JPS6036559B2 - 高速炉の熱交換器ガス抜き方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば液体金属を熱交換媒体（冷却材）とする
高速炉に使用される無液面型中間熱交換器のガス抜き方
法、装置に関するものである。

液体金属冷却高速炉１次冷却系の概略図を第１図に示す
。１次冷却系は、炉容器１、中間熱交換器２、主循環ポ
ンプ３および配管４よりなる開ループを構成している。

中間熱交換器２は、中間熱交換器２の８同側５に原子炉
からの熱を伝達する１次冷却材が流れて、中間熱交換器
２の伝達管側６に流れる２次冷却材に熱を伝達する機能
を持つため伝達性能が極めてすぐれていることが要求さ
れる。この中間熱交換器２は、外部電源喪失時等におい
て原子炉の自然循環除熱が確保できるように、原子炉容
器１より高い位置に置かれているため、１次冷却材中に
混入したカバーガスが中間熱交換器２の胴側５上部にた
まり、このガスの滞留には以下に示す問題がある。

（１１ ガス滞留をそのままにしておくと中間熱交換器
２の伝熱性能の低下を招く。

■ 上記｛１｝のガス滞留を除くために、単にガス抜き
ラインを設けても中間熱交換器２の胸側５上部圧力は、
原子炉容器１から中間熱交換器２までの圧力損失および
機器の高低位置関係から、周囲のカバーガス圧力より低
い値となっているので、ガス抜きを行なうことはできな
い。

尚中間熱交換器２は、容器３０、容器３０内に取付けら
れた上下管板３１，３２、管状に取付けられた複数の伝
熱管３３などとより構成され、伝熱管３３内を二次系の
熱媒体が、伝熱管３３が形成する間隙及び伝熱管３３と
容器３０が形成する間隙を−次系の熱媒体が循環し、上
下管板３１，３２の間は一次系の熱媒体が充満しており
、ガスは上管板３１の下面にたまることになる。

本発明は以上の事柄にかんがみなされたものである。

第２図に本発明による中間熱交換器の胴側ガス抜きライ
ンの１例を示す。

１次冷却材により中間熱交換器２へ持込まれたガスは、
流速の遅くなる容器の且両側５において上昇し、上部管
板下に集まる。

一方、胴側５上部に取付けられたガス抜きライン７（抽
出管）においては、電磁ポンプ８により常時胴側５上部
の冷却材をガスと共にガス抜きポット９へと汲み出して
いる。これにより、中間熱交換器２の胴側５上部にたま
るガスを抜くことと同時にガス抜きライン７の温度を１
次冷却材の温度と等しい値に保持することが出来、間欠
的にガス抜きを行なう時に問題となる熱衝撃を避けるこ
とができる。なお、ガス抜きライン７には、逆止弁１０
、止弁１１および流量計１２が設けられ、万一、電磁ポ
ンプ８がトリップした場合等において、流量低の信号に
より止弁１１を閉じることにしている。これにより、逆
止弁１０の作用と相まって、ガスが中間熱交換器２内へ
逆流するのを防止できる。更に、万一の逆止弁１０およ
び止弁１１の漏れにも対処できるように、ガス抜きライ
ン７はガス抜きポット９の冷却材中に開口されている。

本ガス抜きライン７を流れた冷却材は、それとほぼ等し
い温度に保持されているオーバフロータンク１３へと流
出し、そこからオーパフロー汲上系１７を介し再び１次
冷却系へと戻る。ほぼ同一の温度部へガス抜き冷却材を
戻すことにより、熱損失はほとんどない。第３図に本発
明の他の実施例を示す。

第２図と異なる点は、冷却材の循環用として電磁ポンプ
８の代りに真空ポンプ１４を使用している点であり、中
間熱交換器２の胴側５上部の圧力に対し、ガス抜きポッ
トの圧力を下記ｍ式に示す△日だけ小さく保ち、その差
圧により、冷却材およびガスを中間熱交換器２からガス
抜きポット９そしてオーバフロータンク１３へと循環さ
せるものである。△Ｈ≠日，十△ｈ，十△ｈ２
…・・・【１｝日，：中間熱交換器２の
ガス抜き部とガス抜きポットの自由液面の差△ｈ，：原
子炉容器１から中間熱交換器２までの主冷却系圧力損失
△〜：ガス抜きラインにおける圧力損失 尚、中間熱交換器２からガス流入することにより変化す
るガス抜きポット９の圧力は、ガス抜きポット９に設け
られた圧力計１５により、真空ポンプ１４および真空ラ
イン止弁１ ６をＯＮ−ＯＦＦすることにより制御され
る。

第４図は更に本発明の他の変形例を示すもので、本例に
おいては、ガス抜きポット９の自由液面を中間熱交換器
２のガス抜き部より、前記‘１１式に示す△Ｈ以上低く
して、サィフオン効果によりガス抜きライン７内の冷却
材流れを確保している点が前記例と異なる。

本発明によれば、無液面型中間熱交換器内に流入して来
るガスを常時除去することができ、中間熱交換器の伝熱
性能の低下を防げると共に、ガス抜き冷却材を一次冷却
系へ戻すので、ガスが原子炉容器内に混入せずに原子炉
が効率良く確実に稼動維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は無液面型中間熱交換器を使用した高速炉の熱媒
体循環系を示す略線図、第２図〜第４図は本発明になる
ガス抜き装置の実施例を示すガス抜き系の略線図である
。 ２……熱交換器、７……抽出管、９…・・・ポット、１
０・・・・・・逆止弁。 茅１図 多２図 多３図 象４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉容器と無液面型の中間熱交換器とを循環ポン
   プとを途中に含む閉ループで冷却材を循環する高速炉に
   おいて、循環する前記冷却材の一部を常時、前記中間熱
   交換器内の前記冷却材充満部上部から、前記閉ループ外
   へ抽出し、次に前記抽出した前記冷却材をガス抜きし、
   その後に前記ガス抜き後の前記冷却材を再度前記閉ルー
   プへ戻し入れることを特徴とした高速炉の熱交換器ガス
   抜き方法。 ２ 原子炉容器と無液面型の中間熱交換器と循環ポンプ
   とを途中に含む閉ループで冷却材を循環する経路と、前
   記原子炉内に連通したオーバフロータンクとを備えた高
   速炉において、前記中間熱交換器の容器内であつて前記
   中間熱交換器の上管板下の付近に開口した抽出管と、前
   記抽出管に連通したガス抜きポツトと、前記ガス抜きポ
   ツトと前記原子炉容器との間を連通する流路と、前記抽
   出管内にガス、冷却材を吸引する手段とから成ることを
   特徴とした高速炉の熱交換器ガス抜き装置。 ３ 特許請求の範囲の第２項において、前記ガス抜りき
   ポツトと原子炉容器内とをオーバフロータンク内を経由
   して連通したことを特徴とした高速炉の熱交換器ガス抜
   き装置。 ４ 特許請求の範囲の第２項において、抽出管は途中に
   ガス抜きスポツト側への流通を許容する方向に流通方向
   を設定した逆止弁を備えることを特徴とした高速炉の熱
   交換器ガス抜き装置。