JP2006003232A - Pressurized reactor and cooling method of pressurized reactor - Google Patents

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Naotaka Uchimichi
直孝 打道
Tadahiko Suzuta
忠彦 鈴田
Tatsuo Ishiguro
達男 石黒
Yoshiyuki Kondo
喜之 近藤
Kazunori Inoue
和典 井上
Seiji Arita
誠二 有田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize core cooling. <P>SOLUTION: A steam generator 1 is formed from a vessel body 3, many U-tubes 11 arranged in the vessel body 3, and liquid chambers 5, 6 arranged below the U-tubes 11 in the vessel body 3. The liquid chambers 5, 6 are constituted of a high-temperature side liquid chamber 5 and a low-temperature side liquid chamber 6. The steam generator 1 is equipped with a cooling acceleration portion for accelerating cooling of a cooling liquid inside a reaction vessel 2 in order to suppress siphon break at U-shaped parts 14 of the U-tubes 11. The siphon break can be suppressed by cooling acceleration, to thereby stabilize core cooling. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、加圧型反応炉、及び、加圧型反応炉の冷却方法に関する。   The present invention relates to a pressurized reactor and a cooling method for the pressurized reactor.

経済の高度成長とともに、多様な形態のエネルギー供給が求められている。電気エネルギーは、風力発電装置、太陽光発電装置、火力発電装置、原子力発電装置により供給されている。これらの諸装置には、更に高効率化が求められている。次世代型原子炉、特に、次世代型加圧軽水炉には、より高性能である炉心冷却が求められる。そのような炉心冷却として、蒸気発生器を用いることにより高圧注入ポンプを不要化する冷却技術の開発が提案されて知られている。溶出する非凝縮性ガスの気相は、蒸気発生器のU字管部位の液相の自然循環を劣化させる。冷却効率を低下させるそのような劣化を抑制するための一般的な技術としては、気相分離が知られている。冷却効率の向上の技術としては、伝熱管の管内面の面積を増加させることが特許文献1で知られている。   With high economic growth, various forms of energy supply are required. Electrical energy is supplied by wind power generators, solar power generators, thermal power generators, and nuclear power generators. These devices are required to have higher efficiency. Next-generation nuclear reactors, particularly next-generation pressurized light water reactors, require core cooling with higher performance. As such core cooling, development of a cooling technique that eliminates the need for a high-pressure injection pump by using a steam generator has been proposed and known. The gas phase of the eluting non-condensable gas degrades the natural circulation of the liquid phase at the U-tube part of the steam generator. Gas phase separation is known as a general technique for suppressing such deterioration that lowers the cooling efficiency. As a technique for improving the cooling efficiency, it is known in Patent Document 1 to increase the area of the inner surface of the heat transfer tube.

蒸気発生器の冷却効率の向上により炉心冷却の概念を確立することが求められる。その確立のためには、出力効率を向上させるために冷却効率を高めて、炉心冷却を安定化することが重要である。   It is required to establish the concept of core cooling by improving the cooling efficiency of the steam generator. In order to establish this, it is important to stabilize the core cooling by increasing the cooling efficiency in order to improve the power efficiency.

特開平8−136177号JP-A-8-136177

本発明の課題は、炉心冷却を安定化する加圧型反応炉、及び、加圧型反応炉の冷却方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a pressurized reactor for stabilizing core cooling and a cooling method for the pressurized reactor.

本発明による加圧型反応炉は、反応容器(2)と、蒸気発生器(1)と、反応容器(2)と蒸気発生器(1)とを接続するレグ(8,9)とから構成されている。蒸気発生器(1)は、容器本体(3)と、容器本体(3)の中に配置される多数のU字管(11)と、容器本体(3)の中でU字管(11)より下方に配置される液室(5,6)と、その他の機器から形成されている。液室(5,6)は、高温側液室(5)と、低温側液室(6)と、その他の機器から構成されている。レグ(8,9)は、反応容器(2)の中の冷却液を高温側液室(5)に接続する高温側レグ(8)と、低温側液室(6)の冷却液を反応容器(2)の中に循環的に戻す低温側レグ(9)と、その他の機器から形成されている。蒸気発生器(1)は、U字管(11)のU字部分(14)のサイフォンブレークを抑制するために反応容器(2)の内部の冷却液の冷却を促進する冷却促進部位を備えている。   The pressurized reactor according to the present invention comprises a reaction vessel (2), a steam generator (1), and legs (8, 9) connecting the reaction vessel (2) and the steam generator (1). ing. The steam generator (1) includes a container body (3), a number of U-tubes (11) disposed in the container body (3), and a U-shaped tube (11) in the container body (3). The liquid chamber (5, 6) disposed below and other devices are formed. The liquid chamber (5, 6) includes a high temperature side liquid chamber (5), a low temperature side liquid chamber (6), and other devices. The legs (8, 9) are composed of a high temperature side leg (8) for connecting the cooling liquid in the reaction vessel (2) to the high temperature side liquid chamber (5) and the low temperature side liquid chamber (6). (2) It is formed from the low temperature side leg (9) which returns circularly and other equipment. The steam generator (1) includes a cooling promotion portion that promotes cooling of the coolant inside the reaction vessel (2) in order to suppress siphon breaks in the U-shaped portion (14) of the U-shaped tube (11). Yes.

炉心を含む反応容器の冷却は、熱エネルギー取り出しのサイクルを制御するために極めて重要である。反応容器の冷却の制御の安定は、蒸気発生器の冷却効率の向上により実現されている。冷却促進部位は、蒸気発生器の中の二次系熱交換の熱交換率の向上による出力アップのために設けられているのではなく、蒸気発生器の中の熱流れの安定化の結果として、炉心冷却を安定化するために設けられている。蒸気発生器の熱交換は、U字管により行われる。冷却促進部位は、U字管のU字部分のサイフォンブレークを抑制し又はそれを制御する部位である。サイフォンブレークを抑制することは、U字管内流れを含む冷却液の円滑な循環流れの安定化の重要な要因である。そのような安定化は、サイフォンブレークを抑制する。このように、サイフォンブレークの抑制と循環流れの安定化は、互いに、原因と結果の関係を有している。サイフォンブレークの抑制は、循環流れの安定化の原因であり、同時に、それの結果である。   Cooling of the reaction vessel including the core is extremely important for controlling the heat energy extraction cycle. Stabilization of the cooling control of the reaction vessel is realized by improving the cooling efficiency of the steam generator. The cooling promotion part is not provided to increase the output by improving the heat exchange rate of the secondary heat exchange in the steam generator, but as a result of stabilization of the heat flow in the steam generator. , Provided to stabilize core cooling. Heat exchange of the steam generator is performed by a U-shaped tube. The cooling promotion portion is a portion that suppresses or controls siphon breaks in the U-shaped portion of the U-shaped tube. Suppressing the siphon break is an important factor in stabilizing the smooth circulation flow of the coolant including the flow in the U-shaped tube. Such stabilization suppresses siphon breaks. Thus, suppression of siphon break and stabilization of the circulation flow have a cause-effect relationship with each other. The suppression of siphon break is the cause of the stabilization of the circulation flow and at the same time the result.

冷却促進部位は、U字管(11)に形成されるフィン(17)として形成される。このようなフィン(17)を新たに形成することは、出力アップのためではない。U字管による冷却性能の向上により、サイフォンブレークが発生した場合に必要な冷却能力を確保することができる。   The cooling promotion portion is formed as a fin (17) formed in the U-shaped tube (11). The formation of such a fin (17) is not for increasing the output. By improving the cooling performance by the U-shaped tube, it is possible to ensure the cooling capacity required when a siphon break occurs.

U字管(11)は、高温側液室(5)の中で開口する高温側直管部分(12)と、低温側液室(6)の中で開口する低温側直管部分(13)と、高温側直管部分(12)と低温側直管部分(13)を接続するU字部分(14)とから形成されている。フィン(17)は低温側直管部分(13)に形成されている。このような非対称なフィン配置は、熱流束分布を均一化する。低温側直管部分(13)の熱交換性能を向上させることは賢明である。フィン(17)をU字部分(14)に形成することは困難であるが、低温側直管部分(13)に形成することは容易である。   The U-shaped pipe (11) includes a high temperature side straight pipe portion (12) opened in the high temperature side liquid chamber (5) and a low temperature side straight pipe portion (13) opened in the low temperature side liquid chamber (6). And a U-shaped portion (14) connecting the high temperature side straight pipe portion (12) and the low temperature side straight pipe portion (13). The fin (17) is formed in the low temperature side straight pipe portion (13). Such an asymmetrical fin arrangement makes the heat flux distribution uniform. It is wise to improve the heat exchange performance of the low temperature side straight pipe section (13). Although it is difficult to form the fin (17) in the U-shaped part (14), it is easy to form it in the low temperature side straight pipe part (13).

フィン(17)の表面は冷却液の流れに平行に形成されていることは、圧損の増大を抑制することができる点で好ましい。圧損の低減は、流れの安定化に寄与する。フィンがU字管の内面側に形成されることは、U字管を支持する管板(15)の穴開け加工を容易にする。フィンが螺旋状に形成されることは、気泡を微細化することと気泡を中心側に集めることの両面で効果的であり、サイフォンブレークを相乗的に抑制することができる。   It is preferable that the surface of the fin (17) is formed in parallel with the flow of the cooling liquid from the viewpoint of suppressing an increase in pressure loss. Reduction of pressure loss contributes to flow stabilization. Forming the fin on the inner surface side of the U-shaped tube facilitates drilling of the tube plate (15) that supports the U-shaped tube. The formation of the fins in a spiral shape is effective in both reducing the bubbles and collecting the bubbles on the center side, and can synergistically suppress siphon breaks.

U字管(11)は、高温側液室(5)の中で開口する高温側直管部分(12)と、低温側液室(6)の中で開口する低温側直管部分(13)と、高温側直管部分(12)と低温側直管部分(13)を接続するU字部分(14)とから形成されていて、冷却促進部位は、低温側直管部分(13)の外側面に形成され、その外側面は熱伝達係数を高くする粗面に形成されている。蒸気発生効率が向上し、二次側の熱流束分布が均一化して、熱流れがより安定化する。   The U-shaped pipe (11) includes a high temperature side straight pipe portion (12) opened in the high temperature side liquid chamber (5) and a low temperature side straight pipe portion (13) opened in the low temperature side liquid chamber (6). And a U-shaped portion (14) connecting the high temperature side straight pipe portion (12) and the low temperature side straight pipe portion (13), and the cooling promoting portion is located outside the low temperature side straight pipe portion (13). It is formed on the side surface, and its outer surface is formed into a rough surface that increases the heat transfer coefficient. Steam generation efficiency is improved, the heat flux distribution on the secondary side is made uniform, and the heat flow is further stabilized.

蒸気発生器(1−1,2)は複数基が設けられる。2基〜4基の程度が普通である。U字管(11)は、曲率半径がより大きい大曲率半径管(11−out)と、U字部分の曲率半径がより小さい小曲率半径管(11−in)とを含んでいる。この場合には、冷却促進部位は高温側液室(5)の液室構造として形成される。その液室構造は、大曲率半径管(11−out)が連通する第1高温側液室(5−A)と、小曲率半径管が連通する第2高温側液室(5−B)と、第1高温側液室(5−A)と第2高温側液室(5−B)とを分離する分離板(23)とから形成されている。第1高温側液室(5−A)は分離板(23)の下方部位を介して第2高温側液室(5−B)に連通し、且つ、高温側レグ(8)の出口は第1高温側液室(5−A)に位置づけられている。   A plurality of steam generators (1-1, 2) are provided. A degree of 2 to 4 is common. The U-shaped pipe (11) includes a large-curvature radius pipe (11-out) having a larger curvature radius and a small-curvature radius pipe (11-in) having a smaller curvature radius at the U-shaped portion. In this case, the cooling promoting portion is formed as a liquid chamber structure of the high temperature side liquid chamber (5). The liquid chamber structure includes a first high temperature side liquid chamber (5-A) that communicates with the large curvature radius pipe (11-out), and a second high temperature side liquid chamber (5-B) that communicates with the small curvature radius pipe. And a separation plate (23) for separating the first high temperature side liquid chamber (5-A) and the second high temperature side liquid chamber (5-B). The first high temperature side liquid chamber (5-A) communicates with the second high temperature side liquid chamber (5-B) through the lower part of the separation plate (23), and the outlet of the high temperature side leg (8) is the first. 1 It is positioned in the high temperature side liquid chamber (5-A).

非凝縮性ガス気泡は、大曲率半径管(11−out)に優先的に(選択的に)誘導され、小曲率半径管(11−in)の中のサイフォンブレークが有効に抑制される。複数の蒸気発生器(1)の小曲率半径管(11−in)の冷却性能は、十分に大きいように設計されているので、大曲率半径管(11−out)を積極的に犠牲にすることにより、全体のサイフォンブレークを安定的に回避することができる。   The non-condensable gas bubbles are preferentially (selectively) guided to the large curvature radius tube (11-out), and siphon breaks in the small curvature radius tube (11-in) are effectively suppressed. The cooling performance of the small curvature radius tube (11-in) of the plurality of steam generators (1) is designed to be sufficiently large, so the large curvature radius tube (11-out) is actively sacrificed. Thus, the entire siphon break can be stably avoided.

冷却促進部位は、大曲率半径管(11−out)と小曲率半径管(11−in)の配置構造として形成される。大曲率半径管(11−out)が高温側液室(5)で開口する第1開口部位の高さ位置は、小曲率半径管(11−in)が高温側液室(5)で開口する第2開口部位の高さ位置より高い位置に設定されている。非凝縮性ガス気泡は、選択的に大曲率半径管(11−out)に導入される。   The cooling promotion part is formed as an arrangement structure of a large curvature radius tube (11-out) and a small curvature radius tube (11-in). As for the height position of the first opening portion where the large curvature radius pipe (11-out) opens in the high temperature side liquid chamber (5), the small curvature radius pipe (11-in) opens in the high temperature side liquid chamber (5). It is set to a position higher than the height position of the second opening part. Non-condensable gas bubbles are selectively introduced into the large radius of curvature tube (11-out).

高温側液室(5)は、高温側液室(5)の中の非凝縮性ガス気泡が第2開口から第1開口に向かって斜め上向きに案内されて流れる案内体(26)が追加されている。第1開口と第2開口は案内体(26)の下側面である案内斜面(25)より低位に位置づけられている。非凝縮性ガス気泡は、選択的に大曲率半径管(11−out)に導入される。   The high temperature side liquid chamber (5) is additionally provided with a guide body (26) in which the non-condensable gas bubbles in the high temperature side liquid chamber (5) are guided obliquely upward from the second opening toward the first opening. ing. The first opening and the second opening are positioned lower than the guide slope (25) which is the lower surface of the guide body (26). Non-condensable gas bubbles are selectively introduced into the large radius of curvature tube (11-out).

案内体(26)には上下方向に貫通する多数の穴(27)が開けられている。非凝縮性ガス気泡は、穴(27)を通って高温側液室(5)の上方領域に貯留され、U字管に侵入することが有効に抑制される。   The guide body (26) has a number of holes (27) penetrating in the vertical direction. Non-condensable gas bubbles are stored in the upper region of the high temperature side liquid chamber (5) through the hole (27), and are effectively suppressed from entering the U-shaped tube.

冷却促進部位は、U字管(11)に侵入する非凝縮性ガス気泡を微細化する気泡微細化部位として形成される。その気泡微細化部位は、U字管(11)の中の冷却液の液流を螺旋流化する部位としてU字管(11)の内部に形成されている。螺旋流は、既述の通り、気泡を微細化し、且つ、既述の気液分離効果を有する。   The cooling promoting portion is formed as a bubble refining portion for refining a non-condensable gas bubble that enters the U-shaped tube (11). The bubble miniaturization site | part is formed in the inside of a U-shaped pipe (11) as a site | part which spiralizes the liquid flow of the cooling fluid in a U-shaped pipe (11). As described above, the spiral flow refines bubbles and has the gas-liquid separation effect described above.

冷却促進部位は、高温側レグ(8)の出口近傍で高温側レグ(8)の中の冷却液を絞るフィン(31)として形成される。フィン(31)は高温側レグ(8)の出口近傍の内面側で高温側レグ(8)の上方領域に形成されている。気泡微細化効果がある。   The cooling promotion portion is formed as a fin (31) that squeezes the coolant in the high temperature side leg (8) in the vicinity of the outlet of the high temperature side leg (8). The fin (31) is formed in the upper region of the high temperature side leg (8) on the inner surface near the outlet of the high temperature side leg (8). There is a bubble refinement effect.

冷却促進部位は、高温側レグ(8)の出口近傍で高温側レグ(8)の中の冷却液に抵抗を与えるフィン(32)として形成される。フィン(32)は高温側レグ(8)の出口近傍の内面側で高温側レグ(8)の上方領域に形成される。フィン(32)の上流側面(33)は冷却液に主流の流れに概ね直交している。気泡微細化効果がある。   The cooling promotion portion is formed as a fin (32) that gives resistance to the coolant in the high temperature side leg (8) in the vicinity of the outlet of the high temperature side leg (8). The fin (32) is formed in the upper region of the high temperature side leg (8) on the inner surface near the outlet of the high temperature side leg (8). The upstream side surface (33) of the fin (32) is generally orthogonal to the mainstream flow of the coolant. There is a bubble refinement effect.

冷却促進部位は、高温側レグ(8)の出口近傍で高温側レグ(8)の中の冷却液の流れに螺旋流を形成する螺旋流形成部位(35)として形成されている。気泡微細化効果がある。   The cooling promotion portion is formed as a spiral flow forming portion (35) that forms a spiral flow in the coolant flow in the high temperature side leg (8) in the vicinity of the outlet of the high temperature side leg (8). There is a bubble refinement effect.

冷却促進部位は、高温側レグ(8)の出口近傍で高温側レグ(8)の中の冷却液の流れに抵抗を与えるオリフィス(36)として形成される。オリフィス(36)の開口側は高温側レグの上方領域に位置している。気泡微細化効果がある。   The cooling promoting portion is formed as an orifice (36) that provides resistance to the flow of the coolant in the high temperature side leg (8) in the vicinity of the outlet of the high temperature side leg (8). The opening side of the orifice (36) is located in the upper region of the high temperature side leg. There is a bubble refinement effect.

冷却促進部位は、U字管(11)の下端部位として形成され、下端部位が高温側液室(5)で開口する開口端は高温側液室の下半分領域に位置づけられている(図12)。気液分離効果がある。   The cooling promotion part is formed as the lower end part of the U-shaped tube (11), and the open end where the lower end part opens in the high temperature side liquid chamber (5) is positioned in the lower half region of the high temperature side liquid chamber (FIG. 12). ). There is a gas-liquid separation effect.

冷却促進部位は、高温側レグ(8)から分岐する分岐部位(29)として形成される。分岐部位(29)は、高温側レグ(8)から上側に分岐し非凝縮性ガス気泡を貯留する分岐溜まりとして形成されている。気液分離効果がある。   A cooling promotion site | part is formed as a branch site | part (29) branched from a high temperature side leg (8). The branch portion (29) is formed as a branch pool that branches upward from the high temperature side leg (8) and stores non-condensable gas bubbles. There is a gas-liquid separation effect.

本発明による加圧型反応炉の冷却方法は、反応容器から複数の蒸気発生器のそれぞれの高温側液室に並列に冷却液を分配すること、高温側液室の冷却液をU字管を介して複数の前記蒸気発生器の複数の低温側液室にそれぞれに送ること、複数の低温側液室の中の冷却液を複数の反応容器に並列に還流させることとから構成されている。その送ることは、U字管のU字部分のサイフォンブレークを抑制することである。   According to the cooling method of the pressurized reactor according to the present invention, the cooling liquid is distributed in parallel from the reaction vessel to each of the high temperature side liquid chambers of the plurality of steam generators, and the cooling liquid in the high temperature side liquid chamber is passed through a U-shaped tube. Each of the steam generators is sent to a plurality of low temperature side liquid chambers, and the cooling liquid in the plurality of low temperature side liquid chambers is refluxed in parallel to a plurality of reaction vessels. The sending is to suppress siphon breaks in the U-shaped portion of the U-tube.

抑制することは、U字管の中の冷却液に旋回を与えて冷却液から溶出している非凝縮性ガス気泡をU字管の中心線領域に集めることである。U字管は、曲率半径がより大きいU字部分を有する第1U字管と、曲率半径がより小さいU字部分を有する第2U字管とを含んでいる。抑制することは、高温側液室の中で冷却液から溶出している非凝縮性ガス気泡の大部分を選択的に第1U字管に導入することである。   Suppressing is to swirl the cooling liquid in the U-shaped tube to collect non-condensable gas bubbles eluted from the cooling liquid in the central line region of the U-shaped tube. The U-shaped tube includes a first U-shaped tube having a U-shaped portion having a larger radius of curvature and a second U-shaped tube having a U-shaped portion having a smaller radius of curvature. Suppression is to selectively introduce most of the non-condensable gas bubbles eluted from the coolant in the high temperature side liquid chamber into the first U-shaped tube.

抑制することは、冷却液から溶出する非凝縮性ガス気泡を微細化すること、微細化された非凝縮性ガス気泡をU字管に導入することとである。   To suppress is to refine the non-condensable gas bubbles eluted from the coolant and to introduce the refined non-condensable gas bubbles into the U-shaped tube.

本発明による加圧型反応炉、及び、加圧型反応炉の冷却方法は、サイフォンブレークを抑制することにより、炉心の冷却を安定化することができる。   The pressurized reactor and the cooling method for the pressurized reactor according to the present invention can stabilize the cooling of the core by suppressing siphon breaks.

本発明による加圧型反応炉の実施の最良の形態は、図に対応して、詳細に記述される。蒸気発生器1は、図1に示されるように、反応容器2に付属して蒸気発生器1に接続している。蒸気発生器1として、複数の蒸気発生器が示されている。複数の蒸気発生器1は、第1蒸気発生器1−1と第2蒸気発生器1−2とから構成されている。第1蒸気発生器1−1と第2蒸気発生器1−2は、単一の反応容器2に並列に接続している。   The best mode for carrying out the pressurized reactor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the steam generator 1 is attached to the reaction vessel 2 and connected to the steam generator 1. A plurality of steam generators are shown as the steam generator 1. The some steam generator 1 is comprised from the 1st steam generator 1-1 and the 2nd steam generator 1-2. The first steam generator 1-1 and the second steam generator 1-2 are connected to the single reaction vessel 2 in parallel.

第1蒸気発生器1−1は、第1本体容器3−1と、第1伝熱管群4−1と、第1高温側液相室5−1と、第1低温側液相室6−1、その他の機器とから形成されている。第1高温側液相室5−1と第1低温側液相室6−1とは、中央の仕切板7−1で仕切られて分割されている。第1伝熱管群4−1の第1伝熱管要素の第1入口側開口端は第1高温側液相室5−1の中で開口し、第1伝熱管群4−1の第1伝熱管要素の第1出口側開口端は第1低温側液相室6−1の中で開口している。第1高温側液相室5−1から第1入口側開口端に流入する液相水は、第1伝熱管群4−1の中で上昇し、第1U字管部位を介してその流れの向きを変えて第1伝熱管群4−1の中で下降し、第1出口側開口端から第1低温側液相室6−1に流れ込む。反応容器2の中の液相冷却水の上層部位は、第1ホットレグ8−1を介して、第1高温側液相室5−1に接続している。第1低温側液相室6−1の中の液相冷却水の下層部位は、第1コールドレグ9−1を介して、反応容器2の中の液相冷却水の下層部位に接続している。第1ホットレグ8−1には、第1ホットレグ8−1の中の液相冷却水を加圧するための加圧器10の加圧口が介設されている。   The first steam generator 1-1 includes a first main body container 3-1, a first heat transfer tube group 4-1, a first high temperature side liquid phase chamber 5-1, and a first low temperature side liquid phase chamber 6-. 1. It is formed from other equipment. The first high temperature side liquid phase chamber 5-1 and the first low temperature side liquid phase chamber 6-1 are divided and divided by a central partition plate 7-1. The first inlet side opening end of the first heat transfer tube element of the first heat transfer tube group 4-1 opens in the first high temperature side liquid phase chamber 5-1, and the first heat transfer tube group 4-1 first transfer. The first outlet side opening end of the heat pipe element opens in the first low temperature side liquid phase chamber 6-1. The liquid phase water flowing into the first inlet side opening end from the first high temperature side liquid phase chamber 5-1 rises in the first heat transfer tube group 4-1, and flows through the first U-shaped tube portion. The direction is changed to descend in the first heat transfer tube group 4-1 and flows into the first low temperature side liquid phase chamber 6-1 from the first outlet side opening end. The upper layer part of the liquid phase cooling water in the reaction vessel 2 is connected to the first high temperature side liquid phase chamber 5-1 through the first hot leg 8-1. The lower layer portion of the liquid cooling water in the first low temperature side liquid phase chamber 6-1 is connected to the lower layer portion of the liquid cooling water in the reaction vessel 2 via the first cold leg 9-1. . The first hot leg 8-1 is provided with a pressurizing port of the pressurizer 10 for pressurizing the liquid phase cooling water in the first hot leg 8-1.

第2蒸気発生器1−2は、第2本体容器3−2と、第2伝熱管群4−2と、第2高温側液相室5−2と、第2低温側液相室6−2とから形成されている。第2高温側液相室5−2と第2低温側液相室6−2とは、中央の仕切板7−2で仕切られて分割されている。第2伝熱管群4−2の第2伝熱管要素の第2入口側開口端は第2高温側液相室5−2の中で開口し、第2伝熱管群4−2の第2伝熱管要素の第2出口側開口端は第2低温側液相室6−2の中で開口している。第2高温側液相室5−2から第2入口側開口端に流入する液相水は、第2伝熱管群4−2の中で上昇し、第2U字管部位を介してその流れの向きを変えて第2伝熱管群4−2の中で下降し、第2出口側開口端から第2低温側液相室6−2に流れ込む。反応容器2の中の液相冷却水の上層部位は、第2ホットレグ8−2を介して、第2高温側液相室5−2に接続している。第2低温側液相室6−2の中の液相冷却水の下層部位は、第2コールドレグ9−2を介して、反応容器2の中の液相冷却水の下層部位に接続している。   The second steam generator 1-2 includes a second main body container 3-2, a second heat transfer tube group 4-2, a second high temperature side liquid phase chamber 5-2, and a second low temperature side liquid phase chamber 6-. 2. The second high temperature side liquid phase chamber 5-2 and the second low temperature side liquid phase chamber 6-2 are partitioned and divided by a central partition plate 7-2. The second inlet side opening end of the second heat transfer tube element of the second heat transfer tube group 4-2 is opened in the second high temperature side liquid phase chamber 5-2, and the second heat transfer tube group 4-2 has a second transfer. The second outlet side opening end of the heat pipe element is opened in the second low temperature side liquid phase chamber 6-2. The liquid phase water flowing into the second inlet side opening end from the second high temperature side liquid phase chamber 5-2 rises in the second heat transfer tube group 4-2 and flows through the second U-tube portion. The direction is changed to descend in the second heat transfer tube group 4-2, and flows into the second low temperature side liquid phase chamber 6-2 from the second outlet side opening end. The upper layer part of the liquid phase cooling water in the reaction vessel 2 is connected to the second high temperature side liquid phase chamber 5-2 via the second hot leg 8-2. The lower layer portion of the liquid cooling water in the second low temperature side liquid phase chamber 6-2 is connected to the lower layer portion of the liquid cooling water in the reaction vessel 2 via the second cold leg 9-2. .

本発明の課題は炉心の冷却性能を高めることであり、その解決手段は、蒸気発生器の冷却の確実性を十二分に向上させることである。その冷却の確実性を十二分に向上させる冷却手段は、具体的には下記の3通りが提供される。
(1)蒸気発生器の冷却構造の改善
(2)蒸気発生器のサイフォンブレークの制御
(3)蒸気発生器のサイフォンブレークの抑制
(3−1)気相の微細化
(3−2)気相の分離
An object of the present invention is to improve the cooling performance of the core, and the solution is to sufficiently improve the reliability of cooling of the steam generator. Specifically, the following three types of cooling means for sufficiently improving the reliability of cooling are provided.
(1) Improvement of steam generator cooling structure (2) Siphon break control of steam generator (3) Suppression of siphon break of steam generator (3-1) Refinement of gas phase (3-2) Gas phase Separation

冷却構造の改善:
図2は、伝熱管群の冷却構造の改善例を示している。既述の伝熱管群(以下、第1伝熱管群4−1で代表され、第1と第2を示す参照付加番号”−1”と”−2”は省略される。)を束として構成する多数の細管は、以下、伝熱管要素11と呼ばれる。伝熱管束は多数の伝熱管要素11から形成されている。図2は、その1つを誇張的に代表して示している。伝熱管要素11は、高温側直管部位12と低温側直管部位13とU字管部位14とから形成されている。U字管部位14は、高温側直管部位12の上方部分と低温側直管部位13の上方部分を連結している。高温側直管部位12の下端側部分と低温側直管部位13の下端側部分は、管板15を鉛直方向に貫通し、管板15で支持されている。管板15は、図3に示されるように、多数の伝熱管要素11の本数の2倍に等しい数の貫通孔16を有している。伝熱管要素11は、貫通孔16に通されている。伝熱管要素11には、それの外側で複数条のフィン17が形成されている。フィン17は、伝熱管要素11の中心軸心線18に沿って伝熱管要素11の全長に亘って形成されている。フィン17の伝熱面は、中心軸心線18に実質的に平行に形成されている。貫通穴16は、フィン17の最外周面に対応する穴面を有している。
Improved cooling structure:
FIG. 2 shows an improved example of the cooling structure of the heat transfer tube group. The heat transfer tube group described above (hereinafter, represented by the first heat transfer tube group 4-1, and the reference addition numbers "-1" and "-2" indicating the first and second are omitted) are configured as a bundle. A number of the thin tubes are hereinafter referred to as heat transfer tube elements 11. The heat transfer tube bundle is formed of a number of heat transfer tube elements 11. FIG. 2 shows one of them as an exaggerated representation. The heat transfer tube element 11 is formed of a high temperature side straight tube portion 12, a low temperature side straight tube portion 13 and a U-shaped tube portion 14. The U-shaped pipe part 14 connects the upper part of the high temperature side straight pipe part 12 and the upper part of the low temperature side straight pipe part 13. The lower end side portion of the high temperature side straight pipe portion 12 and the lower end side portion of the low temperature side straight pipe portion 13 penetrate the tube plate 15 in the vertical direction and are supported by the tube plate 15. As shown in FIG. 3, the tube plate 15 has a number of through holes 16 equal to twice the number of the many heat transfer tube elements 11. The heat transfer tube element 11 is passed through the through hole 16. A plurality of fins 17 are formed outside the heat transfer tube element 11. The fin 17 is formed over the entire length of the heat transfer tube element 11 along the central axis 18 of the heat transfer tube element 11. The heat transfer surface of the fin 17 is formed substantially parallel to the central axis 18. The through hole 16 has a hole surface corresponding to the outermost peripheral surface of the fin 17.

図4は、伝熱管要素11の実施の最善の形態を示している。本形態では、高温側直管部位12とU字管部位14にはフィンは設けられず、低温側直管部位13にのみフィン17が形成されている。   FIG. 4 shows the best mode of implementation of the heat transfer tube element 11. In this embodiment, fins are not provided in the high temperature side straight tube portion 12 and the U-shaped tube portion 14, and fins 17 are formed only in the low temperature side straight tube portion 13.

冷却性能(除熱性能)の向上のためには、蒸気発生器1の中で一次系から二次系に通過する熱の熱通過式の複数のパラメータに着目することが重要である。伝熱管要素11に適用される熱通過式は、下記のように表される。

Figure 2006003232
Q:熱流束(W/m
k:熱貫流率(W/m・K)
Thot:一次系流体温度(K)(=伝熱管要素11の中の流体温度)
Tcold:二次系流体温度(K)(=伝熱管要素11の外の流体温度)
A:伝熱面積:伝熱管要素11の流体接触面積(m
伝熱管要素11の外側表面と内側面積は異なるが、定数Aは外側表面と内側面積が考慮される有効伝熱面積として扱われる。 In order to improve the cooling performance (heat removal performance), it is important to pay attention to a plurality of parameters of the heat passage type of heat passing from the primary system to the secondary system in the steam generator 1. The heat passage formula applied to the heat transfer tube element 11 is expressed as follows.
Figure 2006003232
Q: Heat flux (W / m 2 )
k: Heat flow rate (W / m 2 · K)
Hot: Primary fluid temperature (K) (= fluid temperature in heat transfer tube element 11)
Tcold: secondary fluid temperature (K) (= fluid temperature outside the heat transfer tube element 11)
A: Heat transfer area: Fluid contact area of the heat transfer tube element 11 (m 2 )
Although the outer surface and the inner area of the heat transfer tube element 11 are different, the constant A is treated as an effective heat transfer area in which the outer surface and the inner area are considered.

熱貫流率kは、次式で表される。

Figure 2006003232
α:伝熱管内壁の熱伝達率(W/m・K)
α:伝熱管外壁の熱伝達率(W/m・K)
δ:伝熱管厚さ(m)
λ:伝熱管の熱伝導率(W/m・K) The heat transmissivity k is expressed by the following equation.
Figure 2006003232
α H : Heat transfer coefficient of heat transfer tube inner wall (W / m 2 · K)
α C : Heat transfer coefficient of heat transfer tube outer wall (W / m 2 · K)
δ: Heat transfer tube thickness (m)
λ: Thermal conductivity of heat transfer tube (W / m · K)

図3に示されるフィン17は、式(1)のパラメータAを大きくする。より大きいAは、熱流束Qをより大きくする。より大きい熱流束Qは、一次系と二次系の間の熱交換量を大きくして、一次系の伝熱管要素11を流れる流体の冷却効率が大きい。伝熱管要素11を流れる流体の温度がより低く制御され、炉心冷却を促進することができる。図4に示されるフィン17は、高温側直管部位12の中の流体の温度より低くなって低温側直管部位13の中を流れる流体の温度をより高効率に低下させるので、高温側直管部位12に対応する二次系の高温側の熱流束と低温側直管部位13に対応する二次系の低温側の熱流束との差がより小さくなり蒸気発生器の中の二次系の流体の熱流束分布が均一化される。このような均一化は、熱分布の偏りを有効に抑制し、蒸気発生器の熱吸収量の増大を可能にし、結果的に炉心冷却を第1義的に促進する。   The fin 17 shown in FIG. 3 increases the parameter A of the equation (1). A larger A makes the heat flux Q larger. The larger heat flux Q increases the amount of heat exchange between the primary system and the secondary system, and the cooling efficiency of the fluid flowing through the heat transfer tube element 11 of the primary system is large. The temperature of the fluid flowing through the heat transfer tube element 11 is controlled to be lower, and the core cooling can be promoted. The fin 17 shown in FIG. 4 lowers the temperature of the fluid flowing in the low temperature side straight pipe portion 13 by lowering the temperature of the fluid in the high temperature side straight pipe portion 12, and thus reduces the temperature of the fluid flowing in the low temperature side straight pipe portion 13 more efficiently. The difference between the high temperature side heat flux of the secondary system corresponding to the pipe part 12 and the low temperature side heat flux of the secondary system corresponding to the low temperature side straight pipe part 13 becomes smaller, and the secondary system in the steam generator. The heat flux distribution of the fluid is made uniform. Such homogenization effectively suppresses the uneven distribution of heat, enables an increase in the amount of heat absorbed by the steam generator, and consequently promotes core cooling primarily.

フィン17の伝熱面は、図3に示されるように、心軸心線18に平行であり、伝熱管要素11の周囲で高温化して上昇する二次系熱交換媒体の上昇流を乱す原因にならないので、圧損を抑制して二次系熱交換媒体の流れを円滑化し、熱分布の偏りを有効に抑制して蒸気発生器の熱吸収量の増大を可能にするので、結果的に、炉心冷却を更に有効に促進する。フィン17が形成されている直管を曲げることは困難であるが、図4に示されるフィン17は直管部位にのみ形成されているので、それの曲げ加工の困難さがない。フィン17を低温側直管部位13の内側に形成することは、フィン17を外側に形成する低温側直管部位13の既述の有効性をそのままに保持するとともに、管板15に開ける穴(円形)の穴開け加工が容易である。   As shown in FIG. 3, the heat transfer surface of the fin 17 is parallel to the core axis 18, and disturbs the upward flow of the secondary heat exchange medium that rises at a high temperature around the heat transfer tube element 11. Therefore, the pressure loss is suppressed, the flow of the secondary heat exchange medium is smoothed, the bias of the heat distribution is effectively suppressed, and the heat absorption amount of the steam generator can be increased. Promote core cooling more effectively. Although it is difficult to bend the straight pipe in which the fins 17 are formed, the fin 17 shown in FIG. 4 is formed only in the straight pipe portion, and therefore there is no difficulty in bending the straight pipe. Forming the fins 17 on the inside of the low temperature side straight pipe part 13 maintains the above-described effectiveness of the low temperature side straight pipe part 13 that forms the fins 17 on the outside, and also provides a hole ( Circular) drilling is easy.

図5は、本発明による加圧型反応炉の実施の他の改善の形態を示す展開斜軸投影図である。高温側直管部位12の内面側と低温側直管部位13の内面側にそれぞれに複数条の多重螺旋溝19が形成されている。高温側直管部位12と低温側直管部位13の中に通されている流体(液体)は、多重螺旋溝19により旋回力を与えられる。その流体に含まれ溶出して気泡化する非凝縮性ガスの気泡は、その気泡より比重が大きい液体の回転流の内側の中心領域に閉じ込められ、高温側直管部位12と低温側直管部位13に接触しない。熱伝達係数が小さい気泡は伝熱面に接触せず熱伝達係数が大きい液体がその伝熱面に接触するので、その気泡は熱伝達率を低下させる原因にならない。本形態は、式(1)の伝熱面積Aを増大させ、式(2)のαを減少させず熱貫流率kを小さくしないので、式(1)の熱通過Qを小さくさせる原因を取り除、き、且つ、熱通過Qを大きくすることができる。このような効果を有効にするためには、旋回速度は緩やかであって、より多くの気相を中央領域により集めることが重要である。螺旋溝の中心線に接する接線と中心軸心線18の角度は、45゜より小さいことが好ましく、その角度は30゜より小さいことがより好ましい。 FIG. 5 is a developed oblique axis projection view showing another improved embodiment of the pressurized reactor according to the present invention. A plurality of multiple spiral grooves 19 are formed on the inner surface side of the high temperature side straight tube portion 12 and the inner surface side of the low temperature side straight tube portion 13, respectively. The fluid (liquid) passed through the high temperature side straight pipe part 12 and the low temperature side straight pipe part 13 is given a turning force by the multiple spiral groove 19. The bubbles of the non-condensable gas that is contained in the fluid and evaporates to become bubbles are confined in the central region inside the rotational flow of the liquid having a specific gravity larger than that of the bubbles, and the high-temperature side straight tube portion 12 and the low-temperature side straight tube portion. 13 does not touch. Bubbles with a small heat transfer coefficient do not contact the heat transfer surface, and a liquid with a large heat transfer coefficient contacts the heat transfer surface, so the bubbles do not cause a decrease in the heat transfer coefficient. In this embodiment, the heat transfer area A of the equation (1) is increased, the α H of the equation (2) is not decreased, and the heat transmissivity k is not decreased. Removal, cutting, and heat passage Q can be increased. In order to make such an effect effective, it is important that the turning speed is slow and that more gas phase is collected in the central region. The angle between the tangent line contacting the center line of the spiral groove and the central axis 18 is preferably less than 45 °, and more preferably less than 30 °.

図5の形態では、多重螺旋溝19はU字管部位14には形成されず、直管部である高温側直管部位12と低温側直管部位13に形成されているので、多重螺旋溝19を形成した後の伝熱管のパイプを曲げることがなく、その曲げ加工の困難さがない。管板15の穴開け加工が容易であることは既述の通りである。   In the form of FIG. 5, the multiple spiral groove 19 is not formed in the U-shaped tube portion 14, but is formed in the high temperature side straight tube portion 12 and the low temperature side straight tube portion 13 which are straight pipe portions. The pipe of the heat transfer tube after forming 19 is not bent, and there is no difficulty in bending. As described above, the drilling of the tube sheet 15 is easy.

図6は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の改善の形態を示している。低温側直管部位13の外側面は、針状に先鋭である多数の小突起凹面21の集合として形成されている。小突起凹面21としては、先鋭なコーン面が適正である。小突起凹面21は、レーザー加工により容易に可能である。式(1)のパラメータAが二次側の低温側で増大し、低温側と高温側とで熱流束分布差が小さいことによる効果は既述の通りである。小突起凹面21は沸騰時の二次側流体(水)の蒸気泡形成を良好化するので、式(2)の管外熱伝達係数αを小さくせず、式(1)の熱通過を大きく保持することができる。小突起凹面21は直管部位に形成され、管の曲げ加工の困難さがない。 FIG. 6 shows a further improvement of the implementation of the pressurized reactor according to the invention. The outer surface of the low temperature side straight pipe portion 13 is formed as a set of a large number of small protrusion concave surfaces 21 that are sharpened like a needle. A sharp cone surface is appropriate as the small protrusion concave surface 21. The small protrusion concave surface 21 can be easily formed by laser processing. The effect of increasing the parameter A in the equation (1) on the secondary low temperature side and the small heat flux distribution difference between the low temperature side and the high temperature side is as described above. Since the small protrusion concave surface 21 improves the formation of vapor bubbles of the secondary fluid (water) at the time of boiling, the external heat transfer coefficient α C of the equation (2) is not reduced, and the heat passage of the equation (1) is prevented. It can be kept large. The small protrusion concave surface 21 is formed in the straight pipe portion, and there is no difficulty in bending the pipe.

サイフォンブレークの制御:
図7は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。伝熱管要素11は、U字管部位14が大きい曲率半径で曲がる大曲率半径細管11−outとU字管部位14が小さい曲率半径で曲がる小曲率半径細管11−inとに区別される。大曲率半径細管11−outは、配置構造の点で、小曲率半径細管11−inの外側に配置されている。高温側液相室5は、気泡分流仕切板23により更に分割的に仕切られている。高温側液相室5は、気泡集中側高温側液相室5−Aと気泡非集中側高温側液相室5−Bに分離されている。気泡分流仕切板23の下端より低位では、気泡集中側高温側液相室5−Aと気泡非集中側高温側液相室5−Bは繋がっている。ホットレグ8から注入される液相は、気泡集中側高温側液相室5−Aと気泡非集中側高温側液相室5−Bに分流する。第1ホットレグ8−1から高温側液相室5に注入される液相中に含まれる非凝縮性ガスの一部は、液相に溶出して気泡化する。軽いその非凝縮性気泡(群)24の大部分は、ホットレグ8から出て気泡集中側高温側液相室5−Aに集中する。気泡非集中側高温側液相室5−Bに侵入する非凝縮性気泡24の量は、気泡集中側高温側液相室5−Aに侵入する非凝縮性気泡24の量との比較で顕著に少ない。
Siphon break control:
FIG. 7 shows still another preferred embodiment of the pressure reactor according to the present invention. The heat transfer tube element 11 is classified into a large curvature radius thin tube 11-out in which the U-shaped tube portion 14 bends with a large curvature radius and a small curvature radius thin tube 11-in in which the U-shaped tube portion 14 bends with a small curvature radius. The large-curvature radius thin tube 11-out is disposed outside the small-curvature radius thin tube 11-in in terms of the arrangement structure. The high temperature side liquid phase chamber 5 is further divided in a divided manner by the bubble diversion partition plate 23. The high temperature side liquid phase chamber 5 is divided into a bubble concentration side high temperature side liquid phase chamber 5-A and a bubble non-concentration side high temperature side liquid phase chamber 5-B. The bubble concentration side high temperature side liquid phase chamber 5-A and the bubble non-concentration side high temperature side liquid phase chamber 5-B are connected to each other at a position lower than the lower end of the bubble diversion partition plate 23. The liquid phase injected from the hot leg 8 is divided into the bubble concentration side high temperature side liquid phase chamber 5-A and the bubble non-concentration side high temperature side liquid phase chamber 5-B. A part of the non-condensable gas contained in the liquid phase injected from the first hot leg 8-1 into the high temperature side liquid phase chamber 5 is eluted into the liquid phase to be bubbled. Most of the light non-condensable bubbles (group) 24 exit the hot leg 8 and concentrate in the bubble concentration side high temperature side liquid phase chamber 5-A. The amount of the non-condensable bubble 24 that enters the bubble non-concentrated high-temperature side liquid phase chamber 5-B is remarkable in comparison with the amount of the non-condensable bubble 24 that enters the bubble concentrated side high-temperature side liquid phase chamber 5-A. Very few.

非凝縮性気泡24の大部分は、大曲率半径細管11−outのU字管部位14で滞留する。伝熱管要素11−BのU字管部位14で滞留する非凝縮性気泡24の量は顕著に少ない。大曲率半径細管11−outのU字管部位14では、サイフォンブレークが起こり、大曲率半径細管11−outのU字管部位14の熱伝達率が仮に極端に低下する場合にも、小曲率半径細管11−inのU字管部位14ではサイフォンブレークは起こらず、小曲率半径細管11−inのU字管部位14の熱伝達率が低下しない。蒸気発生器1の設置数は2基〜4基の程度であり、蒸気発生器1の小曲率半径細管11−inは設計通りの冷却性能を保持し、小曲率半径細管11−inは既述の通りに十二分の冷却性能を有しているから、炉心の冷却性能は設計範囲の中で完全に保持される。炉心を十分に冷却するために必要である伝熱管の必要伝熱面積は全伝熱面積の6割の程度に設計されている。   Most of the non-condensable bubbles 24 stay in the U-shaped tube portion 14 of the large-curvature radius thin tube 11-out. The amount of the non-condensable bubbles 24 staying at the U-shaped tube portion 14 of the heat transfer tube element 11-B is remarkably small. Even when the siphon break occurs in the U-shaped tube portion 14 of the large-curvature radius thin tube 11-out and the heat transfer coefficient of the U-shaped tube portion 14 of the large-curvature radius thin tube 11-out is extremely reduced, the small-curvature radius is also reduced. The siphon break does not occur in the U-shaped tube portion 14 of the thin tube 11-in, and the heat transfer coefficient of the U-shaped tube portion 14 of the small radius of curvature thin tube 11-in does not decrease. The number of installed steam generators 1 is about 2 to 4. The small radius of curvature thin tube 11-in of the steam generator 1 maintains the cooling performance as designed, and the small radius of curvature thin tube 11-in is as described above. Therefore, the cooling performance of the core is completely maintained within the design range. The necessary heat transfer area of the heat transfer tubes necessary for sufficiently cooling the core is designed to be about 60% of the total heat transfer area.

図8は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態では、伝熱管要素11−Bの下端の高さ位置は伝熱管要素11−Aの下端の高さ位置より低い位置に設定されている。非凝縮性気泡24は高温側液相室5の中でその上層領域に集中する。小曲率半径細管11−inに侵入する非凝縮性気泡24の量は、大曲率半径細管11−outに侵入する非凝縮性気泡24の量との比較で顕著に少ない。本形態は、サイフォンブレークが起きないように制御している点で、図7の形態に同じである。   FIG. 8 shows still another preferred embodiment of the pressure reactor according to the present invention. In this embodiment, the height position of the lower end of the heat transfer tube element 11-B is set to a position lower than the height position of the lower end of the heat transfer tube element 11-A. The non-condensable bubbles 24 are concentrated in the upper layer region in the high temperature side liquid phase chamber 5. The amount of the non-condensable bubble 24 that enters the small radius of curvature thin tube 11-in is significantly smaller than the amount of the non-condensable bubble 24 that enters the large radius of curvature thin tube 11-out. This embodiment is the same as the embodiment of FIG. 7 in that control is performed so that a siphon break does not occur.

図9は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態は、伝熱管要素11−Bの下端の高さ位置が伝熱管要素11−Aの下端の高さ位置より低い位置に設定されている点で、図9の形態に同じである。本形態では、案内傾斜面25を有する案内物体26が高温側液相室5の中に配置されている。案内物体26は、非凝縮性気泡24をより確実に上方に案内的に誘導する。小曲率半径細管11−inの下端は、その小曲率半径細管11−inが案内物体26を貫通する部位の近傍の案内傾斜面25より低い位置に設定され、その案内斜面面25により案内される非凝縮性気泡24は、小曲率半径細管11−inの下端から侵入することが有効に抑制される。本形態の分離効果は、図8の形態の分離効果より大きい。   FIG. 9 shows still another preferred form of implementation of the pressurized reactor according to the present invention. This embodiment is the same as the embodiment of FIG. 9 in that the height position of the lower end of the heat transfer tube element 11-B is set to a position lower than the height position of the lower end of the heat transfer tube element 11-A. In this embodiment, a guide object 26 having a guide inclined surface 25 is disposed in the high temperature side liquid phase chamber 5. The guide object 26 guides the non-condensable bubble 24 more reliably and upwardly. The lower end of the small radius of curvature thin tube 11-in is set at a position lower than the guide inclined surface 25 in the vicinity of the portion where the small radius of curvature thin tube 11-in penetrates the guide object 26 and is guided by the guide inclined surface 25. The non-condensable bubbles 24 are effectively suppressed from entering from the lower end of the small radius of curvature thin tube 11-in. The separation effect of this embodiment is larger than that of the embodiment of FIG.

図10は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態は、図9の案内物体26に変えられて多孔板傾斜板26’が用いられている。多孔板傾斜板26’は上面と下面がともに傾斜面に形成されている。下側面は、既述の案内傾斜面25に一致している。案内傾斜面25には、上下方向に貫通する多数の小径孔27が開けられている。管板15と多孔板傾斜板26’の間は、気泡溜まりとして用いられている。本形態では、図9のサイフォンブレーク抑制効果が更に増強されている。   FIG. 10 shows still another preferred form of implementation of the pressurized reactor according to the present invention. In this embodiment, a perforated plate inclined plate 26 ′ is used instead of the guide object 26 of FIG. 9. The perforated plate inclined plate 26 ′ has both an upper surface and a lower surface formed on an inclined surface. The lower side surface coincides with the guide inclined surface 25 described above. A large number of small diameter holes 27 penetrating in the vertical direction are formed in the guide inclined surface 25. A space between the tube plate 15 and the perforated plate inclined plate 26 ′ is used as a bubble reservoir. In this embodiment, the siphon break suppression effect of FIG. 9 is further enhanced.

図11は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態は、ホットレグ8の出口付近にオリフィス28が配置されている。オリフィス28は、小さい気泡を貯留する。オリフィスで貯留される多数の小気泡は合体して大気泡24を形成する。大気泡24は比重がより小さく、大気泡24は急上昇して浮上し、その大部分が大曲率半径細管11−outに侵入する。本形態は、図7の形態、図8の形態、図9の形態、図10の形態にそれぞれに付加されることによりその効果を一層に発揮することができる。   FIG. 11 shows still another preferred form of implementation of a pressurized reactor according to the present invention. In this embodiment, an orifice 28 is disposed near the outlet of the hot leg 8. The orifice 28 stores small bubbles. A large number of small bubbles stored in the orifice are combined to form a large bubble 24. The large bubbles 24 have a smaller specific gravity, the large bubbles 24 rapidly rise and rise, and most of them enter the large radius of curvature thin tube 11-out. The present embodiment can further exert its effect by being added to the embodiment of FIG. 7, the embodiment of FIG. 8, the embodiment of FIG. 9, and the embodiment of FIG.

サイフォンブレークの抑制(気相の微細化):
図12は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態は、全ての伝熱管要素11の下端が適正に低い位置まで高温側液相室5の中に突き出している。伝熱管要素11の下端開口は、非凝縮性気泡24の大部分が貯留される貯留領域より低い位置に設定されている。全ての伝熱管要素11について、サイフォンブレークが抑制される。図8の形態と図10の形態は、小曲率半径細管11−inについてサイフォンブレーク抑制効果がある。
Siphon break suppression (gas phase refinement):
FIG. 12 shows still another preferred form of implementation of the pressurized reactor according to the present invention. In this embodiment, the lower ends of all the heat transfer tube elements 11 protrude into the high temperature side liquid phase chamber 5 to a position where it is appropriately low. The lower end opening of the heat transfer tube element 11 is set at a position lower than the storage region where most of the non-condensable bubbles 24 are stored. Siphon breaks are suppressed for all the heat transfer tube elements 11. The form of FIG. 8 and the form of FIG. 10 have the siphon break suppression effect about the small curvature radius thin tube 11-in.

図13は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態では、ホットレグ8に分岐管29が付加される。分岐管29は、ホットレグ8である本管より高い位置に配置される。非凝縮性気泡24は、分岐管29に貯留され、高温側液相室5に侵入する非凝縮性ガスの量は顕著に少ない。   FIG. 13 shows still another preferred embodiment of the pressure reactor according to the present invention. In this embodiment, a branch pipe 29 is added to the hot leg 8. The branch pipe 29 is disposed at a position higher than the main pipe that is the hot leg 8. The non-condensable bubbles 24 are stored in the branch pipe 29, and the amount of non-condensable gas entering the high temperature side liquid phase chamber 5 is remarkably small.

サイフォンブレークの抑制(気相の分離):
図14は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態では、図5の多重螺旋溝19の傾斜角度より大きい傾斜角度を有する多重螺旋溝19が伝熱管要素11特に低温側直管部位13の内側に形成されている。旋回方向速度が増加することにより、気相と液相の相対速度が大きくなって、非凝縮性気泡がより小さく細粒化される。微細な気泡は液流に追従しやすい物性を有し、そのような気泡はU字管部位14の中を流れる液体に誘導されてその液体とともに流れ、U字管部位14の中で貯留することが有効に回避され、サイフォンブレークが有効に抑制される。
Siphon break suppression (gas phase separation):
FIG. 14 shows still another preferred embodiment of the pressure reactor according to the present invention. In this embodiment, the multiple spiral groove 19 having an inclination angle larger than the inclination angle of the multiple spiral groove 19 of FIG. 5 is formed inside the heat transfer tube element 11, particularly the low temperature side straight tube portion 13. By increasing the rotational speed, the relative speed between the gas phase and the liquid phase is increased, and the non-condensable bubbles are made smaller and finer. The fine bubbles have physical properties that are easy to follow the liquid flow, and such bubbles are guided by the liquid flowing in the U-shaped tube part 14, flow with the liquid, and are stored in the U-shaped tube part 14. Is effectively avoided and siphon breaks are effectively suppressed.

図15は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態では、ホットレグ8の出口近傍に、フィン構造が追加される。ホットレグ8の内部の上半分領域に多数のフィン31が円周方向に配列されている。隣り合うフィン31の間の隙間幅は狭く、気相はフィン間で分断されて微細化する。フィン間は、ホットレグ8の中の流れ方向に向いていて、圧損が抑えられている。小さく分断された気泡は拡散して全ての伝熱管要素11に均等分布的に流入するが、液相に流されてU字管部位14で滞留することがなく、サイフォンブレークが効果的に抑制される。   FIG. 15 shows still another preferred embodiment of the pressure reactor according to the present invention. In this embodiment, a fin structure is added near the outlet of the hot leg 8. A large number of fins 31 are arranged in the circumferential direction in the upper half region inside the hot leg 8. The gap width between adjacent fins 31 is narrow, and the gas phase is divided between the fins and refined. The space between the fins is directed in the direction of flow in the hot leg 8, and pressure loss is suppressed. The small divided bubbles diffuse and flow into all the heat transfer tube elements 11 in a uniform distribution, but are not flowed into the liquid phase and stay in the U-shaped tube portion 14, and siphon breaks are effectively suppressed. The

図16は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態では、ホットレグ8の出口近傍に、フィン構造が追加される。ホットレグ8の内部の上方領域に多数のフィン32が流れ方向に配列されている。フィン32は、図17に示されるように、流れ方向に直交する流れ方向対抗面33と流れ方向後流側面34とを有している。流れ方向対抗面33と流れ方向後流側面34は鋭角を形成する。気泡は、フィン32の内側先端部位の先鋭部位で微細に砕かれて微粒化する。気泡の微粒化によるサイフォンブレーク抑制効果は既述の通りである。   FIG. 16 shows still another preferred embodiment of the pressure reactor according to the present invention. In this embodiment, a fin structure is added near the outlet of the hot leg 8. A large number of fins 32 are arranged in the flow direction in the upper region inside the hot leg 8. As shown in FIG. 17, the fin 32 has a flow direction facing surface 33 and a flow direction wake side surface 34 orthogonal to the flow direction. The flow direction opposing surface 33 and the flow direction wake surface 34 form an acute angle. The bubbles are finely crushed and atomized at a sharp portion at the inner tip portion of the fin 32. The siphon break suppression effect due to the atomization of the bubbles is as described above.

図18は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態では、ホットレグ8の出口付近近傍で、ホットレグ8の内面側に螺旋溝35が形成されている。ホットレグ8の中を通る液体流は、螺旋溝35により螺旋流に形成される。液相と気相の旋回速度差により、気相は微細化される。気相の微細化によるサイフォンブレーク抑制効果は既述の通りである。   FIG. 18 shows still another preferred embodiment of the pressurized reactor according to the present invention. In this embodiment, a spiral groove 35 is formed on the inner surface side of the hot leg 8 in the vicinity of the outlet of the hot leg 8. The liquid flow passing through the hot leg 8 is formed into a spiral flow by the spiral groove 35. The gas phase is refined by the difference in swirling speed between the liquid phase and the gas phase. The siphon break suppression effect by the refinement of the gas phase is as described above.

図19は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態では、ホットレグ8の出口付近近傍で、ホットレグ8の中の下方領域にオリフィス36が形成されている。オリフィス36の開口部位は、ホットレグ8の中で上方側に形成される。ホットレグ8の中の液相に追従して液中の上方領域で流れる気相の気泡は、絞り抵抗を受けて微細化される。気相の微細化によるサイフォンブレーク抑制効果は既述の通りである。オリフィスの開口部位は上方にあり、気泡の滞留が回避され、且つ、微細化が可能である。   FIG. 19 shows still another preferred form of implementation of the pressurized reactor according to the present invention. In this embodiment, an orifice 36 is formed in the lower region in the hot leg 8 in the vicinity of the vicinity of the outlet of the hot leg 8. The opening portion of the orifice 36 is formed on the upper side in the hot leg 8. The gas phase bubbles flowing in the upper region in the liquid following the liquid phase in the hot leg 8 are subjected to squeezing resistance and are refined. The siphon break suppression effect by the refinement of the gas phase is as described above. The opening part of the orifice is on the upper side, the retention of bubbles is avoided, and miniaturization is possible.

図20は、本発明による加圧型反応炉の実施の更に他の好ましい形態を示している。本形態では、ホットレグ8の内面に内接し互いに外接する複数(例示:4本)の束形成管37がホットレグ8の中の装着されている。束形成管37のうちで気相部分の大半が通る上方位置の束形成管37−Tの内面側に螺旋溝38が形成されている。旋回流の生成により気泡が微細化されることによるサイフォンブレーク抑制効果は既述の通りである。上方側の束形成管37−Tにのみ螺旋溝が形成され下方側の束形成管37−Bには螺旋溝は形成されないので、圧損を低減することができる。   FIG. 20 shows still another preferred form of implementation of the pressurized reactor according to the present invention. In this embodiment, a plurality of (for example, four) bundle forming pipes 37 that are inscribed on the inner surface of the hot leg 8 and circumscribing each other are mounted in the hot leg 8. A spiral groove 38 is formed on the inner surface side of the bundle forming tube 37-T at an upper position through which most of the gas phase portion of the bundle forming tube 37 passes. The siphon break suppression effect due to the refinement of the bubbles by the generation of the swirling flow is as described above. Since a spiral groove is formed only in the upper bundle forming tube 37-T and no spiral groove is formed in the lower bundle forming tube 37-B, pressure loss can be reduced.

図21は、図20の束形成管37−Tに代えられる他の束形成管37−Tを示している。上方側の束形成管37−Tの内部の上方領域に、中心に向かって先鋭に突き出す多数のフィン39が円周方向に配列されている。円周方向に隣り合うフィン39の間の隙間は、流れ方向に滑らかに延びている。束形成管37−Tの中の上方領域を流れる気泡は隣り合うフィン39により微細に粉砕され微細化する。気泡の微細化によるサイフォンブレーク抑制効果は既述の通りであり、フィン構造は上方側の管に限定されて設けられているので、圧損抑制効果がある。   FIG. 21 shows another bundle forming tube 37-T that is substituted for the bundle forming tube 37-T of FIG. A large number of fins 39 projecting sharply toward the center are arranged in the circumferential direction in the upper region inside the bundle forming tube 37-T on the upper side. The gap between the fins 39 adjacent in the circumferential direction extends smoothly in the flow direction. The bubbles flowing in the upper region in the bundle forming tube 37-T are finely pulverized and refined by the adjacent fins 39. The siphon break suppression effect due to the miniaturization of the bubbles is as described above, and the fin structure is limited to the upper tube, and therefore has a pressure loss suppression effect.

実施の好ましい既述の形態は、それぞれに既述の通りの利益を有しているが、それらの形態の変形又はそれらの形態の組合せは更に利益を有する。図3のフィンの形状の変更、そのフィンを高温側直管部位12に形成すること、高温側直管部位12と低温側直管部位13に螺旋溝とフィンとを使い分けること、フィン構造の存在のもとで図7の気液分離構造を付加すること、気泡微細構造と気液分離構造を両立させること、ホットレグ8の気泡微細構造又は気液分離構造と液相室5の中の気泡微細構造と気液分離構造とを組合せること、全ての形態を組合せることのような改変は、サイフォンブレーク抑制効果を高めることができる点で有効である。   Although the preferred forms of implementation described above each have the benefits as stated above, variations of those forms or combinations of these forms have further benefits. Change of the shape of the fin of FIG. 3, forming the fin in the high temperature side straight pipe part 12, using the spiral groove and the fin separately in the high temperature side straight pipe part 12 and the low temperature side straight pipe part 13, existence of the fin structure 7 is added, making the bubble fine structure and the gas-liquid separation structure compatible, the bubble fine structure of the hot leg 8 or the gas fine structure in the liquid phase chamber 5 Modifications such as combining the structure with the gas-liquid separation structure and combining all forms are effective in that the effect of suppressing siphon breakage can be enhanced.

図1は、本発明による加圧型反応炉の実施の好ましい形態を示す正面断面図である。FIG. 1 is a front sectional view showing a preferred embodiment of a pressurized reactor according to the present invention. 図2は、蒸気発生器を示す正面断面図である。FIG. 2 is a front sectional view showing the steam generator. 図3は、管板を示す平面断面図である。FIG. 3 is a plan sectional view showing the tube sheet. 図4は、伝熱管要素を示す正面断面図である。FIG. 4 is a front sectional view showing the heat transfer tube element. 図5は、伝熱管要素の部分を示す展開図である。FIG. 5 is a development view showing a portion of the heat transfer tube element. 図6は、伝熱管要素の部分を示す平面断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional plan view showing a portion of the heat transfer tube element. 図7は、蒸気発生器の実施の好ましい形態を示す正面断面図である。FIG. 7 is a front sectional view showing a preferred embodiment of the steam generator. 図8は、蒸気発生器の実施の好ましい他の形態を示す正面断面図である。FIG. 8 is a front cross-sectional view showing another preferred embodiment of the steam generator. 図9は、蒸気発生器の実施の好ましい更に他の形態を示す正面断面図である。FIG. 9 is a front sectional view showing still another preferred embodiment of the steam generator. 図10は、蒸気発生器の実施の好ましい更に他の形態を示す正面断面図である。FIG. 10 is a front sectional view showing still another preferred embodiment of the steam generator. 図11は、蒸気発生器の実施の好ましい更に他の形態を示す正面断面図である。FIG. 11 is a front sectional view showing still another preferred embodiment of the steam generator. 図12は、蒸気発生器の実施の好ましい更に他の形態を示す正面断面図である。FIG. 12 is a front sectional view showing still another preferred embodiment of the steam generator. 図13は、蒸気発生器の実施の好ましい更に他の形態を示す正面断面図である。FIG. 13 is a front sectional view showing still another preferred embodiment of the steam generator. 図14は、伝熱管要素を示す展開図である。FIG. 14 is a developed view showing the heat transfer tube element. 図15は、伝熱管要素を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a heat transfer tube element. 図16は、蒸気発生器の実施の好ましい更に他の形態を示す正面断面図である。FIG. 16 is a front sectional view showing still another preferred embodiment of the steam generator. 図17は、図16の部分を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a portion of FIG. 図18は、蒸気発生器の実施の好ましい更に他の形態を示す正面断面図である。FIG. 18 is a front sectional view showing still another preferred embodiment of the steam generator. 図19は、蒸気発生器の実施の好ましい更に他の形態を示す正面断面図である。FIG. 19 is a front sectional view showing still another preferred embodiment of the steam generator. 図20は、蒸気発生器の実施の好ましい更に他の形態を示す正面断面図である。FIG. 20 is a front sectional view showing still another preferred embodiment of the steam generator. 図21は、図20の一部の変更を示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing a modification of part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,1−1,2…蒸気発生器
2…反応容器
3…容器本体
5…液室(高温側液室)
5−B…第2高温側液室
5−A…第1高温側液室
6…液室(低温側液室)
8…レグ(高温側レグ)
9…レグ(低温側レグ)
11…U字管
11−out…大曲率半径管
11−in…小曲率半径管
12…高温側直管部分
13…低温側直管部分
14…U字部分
17…フィン
23…分離板
26…案内体
27…穴
29…分岐部位
31…フィン
32…フィン
33…上流側面
35…螺旋流形成部位
36…オリフィス
1, 1-1, 2 ... Steam generator 2 ... Reaction vessel 3 ... Container body 5 ... Liquid chamber (high temperature side liquid chamber)
5-B ... 2nd high temperature side liquid chamber 5-A ... 1st high temperature side liquid chamber 6 ... Liquid chamber (low temperature side liquid chamber)
8 ... Leg (High temperature side leg)
9 ... Leg (low temperature side leg)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... U-shaped pipe 11-out ... Large curvature radius pipe 11-in ... Small curvature radius pipe 12 ... High temperature side straight pipe part 13 ... Low temperature side straight pipe part 14 ... U-shaped part 17 ... Fin 23 ... Separation plate 26 ... Guide Body 27 ... Hole 29 ... Branching part 31 ... Fin 32 ... Fin 33 ... Upstream side face 35 ... Helix flow forming part 36 ... Orifice

Claims (22)

反応容器と、
蒸気発生器と、
前記反応容器と前記蒸気発生器とを接続するレグとを具え、
前記蒸気発生器は、
容器本体と、
前記容器本体の中に配置される多数のU字管と、
前記容器本体の中で前記U字管より下方に配置される液室とを備え、
前記液室は、
高温側液室と、
低温側液室とを具え、
前記レグは、
前記反応容器の中の冷却液を前記高温側液室に接続する高温側レグと、
前記低温側液室の前記冷却液を前記反応容器の中に循環的に戻す低温側レグとを備え、
前記蒸気発生器は、前記U字管のU字部分のサイフォンブレークを抑制するために前記反応容器の内部の前記冷却液の冷却を促進する冷却促進部位を備える
加圧型反応炉。
A reaction vessel;
A steam generator;
Comprising a leg connecting the reaction vessel and the steam generator;
The steam generator
A container body;
A number of U-tubes disposed in the container body;
A liquid chamber disposed below the U-shaped tube in the container body,
The liquid chamber is
A high temperature side liquid chamber;
A low temperature side liquid chamber,
The leg
A high temperature side leg connecting the coolant in the reaction vessel to the high temperature side liquid chamber;
A low temperature side leg that circulates the cooling liquid in the low temperature side liquid chamber back into the reaction vessel,
The steam generator includes a cooling promoting portion that promotes cooling of the cooling liquid inside the reaction vessel in order to suppress siphon breaks in the U-shaped portion of the U-shaped tube.
前記冷却促進部位は前記U字管に形成されるフィンとして形成される
請求項1の加圧型反応炉。
The pressurized reactor according to claim 1, wherein the cooling promotion portion is formed as a fin formed in the U-shaped tube.
前記U字管は、
前記高温側液室の中で開口する高温側直管部分と、
前記低温側液室の中で開口する低温側直管部分と、
前記高温側直管部分と前記低温側直管部分を接続する前記U字部分とを備え、
前記フィンは前記低温側直管部分に形成されている
請求項2の加圧型反応炉。
The U-tube is
A high temperature side straight pipe portion that opens in the high temperature side liquid chamber;
A low-temperature-side straight pipe portion that opens in the low-temperature-side liquid chamber;
The U-shaped portion connecting the high temperature side straight pipe portion and the low temperature side straight pipe portion,
The pressurized reactor according to claim 2, wherein the fin is formed in the low temperature side straight pipe portion.
前記フィンの表面は前記冷却液の流れに平行に形成されている
請求項3の加圧型反応炉。
The pressurized reactor according to claim 3, wherein a surface of the fin is formed in parallel with the flow of the cooling liquid.
前記フィンは前記U字管の内面側に形成されている
請求項4の加圧型反応炉。
The pressurized reactor according to claim 4, wherein the fin is formed on an inner surface side of the U-shaped tube.
前記フィンは螺旋状に形成されている
請求項5の加圧型反応炉。
The pressurized reactor according to claim 5, wherein the fin is formed in a spiral shape.
前記U字管は、
前記高温側液室の中で開口する高温側直管部分と、
前記低温側液室の中で開口する低温側直管部分と、
前記高温側直管部分と前記低温側直管部分を接続する前記U字部分とを備え、
前記冷却促進部位は、前記低温側直管部分の外側面に形成され、前記外側面は粗面に形成されている
請求項1の加圧型反応炉。
The U-tube is
A high temperature side straight pipe portion that opens in the high temperature side liquid chamber;
A low-temperature-side straight pipe portion that opens in the low-temperature-side liquid chamber;
The U-shaped portion connecting the high temperature side straight pipe portion and the low temperature side straight pipe portion,
The pressurized reactor according to claim 1, wherein the cooling promotion portion is formed on an outer surface of the low temperature side straight pipe portion, and the outer surface is formed on a rough surface.
前記蒸気発生器は複数基が設けられ、
前記U字管は、前記U字部分の曲率半径がより大きい大曲率半径管と、前記U字部分の曲率半径がより小さい小曲率半径管とを含み、
前記冷却促進部位は、前記高温側液室の液室構造として形成され、
前記液室構造は、
前記大曲率半径管が連通する第1高温側液室と、
前記小曲率半径管が連通する第2高温側液室と、
前記第1高温側液室と前記第2高温側液室とを分離する分離板を備え、
前記第1高温側液室は前記分離板の下方部位を介して前記第2高温側液室に連通し、且つ、前記高温側レグの出口は前記第1高温側液室に位置づけられている
請求項1の加圧型反応炉。
The steam generator is provided with a plurality of units,
The U-shaped tube includes a large radius of curvature tube having a larger radius of curvature of the U-shaped portion and a smaller radius of curvature tube having a smaller radius of curvature of the U-shaped portion,
The cooling promotion part is formed as a liquid chamber structure of the high temperature side liquid chamber,
The liquid chamber structure is
A first high temperature side liquid chamber that communicates with the large radius of curvature tube;
A second high temperature side liquid chamber that communicates with the small radius of curvature tube;
A separation plate for separating the first high temperature side liquid chamber and the second high temperature side liquid chamber;
The first high temperature side liquid chamber communicates with the second high temperature side liquid chamber via a lower portion of the separation plate, and the outlet of the high temperature side leg is positioned in the first high temperature side liquid chamber. Item 1. The pressurized reactor of Item 1.
前記U字管は、前記U字部分の曲率半径がより大きい大曲率半径管と、前記U字部分の曲率半径がより小さい小曲率半径管とを含み、
前記冷却促進部位は、前記大曲率半径管と前記小曲率半径管の配置構造として形成され、
前記大曲率半径管が前記高温側液室で開口する第1開口部位の高さ位置は、前記小曲率半径管が前記高温側液室で開口する第2開口部位の高さ位置より高い位置に設定されている
請求項1の加圧型反応炉。
The U-shaped tube includes a large radius of curvature tube having a larger radius of curvature of the U-shaped portion and a smaller radius of curvature tube having a smaller radius of curvature of the U-shaped portion,
The cooling promotion portion is formed as an arrangement structure of the large curvature radius tube and the small curvature radius tube,
The height position of the first opening portion where the large curvature radius tube opens in the high temperature side liquid chamber is higher than the height position of the second opening portion where the small curvature radius tube opens in the high temperature side liquid chamber. The pressurized reactor according to claim 1.
前記高温側液室は、前記高温側液室の中の非凝縮性ガス気泡が前記第2開口から前記第1開口に向かって斜め上向きに案内されて流れる案内体を備え、
前記第1開口と前記第2開口は前記案内体の下側面である案内斜面より低位に位置づけられている
請求項9の加圧型反応炉。
The high temperature side liquid chamber includes a guide body in which the non-condensable gas bubbles in the high temperature side liquid chamber are guided obliquely upward from the second opening toward the first opening,
The pressurized reactor according to claim 9, wherein the first opening and the second opening are positioned lower than a guide slope that is a lower surface of the guide body.
前記案内体には上下方向に貫通する多数の穴が開けられている
請求項10の加圧型反応炉。
The pressurized reactor according to claim 10, wherein a number of holes penetrating in the vertical direction are formed in the guide body.
前記冷却促進部位は、前記U字管に侵入する非凝縮性ガス気泡を微細化する気泡微細化部位として形成され、
前記気泡微細化部位は、前記U字管の中の冷却液の液流を螺旋流化する部位として前記U字管の内部に形成されている
請求項1〜11から選択される1請求項の加圧型反応炉。
The cooling promotion portion is formed as a bubble refining portion for refining a non-condensable gas bubble that enters the U-shaped tube,
The said bubble refinement | miniaturization site | part is formed in the inside of the said U-shaped tube as a site | part which spiralizes the liquid flow of the cooling fluid in the said U-shaped tube. Pressurized reactor.
前記冷却促進部位は、前記高温側レグの出口近傍で前記高温側レグの中の冷却液を絞るフィンとして形成され、前記フィンは前記高温側レグの出口近傍の内面側で前記高温側レグの上方領域に形成されている
請求項1〜12から選択される1請求項の加圧型反応炉。
The cooling promoting portion is formed as a fin that squeezes the coolant in the high temperature side leg near the outlet of the high temperature side leg, and the fin is on the inner surface side near the outlet of the high temperature side leg and above the high temperature side leg. The pressurized reactor according to one of claims 1 to 12, wherein the pressurized reactor is formed in a region.
前記冷却促進部位は、前記高温側レグの出口近傍で前記高温側レグの中の冷却液に抵抗を与えるフィンとして形成され、前記フィンは前記高温側レグの出口近傍の内面側で前記高温側レグの上方領域に形成され、前記フィンの上流側面は前記冷却液に主流の流れに概ね直交している
請求項1〜12から選択される1請求項の加圧型反応炉。
The cooling promotion portion is formed as a fin that gives resistance to the coolant in the high temperature side leg near the outlet of the high temperature side leg, and the fin is on the inner surface side near the outlet of the high temperature side leg. The pressurized reactor according to claim 1, wherein an upstream side surface of the fin is substantially orthogonal to a flow of a main stream of the cooling liquid.
前記冷却促進部位は、前記高温側レグの出口近傍で前記高温側レグの中の冷却液の流れに螺旋流を形成する螺旋流形成部位として形成されている
請求項1〜12から選択される1請求項の加圧型反応炉。
The cooling promotion portion is formed as a spiral flow forming portion that forms a spiral flow in the flow of the cooling liquid in the high temperature side leg in the vicinity of the outlet of the high temperature side leg. The pressurized reactor according to claim.
前記冷却促進部位は、前記高温側レグの出口近傍で前記高温側レグの中の冷却液の流れに抵抗を与えるオリフィスとして形成され、前記オリフィスの開口側は前記高温側レグの上方領域に位置している
請求項1〜12から選択される1請求項の加圧型反応炉。
The cooling promoting portion is formed as an orifice that provides resistance to the flow of the coolant in the high temperature side leg near the outlet of the high temperature side leg, and the opening side of the orifice is located in an upper region of the high temperature side leg. The pressurized reactor according to claim 1, which is selected from claims 1 to 12.
前記冷却促進部位は、前記U字管の下端部位として形成され、前記下端部位が前記高温側液室で開口する開口端は前記高温側液室の下半分領域に位置づけられている
請求項1〜16から選択される1請求項の加圧型反応炉。
The cooling promotion portion is formed as a lower end portion of the U-shaped tube, and an opening end at which the lower end portion opens in the high temperature side liquid chamber is positioned in a lower half region of the high temperature side liquid chamber. The pressurized reactor according to claim 1, which is selected from 16.
前記冷却促進部位は、高温側レグから分岐する分岐部位として形成され、前記分岐部位は、前記高温側レグから上側に分岐し非凝縮性ガス気泡を貯留する分岐溜まりとして形成されている
請求項1〜17から選択される1請求項の加圧型反応炉。
The cooling promotion part is formed as a branch part branched from the high temperature side leg, and the branch part is formed as a branch pool that branches upward from the high temperature side leg and stores non-condensable gas bubbles. The pressurized reactor according to claim 1, which is selected from ˜17.
反応容器から複数の蒸気発生器のそれぞれの高温側液室に並列に冷却液を分配すること、
前記高温側液室の前記冷却液をU字管を介して前記複数の前記蒸気発生器の複数の低温側液室にそれぞれに送ること、
前記複数の前記低温側液室の中の冷却液を前記複数の前記反応容器に並列に還流させることとを具え、
前記送ることは、前記U字管のU字部分のサイフォンブレークを抑制することを備える
加圧型反応炉の冷却方法。
Distributing the cooling liquid in parallel from the reaction vessel to the high temperature side liquid chambers of the plurality of steam generators,
Sending the cooling liquid of the high temperature side liquid chamber to each of a plurality of low temperature side liquid chambers of the plurality of steam generators via a U-shaped tube;
Refluxing the cooling liquid in the plurality of low-temperature side liquid chambers in parallel to the plurality of reaction vessels,
The sending comprises: suppressing a siphon break of a U-shaped portion of the U-tube. Cooling method of a pressurized reactor.
前記抑制することは、前記U字管の中の冷却液に旋回を与えて前記冷却液から溶出している非凝縮性ガス気泡を前記U字管の中心線領域に集めることである
請求項19の加圧型反応炉の冷却方法。
The suppression is to collect a non-condensable gas bubble eluted from the cooling liquid in a center line region of the U-shaped pipe by turning the cooling liquid in the U-shaped pipe. Cooling method for the pressurized reactor.
前記U字管は、曲率半径がより大きいU字部分を有する第1U字管と、曲率半径がより小さいU字部分を有する第2U字管とを含み、
前記抑制することは、前記高温側液室の中で前記冷却液から溶出している非凝縮性ガス気泡の大部分を選択的に前記第1U字管に導入することである
請求項19の加圧型反応炉の冷却方法。
The U-shaped tube includes a first U-shaped tube having a U-shaped portion having a larger radius of curvature, and a second U-shaped tube having a U-shaped portion having a smaller radius of curvature,
The suppression is to selectively introduce most of the non-condensable gas bubbles eluted from the cooling liquid in the high temperature side liquid chamber into the first U-shaped tube. Cooling method for pressure reactor.
前記抑制することは、
前記冷却液から溶出する非凝縮性ガス気泡を微細化すること、
微細化された前記非凝縮性ガス気泡を前記U字管に導入することを備える
請求項19の加圧型反応炉の冷却方法。
The suppression is
Miniaturizing non-condensable gas bubbles eluting from the coolant,
The method for cooling a pressurized reactor according to claim 19, further comprising introducing the refined non-condensable gas bubbles into the U-shaped tube.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107945892A (en) * 2017-09-29 2018-04-20 中广核研究院有限公司 Integrated gaseous oxygen control device and lead base fast neutron reactor
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