JP2002357689A - Boiling water reactor with built-in pump - Google Patents
Boiling water reactor with built-in pumpInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉内蔵型再循
環ポンプを有する改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ）に
関し、特に、原子炉内蔵型再循環ポンプ周辺の流路にお
ける圧力損失低減を図った沸騰水型原子炉に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improved boiling water reactor (ABWR) having a built-in reactor recirculation pump, and more particularly to a pressure loss reduction in a flow path around a built-in reactor recirculation pump. It relates to the intended boiling water reactor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１４により従来の改良型沸騰水型原子
炉の構造の概要を説明する。原子炉圧力容器１は軸を鉛
直にしたほぼ円筒の容器であり、その内側には、原子炉
圧力容器１と同軸にシュラウド５が配置されている。シ
ュラウド５の内側には炉心（図示せず）が配置されてい
る。原子炉圧力容器１の底部２０には、斜流型の原子炉
内蔵型再循環ポンプ２（以下、再循環ポンプと記す）
が、例えば１０台、原子炉圧力容器１の円筒面の近くに
周方向に並べて配置されている。2. Description of the Related Art An outline of the structure of a conventional improved boiling water reactor will be described with reference to FIG. The reactor pressure vessel 1 is a substantially cylindrical vessel whose axis is vertical, and a shroud 5 is arranged inside the reactor pressure vessel 1 coaxially with the reactor pressure vessel 1. A core (not shown) is arranged inside the shroud 5. At the bottom 20 of the reactor pressure vessel 1, a mixed-flow-type recirculation pump 2 with a built-in reactor (hereinafter, referred to as a recirculation pump)
For example, ten units are arranged in the circumferential direction near the cylindrical surface of the reactor pressure vessel 1.
【０００３】再循環ポンプ２は上方から水を吸い込んで
下方に吐出するように配置されている。吸込み側と吐出
側は円環状の板であるポンプデック３によって仕切ら
れ、吸込み側と炉心とは、シュラウド５によって隔離さ
れている。シュラウド５は炉底部２０においてシュラウ
ドサポートレグ６（以下、レグと記す）によって支持固
定されている。[0003] The recirculation pump 2 is arranged to suck water from above and discharge it downward. The suction side and the discharge side are separated by a pump deck 3 which is an annular plate, and the suction side and the core are separated by a shroud 5. The shroud 5 is supported and fixed at a furnace bottom 20 by a shroud support leg 6 (hereinafter, referred to as a leg).
【０００４】冷却水は、原子炉圧力容器１とシュラウド
５に囲まれた円環状空間のダウンカマ部７を流下し、再
循環ポンプ２に吸い込まれる。再循環ポンプ２の吐出流
は、各再循環ポンプ２の取付け位置に対向して位置する
シュラウドサポートレグ開口部８（以下、レグ開口部と
記す）を通過し、下部プレナム部９にある制御棒案内管
（図示せず）の外側を上昇し、炉心に入る。炉心で熱を
伝達され水と蒸気の２相流となった冷却水は、気水分離
器（図示せず）で水と蒸気に分離され、水はダウンカマ
部７にもどり、給水ノズル（図示せず）から注入された
給水と混合し、再び再循環ポンプ２の吸込み部に至る。[0004] Cooling water flows down the downcomer section 7 of the annular space surrounded by the reactor pressure vessel 1 and the shroud 5 and is sucked into the recirculation pump 2. The discharge flow of the recirculation pump 2 passes through a shroud support leg opening 8 (hereinafter, referred to as a leg opening) located opposite to the mounting position of each recirculation pump 2, and a control rod in a lower plenum 9. It rises outside the guide tube (not shown) and enters the core. The cooling water, which has been transferred to the reactor and has a two-phase flow of water and steam, is separated into water and steam by a steam separator (not shown), and the water returns to the downcomer section 7 and is supplied to a water supply nozzle (not shown). ) Mixed with the feed water injected from the above, and again reaches the suction portion of the recirculation pump 2.
【０００５】気水分離器から出た蒸気は、蒸気乾燥器
（図示せず）で水滴を除去された後、主蒸気ノズル（図
示せず）を経て、タービン（図示せず）を回転させ、復
水器（図示せず）にて水となって給水系で加圧され、給
水ノズルから原子炉圧力容器１内に戻る。[0005] The steam discharged from the steam separator is removed of water droplets by a steam dryer (not shown), and then passes through a main steam nozzle (not shown) to rotate a turbine (not shown). The water becomes water in a condenser (not shown), is pressurized in a water supply system, and returns into the reactor pressure vessel 1 from a water supply nozzle.
【０００６】再循環ポンプ２は、ポンプシャフト１５と
一体となって回転するインペラ１６と、インペラから送
られた流れを整流する固定翼を有するディフューザ１８
によって構成されている。回転するインペラ１６の外周
部と対向するディフューザ１８内面には、ディフューザ
ウェアリング１９が着脱可能な構造で固定されている。
なお、ポンプ内蔵沸騰水型原子炉の再循環流量測定装置
について、例えば、特開平11-231090号公報に開示があ
る。The recirculation pump 2 includes an impeller 16 which rotates integrally with a pump shaft 15 and a diffuser 18 having fixed vanes for rectifying the flow sent from the impeller.
It is constituted by. A diffuser wear ring 19 is fixed to an inner surface of the diffuser 18 facing an outer peripheral portion of the rotating impeller 16 in a detachable structure.
An apparatus for measuring the recirculation flow rate of a boiling water reactor with a built-in pump is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-231090.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】再循環ポンプ２の近傍
の冷却水の流速は通常約９ｍ／ｓであり、比較的速い流
速となっている。ダウンカマ部７から再循環ポンプ２に
吸い込まれる際の流路面積は、ダウンカマ７の断面積を
循環ポンプ２の台数（たとえば１０台）で除した面積か
らインペラ１６の外径に相当する孔の面積に急縮小する
ことになる。一方、再循環ポンプ２のディフューザ１８
の固定翼に相当する円環状の流路からポンプデック３下
面の空間に噴流となって吐出された冷却水の流れは、原
子炉圧力容器底部２０に衝突し向きを変えながら拡大
し、一部は両隣の循環ポンプ２の吐出流と衝突、混合し
た後、循環ポンプ２正面にあるレグ開口部８に集まり、
通過する。レグ開口部８を通過して下部プレナム９に流
れ込む際には再び流路は急拡大する。The flow rate of the cooling water near the recirculation pump 2 is usually about 9 m / s, which is a relatively high flow rate. The area of the flow passage when the downcomer 7 is sucked into the recirculation pump 2 is the area of the hole corresponding to the outer diameter of the impeller 16 from the area obtained by dividing the cross-sectional area of the downcomer 7 by the number of circulation pumps 2 (for example, 10). Will be rapidly reduced. On the other hand, the diffuser 18 of the recirculation pump 2
The flow of cooling water discharged as a jet from the annular flow path corresponding to the fixed wings into the space under the pump deck 3 collides with the reactor pressure vessel bottom 20 and expands while changing its direction. After colliding with and mixing with the discharge flow of the circulation pump 2 on both sides, gathers at the leg opening 8 in front of the circulation pump 2,
pass. When flowing into the lower plenum 9 through the leg opening 8, the flow path again expands rapidly.
【０００８】このように、冷却水は、再循環ポンプ２近
傍において、急縮小と急拡大を２回繰り返す流路を、比
較的大きな流速で流れる。よって、再循環ポンプ２によ
って得た冷却水のエネルギの一部は、この流路の急縮小
と急拡大による圧力損失として失われる。As described above, the cooling water flows at a relatively large flow rate in the vicinity of the recirculation pump 2 through the flow path in which rapid contraction and rapid expansion are repeated twice. Therefore, part of the energy of the cooling water obtained by the recirculation pump 2 is lost as a pressure loss due to the rapid contraction and rapid expansion of the flow path.
【０００９】冷却水が、原子炉の運転に必要な流量で炉
内流路を循環するためのエネルギは、再循環ポンプ２の
モータに供給される電力で再循環ポンプが仕事を行うこ
とによって、冷却水の運動エネルギ（ポンプ流量）と圧
力伝達エネルギ（ポンプ揚程）として与えられる。した
がって、ダウンカマ７から下部プレナム９に至る流路に
おける前述の急縮小と急拡大による圧力損失は、再循環
ポンプ２の供給電力の損失となる。The energy required for the cooling water to circulate in the reactor flow path at a flow rate required for the operation of the nuclear reactor is obtained by performing the work of the recirculation pump with electric power supplied to the motor of the recirculation pump 2. The cooling water is given as kinetic energy (pump flow rate) and pressure transmission energy (pump head). Therefore, the pressure loss due to the above-described rapid contraction and rapid expansion in the flow path from the downcomer 7 to the lower plenum 9 results in a loss of power supplied to the recirculation pump 2.
【００１０】さらに、改良型沸騰水型原子炉を発展させ
て高出力化を図る場合、再循環流量を増加させる必要が
あり、流量の２乗に比例して圧力損失も増加するため、
その分、必要なポンプ揚程の設計値を増やさなければな
らない。これは、再循環ポンプ２への供給電力の損失分
が、さらに増加することを意味する。したがって、再循
環ポンプの吸込み部と吐出部の流路の急縮小・急拡大に
よる圧力損失を低減することが課題となる。[0010] Further, when the improved boiling water reactor is developed to increase the output, it is necessary to increase the recirculation flow rate, and the pressure loss increases in proportion to the square of the flow rate.
The necessary pump head design value must be increased accordingly. This means that the loss of the power supplied to the recirculation pump 2 further increases. Therefore, it is an issue to reduce pressure loss due to abrupt reduction and abrupt expansion of the flow path of the suction part and the discharge part of the recirculation pump.
【００１１】本発明は、上記課題を解決するためのもの
で、再循環ポンプの近傍の流れに伴う圧力損失を小さく
し、再循環ポンプへの供給電力の損失分を低減すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to reduce the pressure loss caused by the flow near the recirculation pump and to reduce the power supply loss to the recirculation pump. .
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであって、請求項１の発明は、軸をほぼ鉛直に
して配置されたほぼ円筒形の圧力容器と、この圧力容器
内に圧力容器とほぼ同軸に配置されたほぼ円筒形のシュ
ラウドと、前記圧力容器とシュラウドとに挟まれた環状
のダウンカマ部の底部を形成するポンプデックと、この
ポンプデックを貫通して複数台並列されて、前記ダウン
カマ部の水を前記ポンプデックの下方へ送る再循環ポン
プと、を有する沸騰水型原子炉において、前記再循環ポ
ンプの上方に、流路面積が滑らかに変化して前記再循環
ポンプの吸込み側に接続する先細ノズルが配置されてお
り、この先細ノズルの入口部は前記ダウンカマ部の周方
向に沿って長い扁平であること、を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention attains the above-mentioned object. According to the first aspect of the present invention, there is provided a pressure vessel having a substantially cylindrical shape and a substantially vertical axis. A substantially cylindrical shroud arranged substantially coaxially with the pressure vessel, a pump deck forming the bottom of an annular downcomer portion sandwiched between the pressure vessel and the shroud, and a plurality of units arranged in parallel through the pump deck. And a recirculation pump that sends the water in the downcomer section below the pump deck.In the boiling water reactor, the flow area changes smoothly above the recirculation pump and the recirculation occurs. A tapered nozzle connected to the suction side of the pump is arranged, and the inlet of the tapered nozzle is long and flat along the circumferential direction of the downcomer.
【００１３】請求項１の発明によれば、再循環ポンプ上
流側の流れが滑らかになり、圧力損失を低減させること
ができ、また、ダウンカマ部の空間を有効に使って、先
細ノズルを配置することができる。According to the first aspect of the present invention, the flow on the upstream side of the recirculation pump becomes smooth, the pressure loss can be reduced, and the tapered nozzle is arranged by effectively using the space of the downcomer part. be able to.
【００１４】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の沸騰水型原子炉において、前記再循環ポンプの吸込み
側の流路断面は円形であって、前記先細ノズルは、入口
部では楕円形であり、出口部では前記再循環ポンプの吸
込み側流路断面とほぼ等しい大きさの円形であること、
を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the boiling water reactor according to the first aspect, the cross section of the flow path on the suction side of the recirculation pump is circular, and the tapered nozzle is formed at an inlet portion. An elliptical shape, and at the outlet portion, a circular shape having a size substantially equal to the cross section of the suction side flow path of the recirculation pump;
It is characterized by.
【００１５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の作用・効果が得られるほか、再循環ポンプ上流側の流
れがさらに滑らかになり、しかも先細ノズルの設計が容
易である。According to the second aspect of the present invention, the operation and effect of the first aspect of the present invention are obtained, and the flow on the upstream side of the recirculation pump is further smoothed, and the design of the tapered nozzle is easy.
【００１６】また、請求項３の発明は、請求項１または
２に記載の沸騰水型原子炉において、前記先細ノズルの
下部は断面積が一定の円管部になっており、この円管部
内の静圧を測定するための導圧管を有し、この静圧の測
定を用いて円管部の流量の計測が可能になっているこ
と、を特徴とする。請求項３の発明によれば、請求項１
または２の発明の作用・効果が得られるほか、各再循環
ポンプの流量を計測することができる。According to a third aspect of the present invention, in the boiling water reactor according to the first or second aspect, a lower portion of the tapered nozzle is a circular tube having a constant cross-sectional area. It has a pressure guiding tube for measuring the static pressure, and the measurement of the static pressure makes it possible to measure the flow rate of the circular tube portion. According to the invention of claim 3, claim 1
In addition to the effects and advantages of the second aspect, the flow rate of each recirculation pump can be measured.
【００１７】また、請求項４の発明は、軸をほぼ鉛直に
して配置されたほぼ円筒形の圧力容器と、この圧力容器
内に圧力容器とほぼ同軸に配置されたほぼ円筒形のシュ
ラウドと、前記圧力容器とシュラウドとに挟まれた環状
のダウンカマ部の底部を形成するポンプデックと、この
ポンプデックを貫通して複数台並列されて、前記ダウン
カマ部の水を前記ポンプデックの下方へ送る再循環ポン
プと、を有する沸騰水型原子炉において、前記再循環ポ
ンプは、鉛直な軸の周りに回転するインペラと、このイ
ンペラの周囲に配置されて静止している着脱可能な環状
のディフューザウェアリングとを有し、このディフュー
ザウェアリングの上端は前記インペラの上端よりも上方
にあって、ディフューザウェアリングの上部内壁が下方
に向かって滑らかに先細になっていること、を特徴とす
る。請求項４の発明によれば、再循環ポンプ上流側の流
れが滑らかになり、圧力損失を低減させることができ
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pressure vessel having a substantially cylindrical shape and a substantially cylindrical shroud disposed substantially coaxially with the pressure vessel. A pump deck forming the bottom of an annular downcomer section sandwiched between the pressure vessel and the shroud; and a plurality of pump decks penetrating through the pump deck and sending water of the downcomer section below the pump deck. A recirculation pump comprising: an impeller rotating about a vertical axis; and a stationary annular diffuser wear ring disposed about the impeller and stationary. The upper end of the diffuser wear ring is above the upper end of the impeller, and the upper inner wall of the diffuser wear ring is smoothly downward. That it is tapered, and wherein. According to the invention of claim 4, the flow on the upstream side of the recirculation pump becomes smooth, and the pressure loss can be reduced.
【００１８】また、請求項５の発明は、請求項１、２ま
たは３に記載の沸騰水型原子炉において、前記再循環ポ
ンプは、鉛直な軸の周りに回転するインペラと、このイ
ンペラの周囲に配置されて静止している着脱可能な環状
のディフューザウェアリングとを有し、このディフュー
ザウェアリングの上端は前記インペラの上端よりも上方
にあって、ディフューザウェアリングの上部内壁が下方
に向かって滑らかに先細になっていること、を特徴とす
る。According to a fifth aspect of the present invention, in the boiling water reactor according to the first, second or third aspect, the recirculation pump includes an impeller that rotates around a vertical axis, and a periphery of the impeller. And a removable annular diffuser wear ring that is arranged and stationary, and the upper end of the diffuser wear ring is above the upper end of the impeller, and the upper inner wall of the diffuser wear ring faces downward. It is characterized by being smoothly tapered.
【００１９】請求項５の発明によれば、請求項１、２ま
たは３の発明の作用・効果が得られるほか、再循環ポン
プ上流側の流れがさらに滑らかになり、圧力損失を低減
させることができる。According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects and advantages of the first, second or third aspect of the present invention, the flow on the upstream side of the recirculation pump can be further smoothed and the pressure loss can be reduced. it can.
【００２０】また、請求項６の発明は、軸をほぼ鉛直に
して配置されたほぼ円筒形の圧力容器と、この圧力容器
内に圧力容器とほぼ同軸に配置されたほぼ円筒形のシュ
ラウドと、前記圧力容器とシュラウドとに挟まれた環状
のダウンカマ部の底部を形成するポンプデックと、この
ポンプデックを貫通して複数台並列されて、前記ダウン
カマ部の水を前記ポンプデックの下方へ送る再循環ポン
プと、前記ポンプデックの下方で前記シュラウドの下部
を前記圧力容器の底部に対して支持するシュラウドサポ
ートレグと、を有する沸騰水型原子炉において、前記シ
ュラウドサポートレグには、前記複数の再循環ポンプに
対応して前記圧力容器の周方向に並列された複数の開口
部があり、前記再循環ポンプそれぞれからの吐出流を個
別に前記対応する開口部に滑らかに導く案内板を有する
こと、を特徴とする。請求項６の発明によれば、再循環
ポンプ下流側の流れが滑らかになり、圧力損失を低減さ
せることができる。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a pressure vessel having a substantially cylindrical shape and having a substantially vertical axis, and a substantially cylindrical shroud disposed substantially coaxially with the pressure vessel in the pressure vessel. A pump deck forming the bottom of an annular downcomer section sandwiched between the pressure vessel and the shroud; and a plurality of pump decks penetrating through the pump deck and sending water of the downcomer section below the pump deck. In a boiling water reactor having a circulation pump and a shroud support leg for supporting a lower portion of the shroud below the pump deck with respect to a bottom of the pressure vessel, the shroud support leg includes There are a plurality of openings arranged in parallel in the circumferential direction of the pressure vessel corresponding to the circulation pump, and the discharge flows from each of the recirculation pumps individually correspond to the openings. Having a guide plate for smoothly guiding the mouth, characterized by. According to the invention of claim 6, the flow on the downstream side of the recirculation pump becomes smooth, and the pressure loss can be reduced.
【００２１】また、請求項７の発明は、軸をほぼ鉛直に
して配置されたほぼ円筒形の圧力容器と、この圧力容器
内に圧力容器とほぼ同軸に配置されたほぼ円筒形のシュ
ラウドと、前記圧力容器とシュラウドとに挟まれた環状
のダウンカマ部の底部を形成するポンプデックと、この
ポンプデックを貫通して複数台並列されて、前記ダウン
カマ部の水を前記ポンプデックの下方へ送る再循環ポン
プと、前記ポンプデックの下方で前記シュラウドの下端
部を前記圧力容器の底部に対して支持するシュラウドサ
ポートレグと、を有する沸騰水型原子炉において、前記
シュラウドサポートレグには、前記圧力容器の周方向に
並列された複数の開口部があり、前記再循環ポンプから
の吐出流が前記開口部を滑らかに通り抜けるように、前
記開口部付近が流線形にできていること、を特徴とす
る。請求項７の発明によれば、再循環ポンプ下流側のシ
ュラウドサポートレグの開口部での流れが滑らかにな
り、圧力損失を低減させることができる。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a pressure vessel having a substantially cylindrical shape and having a substantially vertical axis, and a substantially cylindrical shroud disposed substantially coaxially with the pressure vessel in the pressure vessel. A pump deck forming the bottom of an annular downcomer section sandwiched between the pressure vessel and the shroud; and a plurality of pump decks penetrating through the pump deck and sending water of the downcomer section below the pump deck. In a boiling water reactor having a circulation pump and a shroud support leg that supports a lower end of the shroud below the pump deck with respect to a bottom of the pressure vessel, the shroud support leg includes the pressure vessel There are a plurality of openings arranged in parallel in the circumferential direction, and the vicinity of the openings flows so that the discharge flow from the recirculation pump smoothly passes through the openings. It is made in the form, characterized by. According to the invention of claim 7, the flow at the opening of the shroud support leg on the downstream side of the recirculation pump becomes smooth, and the pressure loss can be reduced.
【００２２】また、請求項８の発明は、請求項１ないし
６のいずれかに記載の沸騰水型原子炉において、前記シ
ュラウドサポートレグには、前記圧力容器の周方向に並
列された複数の開口部があり、前記再循環ポンプからの
吐出流が前記開口部を滑らかに通り抜けるように、前記
開口部付近が流線形にできていること、を特徴とする。[0022] According to an eighth aspect of the present invention, in the boiling water reactor according to any one of the first to sixth aspects, the shroud support leg has a plurality of openings arranged in a circumferential direction of the pressure vessel. And a streamlined portion near the opening so that the discharge flow from the recirculation pump smoothly passes through the opening.
【００２３】請求項８の発明によれば、請求項１ないし
６のいずれかの発明の作用・効果が得られるほか、再循
環ポンプ下流側のシュラウドサポートレグの開口部での
流れが滑らかになり、圧力損失を低減させることができ
る。According to the eighth aspect of the invention, the operation and effect of any one of the first to sixth aspects of the invention are obtained, and the flow at the opening of the shroud support leg downstream of the recirculation pump becomes smooth. , The pressure loss can be reduced.
【００２４】また、請求項９の発明は、軸をほぼ鉛直に
して配置されたほぼ円筒形の圧力容器と、この圧力容器
内に圧力容器とほぼ同軸に配置されたほぼ円筒形のシュ
ラウドと、前記圧力容器とシュラウドとに挟まれた環状
のダウンカマ部の底部を形成するポンプデックと、この
ポンプデックを貫通して複数台並列されて、前記ダウン
カマ部の水を前記ポンプデックの下方へ送る再循環ポン
プと、前記ポンプデックの下方で前記シュラウドの下端
部を前記圧力容器の底部に対して支持するシュラウドサ
ポートレグと、を有する沸騰水型原子炉において、前記
シュラウドサポートレグには、前記複数の再循環ポンプ
に対応して複数の開口部があり、その開口部が前記再循
環ポンプそれぞれの吐出部下方の前記圧力容器半径方向
内側部近くに配置され、前記開口部の中心が、前記再循
環ポンプの吐出側の流速分布の前記圧力容器周方向の偏
りを考慮して、流速の速い方に前記圧力容器周方向にず
れた位置にあること、を特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a pressure vessel having a substantially cylindrical shape and a substantially cylindrical axis, and a substantially cylindrical shroud disposed substantially coaxially with the pressure vessel in the pressure vessel. A pump deck forming the bottom of an annular downcomer section sandwiched between the pressure vessel and the shroud; and a plurality of pump decks penetrating through the pump deck and sending water of the downcomer section below the pump deck. In a boiling water reactor having a circulation pump and a shroud support leg that supports a lower end of the shroud below the pump deck with respect to a bottom of the pressure vessel, the shroud support leg includes the plurality of shrouds. There are a plurality of openings corresponding to the recirculation pump, and the openings are disposed near the radially inner portion of the pressure vessel below the discharge portion of the recirculation pump. The center of the opening is located at a position shifted in the circumferential direction of the pressure vessel toward a higher flow velocity in consideration of a bias in the circumferential direction of the pressure vessel in the flow rate distribution on the discharge side of the recirculation pump, It is characterized by.
【００２５】請求項９の発明によれば、再循環ポンプ下
流側のシュラウドサポートレグの開口部での流速分布の
偏りが緩和され、局所的に流速が大きいところがなくな
ることによって圧力損失を低減させることができる。According to the ninth aspect of the present invention, the bias of the flow velocity distribution at the opening of the shroud support leg on the downstream side of the recirculation pump is alleviated, and the pressure loss is reduced by eliminating the portion where the flow velocity is locally large. Can be.
【００２６】また、請求項１０の発明は、請求項１ない
し８のいずれかに記載の沸騰水型原子炉において、前記
シュラウドサポートレグには、前記複数の再循環ポンプ
に対応して複数の開口部があり、その開口部が前記再循
環ポンプそれぞれの吐出部下方の前記圧力容器半径方向
内側部近くに配置され、前記開口部の中心が、前記再循
環ポンプの吐出側の流速分布の前記圧力容器周方向の偏
りを考慮して、流速の速い方に前記圧力容器周方向にず
れた位置にあること、を特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the boiling water reactor according to any one of the first to eighth aspects, the shroud support leg has a plurality of openings corresponding to the plurality of recirculation pumps. The opening is disposed near the radially inner side of the pressure vessel below the discharge part of each of the recirculation pumps, and the center of the opening is the pressure of the flow velocity distribution on the discharge side of the recirculation pump. In consideration of the deviation in the circumferential direction of the vessel, the pressure vessel is located at a position shifted in the circumferential direction of the pressure vessel in a direction of higher flow velocity.
【００２７】請求項１０の発明によれば、請求項１ない
し８のいずれかの発明の作用・効果が得られるほか、再
循環ポンプ下流側のシュラウドサポートレグの開口部で
の流速分布の偏りが緩和され、圧力損失を低減させるこ
とができる。According to the tenth aspect, the operation and effect of any one of the first to eighth aspects can be obtained, and the deviation of the flow velocity distribution at the opening of the shroud support leg downstream of the recirculation pump is reduced. As a result, pressure loss can be reduced.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明する。ただし、従来の技術と共通
の部分、および相互に共通の部分には共通の符号を付し
て、重複説明は適宜省略する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, portions common to the related art and portions common to each other are denoted by common reference numerals, and redundant description will be appropriately omitted.
【００２９】図１は、本発明の第１の実施の形態を示
す。図１で、楕円ベルマウス型入口ノズル２２が、各再
循環ポンプ２の上流側、すなわち上部に取り付けられて
いる。入口ノズル２２は、ポンプデック３の上面に突出
したポンプディフューザ１８を内包する円管部２３と、
それをポンプデック３に固定するためのフランジ２４
と、円管部２３の上方にこれと滑らかに接続された楕円
型ベルマウス部２５とで構成される。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an elliptical bellmouth-type inlet nozzle 22 is mounted upstream, ie, at the top, of each recirculation pump 2. The inlet nozzle 22 includes a circular pipe portion 23 that contains the pump diffuser 18 protruding from the upper surface of the pump deck 3,
Flange 24 for fixing it to pump deck 3
And an elliptical bell mouth portion 25 smoothly connected to the upper portion of the circular tube portion 23.
【００３０】楕円型ベルマウス部２５の上端２５ａは、
原子炉圧力容器１内壁とシュラウド５外壁に挟まれたダ
ウンカマ部７に収まる最大限の楕円形をなしており、円
管部２３に向けて滑らかに絞られた形状を有する。楕円
型ベルマウス２５の水平断面は短軸の長さを一定とする
楕円形であって、楕円の長軸が、上端２５ａから円管部
２３への接続面に至るまでの区間において、円弧状また
は、d/dz[1/(長軸長さ)2]＝（定数）を満たす曲線で変
化する滑らかな絞り形状となっている。この絞り形状
は、流れが剥離しにくい特性を有する。The upper end 25a of the elliptical bell mouth part 25 is
It has a maximum elliptical shape that fits in the downcomer portion 7 sandwiched between the inner wall of the reactor pressure vessel 1 and the outer wall of the shroud 5, and has a shape smoothly narrowed toward the circular tube portion 23. The horizontal cross section of the elliptical bell mouth 25 is an elliptical shape having a constant short axis length, and the major axis of the ellipse is arcuate in a section from the upper end 25a to the connecting surface to the circular tube portion 23. Alternatively, it has a smooth aperture shape that changes with a curve that satisfies d / dz [1 / (long axis length) 2 ] = (constant). This constricted shape has the characteristic that the flow is difficult to separate.
【００３１】楕円ベルマウス型入口ノズル２２は、固定
フランジ２４をポンプデック部に溶接、またはボルトに
よって恒久的に固定される。ポンプデック３とは別部品
の構成となっているため、交換は可能である。The elliptical bell mouth type inlet nozzle 22 has a fixed flange 24 permanently fixed to the pump deck by welding or bolts. Since the pump deck 3 is configured as a separate component, it can be replaced.
【００３２】ダウンカマ部７を流下する冷却水の流れ
は、まず楕円型ベルマウス２５で緩やかに絞られ、円管
部２３に流入する。再循環ポンプ２のディフューザ１８
の外径に概略等しい内径を有する円管部２３を通過した
後、インペラ１６に吸い込まれる。The flow of the cooling water flowing down the downcomer section 7 is first gently throttled by the elliptical bell mouth 25 and flows into the circular tube section 23. Diffuser 18 of recirculation pump 2
After passing through a circular tube portion 23 having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the impeller, the air is sucked into the impeller 16.
【００３３】なお、ベルマウス部上端の吸込み口の形状
は楕円でなくとも、環状のダウンカマ７内で特にその周
方向に広がった扁平な形状であればよく、たとえば扇形
として、円管もしくはインペラ１６の外径に相当する孔
の面積に略等しい断面積の扇形断面の流路に滑らかに接
続しても同様の効果が期待できる。The shape of the suction port at the upper end of the bell mouth portion need not be elliptical, but may be any flat shape that is particularly widened in the circumferential direction within the annular downcomer 7. For example, a circular pipe or impeller 16 may be used as a fan shape. A similar effect can be expected by smoothly connecting to a flow path having a fan-shaped cross section having a cross-sectional area substantially equal to the area of the hole corresponding to the outer diameter of the hole.
【００３４】次に、図２により、本発明の第２の実施の
形態を説明する。この実施の形態は、第１の実施の形態
（図１）の楕円ベルマウス型入口ノズル２２を利用し
て、各再循環ポンプ２の流量を計測する構造である。な
おこの流量計測方法は、前出の特開平11-231090号公報
の流量計測方法を応用するものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment has a structure in which the flow rate of each recirculation pump 2 is measured by using the elliptic bell mouth type inlet nozzle 22 of the first embodiment (FIG. 1). This flow rate measuring method is based on the flow rate measuring method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-231090.
【００３５】図２に示すように、楕円ベルマウス型入口
ノズル２２の円管部２３に、冷却水の静圧を測定するた
めの静圧孔２６を設ける。二重円管型導圧管２７は原子
炉圧力容器底部２０を貫通し、シュラウドサポートレグ
６に沿って立ち上がり、ポンプデック３を貫通させて設
置する。二重円管型導圧管２７の外側管には、ポンプデ
ック３上部の死水領域の圧力を測定するための圧力孔２
８が設けられている。圧力孔２８の上部にて外側円管は
閉止されており、内側円管は静圧孔２６に接続されてい
る。圧力孔２８における圧力と、静圧孔２６における圧
力の差圧は、再循環ポンプ流量の２乗に比例することか
ら、原子炉圧力容器１の外部に設置された差圧計２９で
その差圧を計測することによって、再循環ポンプ流量を
算出することができる。As shown in FIG. 2, a static pressure hole 26 for measuring the static pressure of the cooling water is provided in the circular tube portion 23 of the elliptic bell mouth type inlet nozzle 22. The double circular pipe-type impulse pipe 27 penetrates the reactor pressure vessel bottom 20, rises along the shroud support leg 6, and is installed so as to penetrate the pump deck 3. A pressure hole 2 for measuring the pressure in the dead water region above the pump deck 3 is provided in the outer pipe of the double circular pipe type pressure guiding pipe 27.
8 are provided. The outer circular pipe is closed above the pressure hole 28, and the inner circular pipe is connected to the static pressure hole 26. Since the differential pressure between the pressure in the pressure hole 28 and the pressure in the static pressure hole 26 is proportional to the square of the recirculation pump flow rate, the differential pressure is measured by a differential pressure gauge 29 installed outside the reactor pressure vessel 1. By measuring, the recirculation pump flow rate can be calculated.
【００３６】流量測定は、例えば、流れがないベルマウ
ス型入口ノズル２２外側の圧力（全圧）との差圧を測定
し、ピトー管の原理と同様、差圧を動圧として速度を求
め、流量に換算する。精度向上のためには同様な構成の
試験装置で差圧の流量校正を行う。この場合、ポンプ流
量は次式によって直接求める。 Ｑp＝Ｃ×（ΔＰ/γ）1/2 ここで、Ｑp：体積流量、ΔＰ：差圧、γ：冷却水の密
度、Ｃ：係数 再循環ポンプ２全数について、この方法でポンプ流量を
計測し総和することによって、炉心に流れ込む冷却材の
流量を算出することができる。The flow rate is measured, for example, by measuring a differential pressure from the pressure (total pressure) outside the bell mouth type inlet nozzle 22 having no flow, and calculating the velocity by using the differential pressure as a dynamic pressure as in the principle of the Pitot tube. Convert to flow rate. To improve the accuracy, the flow rate of the differential pressure is calibrated by a test device having the same configuration. In this case, the pump flow rate is directly obtained by the following equation. Qp = C × (ΔP / γ) 1/2 where Qp: volume flow rate, ΔP: differential pressure, γ: density of cooling water, C: coefficient The pump flow rate is measured by this method for all recirculation pumps 2. By summing, the flow rate of the coolant flowing into the core can be calculated.
【００３７】次に、図３により、本発明の第３の実施の
形態を説明する。図３で、再循環ポンプ２のディフュー
ザ１８には、インペラ１６との摺動面に交換自在なディ
フューザウェアリング３０が設けられている。本発明の
ディフューザウェアリング３０はインペラ１６の上端よ
りも上流側に十分な高さを有し、その内面の上端からイ
ンペラ上端に至るまでの区間が滑らかな曲面としてい
る。このようにベルマウス状の吸込み形状を有するディ
フューザウェアリング３０は、軸方向に複数個あけられ
たボルト穴３１を利用して、例えば六角穴付きボルト３
２でディフューザ１８に固定される。これによって、冷
却材はダウンカマ部７からインペラ１６に滑らかに吸い
込まれるため、再循環ポンプ２自身の吸込み部における
損失を低減できる構造となっている。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the diffuser 18 of the recirculation pump 2 is provided with a replaceable diffuser wear ring 30 on a sliding surface with the impeller 16. The diffuser wear ring 30 of the present invention has a sufficient height upstream of the upper end of the impeller 16 and has a smooth curved section from the upper end of the inner surface to the upper end of the impeller. The diffuser wear ring 30 having the bell-mouth-shaped suction shape as described above uses, for example, the bolt holes 31 drilled in the axial direction to form, for example,
At 2 it is fixed to the diffuser 18. As a result, the coolant is smoothly sucked from the downcomer portion 7 into the impeller 16, so that a loss in the suction portion of the recirculation pump 2 itself can be reduced.
【００３８】次に、図４に示す本発明の第４の実施の形
態は、第１の実施の形態（図１）の楕円ベルマウス型入
口ノズル２２と、第３の実施の形態（図３）のベルマウ
ス型ディフューザウェアリング３０を組み合わせたもの
である。ダウンカマ７からポンプインペラ１６に至る冷
却材の流れは、入口ノズル２２とディフューザウェアリ
ング３０の２段階で連続的に滑らかに絞られるため、再
循環ポンプ２の吸込み側の圧力損失を低減できる。Next, a fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is different from the elliptical bell mouth type inlet nozzle 22 of the first embodiment (FIG. 1) in the third embodiment (FIG. 3). ) Is combined with the bell mouth type diffuser wear ring 30 of FIG. Since the flow of the coolant from the downcomer 7 to the pump impeller 16 is continuously and smoothly throttled in two stages of the inlet nozzle 22 and the diffuser wear ring 30, the pressure loss on the suction side of the recirculation pump 2 can be reduced.
【００３９】第４の実施の形態の変形例として、図４に
示す入口ノズル２２と、ディフューザウェアリング３０
の２段構成の流路に、図２に示した静圧孔２６、二重円
管型導圧管２７、圧力孔２８、差圧計２９等を加えた構
成例も考えられる（図示せず）。ダウンカマ７からポン
プインペラに至る冷却材の流れは、２段階に滑らかに絞
られるため、乱れの少ない安定した流れとなり、精度の
高い再循環ポンプ流量の計測が可能な構成となってい
る。As a modification of the fourth embodiment, an inlet nozzle 22 and a diffuser wear ring 30 shown in FIG.
A configuration example in which the static pressure hole 26, the double circular pipe type pressure guiding tube 27, the pressure hole 28, the differential pressure gauge 29, and the like shown in FIG. 2 are added to the two-stage flow path (not shown) is also conceivable. Since the flow of the coolant from the downcomer 7 to the pump impeller is smoothly throttled in two stages, the flow is stable with little turbulence, and the recirculation pump flow rate can be measured with high accuracy.
【００４０】次に、図５により、本発明の第５の実施の
形態を説明する。図５で、ポンプデック３の下面に、再
循環ポンプ２を中心に取り囲むように１対の案内板３３
を設置している。案内板３３の上面は、ポンプデック３
に合せて水平となっている一方、下面は原子炉圧力容器
底部２０の形状に合せて傾斜している。図示した案内板
３３はポンプ吐出流れが原子炉圧力容器底部２０に衝突
後広がって流れる形状に合せて円筒状に湾曲している。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, a pair of guide plates 33 is provided on the lower surface of the pump deck 3 so as to surround the recirculation pump 2 at the center.
Is installed. The upper surface of the guide plate 33 is the pump deck 3
, While the lower surface is inclined to match the shape of the reactor pressure vessel bottom 20. The illustrated guide plate 33 is cylindrically curved so that the pump discharge flow spreads and flows after colliding with the reactor pressure vessel bottom 20.
【００４１】案内板３３は、両隣の外側の空間に対して
必ずしも密閉構造となる必要はなく、材料の熱膨張など
の観点からその上面、あるいはシュラウドサポートレグ
６との接続部には隙間を設けても、機能に問題はない。
原子炉圧力容器底部２０との接続部である下面について
は、流速が大きい流れを案内する必要があるため、隙間
を設けることは避ける。The guide plate 33 does not necessarily have to have a closed structure with respect to the outer space on both sides, and a gap is provided on the upper surface thereof or a connection portion with the shroud support leg 6 from the viewpoint of thermal expansion of the material. But there is no problem in the function.
Since it is necessary to guide a flow having a high flow velocity on the lower surface, which is a connection portion with the reactor pressure vessel bottom 20, a gap is avoided.
【００４２】また、円筒状に湾曲する形状ではなく、す
り鉢、あるいは碗状に湾曲する形状を採用することも考
えられる。いずれにしても、下流端であるシュラウドサ
ポートレグ６との接続部は、レグ開口端に整合した形状
とする。It is also conceivable to adopt a mortar or bowl-shaped shape instead of a cylindrical shape. In any case, the connection portion with the shroud support leg 6, which is the downstream end, has a shape matching the leg opening end.
【００４３】原子炉圧力容器底部２０に衝突後、レグ開
口部８方向に偏向した形で放射状に広がったポンプ吐出
流は、この１対の案内板３３によって、両隣の吐出流と
衝突、混合することなく、滑らかに向きを変えながらレ
グ開口部８に集められる。その結果、吐出流同士の衝
突、混合に起因する圧力損失はなくなる一方、レグ開口
部８のエッジにおける流れの剥離に起因する渦損失や流
れの乱れによる圧力損失も低減する。After colliding with the reactor pressure vessel bottom 20, the pump discharge flow radially spread in a direction deflected in the direction of the leg opening 8 collides and mixes with the discharge flow on both sides by the pair of guide plates 33. Without changing the direction, it is collected in the leg opening 8. As a result, while the pressure loss due to the collision and mixing of the discharge flows is eliminated, the vortex loss due to the separation of the flow at the edge of the leg opening 8 and the pressure loss due to the turbulence of the flow are also reduced.
【００４４】なお、従来の吐出側流路においては、再循
環ポンプ２のディフューザ１８の固定翼から吐出された
冷却水の流れは、原子炉圧力容器底部２０に衝突し向き
を変えながら拡大し、一部は両隣の循環ポンプ２の吐出
流と衝突、混合した後、循環ポンプ２正面にあるレグ開
口部８に集まり通過する。この場合、吐出流同士の衝
突、混合に起因する圧力損失が生じる。さらに、レグ開
口部８に集まり通過する際に、シュラウドサポートレグ
６の、ポンプデック３の下面空間に面した面とレグ開口
部８に面した面で構成されるコーナ部のエッジで流れが
隔離することで、渦と乱れが発生し、圧力損失を生ず
る。本実施例では、上記従来技術による圧力損失が低減
される。In the conventional discharge-side flow path, the flow of cooling water discharged from the fixed vanes of the diffuser 18 of the recirculation pump 2 collides with the reactor pressure vessel bottom 20 and expands while changing its direction. After a part collides with and mixes with the discharge flow of the circulation pump 2 on both sides, it gathers and passes through the leg opening 8 in front of the circulation pump 2. In this case, a pressure loss occurs due to collision and mixing of the discharge flows. Further, when gathering and passing through the leg opening 8, the flow is isolated by the edge of the corner portion of the shroud support leg 6 which is formed by the surface facing the lower surface space of the pump deck 3 and the surface facing the leg opening 8. As a result, a vortex and turbulence are generated, and a pressure loss occurs. In the present embodiment, the pressure loss according to the above-described conventional technique is reduced.
【００４５】次に、図６により、本発明の第６の実施の
形態を説明する。シュラウドサポートレグ３４は、図１
４に示すシュラウドサポートレグ６と同様に概ね直方体
の構造材で、シュラウド５を支持するために、原子炉圧
力容器底部２０と一体に接続されており、その周方向取
付け位置は、各再循環ポンプの間となっている。したが
って、ポンプ２の正面はレグ開口部８となっており、そ
こはポンプ２の吐出流が下部プレナム９に流れ込む流路
になっている。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The shroud support leg 34 is shown in FIG.
4 is a substantially rectangular parallelepiped structural material similar to the shroud support leg 6 shown in FIG. 4, and is integrally connected to the reactor pressure vessel bottom 20 to support the shroud 5, and its circumferential mounting position is determined by each recirculation pump. It is between. Therefore, the front face of the pump 2 is a leg opening 8, which is a flow path through which the discharge flow of the pump 2 flows into the lower plenum 9.
【００４６】再循環ポンプ２の吐出流は、原子炉圧力容
器底部２０に衝突後、レグ開口部８方向に偏向した形で
放射状に広がった後に、シュラウドサポートレグ３４の
ポンプデック３下面に入っている垂直２辺のコーナ部３
４ａで絞られて、レグ開口部８を通過する。The discharge flow of the recirculation pump 2 collides with the bottom 20 of the reactor pressure vessel, spreads radially in a form deflected in the direction of the leg opening 8, and then enters the lower surface of the pump deck 3 of the shroud support leg 34. Vertical two-sided corner 3
It is squeezed at 4 a and passes through the leg opening 8.
【００４７】シュラウドサポートレグ３４は、ポンプデ
ック３下面に入っている垂直な２箇所のコーナ部３４ａ
を曲面で面取りした、かまぼこ状の形状となっている。
このように曲面によって面取りした形状にすることによ
って、レグ開口端が流線型になり、この開口端における
流れの縮小は滑らかになり、レグ開口端のエッジにおけ
る流れの剥離に起因する渦損失や流れの乱れによる圧力
損失が低減する。The shroud support leg 34 is provided with two vertical corner portions 34a located on the lower surface of the pump deck 3.
Has a chamfered shape with a chamfered surface.
By making the shape chamfered by the curved surface in this manner, the leg opening end becomes streamlined, the flow reduction at this opening end becomes smooth, and the vortex loss and the flow due to the flow separation at the edge of the leg opening end are reduced. Pressure loss due to turbulence is reduced.
【００４８】次に、図７により、本発明の第７の実施の
形態を説明する。これは第６の実施の形態の変形であっ
て、シュラウドサポートレグ３５では、ポンプデック３
下面に入っている垂直な２箇所のコーナ部３５ａを平面
で面取りした形状となっている点が第６の実施の形態と
異なる。このように平面で面取りした形状にすることで
も、レグ開口端はほぼ流線形であって、流れの縮小が滑
らかになって圧力損失が低減することは、第６の実施の
形態と同様である。なお、この実施の形態のように、平
面で面取りすることは、曲面で面取りするよりも加工が
容易である。Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This is a modification of the sixth embodiment. In the shroud support leg 35, the pump deck 3
The sixth embodiment is different from the sixth embodiment in that two vertical corner portions 35a on the lower surface are chamfered by a plane. Even with such a flat and chamfered shape, the leg opening end is almost streamlined, the flow is smoothly reduced, and the pressure loss is reduced, as in the sixth embodiment. . Note that, as in this embodiment, chamfering with a flat surface is easier to process than chamfering with a curved surface.
【００４９】次に、図８により、本発明の第８の実施の
形態を説明する。この実施の形態は、第５の実施の形態
（図５）の案内板３３と、第６の実施の形態（図６）の
シュラウドサポートレグ３４とを組み合わせたものであ
る。案内板３３の下流端の接線が、シュラウドサポート
レグ３４の曲面による面取り部分の接線と合致するよ
う、滑らかに接続されている。Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a combination of the guide plate 33 of the fifth embodiment (FIG. 5) and the shroud support leg 34 of the sixth embodiment (FIG. 6). The tangent at the downstream end of the guide plate 33 is smoothly connected so as to coincide with the tangent of the chamfered portion of the curved surface of the shroud support leg 34.
【００５０】これらの案内板３３とコーナ部を面取りし
たシュラウドサポートレグ３４の組合せによって、ポン
プ吐出流がレグ開口部８を通過するまでの区間の圧力損
失は、大幅に低減される。By the combination of the guide plate 33 and the shroud support leg 34 having a chamfered corner portion, the pressure loss in the section until the pump discharge flow passes through the leg opening 8 is greatly reduced.
【００５１】次に、図９により、本発明の第９の実施の
形態を説明する。この実施の形態は、第８の実施の形態
の変形であって、第５の実施の形態（図５）の案内板３
３と、第７の実施の形態（図７）のシュラウドサポート
レグ３５とを組み合わせたものである。この実施の形態
によれば、第８の実施の形態と同様の効果がある。Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a modification of the eighth embodiment, and is a modification of the guide plate 3 of the fifth embodiment (FIG. 5).
3 and the shroud support leg 35 of the seventh embodiment (FIG. 7). According to this embodiment, the same effects as in the eighth embodiment can be obtained.
【００５２】次に、図１０により、本発明の第１０の実
施の形態を説明する。一般に、再循環ポンプ２のインペ
ラ１６は、運転時には一定方向に回転するが、その回転
方向の影響で、レグ開口部８を通過する流量に分布が生
じる。すなわち、レグ開口面を、ポンプ取付け中心軸と
原子炉圧力容器１の中心軸を含む仮想分割面５０で分割
した場合、二つの分割開口面のうち、ポンプ回転方向と
流れの方向が一致する側の分割開口面を通過する流量
が、もう一方のポンプ回転方向と流れの方向が逆となる
側の分割開口面を通過する流量よりも大きくなる。Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In general, the impeller 16 of the recirculation pump 2 rotates in a fixed direction during operation, but a distribution occurs in the flow rate passing through the leg opening 8 due to the rotation direction. That is, when the leg opening surface is divided by the virtual division surface 50 including the pump mounting center axis and the center axis of the reactor pressure vessel 1, the side of the two division opening surfaces in which the pump rotation direction and the flow direction coincide with each other. Is larger than the flow rate passing through the other divided opening surface where the flow direction is opposite to the rotational direction of the other pump.
【００５３】このため、かりにレグ開口面の中央を上記
仮想分割面５０に一致させ、二つの分割開口面の面積を
等しくすると、流量の多い方の分割開口面を通る流速の
方が他方の流速よりも速くなり、全体として圧力損失が
大きくなる。本実施の形態は、こうした事情を考慮し
て、全体としての圧力損失低減を図るものである。For this reason, if the center of the leg opening surface is made to coincide with the virtual dividing surface 50 and the areas of the two dividing opening surfaces are made equal, the flow velocity passing through the dividing opening surface with the larger flow rate becomes the other flow velocity. Faster, and the pressure loss is higher overall. The present embodiment is intended to reduce the pressure loss as a whole in consideration of such circumstances.
【００５４】図１０に示した再循環ポンプ２は上部から
見て反時計回りに回転している。したがってレグ開口部
８に流れ込む流量分布としては、ポンプ回転方向の影響
を受けて、図中のポンプ左側のレグ開口面に流れ込む流
量Ｑ１が、同右側レグ開口面に流れ込む流量Ｑ２よりも
大きくなっている。したがって、この流量の分布を考慮
し通過最大流速を低減するために、ポンプ左側のレグ開
口面の面積をＡ１、同右側のレグ開口面の面積をＡ２と
したとき、シュラウドサポートレグ６の位置を、Ａ１／
Ａ２＝Ｑ１／Ｑ２となるように、従来の位置よりも周方
向左側にずらした構造としている。これによって、レグ
開口部８の最大通過流速が低減し、その２乗に比例する
圧力損失を低減できる。The recirculation pump 2 shown in FIG. 10 rotates counterclockwise when viewed from above. As flow distribution flowing into the leg openings 8 Thus, under the influence of pump rotation direction, the flow rate Q 1 which flows into the leg opening of the pump left side in the figure, larger than the flow rate Q 2 to which flow into the right leg opening surface Has become. Therefore, in order to reduce the maximum passing flow velocity in consideration of this flow rate distribution, when the area of the leg opening on the left side of the pump is A 1 and the area of the leg opening on the right side is A 2 , the shroud support leg 6 position, a 1 /
The structure is shifted to the left in the circumferential direction from the conventional position so that A 2 = Q 1 / Q 2 . As a result, the maximum flow velocity through the leg opening 8 is reduced, and the pressure loss proportional to the square of the maximum flow velocity can be reduced.
【００５５】次に、図１１は第１１の実施の形態を示す
もので、第６の実施の形態（図６）のシュラウドサポー
トレグ３４と第１０の実施の形態（図１０）のシュラウ
ドサポートレグ６の配置とを組み合わせたものである。Next, FIG. 11 shows an eleventh embodiment, in which the shroud support leg 34 of the sixth embodiment (FIG. 6) and the shroud support leg of the tenth embodiment (FIG. 10) are used. 6 is combined.
【００５６】また、図１２は第１２の実施の形態を示す
もので、第７の実施の形態（図７）のシュラウドサポー
トレグ３５と第１０の実施の形態（図１０）のシュラウ
ドサポートレグ６の配置とを組み合わせたものである。FIG. 12 shows a twelfth embodiment, in which the shroud support leg 35 of the seventh embodiment (FIG. 7) and the shroud support leg 6 of the tenth embodiment (FIG. 10) are used. This is a combination of the above arrangement.
【００５７】これら第１１および第１２の実施の形態
は、第１０の実施の形態のレグ配置によって流速を低減
した上で、シュラウドサポートレグ３４、３５の面取り
形状によって流れを滑らかに絞ることで、圧力損失低減
効果を一層高めることを図った構造である。In the eleventh and twelfth embodiments, the flow is reduced by the chamfered shapes of the shroud support legs 34 and 35 after the flow velocity is reduced by the leg arrangement of the tenth embodiment. This is a structure in which the effect of reducing pressure loss is further enhanced.
【００５８】さらに、図１３に示す第１３の実施の形態
は、第１１の実施の形態（図１１）のシュラウドサポー
トレグ３４の配置および形状に、第８の実施の形態（図
８）の案内板を組み合わせたものである。Further, the thirteenth embodiment shown in FIG. 13 is different from the eleventh embodiment (FIG. 11) in the arrangement and shape of the shroud support leg 34 according to the eighth embodiment (FIG. 8). It is a combination of boards.
【００５９】この実施の形態によれば、圧力損失の原因
となっている吐出流同士の衝突、混合を排除し、レグ開
口端のエッジにおける流れの剥離に起因する渦損失や流
れの乱れを低減できる上に、レグ開口部を通過する流れ
の最大流速を最小に抑えることによって、大幅な圧力損
失低減効果が得られる。According to this embodiment, the collision and mixing of the discharge streams causing the pressure loss are eliminated, and the vortex loss and the turbulence caused by the flow separation at the edge of the leg opening end are reduced. In addition to minimizing the maximum flow velocity of the flow through the leg opening, a significant pressure loss reduction effect is obtained.
【００６０】なお、第１３の実施の形態の変形として、
第１２の実施の形態（図１２）のシュラウドサポートレ
グ３５の配置および形状を第９の実施の形態（図９）の
案内板と組み合わせることもできる（図示せず）。この
場合も第１３の実施の形態と同様の作用・効果がある。As a modification of the thirteenth embodiment,
The arrangement and shape of the shroud support leg 35 of the twelfth embodiment (FIG. 12) can be combined with the guide plate of the ninth embodiment (FIG. 9) (not shown). In this case, the same operation and effect as those of the thirteenth embodiment can be obtained.
【００６１】以上、この発明の種々の実施の形態を説明
したが、第１〜第４の実施の形態の再循環ポンプ上方部
の構造と、第５〜第１３の実施の形態の再循環ポンプ下
方部の構造との任意の組合せが可能である。Although various embodiments of the present invention have been described above, the structure of the upper part of the recirculation pump according to the first to fourth embodiments and the recirculation pump according to the fifth to thirteenth embodiments are described. Any combination with the structure of the lower part is possible.
【００６２】以上説明した本発明の各実施の形態の圧力
損失低減効果を以下に述べる。まず、第１、第２、第４
の実施の形態（図１、２、４）の再循環流路に適用した
楕円ベルマウス型入口ノズルの圧力損失低減効果を、定
量的に推定した結果を説明する。The pressure loss reducing effect of each embodiment of the present invention described above will be described below. First, first, second, fourth
The results of quantitative estimation of the pressure loss reduction effect of the elliptical bellmouth type inlet nozzle applied to the recirculation flow channel of the embodiment (FIGS. 1, 2 and 4) will be described.
【００６３】ダウンカマ部７から再循環ポンプのインペ
ラ１６に直接流入する従来の流路は、円筒状の入口ノズ
ルに相当し、その吸込み圧損は無次元圧損係数にして
０．５６程度である。これを楕円ベルマウス型入口ノズ
ルにすることによって、その無次元圧損係数を、流入口
が曲面である入口ノズルと同等の０．０６〜０．００５
程度まで低減することができる。The conventional flow path directly flowing from the downcomer section 7 to the impeller 16 of the recirculation pump corresponds to a cylindrical inlet nozzle, and its suction pressure loss is about 0.56 as a dimensionless pressure loss coefficient. By making this an elliptical bell mouth type inlet nozzle, its dimensionless pressure loss coefficient is reduced to 0.06 to 0.005, which is equivalent to that of an inlet nozzle having a curved inlet.
To the extent possible.
【００６４】したがって、本発明の楕円ベルマウス型入
口ノズルを適用した改良型沸騰水型原子炉の再循環流路
の場合、その圧力損失の低減効果は、インペラ部吸込み
口の流速を９ｍ／ｓとすると、おおよそ、以下の通りと
なる。Therefore, in the case of the recirculation flow path of the improved boiling water reactor to which the elliptical bell mouth type inlet nozzle of the present invention is applied, the effect of reducing the pressure loss is as follows: the flow velocity at the impeller inlet is 9 m / s. Then, it is roughly as follows.
【００６５】 (圧力損失低減効果分の水頭：m) ＝(従来の圧力損失水頭：m)−(本発明を適用した場合の圧力損失：m) ＝0.56×(流速：m/s)2／2／(重力加速度：m/s2) −(0.06〜0.005)×(流速：m/s)2／2／(重力加速度：m/s2) ＝2.1〜2.3 m 再循環ポンプ２の全揚程はおよそ４０ｍであるから、そ
の５％程度の低減効果を期待できる。(Head for pressure loss reduction effect: m) = (conventional pressure loss head: m) − (pressure loss when the present invention is applied: m) = 0.56 × (flow rate: m / s) 2 / 2 / (gravitational acceleration: m / s 2) - ( 0.06~0.005) × ( flow rate: m / s) 2/2 / (gravitational acceleration: m / s 2) = 2.1~2.3 m total head of the recirculation pump 2 Is about 40 m, so a reduction effect of about 5% can be expected.
【００６６】次に、本発明の第３、第４の実施の形態
（図３、図４）の再循環流路に適用したベルマウス状の
吸込み形状としたディフューザウェアリングの圧力損失
低減効果を、定量的に推定した結果を以下に述べる。従
来のディフューザウェアリング形状の場合、円筒状の入
口ノズルに相当し、その吸込み圧損は無次元圧損係数に
して０．５６程度である。Next, the pressure loss reducing effect of the bell mouth-shaped suction diffuser wear ring applied to the recirculation flow channel according to the third and fourth embodiments (FIGS. 3 and 4) of the present invention will be described. The results of the quantitative estimation will be described below. In the case of a conventional diffuser wear ring shape, it corresponds to a cylindrical inlet nozzle, and its suction pressure loss is about 0.56 as a dimensionless pressure loss coefficient.
【００６７】本発明のディフューザウェアリング形状の
場合、再循環ポンプのディフューザ径をｄ、ディフュー
ザウェアリングの曲面の曲率半径をｒとすると、従来の
再循環ポンプ２においてはそのディフューザの肉厚から
して、ｒ／ｄの値を最大１／７までとることができるか
ら、この場合の入口ノズルの無次元圧損係数は０．０４
程度とすることができる。In the case of the diffuser wear ring shape of the present invention, assuming that the diffuser diameter of the recirculation pump is d and the radius of curvature of the curved surface of the diffuser wear ring is r, the thickness of the diffuser in the conventional recirculation pump 2 is reduced. Therefore, the value of r / d can be set to a maximum of 1/7, so that the dimensionless pressure loss coefficient of the inlet nozzle in this case is 0.04.
Degree.
【００６８】したがって、本発明のベルマウス状の吸込
み形状としたディフューザウェアリングを適用した改良
型沸騰水型原子炉の再循環流路の場合、その圧力損失の
低減効果は、インペラ部吸込み口の流速を９ｍ／ｓとす
ると、おおよそ、以下の通りとなる。Therefore, in the case of the recirculation flow path of the improved boiling water reactor to which the diffuser wear ring having the bell-mouth-like suction shape of the present invention is applied, the effect of reducing the pressure loss is as follows. Assuming that the flow velocity is 9 m / s, it is roughly as follows.
【００６９】 (圧力損失低減効果分の水頭：m) ＝(従来の圧力損失水頭：m)−(本発明を適用した場合の圧力損失：m) ＝0.56×(流速：m/s)2／2／(重力加速度：m/s2) −0.04×(流速：m/s)2／2／(重力加速度：m/s2) ＝2.1 m 再循環ポンプ２の全揚程はおよそ４０ｍであるから、そ
の５％程度の低減効果を期待できる。(Head of pressure loss reduction effect: m) = (conventional pressure loss head: m) − (pressure loss when the present invention is applied: m) = 0.56 × (flow rate: m / s) 2 / 2 / (gravitational acceleration: m / s 2) -0.04 × ( flow rate: m / s) 2/2 / (gravitational acceleration: m / s 2) from total head of = 2.1 m recirculation pump 2 is about 40m , A reduction effect of about 5% can be expected.
【００７０】また、本発明の第６〜第９の実施の形態
（図６〜図９）および第１１〜第１３の実施の形態（図
１１〜図１３）の再循環流路に適用したコーナ部を面取
りしたシュラウドサポートレグについて、その圧力損失
低減効果を、定量的に推定した結果を以下に述べる。The corners applied to the recirculation flow paths of the sixth to ninth embodiments (FIGS. 6 to 9) and the eleventh to thirteenth embodiments (FIGS. 11 to 13) of the present invention. The results of quantitatively estimating the pressure loss reduction effect of the shroud support leg with a chamfered part are described below.
【００７１】本発明の第６の実施の形態（図６）を適用
したレグ開口部をノズル型絞りとみなす一方、従来のレ
グ開口部をオリフィスとみなすことによって、その圧力
損失低減効果を推定する。The leg opening to which the sixth embodiment (FIG. 6) of the present invention is applied is regarded as a nozzle-type throttle, while the conventional leg opening is regarded as an orifice, thereby estimating the pressure loss reducing effect. .
【００７２】本発明を適用したレグ開口部を絞り比０．
６２のノズル型絞りとみなすと、その無次元圧損係数は
０．３５程度である。一方、従来のレグ開口部を絞り比
０．６２のオリフィスとみなすと、その無次元圧損係数
は１．５程度となる。したがって第６の実施の形態（図
６）に記載の発明による圧力損失の低減効果は、レグ開
口部の平均流速を６ｍ／ｓとすると、おおよそ以下の通
りとなる。The leg opening to which the present invention is applied has an aperture ratio of 0.
Considering the nozzle type throttle of 62, the dimensionless pressure loss coefficient is about 0.35. On the other hand, if the conventional leg opening is regarded as an orifice having a throttle ratio of 0.62, the dimensionless pressure loss coefficient is about 1.5. Therefore, the effect of reducing the pressure loss according to the invention described in the sixth embodiment (FIG. 6) is approximately as follows when the average flow velocity at the leg opening is 6 m / s.
【００７３】 (圧力損失低減効果分の水頭：m) ＝(従来の圧力損失水頭：m)−(本発明を適用した場合の圧力損失：m) ＝1.5×(流速：m/s)2／2／(重力加速度：m/s2) −0.35×(流速：m/s)2／2／(重力加速度：m/s2) ＝2.1 m 再循環ポンプ２の全揚程はおよそ４０ｍであるから、そ
の５％程度の低減効果を期待できる。以上の圧力損失低
減効果の推定結果をもとに、本発明の効果をまとめると
以下の通りとなる。(Head for pressure loss reduction effect: m) = (conventional pressure loss head: m) − (pressure loss when the present invention is applied: m) = 1.5 × (flow rate: m / s) 2 / 2 / (gravitational acceleration: m / s 2) -0.35 × ( flow rate: m / s) 2/2 / (gravitational acceleration: m / s 2) from total head of = 2.1 m recirculation pump 2 is about 40m , A reduction effect of about 5% can be expected. The effects of the present invention are summarized as follows based on the above estimation results of the pressure loss reduction effect.
【００７４】本発明の第１の実施の形態（図１）の楕円
ベルマウス型入口ノズル、第３の実施の形態（図３）の
ベルマウス形状のディフューザウェアリングおよびそれ
らの組合せによって、再循環ポンプ吸込み側の再循環流
路の圧力損失を水頭にして２ｍ以上低減することが可能
である。Recirculation is achieved by the elliptical bellmouth type inlet nozzle of the first embodiment (FIG. 1), the bellmouth-shaped diffuser wear ring of the third embodiment (FIG. 3) and combinations thereof. The pressure loss in the recirculation flow path on the pump suction side can be reduced by 2 m or more with respect to the water head.
【００７５】一方、第５の実施の形態（図５）の案内
板、第６または第７の実施の形態（図６、図７）の面取
りされたシュラウドサポートレグ、第１０の実施の形態
（図１０）のシュラウドサポートレグの配置、およびそ
れらの組合せによって、再循環ポンプ吐出側の再循環流
路の圧力損失もまた、水頭にして２ｍ以上低減すること
が可能である。On the other hand, the guide plate of the fifth embodiment (FIG. 5), the beveled shroud support leg of the sixth or seventh embodiment (FIGS. 6 and 7), and the tenth embodiment (FIG. 5). With the arrangement of the shroud support legs in FIG. 10) and their combination, the pressure loss in the recirculation flow path on the discharge side of the recirculation pump can also be reduced by 2 m or more in terms of the water head.
【００７６】[0076]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
再循環ポンプの吸込み側または吐出側の再循環流路の圧
力損失を低減することで、再循環ポンプに要求される揚
程を低減することが可能であり、それに応じて再循環ポ
ンプへの電力供給量を低減することができる。さらに改
良型沸騰水型原子炉を発展させて高出力化を図る場合、
再循環流量の増加を伴うため、その圧力損失低減効果
は、より一層増大する。As described above, according to the present invention,
By reducing the pressure loss in the recirculation flow path on the suction side or the discharge side of the recirculation pump, it is possible to reduce the head required for the recirculation pump, and to supply power to the recirculation pump accordingly. The amount can be reduced. In order to increase the output by developing an improved boiling water reactor,
Since the recirculation flow rate is increased, the effect of reducing the pressure loss is further increased.
【図１】本発明に係る沸騰水型原子炉の第１の実施の形
態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付け部
付近の部分的平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＢ−Ｂ線矢
視断面図。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 1 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. 1 (b) is a diagram. FIG. 3A is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図２】本発明に係る沸騰水型原子炉の第２の実施の形
態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付け部
付近の部分的平面図、図（ｂ）は、ポンプデックの上方
については図（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図、ポンプデッ
クの下方についてはシュラウドおよびシュラウドサポー
トレグの内側から外側を見た立面図。FIG. 2 is a view showing a second embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 2 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 7A for an upper part of the pump deck, and an elevational view of the shroud and the shroud support leg viewed from the inside to the lower part of the pump deck.
【図３】本発明に係る沸騰水型原子炉の第３の実施の形
態の再循環ポンプ吸込み口付近の部分拡大縦断面図。FIG. 3 is a partially enlarged longitudinal sectional view near a recirculation pump suction port of a third embodiment of the boiling water reactor according to the present invention.
【図４】本発明に係る沸騰水型原子炉の第４の実施の形
態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付け部
付近の部分的平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＢ−Ｂ線矢
視断面図。FIG. 4 is a view showing a fourth embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 4 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. FIG. 3A is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図５】本発明に係る沸騰水型原子炉の第５の実施の形
態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付け部
付近の部分的平面図、図（ｂ）はシュラウドおよびシュ
ラウドサポートレグの内側から外側を見た立面図。FIG. 5 is a view showing a fifth embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 5 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. FIG. 2 is an elevation view of the shroud support leg as viewed from the inside to the outside.
【図６】本発明に係る沸騰水型原子炉の第６の実施の形
態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付け部
付近の部分的平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＢ部拡大
図、図（ｃ）は図（ｂ）のＣ−Ｃ線矢視断面図。FIG. 6 is a view showing a sixth embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 6 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. (A) is an enlarged view of a portion B, and (c) is a cross-sectional view taken along line CC in (b) of FIG.
【図７】本発明に係る沸騰水型原子炉の第７の実施の形
態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付け部
付近の部分的平面図、図（ｂ）は図（ａ）のＢ部拡大
図、図（ｃ）は図（ｂ）のＣ−Ｃ線矢視断面図。FIG. 7 is a view showing a seventh embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 7 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. (A) is an enlarged view of a portion B, and (c) is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. (B).
【図８】本発明に係る沸騰水型原子炉の第８の実施の形
態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付け部
付近の部分的平面図、図（ｂ）はシュラウドおよびシュ
ラウドサポートレグの内側から外側を見た立面図。FIG. 8 is a view showing an eighth embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 8 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. 8 (b) is a shroud. FIG. 2 is an elevation view of the shroud support leg as viewed from the inside to the outside.
【図９】本発明に係る沸騰水型原子炉の第９の実施の形
態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付け部
付近の部分的平面図、図（ｂ）はシュラウドおよびシュ
ラウドサポートレグの内側から外側を見た立面図。9 is a view showing a ninth embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 9 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. 9 (b) is a shroud. FIG. 2 is an elevation view of the shroud support leg as viewed from the inside to the outside.
【図１０】本発明に係る沸騰水型原子炉の第１０の実施
の形態を示す図であって、図（ａ）はシュラウドおよび
シュラウドサポートレグの内側から外側を見た立面図。FIG. 10 is a view showing a tenth embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 10 (a) is an elevational view of the shroud and the shroud support leg as viewed from inside to outside.
【図１１】本発明に係る沸騰水型原子炉の第１１の実施
の形態を示す図であって、図（ａ）はシュラウドおよび
シュラウドサポートレグの内側から外側を見た立面図。FIG. 11 is a diagram showing an eleventh embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 11 (a) is an elevational view of the shroud and the shroud support leg as viewed from the inside to the outside.
【図１２】本発明に係る沸騰水型原子炉の第１２の実施
の形態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付
け部付近の部分的平面図、図（ｂ）はシュラウドおよび
シュラウドサポートレグの内側から外側を見た立面図。FIG. 12 is a view showing a twelfth embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 12 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. 12 (b) is a shroud; FIG. 2 is an elevation view of the shroud support leg as viewed from the inside to the outside.
【図１３】本発明に係る沸騰水型原子炉の第１３の実施
の形態を示す図であって、図（ａ）は再循環ポンプ取付
け部付近の部分的平面図、図（ｂ）はシュラウドおよび
シュラウドサポートレグの内側から外側を見た立面図。FIG. 13 is a diagram showing a thirteenth embodiment of the boiling water reactor according to the present invention, wherein FIG. 13 (a) is a partial plan view near a recirculation pump mounting portion, and FIG. 13 (b) is a shroud. FIG. 2 is an elevation view of the shroud support leg as viewed from the inside to the outside.
【図１４】従来の原子炉内蔵型再循環ポンプ周辺を示す
部分切欠斜視断面図。FIG. 14 is a partially cutaway perspective sectional view showing the vicinity of a conventional recirculation pump with a built-in nuclear reactor.
１…原子炉圧力容器、２…原子炉内蔵型再循環ポンプ、
３…ポンプデック、５…シュラウド、６…シュラウドサ
ポートレグ、７…ダウンカマ部、８…レグ開口部、９…
下部プレナム、１５…ポンプシャフト、１６…インペ
ラ、１８…ディフューザ、１９…ディフューザウェアリ
ング、２０…原子炉圧力容器底部、２２…入口ノズル、
２３…入口ノズルの円管部、２４…フランジ部、２５…
ベルマウス部、２５ａ…ベルマウス部上端、２６…静圧
孔、２７…二重円管型導圧管、２８…圧力孔、２９…差
圧計、３０…ディフューザウェアリング、３１…ボルト
穴、３２…六角穴付きボルト、３３…案内板、３４…シ
ュラウドサポートレグ、３４ａ…コーナ部、３５…シュ
ラウドサポートレグ、３５ａ…コーナ部、５０…仮想分
割面。1. Reactor pressure vessel, 2. Reactor built-in recirculation pump,
3: Pump deck, 5: Shroud, 6: Shroud support leg, 7: Downcomer, 8: Leg opening, 9 ...
Lower plenum, 15 pump shaft, 16 impeller, 18 diffuser, 19 diffuser wear ring, 20 bottom of reactor pressure vessel, 22 inlet nozzle,
23 ... Circular tube part of inlet nozzle, 24 ... Flange part, 25 ...
Bell mouth part, 25a ... Bell mouth part upper end, 26 ... Static pressure hole, 27 ... Double circular tube type impulse tube, 28 ... Pressure hole, 29 ... Differential pressure gauge, 30 ... Diffuser wear ring, 31 ... Bolt hole, 32 ... Hexagon socket head bolt, 33 guide plate, 34 shroud support leg, 34a corner, 35 shroud support leg, 35a corner, 50 virtual division surface.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 登 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 萩原 剛 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 蛭川 厚治 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 山田 勝己 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 近藤 隆久 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 2G075 AA04 BA03 CA14 CA40 DA05 FA03 FC15 GA21 3H034 AA01 AA19 BB01 BB07 BB08 BB12 CC03 DD02 DD12 EE18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Noboru Saito 8th Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Tsuyoshi Hagiwara 8-8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Atsuji Hirukawa 8th, Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Katsumi Yamada 8-8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba Corporation Inside Yokohama Office (72) Inventor Takahisa Kondo 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term (reference) 2G075 AA04 BA03 CA14 CA40 DA05 FA03 FC15 GA21 3H034 AA01 AA19 BB01 BB07 BB08 CC03 DD02 DD12 EE18
Claims (10)
形の圧力容器と、この圧力容器内に圧力容器とほぼ同軸
に配置されたほぼ円筒形のシュラウドと、前記圧力容器
とシュラウドとに挟まれた環状のダウンカマ部の底部を
形成するポンプデックと、このポンプデックを貫通して
複数台並列されて、前記ダウンカマ部の水を前記ポンプ
デックの下方へ送る再循環ポンプと、を有する沸騰水型
原子炉において、 前記再循環ポンプの上方に、流路面積が滑らかに変化し
て前記再循環ポンプの吸込み側に接続する先細ノズルが
配置されており、この先細ノズルの入口部は前記ダウン
カマ部の周方向に沿って長い扁平であること、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。1. A pressure vessel having a substantially cylindrical shape disposed substantially vertically on an axis, a substantially cylindrical shroud disposed substantially coaxially with the pressure vessel in the pressure vessel, and a pressure vessel and a shroud. Boiling comprising: a pump deck forming the bottom of a sandwiched annular downcomer portion; and a recirculation pump that is arranged in parallel through the pump deck and sends water of the downcomer portion below the pump deck. In the water reactor, a tapered nozzle having a flow path area that smoothly changes and is connected to a suction side of the recirculation pump is disposed above the recirculation pump, and an inlet of the tapered nozzle is provided with the downcomer. A boiling water reactor with a built-in pump, characterized by being flat and long along the circumferential direction of the section.
て、 前記再循環ポンプの吸込み側の流路断面は円形であっ
て、前記先細ノズルは、入口部では楕円形であり、出口
部では前記再循環ポンプの吸込み側流路断面とほぼ等し
い大きさの円形であること、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。2. The boiling water reactor according to claim 1, wherein a cross section of a passage on a suction side of the recirculation pump is circular, the tapered nozzle has an elliptical shape at an inlet portion, and an outlet portion. In the boiling water reactor with a built-in pump, the circular shape is substantially the same as the cross section of the suction side flow path of the recirculation pump.
炉において、 前記先細ノズルの下部は断面積が一定の円管部になって
おり、この円管部内の静圧を測定するための導圧管を有
し、この静圧の測定を用いて円管部の流量の計測が可能
になっていること、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。3. The boiling water reactor according to claim 1, wherein a lower portion of the tapered nozzle is a circular tube having a constant cross-sectional area, and the static pressure in the circular tube is measured. A boiling water reactor with a built-in pump, characterized in that it has a pressure guiding tube, and that the flow rate of the circular tube portion can be measured using the measurement of the static pressure.
形の圧力容器と、この圧力容器内に圧力容器とほぼ同軸
に配置されたほぼ円筒形のシュラウドと、前記圧力容器
とシュラウドとに挟まれた環状のダウンカマ部の底部を
形成するポンプデックと、このポンプデックを貫通して
複数台並列されて、前記ダウンカマ部の水を前記ポンプ
デックの下方へ送る再循環ポンプと、を有する沸騰水型
原子炉において、 前記再循環ポンプは、鉛直な軸の周りに回転するインペ
ラと、このインペラの周囲に配置されて静止している着
脱可能な環状のディフューザウェアリングとを有し、こ
のディフューザウェアリングの上端は前記インペラの上
端よりも上方にあって、ディフューザウェアリングの上
部内壁が下方に向かって滑らかに先細になっているこ
と、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。4. A pressure vessel having a substantially cylindrical shape disposed substantially vertically on an axis, a substantially cylindrical shroud disposed substantially coaxially with the pressure vessel in the pressure vessel, and a pressure vessel and the shroud. Boiling comprising: a pump deck forming the bottom of a sandwiched annular downcomer portion; and a recirculation pump that is arranged in parallel through the pump deck and sends water of the downcomer portion below the pump deck. In a water reactor, the recirculation pump includes an impeller rotating about a vertical axis, and a detachable annular diffuser wear ring disposed around the impeller and stationary. The upper end of the wear ring is above the upper end of the impeller, and the upper inner wall of the diffuser wear ring is smoothly tapered downward. Pump boiling water reactor, wherein the.
原子炉において、 前記再循環ポンプは、鉛直な軸の周りに回転するインペ
ラと、このインペラの周囲に配置されて静止している着
脱可能な環状のディフューザウェアリングとを有し、こ
のディフューザウェアリングの上端は前記インペラの上
端よりも上方にあって、ディフューザウェアリングの上
部内壁が下方に向かって滑らかに先細になっているこ
と、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。5. The boiling water reactor according to claim 1, 2 or 3, wherein the recirculation pump is an impeller rotating around a vertical axis, and is disposed around the impeller and is stationary. A removable annular diffuser wear ring, wherein the upper end of the diffuser wear ring is above the upper end of the impeller, and the upper inner wall of the diffuser wear ring smoothly tapers downward. A boiling water reactor with a built-in pump.
形の圧力容器と、この圧力容器内に圧力容器とほぼ同軸
に配置されたほぼ円筒形のシュラウドと、前記圧力容器
とシュラウドとに挟まれた環状のダウンカマ部の底部を
形成するポンプデックと、このポンプデックを貫通して
複数台並列されて、前記ダウンカマ部の水を前記ポンプ
デックの下方へ送る再循環ポンプと、前記ポンプデック
の下方で前記シュラウドの下部を前記圧力容器の底部か
ら支持するシュラウドサポートレグと、を有する沸騰水
型原子炉において、 前記シュラウドサポートレグには、前記複数の再循環ポ
ンプに対応して前記圧力容器の周方向に並列された複数
の開口部があり、 前記再循環ポンプそれぞれからの吐出流を個別に前記対
応する開口部に滑らかに導く案内板を有すること、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。6. A pressure vessel having a substantially cylindrical shape disposed substantially vertically on an axis, a substantially cylindrical shroud disposed substantially coaxially with the pressure vessel in the pressure vessel, and a pressure vessel and the shroud. A pump deck that forms the bottom of the sandwiched annular downcomer section, a recirculation pump that penetrates through the pump deck and is arranged in parallel to send the water of the downcomer section below the pump deck; and the pump deck. A shroud support leg for supporting the lower part of the shroud from the bottom of the pressure vessel below the shroud support leg. A plurality of openings arranged in the circumferential direction of the guide plate, and a guide plate for smoothly guiding the discharge flows from the respective recirculation pumps to the corresponding openings individually. Pump boiling water reactor it is characterized with.
形の圧力容器と、この圧力容器内に圧力容器とほぼ同軸
に配置されたほぼ円筒形のシュラウドと、前記圧力容器
とシュラウドとに挟まれた環状のダウンカマ部の底部を
形成するポンプデックと、このポンプデックを貫通して
複数台並列されて、前記ダウンカマ部の水を前記ポンプ
デックの下方へ送る再循環ポンプと、前記ポンプデック
の下方で前記シュラウドの下端部を前記圧力容器の底部
に対して支持するシュラウドサポートレグと、を有する
沸騰水型原子炉において、 前記シュラウドサポートレグには、前記圧力容器の周方
向に並列された複数の開口部があり、前記再循環ポンプ
からの吐出流が前記開口部を滑らかに通り抜けるよう
に、前記開口部付近が流線形にできていること、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。7. A pressure vessel having a substantially cylindrical shape disposed substantially vertically on an axis thereof, a substantially cylindrical shroud disposed substantially coaxially with the pressure vessel in the pressure vessel, and a pressure vessel and the shroud. A pump deck that forms the bottom of the sandwiched annular downcomer section, a recirculation pump that penetrates through the pump deck and is arranged in parallel to send the water of the downcomer section below the pump deck; and the pump deck. A shroud support leg for supporting the lower end of the shroud below the bottom of the pressure vessel below the shroud support leg, wherein the shroud support leg is arranged in a circumferential direction of the pressure vessel. There are a plurality of openings, so that the discharge flow from the recirculation pump smoothly flows through the openings, the vicinity of the openings is streamlined, Pump boiling water reactor, wherein.
騰水型原子炉において、 前記シュラウドサポートレグには、前記圧力容器の周方
向に並列された複数の開口部があり、前記再循環ポンプ
からの吐出流が前記開口部を滑らかに通り抜けるよう
に、前記開口部付近が流線形にできていること、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。8. The boiling water reactor according to claim 1, wherein the shroud support leg has a plurality of openings arranged in a circumferential direction of the pressure vessel, and the recirculation is performed. A boiling water reactor with a built-in pump, characterized in that the vicinity of the opening is streamlined so that the discharge flow from the pump passes through the opening smoothly.
形の圧力容器と、この圧力容器内に圧力容器とほぼ同軸
に配置されたほぼ円筒形のシュラウドと、前記圧力容器
とシュラウドとに挟まれた環状のダウンカマ部の底部を
形成するポンプデックと、このポンプデックを貫通して
複数台並列されて、前記ダウンカマ部の水を前記ポンプ
デックの下方へ送る再循環ポンプと、前記ポンプデック
の下方で前記シュラウドの下端部を前記圧力容器の底部
に対して支持するシュラウドサポートレグと、を有する
沸騰水型原子炉において、 前記シュラウドサポートレグには、前記複数の再循環ポ
ンプに対応して複数の開口部があり、その開口部が前記
再循環ポンプそれぞれの吐出部下方の前記圧力容器半径
方向内側部近くに配置され、前記開口部の中心が、前記
再循環ポンプの吐出側の流速分布の前記圧力容器周方向
の偏りを考慮して、流速の速い方に前記圧力容器周方向
にずれた位置にあること、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。9. A pressure vessel having a substantially cylindrical shape disposed substantially perpendicular to an axis, a substantially cylindrical shroud disposed substantially coaxially with the pressure vessel in the pressure vessel, and a pressure vessel and the shroud. A pump deck that forms the bottom of the sandwiched annular downcomer section, a recirculation pump that is arranged in parallel through the pump deck and sends the water of the downcomer section below the pump deck; and the pump deck. A shroud support leg for supporting the lower end of the shroud below the bottom of the pressure vessel below the shroud support leg. There are a plurality of openings, the openings being located near the radially inner side of the pressure vessel below the discharge section of each of the recirculation pumps, the center of the opening being Taking into consideration the circumferential deviation of the flow velocity distribution on the discharge side of the recirculation pump in the circumferential direction of the pressure vessel, being located at a position shifted in the circumferential direction of the pressure vessel toward a higher flow velocity, Type reactor.
沸騰水型原子炉において、 前記シュラウドサポートレグには、前記複数の再循環ポ
ンプに対応して複数の開口部があり、その開口部が前記
再循環ポンプそれぞれの吐出部下方の前記圧力容器半径
方向内側部近くに配置され、前記開口部の中心が、前記
再循環ポンプの吐出側の流速分布の前記圧力容器周方向
の偏りを考慮して、流速の速い方に前記圧力容器周方向
にずれた位置にあること、 を特徴とするポンプ内蔵沸騰水型原子炉。10. The boiling water reactor according to claim 1, wherein the shroud support leg has a plurality of openings corresponding to the plurality of recirculation pumps. Are disposed near the radially inner side of the pressure vessel below the discharge section of each of the recirculation pumps, and the center of the opening is determined in consideration of the deviation of the flow velocity distribution on the discharge side of the recirculation pump in the pressure vessel circumferential direction. A boiling water reactor with a built-in pump, wherein the boiling water reactor is located at a position shifted in a circumferential direction of the pressure vessel in a direction of a higher flow velocity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001167766A JP2002357689A (en) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | Boiling water reactor with built-in pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001167766A JP2002357689A (en) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | Boiling water reactor with built-in pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002357689A true JP2002357689A (en) | 2002-12-13 |
Family
ID=19010105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001167766A Pending JP2002357689A (en) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | Boiling water reactor with built-in pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002357689A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108071597A (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-25 | 清华大学 | Power combination liquid delivery pump |
-
2001
- 2001-06-04 JP JP2001167766A patent/JP2002357689A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108071597A (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-25 | 清华大学 | Power combination liquid delivery pump |
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