JPS62233797A - 高速増殖炉主容器 - Google Patents
高速増殖炉主容器Info
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- JPS62233797A JPS62233797A JP61076573A JP7657386A JPS62233797A JP S62233797 A JPS62233797 A JP S62233797A JP 61076573 A JP61076573 A JP 61076573A JP 7657386 A JP7657386 A JP 7657386A JP S62233797 A JPS62233797 A JP S62233797A
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- heat exchanger
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- core
- intermediate heat
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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
-
- 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
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高速増殖炉に係り、特にタンク型高速炉に使
用するに好適な原子炉主容器に関する。
用するに好適な原子炉主容器に関する。
第4図は従来のタンク型高速炉主容器を示したものであ
る。原子炉主容器1は、その上部を円板状のルーフスラ
ブ2により支持され、ルーフスラブ2は支持筒3を介し
て原子炉建Mfi!4に固定されている。原子炉主容器
1の内部中央には炉心5が炉心支持構造6により支持さ
れている。ルーフスラブ2の中央部には、これを貫通す
る形で炉心上部機構7が′Jlされている。炉心上部機
構7は炉心出力を制御する制御棒8の挿入及び引抜きを
行う制御棒駆動装置を有しているとともに、炉心の温度
、ナトリウムの流速を計測するための計測器を設置して
いる。
る。原子炉主容器1は、その上部を円板状のルーフスラ
ブ2により支持され、ルーフスラブ2は支持筒3を介し
て原子炉建Mfi!4に固定されている。原子炉主容器
1の内部中央には炉心5が炉心支持構造6により支持さ
れている。ルーフスラブ2の中央部には、これを貫通す
る形で炉心上部機構7が′Jlされている。炉心上部機
構7は炉心出力を制御する制御棒8の挿入及び引抜きを
行う制御棒駆動装置を有しているとともに、炉心の温度
、ナトリウムの流速を計測するための計測器を設置して
いる。
原子炉主容器1内の周辺部には、ルーフスラブ2を貫通
して、m数個の主循環ポンプ9および複数個の中間熱交
換器10が挿入されている。中間熱交換器10は一次ナ
トリウムの熱を二次ナトリウムに伝達するシェルマント
チューブ型の熱交換器である。中間熱交換器一次側入口
部11の高温ナトリウムと一次側出口部12の低温ナト
リウムが混合しない様に水平方向に隔壁構造物13によ
り上部の高温プレナム14と低温プレナム15に分離さ
れる。低温プレナム15内のナトリウムは主循環ポンプ
9によって吸引、昇圧された後配管16を介して炉心5
下方向の高圧プレナム17に供給され、炉心5内に送り
込まれる。この様に一次ナトリウムはすべて主容器1内
に収納されているが、万一のバウンダリ破損に備えて、
主容器1は安全容器18に収納され破損口より冷却材が
流出した場合でも主容器1内のナトリウム液位の低下を
低く押え、炉心5の空だきを防ぐ様になっている。安全
容W118は支持筒19を介して原子炉建屋壁4に固定
されている。
して、m数個の主循環ポンプ9および複数個の中間熱交
換器10が挿入されている。中間熱交換器10は一次ナ
トリウムの熱を二次ナトリウムに伝達するシェルマント
チューブ型の熱交換器である。中間熱交換器一次側入口
部11の高温ナトリウムと一次側出口部12の低温ナト
リウムが混合しない様に水平方向に隔壁構造物13によ
り上部の高温プレナム14と低温プレナム15に分離さ
れる。低温プレナム15内のナトリウムは主循環ポンプ
9によって吸引、昇圧された後配管16を介して炉心5
下方向の高圧プレナム17に供給され、炉心5内に送り
込まれる。この様に一次ナトリウムはすべて主容器1内
に収納されているが、万一のバウンダリ破損に備えて、
主容器1は安全容器18に収納され破損口より冷却材が
流出した場合でも主容器1内のナトリウム液位の低下を
低く押え、炉心5の空だきを防ぐ様になっている。安全
容W118は支持筒19を介して原子炉建屋壁4に固定
されている。
上述の様なタンク型高速炉においては、主容器1の周方
向に中間熱交換器10が不均一に配置しであるため、中
間熱交換器周方向のナトリウム流入量が不均一となる。
向に中間熱交換器10が不均一に配置しであるため、中
間熱交換器周方向のナトリウム流入量が不均一となる。
そこで、例えば特公昭53−8056号では主容器内1
内の中間熱交換器10管束部入ロ開ロ比を炉心上部機構
7から離れるに従って狭くして流量配分を均一化する構
造としていた。
内の中間熱交換器10管束部入ロ開ロ比を炉心上部機構
7から離れるに従って狭くして流量配分を均一化する構
造としていた。
しかし、上記従来技術では、定常運転時における中間熱
交換器10内の流量配分が均一化されているが、過渡運
転時に中間熱交換10や、主循環ポンプ11の周方向に
不均一な熱衝撃が加わり。
交換器10内の流量配分が均一化されているが、過渡運
転時に中間熱交換10や、主循環ポンプ11の周方向に
不均一な熱衝撃が加わり。
熱変形をおこす点について配慮されていなかった。
すなわち、上述の様なタンク型高速炉では、炉心5を出
たナトリウムは高温プレナムに噴き出されるが、原子炉
スクラム時には炉心の出力が低下するために炉心5出口
のナトリウム温度は通常運転時よりも低下する。温度の
低下したナトリウムは炉心5から半径方向に流出するた
め、中間熱交換10や主循環ポンプ11の炉心5に近い
側の温度が速く低下し、中間熱交換器10や主循環ポン
プ11の周方向に不均一な温度分布が生じ、熱変形をお
こす問題点があった。
たナトリウムは高温プレナムに噴き出されるが、原子炉
スクラム時には炉心の出力が低下するために炉心5出口
のナトリウム温度は通常運転時よりも低下する。温度の
低下したナトリウムは炉心5から半径方向に流出するた
め、中間熱交換10や主循環ポンプ11の炉心5に近い
側の温度が速く低下し、中間熱交換器10や主循環ポン
プ11の周方向に不均一な温度分布が生じ、熱変形をお
こす問題点があった。
本発明の目的は、この様な熱変形を防止すると同時に主
容器径を大巾に低減して主容器1の小型化、軽重化をは
かることができる構造を提供することにある。
容器径を大巾に低減して主容器1の小型化、軽重化をは
かることができる構造を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段1
上記目的は、以下の様な手段を採用することによって達
成することができる。先ず、不均一な熱衝撃を防止する
ためには、二重円筒の中間熱交換器を主容器をとりまく
様に配置させることによって達成することができる。ま
た、この中間熱交換器を電磁フローカブラ型とすること
によって主循環ポンプを省略して、主容器の小型化、軽
量化をはかることができる。
成することができる。先ず、不均一な熱衝撃を防止する
ためには、二重円筒の中間熱交換器を主容器をとりまく
様に配置させることによって達成することができる。ま
た、この中間熱交換器を電磁フローカブラ型とすること
によって主循環ポンプを省略して、主容器の小型化、軽
量化をはかることができる。
中間熱交換器を二重円筒状に炉心をとりまく様に配置す
ると、炉心から中間熱交換器入口までの距離が一様であ
るため、定常時に流量配分が一様になると同時に、原子
炉スクラム時においても炉心からの低温ナトリウムが一
様に中間熱交換器入口に達する為、不均一な熱衝撃を防
止することができる。さらにこの中間熱交換器を炉心周
方向交互に一次側、二次側に区切って対向流にし、熱交
換を行わせると同時に一次側と二次側を電磁力で連結す
る電磁ブローカプラ型とすれば、二次側のナトリウムを
駆動することにより、静的な電磁力の作用だけで一次側
のナトリウムが駆動されるため、可動部をもった主循環
ポンプは不要となる。
ると、炉心から中間熱交換器入口までの距離が一様であ
るため、定常時に流量配分が一様になると同時に、原子
炉スクラム時においても炉心からの低温ナトリウムが一
様に中間熱交換器入口に達する為、不均一な熱衝撃を防
止することができる。さらにこの中間熱交換器を炉心周
方向交互に一次側、二次側に区切って対向流にし、熱交
換を行わせると同時に一次側と二次側を電磁力で連結す
る電磁ブローカプラ型とすれば、二次側のナトリウムを
駆動することにより、静的な電磁力の作用だけで一次側
のナトリウムが駆動されるため、可動部をもった主循環
ポンプは不要となる。
第1図、第2図、第3図は、本発明の実施例を示す説明
図である。第4図と同じ符号は、同じ構成要素を示して
いる0g子炉主容器1はその上部をルーフスラブ2によ
り支持され、原子炉主容器1の内部中央には炉心5が炉
心支持構造6により支持されている。ルーフスラブ2の
中央部には、これを貫いて炉心上部機構7が設置されて
いる。
図である。第4図と同じ符号は、同じ構成要素を示して
いる0g子炉主容器1はその上部をルーフスラブ2によ
り支持され、原子炉主容器1の内部中央には炉心5が炉
心支持構造6により支持されている。ルーフスラブ2の
中央部には、これを貫いて炉心上部機構7が設置されて
いる。
炉心1の周囲には主容器1に隣接させて熱交換器10が
二重円筒状に配置されている。中間熱交換器10の一次
側ナトリウムは高温プレナム14から人口窓20に流入
した後、伝熱部21を流下して流出窓22から高圧プレ
ナム17に流入する。
二重円筒状に配置されている。中間熱交換器10の一次
側ナトリウムは高温プレナム14から人口窓20に流入
した後、伝熱部21を流下して流出窓22から高圧プレ
ナム17に流入する。
一方、二次側ナトリウムは、入口ノズル23からダウン
カマ24を流下し、流入口26を通って流れを反転した
後、伝熱部21を上昇し、出口ノズル27より流出する
。第2図は、第1図の伝熱部21を含む水平断面を示し
ている。伝熱部21は一次側流路28と二次側流路29
を仕切り板30で隔てて交互に配置された構造となって
いる。第3図は、中間熱交換器の周方向の一部分を鳥か
ん図として示したものである。第3図を用いて動作原理
を説明する。駆動流体である二次ナトリウムは入口ノズ
ル23からダウンカマ24を流下し、流入口26を通っ
て流れを反転し、下部プレナム31から二次側流路29
を上昇して上部プレナム32に達し、出口ノズル27よ
り流出する。ここで、一次側流路と二次側流路とを隔て
る仕切板30を磁石とし、主容器周方向に磁場ができる
様に配置したとする。この磁石仕切板30によって形成
された主容器周方向の磁場(B)中を、二次ナトリウム
が上昇したとすると、これを妨げる方向に電極33と電
極34に電位差を生じ、電流(I)が流れる。この電流
(I)と磁場(B)により、電磁力が一次ナトリウムに
働き、一次ナトリウムを降下させる。この結果、一次ナ
トリウムは流入窓20から中間熱交換器10内に流入し
、一次側流路28を降下して流出窓22を通って中間熱
交換器10から流出する。一次側と二次側の熱交換は仕
切板30を通して行われる。本実施例によれば、中間熱
交換W110に流入する一次ナトリウムの流量配分を、
定常時及び過渡時において一様にできるとともに、主循
環ポンプの削除や、中間熱交換器間及び中間熱交換器と
ポンプの間のスペースを有効に削減できる。従って本実
施例の二重円筒型中間熱交換器を炉心近傍に配置でき。
カマ24を流下し、流入口26を通って流れを反転した
後、伝熱部21を上昇し、出口ノズル27より流出する
。第2図は、第1図の伝熱部21を含む水平断面を示し
ている。伝熱部21は一次側流路28と二次側流路29
を仕切り板30で隔てて交互に配置された構造となって
いる。第3図は、中間熱交換器の周方向の一部分を鳥か
ん図として示したものである。第3図を用いて動作原理
を説明する。駆動流体である二次ナトリウムは入口ノズ
ル23からダウンカマ24を流下し、流入口26を通っ
て流れを反転し、下部プレナム31から二次側流路29
を上昇して上部プレナム32に達し、出口ノズル27よ
り流出する。ここで、一次側流路と二次側流路とを隔て
る仕切板30を磁石とし、主容器周方向に磁場ができる
様に配置したとする。この磁石仕切板30によって形成
された主容器周方向の磁場(B)中を、二次ナトリウム
が上昇したとすると、これを妨げる方向に電極33と電
極34に電位差を生じ、電流(I)が流れる。この電流
(I)と磁場(B)により、電磁力が一次ナトリウムに
働き、一次ナトリウムを降下させる。この結果、一次ナ
トリウムは流入窓20から中間熱交換器10内に流入し
、一次側流路28を降下して流出窓22を通って中間熱
交換器10から流出する。一次側と二次側の熱交換は仕
切板30を通して行われる。本実施例によれば、中間熱
交換W110に流入する一次ナトリウムの流量配分を、
定常時及び過渡時において一様にできるとともに、主循
環ポンプの削除や、中間熱交換器間及び中間熱交換器と
ポンプの間のスペースを有効に削減できる。従って本実
施例の二重円筒型中間熱交換器を炉心近傍に配置でき。
主容器総重量をほぼ30%低減することができる。
また、本実施例によれば、二次系ナトリウムを主容器に
そって流下させるため、主容器壁を冷却することができ
、別途主容器壁冷却機楕を設置する必要がなくなり、こ
の面からも主容器径の削減と軽量化をはかることが可能
である。
そって流下させるため、主容器壁を冷却することができ
、別途主容器壁冷却機楕を設置する必要がなくなり、こ
の面からも主容器径の削減と軽量化をはかることが可能
である。
本実施例では径方向に一列の冷却材流路を設けたが、第
5図に示す実施例の様に仕切り板35によって複数列配
置し、一次側ナトリウム流路28と、二次側ナトリウム
流路29をちどり配列にすることにより、伝熱性能の向
上をかることができる。さらに第6図に示す実施例の様
に磁石仕切板30と、導電性仕切り板36を交互に配置
し、導電性仕切り板36により、伝熱性能の向上を一層
高めることが可能である。
5図に示す実施例の様に仕切り板35によって複数列配
置し、一次側ナトリウム流路28と、二次側ナトリウム
流路29をちどり配列にすることにより、伝熱性能の向
上をかることができる。さらに第6図に示す実施例の様
に磁石仕切板30と、導電性仕切り板36を交互に配置
し、導電性仕切り板36により、伝熱性能の向上を一層
高めることが可能である。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明によれば、中間熱交換器に流
入する流量配分を均一化することによって伝熱面の熱変
形を防止することができる。また、主容器内の主循環ポ
ンプを省略することができるため1機械摩耗、振動、あ
るいは熱変形等による機械的故障は全てなくなり、シス
テムの信頼性は著しく向上する。また、中間熱交換器の
伝熱面と電磁フローカプラの作用面が共用できるととも
に、主循環ポンプを除いて二重円筒型の中間熱交換器を
設置することによって、スペースファクタが向上し、主
容器型の小型化が可能になる。従来の出力と同程度のF
BR原子炉の一次冷却系に本発明を適用することによっ
て総重2に比で約30%の削減が見込まれる。
入する流量配分を均一化することによって伝熱面の熱変
形を防止することができる。また、主容器内の主循環ポ
ンプを省略することができるため1機械摩耗、振動、あ
るいは熱変形等による機械的故障は全てなくなり、シス
テムの信頼性は著しく向上する。また、中間熱交換器の
伝熱面と電磁フローカプラの作用面が共用できるととも
に、主循環ポンプを除いて二重円筒型の中間熱交換器を
設置することによって、スペースファクタが向上し、主
容器型の小型化が可能になる。従来の出力と同程度のF
BR原子炉の一次冷却系に本発明を適用することによっ
て総重2に比で約30%の削減が見込まれる。
第1図は本発明の一実施例の構造図、第2図は第1図の
A−A断面図、第3図は中間熱交換器の動作を示す説明
図、第4図は従来のタンク型高速増殖炉一次系の構造図
、第5図、第6図は本発明の別の実施例を示す構造図で
ある。 1・・・主容器、5・・・炉心、9・・・主循環ポンプ
、10・・・中間熱交換器、14・・・高温プレナム、
17・・・高圧プレナム、24・・・ダウンカマ、28
・・・一次側流路、29・・・二次側流路、30・・・
磁石仕切板、33・・・1′I!観、34・・・電極。
A−A断面図、第3図は中間熱交換器の動作を示す説明
図、第4図は従来のタンク型高速増殖炉一次系の構造図
、第5図、第6図は本発明の別の実施例を示す構造図で
ある。 1・・・主容器、5・・・炉心、9・・・主循環ポンプ
、10・・・中間熱交換器、14・・・高温プレナム、
17・・・高圧プレナム、24・・・ダウンカマ、28
・・・一次側流路、29・・・二次側流路、30・・・
磁石仕切板、33・・・1′I!観、34・・・電極。
Claims (1)
- 1、内部に冷却材が存在する原子炉主容器と、前記原子
炉主容器内に設けられた炉心と、前記炉心の下部に設置
された高圧プレナムと、前記炉心の周囲に設けられた熱
交換器から成る高速増殖炉において、前記熱交換器内に
、作動流体である液体金属流体を導く複数個の流路を設
け、前記流路を磁石仕切り板で一次冷却材と二次冷却材
で分離することによって、前記二次冷却系の前記作動流
体を駆動することによって、前記一次冷却系の前記作動
流体に電磁作用を与え、前記仕切板を介して両流体間の
熱交換を行う電磁フローカプラ型熱交換器を用い、前記
一次冷却系を構成したことを特徴とする高速増殖炉主容
器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61076573A JPS62233797A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 高速増殖炉主容器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61076573A JPS62233797A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 高速増殖炉主容器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62233797A true JPS62233797A (ja) | 1987-10-14 |
Family
ID=13608983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61076573A Pending JPS62233797A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 高速増殖炉主容器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62233797A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008298483A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 液体金属へのカバーガス巻き込み抑制装置および液体金属へのカバーガス巻き込み抑制方法 |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP61076573A patent/JPS62233797A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008298483A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 液体金属へのカバーガス巻き込み抑制装置および液体金属へのカバーガス巻き込み抑制方法 |
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