JP2554146B2 - タンク型高速増殖炉 - Google Patents
タンク型高速増殖炉Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ナトリウム冷却タンク型高速増殖炉に係わ
り、特に、高温プレナム内の熱流動特性の改善に関する
ものである。
り、特に、高温プレナム内の熱流動特性の改善に関する
ものである。
［従来の技術］ 第10図は、従来のナトリウム冷却タンク型高速増殖炉
の原子炉主容器の縦断面略示図である。第10図の構成
は、原子炉主容器１内に炉心２と炉心上部機構３のほか
に、複数基の中間熱交換器４及び、複数基の一次系ポン
プ５で構成されている。さらに、原子炉主容器１内には
炉心２より流出する高温の一次ナトリウム６が存在する
高温プレナム部７と中間熱交換器４より流出する低温の
ナトリウムが存在する低温プレナム部８とを分離する熱
遮蔽構造９が設置されている。
の原子炉主容器の縦断面略示図である。第10図の構成
は、原子炉主容器１内に炉心２と炉心上部機構３のほか
に、複数基の中間熱交換器４及び、複数基の一次系ポン
プ５で構成されている。さらに、原子炉主容器１内には
炉心２より流出する高温の一次ナトリウム６が存在する
高温プレナム部７と中間熱交換器４より流出する低温の
ナトリウムが存在する低温プレナム部８とを分離する熱
遮蔽構造９が設置されている。
従来より、この種のタンク型高速増殖炉には、プレナ
ム部が大きな熱容量のナトリウムを有する特徴があり、
熱過渡時に伴う温度ゆらぎ現象により、構造材に対する
熱応力の影響が大きいと言う問題があった。
ム部が大きな熱容量のナトリウムを有する特徴があり、
熱過渡時に伴う温度ゆらぎ現象により、構造材に対する
熱応力の影響が大きいと言う問題があった。
プレナム内の熱過渡時に発生する温度ゆらぎ現象に深
く関与する温度成層（thermal stratification）流は、
温度流動幅が大きく、低周波数で搖動するので、周辺の
構造材料に与える熱応力の影響は、きわめて厳しいもの
といえる。
く関与する温度成層（thermal stratification）流は、
温度流動幅が大きく、低周波数で搖動するので、周辺の
構造材料に与える熱応力の影響は、きわめて厳しいもの
といえる。
温度成層流現象は原子炉スクラム（緊急停止）時に発
生するもので、高温プレナム内に低温プレナムの冷たい
ナトリウムが流出した時に、浮力の影響によって、上部
に高温層が、下部に低温層が停留し、その界面の上下で
急峻な温度勾配が生ずる。さらに、停留している温度成
層界面は重力波の影響を受けて上下に揺動し、温度ゆら
ぎ現象が誘発する。
生するもので、高温プレナム内に低温プレナムの冷たい
ナトリウムが流出した時に、浮力の影響によって、上部
に高温層が、下部に低温層が停留し、その界面の上下で
急峻な温度勾配が生ずる。さらに、停留している温度成
層界面は重力波の影響を受けて上下に揺動し、温度ゆら
ぎ現象が誘発する。
温度成層界面が停留する領域は、第10図において、中
間熱交換器４のフローエントランス10の入口部である。
間熱交換器４のフローエントランス10の入口部である。
一方、第10図に示す従来技術の中間熱交換器４流入孔
の位置、及びその外周に設けられているフローエントラ
ンス10の長さは、プレナム上部のカバーガスの巻き込み
を防止する事を考慮して設けたものである。
の位置、及びその外周に設けられているフローエントラ
ンス10の長さは、プレナム上部のカバーガスの巻き込み
を防止する事を考慮して設けたものである。
従来の技術では、ナトリウムの温度ゆらぎによる構造
材への影響は、完全に解明されていない。
材への影響は、完全に解明されていない。
温度成層流を消滅する対策としては、中間熱交換器側
にスリーブなどを設ける方法（特願昭58−2184号）ある
いは、炉心上部機構側にバッフアを設ける方法（特願昭
59−13216号）などにより、ミキシング効果を促進する
ものはあるが、中間熱交換器４の流入孔がプレナム液深
の深い位置にあり、さらに、フローエントランス10が存
在するために温度成層界面を消滅する効果はほとんどな
い。
にスリーブなどを設ける方法（特願昭58−2184号）ある
いは、炉心上部機構側にバッフアを設ける方法（特願昭
59−13216号）などにより、ミキシング効果を促進する
ものはあるが、中間熱交換器４の流入孔がプレナム液深
の深い位置にあり、さらに、フローエントランス10が存
在するために温度成層界面を消滅する効果はほとんどな
い。
［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来技術は、温度成層流を消滅する点につい
て配慮されておらず、根本的に温度成層流が発生しない
プレナム構造の開発が臨まれる。
て配慮されておらず、根本的に温度成層流が発生しない
プレナム構造の開発が臨まれる。
本発明はこれに鑑みなされたもので、その目的とする
ところは、プレナム上部のカバーガスの巻き込み現象少
なくして温度成層流が発生することのないこの種のタン
ク型高速増殖炉を提供するにある。
ところは、プレナム上部のカバーガスの巻き込み現象少
なくして温度成層流が発生することのないこの種のタン
ク型高速増殖炉を提供するにある。
［課題を解決するための手段］ すなわち本発明は、内部が熱遮蔽構造によって上側の
高温プレナム部と下側の低温プレナム部とに区画された
原子炉主容器と、この原子炉主容器内に配置された炉心
と、この炉心から前記高温プレナム部へ流出した一次ナ
トリウムを伝熱部で冷却するとともに、前記低温プレナ
ム部へ流出せしめる中間熱交換器と、この中間熱交換器
から流出した一次ナトリウムを吸入し、前記炉心へ圧送
するポンプとを備え、前記中間熱交換器の胴部に、前記
炉心から流出したナトリウムを吸入し、かつ中間熱交換
器の伝熱部へ導くための流入孔群が穿設されているタン
ク型高速増殖炉において、前記中間熱交換器の胴部に設
けられているナトリウムの流入孔群を、中間熱交換器の
胴部の高温プレナム部に臨む全長さ範囲にわたって分布
させるとともに、下方から上方に向かって、その開口面
積が徐々に大きくなるように形成し所期の目的を達成す
るようにしたものである。
高温プレナム部と下側の低温プレナム部とに区画された
原子炉主容器と、この原子炉主容器内に配置された炉心
と、この炉心から前記高温プレナム部へ流出した一次ナ
トリウムを伝熱部で冷却するとともに、前記低温プレナ
ム部へ流出せしめる中間熱交換器と、この中間熱交換器
から流出した一次ナトリウムを吸入し、前記炉心へ圧送
するポンプとを備え、前記中間熱交換器の胴部に、前記
炉心から流出したナトリウムを吸入し、かつ中間熱交換
器の伝熱部へ導くための流入孔群が穿設されているタン
ク型高速増殖炉において、前記中間熱交換器の胴部に設
けられているナトリウムの流入孔群を、中間熱交換器の
胴部の高温プレナム部に臨む全長さ範囲にわたって分布
させるとともに、下方から上方に向かって、その開口面
積が徐々に大きくなるように形成し所期の目的を達成す
るようにしたものである。
また、この場合、中間熱交換器の胴部に設けられてい
るナトリウムの流入孔群の最上段孔を、一次冷却材ナト
リウムの自由液面に到達する領域で開口するように形成
したものである。また、このナトリウムの流入孔の形状
を、円形状か矩形状、またはリング状あるいは縦型のス
リット状に形成するようにしたものである。また、中間
熱交換器の胴部内に設けられ、ナトリウムの流れを案内
するバッフル板を、中間熱交換器の伝熱管および外胴と
一体に形成するようにしたものである。また、中間熱交
換器の胴部に設けられている流入孔の開口面積を、炉心
の出口側に面した方向から中間熱交換器の背面側へも徐
々に大きくなるように形成したものである ［作用］ 本来、中間熱交換器の果すべき役割は、熱交換性能を
最高にすることであるが、本発明の起点である、いわゆ
る温度成層流の消滅という課題もまた重要であった。そ
のためには、本発明のように、中間熱交換器の軸方向に
設けた流入孔が高温プレナム内の一次系ナトリウムの流
路となり、プレナムの底部から自由液面位置までの全領
域に分流するように作用するため、死水領域が生成しな
いので、温度成層流が発生しないようにすることであ
る。
るナトリウムの流入孔群の最上段孔を、一次冷却材ナト
リウムの自由液面に到達する領域で開口するように形成
したものである。また、このナトリウムの流入孔の形状
を、円形状か矩形状、またはリング状あるいは縦型のス
リット状に形成するようにしたものである。また、中間
熱交換器の胴部内に設けられ、ナトリウムの流れを案内
するバッフル板を、中間熱交換器の伝熱管および外胴と
一体に形成するようにしたものである。また、中間熱交
換器の胴部に設けられている流入孔の開口面積を、炉心
の出口側に面した方向から中間熱交換器の背面側へも徐
々に大きくなるように形成したものである ［作用］ 本来、中間熱交換器の果すべき役割は、熱交換性能を
最高にすることであるが、本発明の起点である、いわゆ
る温度成層流の消滅という課題もまた重要であった。そ
のためには、本発明のように、中間熱交換器の軸方向に
設けた流入孔が高温プレナム内の一次系ナトリウムの流
路となり、プレナムの底部から自由液面位置までの全領
域に分流するように作用するため、死水領域が生成しな
いので、温度成層流が発生しないようにすることであ
る。
中間熱交換器への流入領域が拡大し広範囲に分流して
いるため、自由液面近傍の流速が低下するように作用
し、ガスが巻き込むことはない。
いるため、自由液面近傍の流速が低下するように作用
し、ガスが巻き込むことはない。
次に、本発明の中間熱交換器の熱交換性能について予
め検討する。
め検討する。
中間熱交換器（IHX）の交換熱量は、（１）式で表わ
される。
される。
Ｑ＝Ａ×Ｕ×ΔTm ……（１） ここで、 Q:交換熱量（Kcal/h） A:伝熱面積（m2） U:総括熱貫流率（Kcal/m2・ｈ・ｋ） ΔTm:対数平均温度差（ｋ） 式（１）で総括熱貫流率Ｕは、 h0:管外面熱伝達率（kcal/m2 h・ｋ） hi:管内面熱伝達率（kcal/m2 h・ｋ） d0:伝熱管外径（ｍ） di:伝熱管内径（ｍ） λt:伝熱管熱伝導率（kcal/m・ｈ・ｋ） r0:管外汚れ係数（m2・ｈ・k/kcal） ri:管内汚れ係数（m2・ｈ・k/kcal） また、対数平均温度差（ΔTm）は、次式による。
T:中間熱交換器一次ナトリウム温度（ｋ） t:中間熱交換器二次ナトリウム温度（ｋ） 添字 i:入口、0:出口 （１）式〜（３）式を用いて、例えば交換熱量300MW
級の中間熱交換器について、従来型と本発明のものと伝
熱面積について計算により、比較してみる。
級の中間熱交換器について、従来型と本発明のものと伝
熱面積について計算により、比較してみる。
第８図は、軸方向に設けた各流入孔から等流量のナト
リウムが流入する場合の段数の影響を調べた結果であ
る。段数１段は、従来型の中間熱交換器である。多段に
なるに伴い、必要伝熱面積は増加する傾向になり、５段
設けた場合、従来型に比べ12.7％必要伝熱面積増加とな
る。10段では、15.5％の増加となる。この程度の伝熱面
積増加に対しては、従来型の中間熱交換器上部に存在し
ていた死水領域付近の胴部も熱交換部位として活用する
ことができるようになり、十分に対応可能であり、中間
熱交換器の長尺化及び炉容器の長尺化の必要はない。
リウムが流入する場合の段数の影響を調べた結果であ
る。段数１段は、従来型の中間熱交換器である。多段に
なるに伴い、必要伝熱面積は増加する傾向になり、５段
設けた場合、従来型に比べ12.7％必要伝熱面積増加とな
る。10段では、15.5％の増加となる。この程度の伝熱面
積増加に対しては、従来型の中間熱交換器上部に存在し
ていた死水領域付近の胴部も熱交換部位として活用する
ことができるようになり、十分に対応可能であり、中間
熱交換器の長尺化及び炉容器の長尺化の必要はない。
第９図は、本発明による必要伝熱面積の増加分を低減
するための一変形例で、各流入孔からのナトリウムの流
入量に差を付けたものである。
するための一変形例で、各流入孔からのナトリウムの流
入量に差を付けたものである。
流入孔段数は５段とし、第１段流入孔からの流入量を
変化させた。なお、第２段目以降は等流量流入とした。
したがって、流入割合が１の場合が、従来型中間熱交換
器である。
変化させた。なお、第２段目以降は等流量流入とした。
したがって、流入割合が１の場合が、従来型中間熱交換
器である。
第１段目に多量流入させることにより必要伝熱面積は
小さくなる。しかし、ガスの巻き込みの可能性が高くな
ってくる。図では、第１段目に全流量の1/2を流入させ
た場合、必要伝熱面積の増加は6.2％にとどまる。
小さくなる。しかし、ガスの巻き込みの可能性が高くな
ってくる。図では、第１段目に全流量の1/2を流入させ
た場合、必要伝熱面積の増加は6.2％にとどまる。
以上説明したように、温度成層流を消滅するために、
中間熱交換器胴（シエル）側に製作した多数の流入孔に
よる該中間熱交換器の熱交換性能の低下は、従来の死水
領域まで伝熱面積を拡大することにより、十分に補償す
ることができることを確認した。
中間熱交換器胴（シエル）側に製作した多数の流入孔に
よる該中間熱交換器の熱交換性能の低下は、従来の死水
領域まで伝熱面積を拡大することにより、十分に補償す
ることができることを確認した。
［実施例］ 以下に本発明に係る一実施例を第１〜第３図を用いて
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の第１実施例を適用したタンク型高
速炉の炉容器内構造を示した縦断面略示図である。その
構成は、原子炉主容器11内には、炉心12、炉心上部機構
13、と炉心12を中心に炉容器横断面上にサークル状に配
置されている複数基の一次系のポンプ15、複数基の中間
熱交換器14、等の一次系主要機器が一次系ナトリウム16
と共に格納されている。さらに、熱遮蔽構造物17を設
け、上部の高温プレナム18と下部の低温プレナム19とを
隔離している。
速炉の炉容器内構造を示した縦断面略示図である。その
構成は、原子炉主容器11内には、炉心12、炉心上部機構
13、と炉心12を中心に炉容器横断面上にサークル状に配
置されている複数基の一次系のポンプ15、複数基の中間
熱交換器14、等の一次系主要機器が一次系ナトリウム16
と共に格納されている。さらに、熱遮蔽構造物17を設
け、上部の高温プレナム18と下部の低温プレナム19とを
隔離している。
以上が炉容器内の主要機器の構成であるが、実際の内
部構造は、さらに複雑で、例えば、炉心崩壊熱除去系、
ナトリウム精製系など多くの補助系機器等で構成されて
いる。
部構造は、さらに複雑で、例えば、炉心崩壊熱除去系、
ナトリウム精製系など多くの補助系機器等で構成されて
いる。
本発明の特徴である上記した中間熱交換器14の構造を
さらに詳細に第２図および第３図に示す。
さらに詳細に第２図および第３図に示す。
中間熱交換器14は、熱遮蔽構造物17を貫通して高温プ
レナム18と低温プレナム19とを連結している。胴20の上
部と下部に管板21a,21bを設け、両管板21a及び21bの間
を複数本の伝熱管22で連結している。本発明に係る中間
熱交換器の伝熱部は、細径の伝熱管を用いた、いわゆる
シエル（胴）−チューブ（管）型の熱交換器を採用して
る。
レナム18と低温プレナム19とを連結している。胴20の上
部と下部に管板21a,21bを設け、両管板21a及び21bの間
を複数本の伝熱管22で連結している。本発明に係る中間
熱交換器の伝熱部は、細径の伝熱管を用いた、いわゆる
シエル（胴）−チューブ（管）型の熱交換器を採用して
る。
胴20には、熱遮蔽構造物17の上部から、高温プレナム
18の自由液面の位置を含み、上部管板21aの下方までの
領域、さらに全周にわたって複数個の流入孔23（23′,2
3″,23…）を設け、流入孔23の開口面積は下方から上
方へと大きく成るようにこの場合さらに、この流入孔23
の開口面積を、炉心12の出口側に面した方向から中間熱
交換器14の背面側へと徐々に大きくするように形成して
もよい。中心部には、下降管24があり下部の管板21bと
連結している。胴20の下部で囲まれる管板21bの部分は
下部プレナム部25を形成している。下降管24の上部は二
重管構造になっていて、環状流路側は上部管板21aの上
部に形成する上部プレナム部26と連結されている。
18の自由液面の位置を含み、上部管板21aの下方までの
領域、さらに全周にわたって複数個の流入孔23（23′,2
3″,23…）を設け、流入孔23の開口面積は下方から上
方へと大きく成るようにこの場合さらに、この流入孔23
の開口面積を、炉心12の出口側に面した方向から中間熱
交換器14の背面側へと徐々に大きくするように形成して
もよい。中心部には、下降管24があり下部の管板21bと
連結している。胴20の下部で囲まれる管板21bの部分は
下部プレナム部25を形成している。下降管24の上部は二
重管構造になっていて、環状流路側は上部管板21aの上
部に形成する上部プレナム部26と連結されている。
下降管24は、二次冷却系（図示されていない）と接続
されていて、二次冷却系のナトリウムは下降管24に流入
し、下部プレナム部25から伝熱管22に入り、伝熱管22内
部を上昇し、上部プレナム部26を経て二重管から、二次
冷却系に戻るようになっている。
されていて、二次冷却系のナトリウムは下降管24に流入
し、下部プレナム部25から伝熱管22に入り、伝熱管22内
部を上昇し、上部プレナム部26を経て二重管から、二次
冷却系に戻るようになっている。
胴20と下降管24には伝熱管22の支持機能と、胴側流路
を蛇行するようにバッフル板27を多段に設けている。
を蛇行するようにバッフル板27を多段に設けている。
以下、第１図〜第３図により動作について説明する。
通常運転時の一次系の流路は、第１図の矢印に示すよ
うに、炉心12で加熱された一次系ナトリウム16は、高温
プレナム18内に流出し、中間熱交換器14の流入孔23（2
3′,23″,23″…）へ流入する。中間熱交換器14内では
伝熱管22群の外側をバッフル板27に添って蛇行しながら
下降する。伝熱管22の二次系側へ熱交換し温度が低下
し、低温プレナム19へ流出する。低温プレナム19からは
一次系ポンプ15の入口側に入り、再び炉心12へ圧送する
ような矢印の順路で循環する。
うに、炉心12で加熱された一次系ナトリウム16は、高温
プレナム18内に流出し、中間熱交換器14の流入孔23（2
3′,23″,23″…）へ流入する。中間熱交換器14内では
伝熱管22群の外側をバッフル板27に添って蛇行しながら
下降する。伝熱管22の二次系側へ熱交換し温度が低下
し、低温プレナム19へ流出する。低温プレナム19からは
一次系ポンプ15の入口側に入り、再び炉心12へ圧送する
ような矢印の順路で循環する。
高温プレナム18の自由液面部から混入したカバーガス
は、中間熱交換器14の複数個の流入孔23（23′,23″,23
…）が広範囲に分流しているため個々の流入孔23部で
の流速が小さく、気泡は浮力によって上昇するように作
用する（第３図）。したがって、カバーガスの巻き込み
は、フローエントランスを設けなくとも防止することが
出来る。
は、中間熱交換器14の複数個の流入孔23（23′,23″,23
…）が広範囲に分流しているため個々の流入孔23部で
の流速が小さく、気泡は浮力によって上昇するように作
用する（第３図）。したがって、カバーガスの巻き込み
は、フローエントランスを設けなくとも防止することが
出来る。
つぎに、原子炉のスクラム（緊急停止）時の動作例に
ついて説明する。
ついて説明する。
原子炉がスクラム運転に入ると、炉心12の発熱が停止
するため、低温プレナム19内の冷たいナトリウムが炉心
12を通過し、高温プレナム18へ流出する。さらに、ナト
リウムの流量は、定格運転時の約10％以下に低下するた
め、高温プレナム18内では、高温ナトリウム中に冷たい
ナトリウムが下方からゆっくりと流入することになり、
温度成層流の発生しやすい条件になる。しかし、本発明
では、高温プレナム18の流出部が、中間熱交換器14の底
から自由液面までの高さ方向に分散しているため、高温
プレナム18内では撹拌効果が作用し、温度分布が均一化
される。仮に、温度成層界面が発生しても停留すること
なく直ちに消滅してしまう。したがって、高温プレナム
18内に存在する構成機器あるいは、炉主容器11内壁等へ
の熱衝撃及び熱応力は緩和する効果がある。
するため、低温プレナム19内の冷たいナトリウムが炉心
12を通過し、高温プレナム18へ流出する。さらに、ナト
リウムの流量は、定格運転時の約10％以下に低下するた
め、高温プレナム18内では、高温ナトリウム中に冷たい
ナトリウムが下方からゆっくりと流入することになり、
温度成層流の発生しやすい条件になる。しかし、本発明
では、高温プレナム18の流出部が、中間熱交換器14の底
から自由液面までの高さ方向に分散しているため、高温
プレナム18内では撹拌効果が作用し、温度分布が均一化
される。仮に、温度成層界面が発生しても停留すること
なく直ちに消滅してしまう。したがって、高温プレナム
18内に存在する構成機器あるいは、炉主容器11内壁等へ
の熱衝撃及び熱応力は緩和する効果がある。
以下、他の実施例を説明する。
第４図は（第２実施例）、中間熱交換器14の複数個の
流入孔23の形状を矩形状にして、流入孔23の大きさを下
方から上方へと大きくしたものである。
流入孔23の形状を矩形状にして、流入孔23の大きさを下
方から上方へと大きくしたものである。
第５図は（第３実施例）、中間熱交換器14の複数個の
流入孔23の形状を縦のスリット状にして、スリットの開
口部の幅を下方から上方へと広くしたものである。第６
図（第４実施例）は、中間熱交換器14の複数個の流入孔
23の形状を横のリング状にして、下方に設けるリングの
開口部の幅を狭く、上方へと広くしたものである。な
お、この場合、第２図で説明したように、中間熱交換器
内の軸方向に多段に設けられたバッフル板と中間熱交換
器の下降管および外胴とが一体に形成されているので構
造上問題はない。
流入孔23の形状を縦のスリット状にして、スリットの開
口部の幅を下方から上方へと広くしたものである。第６
図（第４実施例）は、中間熱交換器14の複数個の流入孔
23の形状を横のリング状にして、下方に設けるリングの
開口部の幅を狭く、上方へと広くしたものである。な
お、この場合、第２図で説明したように、中間熱交換器
内の軸方向に多段に設けられたバッフル板と中間熱交換
器の下降管および外胴とが一体に形成されているので構
造上問題はない。
以上の変形例（第２〜第４実施例）は、上方で多く、
下方で少なくなるような流量配分にし、伝熱性能を改善
する手段である。
下方で少なくなるような流量配分にし、伝熱性能を改善
する手段である。
さらに、効果的なガスの巻き込み防止策としては、第
７図（第５実施例）に示すように液面近傍の流入孔の大
きさを小さくすることによって、液面領域の流速を液深
領域に比べ小さくするようにするとよい。
７図（第５実施例）に示すように液面近傍の流入孔の大
きさを小さくすることによって、液面領域の流速を液深
領域に比べ小さくするようにするとよい。
以上説明したように、本発明の実施例によれば高温プ
レナム内において、温度成層流が発生しないため、機器
への熱衝撃、熱応力を緩和する効果がある。また、フロ
ーエントランスを設けなくともガスの巻き込みが防止で
きるため、自由液面近傍まで伝熱面積を拡大することが
出来る。
レナム内において、温度成層流が発生しないため、機器
への熱衝撃、熱応力を緩和する効果がある。また、フロ
ーエントランスを設けなくともガスの巻き込みが防止で
きるため、自由液面近傍まで伝熱面積を拡大することが
出来る。
流入孔の形状に関しては、特に規定はないが、主とし
て製作工程、費用から、円形または矩形（第３図，第４
図）とした。
て製作工程、費用から、円形または矩形（第３図，第４
図）とした。
また、横型リング状の流入孔（第６図）についても、
第２図にて説明した通り、構造上には問題はない。
第２図にて説明した通り、構造上には問題はない。
［発明の効果］ 以上のごとく、本発明によれば、高温プレナム内にお
いて、温度成層流が発生しないため、原子炉容器および
内部機器への熱衝撃、熱応力を緩和する効果がある。ま
た、フローエントランスを設けなくともガスの巻き込み
が防止出きるため、これまでの死水領域であった自由液
面近傍までの領域を伝熱面積として拡大利用できるた
め、中間熱交換器等の長尺化は必要としないなどの効果
があり、信頼性が高く、合理化設計が可能なタンク型高
速増殖炉を提供できるという効果が得られる。
いて、温度成層流が発生しないため、原子炉容器および
内部機器への熱衝撃、熱応力を緩和する効果がある。ま
た、フローエントランスを設けなくともガスの巻き込み
が防止出きるため、これまでの死水領域であった自由液
面近傍までの領域を伝熱面積として拡大利用できるた
め、中間熱交換器等の長尺化は必要としないなどの効果
があり、信頼性が高く、合理化設計が可能なタンク型高
速増殖炉を提供できるという効果が得られる。
第１図は、本発明の第１の実施例によるタンク型高速増
殖炉の縦断面略示図、第２図は、同上中間熱交換器の縦
断面略示図、第３図は、同上中間熱交換器の外胴流入孔
の外観図、第４図は、本発明第２実施例による中間熱交
換器の外胴流入孔の外観図、第５図は、本発明の第３実
施例による中間熱交換器の外胴流入孔の外観図、第６図
は、本発明の第４実施例による中間熱交換器の外胴流入
孔の外観図、第７図は、本発明の第５実施例による中間
熱交換器の外胴流入孔の外観図、第８図は、中間熱交換
器の流入孔段数の特性曲線、第９図は、中間熱交換器の
流入孔割合特性曲線、第10図は、従来のタンク型高速増
殖炉の縦断面略示図である。 ＜符号の説明＞ 1,11……原子炉主容器、2,12……炉心、3,13……炉心上
部機構、4,14……中間熱交換器、5,15……一次系ポン
プ、6,16……一次系ナトリウム、7,18……高温プレナム
部、8,19……低温プレナム部、9,17……熱遮蔽構造、10
……フローエントランス、21……管板、22……伝熱管、
23……流入孔、24……下降管、25……下部プレナム、26
……上部プレナム。
殖炉の縦断面略示図、第２図は、同上中間熱交換器の縦
断面略示図、第３図は、同上中間熱交換器の外胴流入孔
の外観図、第４図は、本発明第２実施例による中間熱交
換器の外胴流入孔の外観図、第５図は、本発明の第３実
施例による中間熱交換器の外胴流入孔の外観図、第６図
は、本発明の第４実施例による中間熱交換器の外胴流入
孔の外観図、第７図は、本発明の第５実施例による中間
熱交換器の外胴流入孔の外観図、第８図は、中間熱交換
器の流入孔段数の特性曲線、第９図は、中間熱交換器の
流入孔割合特性曲線、第10図は、従来のタンク型高速増
殖炉の縦断面略示図である。 ＜符号の説明＞ 1,11……原子炉主容器、2,12……炉心、3,13……炉心上
部機構、4,14……中間熱交換器、5,15……一次系ポン
プ、6,16……一次系ナトリウム、7,18……高温プレナム
部、8,19……低温プレナム部、9,17……熱遮蔽構造、10
……フローエントランス、21……管板、22……伝熱管、
23……流入孔、24……下降管、25……下部プレナム、26
……上部プレナム。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−11698（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−77596（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−93381（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−178397（ＪＰ，Ｕ)
Claims (6)
- 【請求項１】内部が熱遮蔽構造によって上側の高温プレ
ナム部と下側の低温プレナム部とに区画された原子炉主
容器と、 この原子炉主容器内に配置された炉心と、 この炉心から前記高温プレナム部へ流出した一次ナトリ
ウムを伝熱部で冷却するとともに、前記低温プレナム部
へ流出せしめる中間熱交換器と、 この中間熱交換器から流出した一次ナトリウムを吸入
し、前記炉心へ圧送するポンプとを備え、 前記中間熱交換器の胴部に、前記炉心から流出したナト
リウムを吸入し、かつ中間熱交換器の伝熱部へ導くため
の流入孔群が穿設されているタンク型高速増殖炉におい
て、 前記中間熱交換器の胴部に設けられているナトリウムの
流入孔群を、中間熱交換器の胴部の高温プレナム部に臨
む全長さ範囲にわたって分布させるとともに、下方から
上方に向かって、その開口面積が徐々に大きくなるよう
に形成したことを特徴とするタンク型高速増殖炉。 - 【請求項２】前記中間熱交換器の胴部に設けられている
ナトリウムの流入孔群の最上段孔が、一次冷却材ナトリ
ウムの自由液面に到達する領域で開口するように形成さ
れてなる請求項１記載のタンク型高速増殖炉。 - 【請求項３】前記中間熱交換器の胴部に設けられている
ナトリウムの流入孔の形状が、円形状または矩形状に形
成されてなる請求項１記載のタンク型高速増殖炉。 - 【請求項４】前記中間熱交換器の胴部に設けられている
流入孔の開口面積が、炉心の出口側に面した方向から中
間熱交換器の背面側へ、徐々に大きくなるように形成し
てなる請求項１記載のタンク型高速増殖炉。 - 【請求項５】前記中間熱交換器の胴部に設けられている
ナトリウムの流入孔の形状が、リング状または縦型のス
リット状に形成されてなる請求項１記載のタンク型高速
増殖炉。 - 【請求項６】前記中間熱交換器の胴部内に設けられてい
るバッフル板が、中間熱交換器の下降管および外胴と一
体に形成されてなる請求項４記載のタンク型高速増殖
炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296037A JP2554146B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | タンク型高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296037A JP2554146B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | タンク型高速増殖炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143192A JPH02143192A (ja) | 1990-06-01 |
| JP2554146B2 true JP2554146B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=17828286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63296037A Expired - Lifetime JP2554146B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | タンク型高速増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554146B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102599440B1 (ko) * | 2017-10-02 | 2023-11-06 | 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 | 전력 변환 시스템에 대한 인쇄 회로 열 교환기 연결부를 사용하는 풀 유형 액체 금속 고속 스펙트럼 원자로 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111698A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-20 | 三菱重工業株式会社 | 原子炉 |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP63296037A patent/JP2554146B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02143192A (ja) | 1990-06-01 |
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