ。
ＰＬ−ｐｇｈ＋ΔＰｂ’＋Ｐ。
ただし、
ρ：冷却材密度
ｇ：重力加速度
ｈ：入口から集合体出口部までの高さ
ΔＰｂ、ΔＰｂ’：炉心燃料集合体およびブランケット
燃料集合体内部の圧損 Ｐｏ：集合体出口部圧力 ′ となる。通常時は、 ΔＰｂ （＝４．３ｋｇ／ｃｊ） ＞ΔＰ ｂ’ （
＝ ０．５ｋｇ／ｃｊ ）の程度であるが、高圧側で入
口完全閉塞が発生すると、Δｐｂ−ｏとなるため、ＰＨ
＜ＰＬとなり、ΔＰｂ°に相当する冷却材が低圧プレナ
ム９より流入する。冷却材流入量は内部オリフィスの数
や、ピンバンドル部のピッチ等により異なるが、表１に
示す集合体流量と、バンドル部圧損との関係より、近似
的に （Ｗ’ ／Ｗ）ＱＣ（△Ｐ ｂ’／△Ｐｂ）４ただし Ｗ、Ｗ’：集合体流量 Δｐｂ、ΔＰｂ’：バンドル部圧損 が成立する。
燃料集合体内部の圧損 Ｐｏ：集合体出口部圧力 ′ となる。通常時は、 ΔＰｂ （＝４．３ｋｇ／ｃｊ） ＞ΔＰ ｂ’ （
＝ ０．５ｋｇ／ｃｊ ）の程度であるが、高圧側で入
口完全閉塞が発生すると、Δｐｂ−ｏとなるため、ＰＨ
＜ＰＬとなり、ΔＰｂ°に相当する冷却材が低圧プレナ
ム９より流入する。冷却材流入量は内部オリフィスの数
や、ピンバンドル部のピッチ等により異なるが、表１に
示す集合体流量と、バンドル部圧損との関係より、近似
的に （Ｗ’ ／Ｗ）ＱＣ（△Ｐ ｂ’／△Ｐｂ）４ただし Ｗ、Ｗ’：集合体流量 Δｐｂ、ΔＰｂ’：バンドル部圧損 が成立する。
（以下余白）
表１から全圧損０．５ｋｇ／ｃｊより、オリフィス部の
寄与を除くと、炉心領域の圧損、および流量低下率は、
第１領域で０．４３ｋｇ／ ｃｄ、 ０．３４、第２領
域で０．３９５ ｋｇ／ ｃＪ、０．３４、第３領域で
０．３０ｋｇ／ ｃｄ。
寄与を除くと、炉心領域の圧損、および流量低下率は、
第１領域で０．４３ｋｇ／ ｃｄ、 ０．３４、第２領
域で０．３９５ ｋｇ／ ｃＪ、０．３４、第３領域で
０．３０ｋｇ／ ｃｄ。
０．３４となり、定常時の３５％株度の流量が確保され
る。
る。
第４図のグラフに冷却材流量比に対する冷却材最高温度
の関係を示す。同図に示すように、流量比３５％では冷
却材最高温度は沸騰限界に近くなるので、間欠的なドラ
イアウトは発生するが、安定沸騰除熱が可能な領域であ
る。一方、低圧プレナム９の圧力を約ｏ、４ｋｇ／ｃ−
高めれば、冷却材流量は、定常時流量の約４８％が確保
される。この場合には冷却材最高温度は約８００℃とな
り、充分沸騰域を下回る。
の関係を示す。同図に示すように、流量比３５％では冷
却材最高温度は沸騰限界に近くなるので、間欠的なドラ
イアウトは発生するが、安定沸騰除熱が可能な領域であ
る。一方、低圧プレナム９の圧力を約ｏ、４ｋｇ／ｃ−
高めれば、冷却材流量は、定常時流量の約４８％が確保
される。この場合には冷却材最高温度は約８００℃とな
り、充分沸騰域を下回る。
すなわち、この実施例の高速増殖炉用燃料集合体では、
入口完全閉塞事故が発生した場合でも、安定沸騰除熱が
可能な定常時の３５％程度の冷却材流量を確保すること
ができる。したがって、従来に較べて事故の波及効果を
大幅に緩和することができる。また低圧プレナム９の圧
力をやや高めることにより、充分な余裕を持って事故集
合体を安定に冷却することが可能となる。
入口完全閉塞事故が発生した場合でも、安定沸騰除熱が
可能な定常時の３５％程度の冷却材流量を確保すること
ができる。したがって、従来に較べて事故の波及効果を
大幅に緩和することができる。また低圧プレナム９の圧
力をやや高めることにより、充分な余裕を持って事故集
合体を安定に冷却することが可能となる。
なお、上記実施例では、球形の可動栓１１を用いた例に
ついて説明したが、本発明はかかる実施例に限定される
ものではなく、たとえば〈第５図および第６図に示すよ
うに、上下に２つの円錐を重ね合せた形状の可動栓１１
ａおよびこの可動栓１１ａの形状に合せた可動栓止め１
２ａ等、どのような形状のものを用いてもよいことはも
ちろんである。
ついて説明したが、本発明はかかる実施例に限定される
ものではなく、たとえば〈第５図および第６図に示すよ
うに、上下に２つの円錐を重ね合せた形状の可動栓１１
ａおよびこの可動栓１１ａの形状に合せた可動栓止め１
２ａ等、どのような形状のものを用いてもよいことはも
ちろんである。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の高速増殖炉用燃料集合体
によれば、万一人口完全閉塞事故が発生した場合でも、
事故の波及効果を大幅に緩和することができ、従来に較
べて安全性の向上を図ることのできる。
によれば、万一人口完全閉塞事故が発生した場合でも、
事故の波及効果を大幅に緩和することができ、従来に較
べて安全性の向上を図ることのできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の高速増殖炉用燃料集合体の
要部を示す縦断面図、第２図は第１図の上面図、第３図
は第１図に示す高速増殖炉用燃料集合体の完全閉塞事故
時の状態を示す縦断面図、第４図は冷却材流量比と冷却
材最高温度との関係を示すグラフ、第５図は第１図の高
速増殖炉用燃料集合体の変形例を示す縦断面図、第６図
は第５図の上面図、第７図は従来の高速増殖炉用燃料集
合体を示す側面図、第８図は第７図の要部を示す縦断面
図である。 ４・・・・・・・・・・・・冷却材流入孔（高圧プレナ
ム側）５・・・・・・・・・・・・エントランスノズル
部８・・・・・・・・・・・・高圧プレナム９・・・・
・・・・・・・・低圧プレナム１０・・・・・・・・・
冷却材流入孔（低圧プレナム側）１１・・・・・・・・
・可動栓 １２・・・・・・・・・可動栓止め 出願人 日本原子力事業株式会社出願人
株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 閉基割合（σ） 第４図
要部を示す縦断面図、第２図は第１図の上面図、第３図
は第１図に示す高速増殖炉用燃料集合体の完全閉塞事故
時の状態を示す縦断面図、第４図は冷却材流量比と冷却
材最高温度との関係を示すグラフ、第５図は第１図の高
速増殖炉用燃料集合体の変形例を示す縦断面図、第６図
は第５図の上面図、第７図は従来の高速増殖炉用燃料集
合体を示す側面図、第８図は第７図の要部を示す縦断面
図である。 ４・・・・・・・・・・・・冷却材流入孔（高圧プレナ
ム側）５・・・・・・・・・・・・エントランスノズル
部８・・・・・・・・・・・・高圧プレナム９・・・・
・・・・・・・・低圧プレナム１０・・・・・・・・・
冷却材流入孔（低圧プレナム側）１１・・・・・・・・
・可動栓 １２・・・・・・・・・可動栓止め 出願人 日本原子力事業株式会社出願人
株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 閉基割合（σ） 第４図
Claims (1)
- （１）高圧プレナムに開口する冷却材流入孔が穿設され
たエントランスノズル部を備えた高速増殖炉用燃料集合
体において、 前記エントランスノズル部の低圧プレナム側に、通常時
は閉とされ、前記冷却材流入孔の大規模閉塞時には、低
下した前記エントランスノズル部内の圧力と前記低圧プ
レナムの圧力との差により開となり、前記低圧プレナム
側からの冷却材流路を形成する機構を配置したことを特
徴とする高速増殖炉用燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63094891A JPH01265196A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 高速増殖炉用燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63094891A JPH01265196A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 高速増殖炉用燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01265196A true JPH01265196A (ja) | 1989-10-23 |
Family
ID=14122665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63094891A Pending JPH01265196A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 高速増殖炉用燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01265196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013507631A (ja) * | 2009-10-16 | 2013-03-04 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 核燃料集合体およびかかる集合体を備える原子炉 |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP63094891A patent/JPH01265196A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013507631A (ja) * | 2009-10-16 | 2013-03-04 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 核燃料集合体およびかかる集合体を備える原子炉 |
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