JP2863598B2 - エーロリックバリヤを備えた部品用放出シュートおよびその照射燃料要素再処理装置 - Google Patents

エーロリックバリヤを備えた部品用放出シュートおよびその照射燃料要素再処理装置

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JP2863598B2 JP8730990A JP8730990A JP2863598B2 JP 2863598 B2 JP2863598 B2 JP 2863598B2 JP 8730990 A JP8730990 A JP 8730990A JP 8730990 A JP8730990 A JP 8730990A JP 2863598 B2 JP2863598 B2 JP 2863598B2
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    • G21C19/34Apparatus or processes for dismantling nuclear fuel, e.g. before reprocessing ; Apparatus or processes for dismantling strings of spent fuel elements
    • G21C19/38Chemical means only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F9/00Use of air currents for screening, e.g. air curtains
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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、有害な蒸気もしくは放出シュート中に上昇
してはならない蒸気を発する媒質に部品を放出する分野
に関する。より特定的には、照射燃料要素の処理または
再処理設備の場合の該分野に関する。
(従来の技術とその問題点) かくして、原子力発電所からの該照射燃料要素は特殊
な再処理を受ける。特に、これらは貯蔵され、かつヒト
並びに環境を保護する目的で施行されている安全規則に
準じて封じ込めかつ貯蔵すべき放射性物質を抽出するた
めに様々な処理にかけられる。
各燃料要素は端部継手と呼ばれる2つの金属部品を含
み、これらの間に燃料棒が配置される。燃料棒は何百本
も一緒にまとめられ、夫々は数メーターの長さの燃料を
収納する小径の金属管からなる。これらは金属スペーサ
を介して相互に平行に保たれ、その端部は端部継手によ
って保持される。
プールに保存して放射能を大幅に減じかつ該燃料要素
の熱を除いた後、燃料要素には剪断が掛けられ、かつ小
片に切断する。次いで、これらを様々な浴に通して該燃
料物質を溶解させる。従って、該端部継手は硝酸浴に入
れられることになる。
シャーの下部では、様々な剪断処理部品を様々な処理
浴に送るための1または2以上のシュートまたは通路が
使用されることは公知である。該端部継手に垂直に配置
されたシュートは、該継手の剪断処理中に、これらを硝
酸浴中に吐出する。このような設備の主な問題点は、該
照射燃料の端部継手が飛沫を上げて放出される浴からの
硝酸蒸気が該シャーに向って上昇するのを防止する必要
があることである。というのは、シャーは該蒸気のため
に損傷を受け、かつ放射能汚染される恐れがあるからで
ある。
エーロリックバリヤ(aeraulic barrier)を備えたい
くつかのシュートが既に実用化されている。即ち、この
シュートは該蒸気の上昇を防止するための気体流を利用
している。このようなシュートは主としてわずかに傾斜
した中心部材で構成され、該部材は該シャーの底部を硝
酸浴に接続しており、かつその内部を重力によって端部
継手が下降する。これは横方向のノズルを備え、これを
介して空気または窒素が射出されて乱流また気体バリヤ
が形成され、かくして酸蒸気がシャーに向って上昇する
のを防止している。
かくして、層状動作条件にあり得る動的なエーロリッ
クバリヤが作られることは公知である。このためには、
該シュートの側面上に対称に配置されて壁面に沿って平
面状ジェットを噴出する2つのノズルを用いて、硝酸分
子の拡散速度を越える逆方向の速度を与えるべき領域に
層状の流れを形成する。
このようなシュートの有効性並びに効率は、気体流量
によって課せられる限界のために完全に満足なものとは
いえない。
(発明が解決しようとする課題) そこで、本発明の目的はこの欠点を解決し、かかるシ
ュートを改良することにある。
(課題を解決するための手段) 上記本発明の目的は以下のようなシュートを提供する
ことにより達成される。即ち、本発明のシュートは、所
定の温度にあって蒸気を放出する、即ち負の上昇熱勾配
を形成する液体浴に部品を重力落下するためのシュート
であって、下端部と、該下端部によって該液体浴上に突
出した中央通路またはダクトと、上端とをもつ。これは
エーロリックバリヤを備え、該バリヤは該浴からの蒸気
が該下端を介して該シュート内に上昇するのを防止し、
特にこのバリヤーは該中央通路の上方部分における第1
の所定の流量の下降ガス流によって設定される。かくし
て、該蒸気は強制的に排除される。
本発明によれば、このエーロリックバリヤは、該液体
浴蒸気によって形成される熱勾配に対向する熱勾配を該
中央通路に設定することによっても形成される。
本発明のシュートは該上端部によって該第1流量より
も小さな第2の流量のガスの上昇流によって有利に完成
される。これは粉末−担持ガスの到達を阻止するための
ものである。
好ましくは、該逆方向の熱勾配を形成する手段は、該
中央通路の下方部分を取巻くように配置された冷却筒
と、その上方部分の回りに配置された断熱筒からなる。
噴射されるガスは該液体浴の温度をもつ。
本発明のシュートの一態様では該冷却筒を与えるのに
氷水を使用する。使用するガスは窒素ガスであることが
好ましい。
もう一つの主な本発明の目的は、このようなシュート
を照射燃料要素の再処理装置に応用することである。即
ち、このシュートを原子炉アセンブリ端部継手シャー下
部に設置して、該端部継手を洗浄浴に導く。この際洗浄
液は硝酸である。好ましくは該上昇流は下降ガスの1/10
以下である。
以下、本発明を非限定例および添付図を参照してより
一層詳細に記載する。
本発明の放出シュートは、主として部品2を重力によ
って液体浴4に落下させる際に該部品を案内する中央通
路8を含む。このシュートの下端部10は少なくとも該液
の表面に達する。このシュートの上端部12は部品2を液
体浴4に案内する案内開始位置よりも下方に位置する。
添付図に示した態様では傾斜した中央通路8が示されて
いる。これは、照射燃料要素の再処理において使用する
構成に対応している。
液体浴4は所定の温度Tにあり、これは一般に中央通
路8内の周囲温度よりも高い。この液体浴4から蒸気6
が放出され、かくして通路8内に負の上昇熱勾配が形成
される。このようにして、蒸気6は下端部10から、該シ
ュートの上端部12に向けて中央通路8を上昇する。上端
部にはエーロリックバリヤがあり、これは第1図ではガ
ス取込口15で示され、これは更に上昇ガス循環流18と下
降ガス循環流16とに分割されている。このガス取込口15
は該シュートの上端部12直下で主シュート8の上方部分
内に配置されている。下降ガス循環流16は液体浴4から
の蒸気6の前進を阻止している。上昇ガス循環流18は上
端部12を介して侵入してくる粉末−担持ガス14の到達を
阻止する。一般的にいえば、下降ガス循環流16は、上昇
ガス循環流18の第2の所定の流量D2よりも大きな第1の
所定の流量D1をもつ。このようなガス分布が、主通路8
の上方部分の回りのガス取込口15の位置に配置されたノ
ズル19によって該シュート内に与えられる。これらのノ
ズル19を下向きに配向させて、上昇循環流18の流量D2
比して高い下降ガス循環流16の流量D1を補助することも
可能である。
下降ガス循環流16は、断熱筒22の真上に位置するベン
ト24により主通路8から抜出される。ベント24は図示さ
れていないガス処理回路に接続されている。しかし、ベ
ント24は硝酸が散布される有孔板またはトレーカラムを
含んでいる。
本発明のシュートの主な技術的特徴は、該シュートが
中央通路8内に、蒸気6によって生ずる熱勾配に対向す
る熱勾配を設定する手段で構成されている点にある。か
くして、該中央通路8内での蒸気の上昇は、シュート下
端部10を液体浴4の温度Tに極めて近い温度としてしま
う。前に記載したような簡単なエーロリックバリヤがこ
の液体浴温度Tよりも低い温度でのガス噴射を利用して
いるので、負の上昇熱勾配が主通路8内に設定される。
本発明によるシュートにおいて実現された手段は、第1
の上記熱勾配に対向する熱勾配を設定することによりこ
のような勾配を打消すことを目論んでいる。このため該
シュートの上方部分は加熱され、かつその下方部分は冷
却される。
上方部分の加熱は、主としてガス取込口15とノズル19
とによって高温ガスを吹込むことによって達成される。
かくして、下降並びに上昇循環流16,18を液体浴4の温
度Tに近い温度のガスによって得ることができる。該シ
ュートの上方部分、特に上端部12における該温度を維持
するために、本発明ではシュート上端部12を完全に包囲
する断熱筒22を利用する。この断熱筒22は、中央通路8
の上方部分のガス取込口15の下方にまでに下げることも
できる。
液体浴4の上昇する蒸気6により生ずる熱勾配に対向
するこのような熱勾配を得るための第2の主な手段は、
中央通路8の下方部分を取巻くように設けられた冷却筒
20を用いることからなり、これはより急速に蒸気6を冷
却する作用をもつ。中央通路8の上方部分に放出される
ガスは窒素ガスであることが好ましい。中央通路8の下
方部分に関して、冷却筒20には氷水が供給される。
このよな放出シュートの有効性は、以下に記載される
照射燃料要素の再処理に関連して明らかとなろう。第2
図をみると、本発明のシュートが照射燃料の再処理のた
めに用いられている。これが、このシュートの主な用途
である。このシュートは、一点鎖線で模式的に示された
シャー40の下方に設置されている。このシャー40は照射
燃料要素の様々な部品、特に燃料要素の各端部に設置さ
れる端部継手42をその断片に切断することを可能とす
る。この切断は粉末を発生し、粉末は下降する傾向をも
つ。シャー40の下方部分は垂直隔壁によって2つの部分
に分けられたホッパーを有し、各部分は放出シュートと
接続している。切断された端部継手42は工具を備えたキ
ャリッジの垂直に設けられたホッパーの所定部分に垂直
に落下する。このホッパー部分は放出シュートの上端部
に直接接続されている。該シュートの下端部10は液体硝
酸浴44に端部継手42を浸漬し、該浴内で該継手は浴液を
飛散させる。洗浄作用が完了したら、上方搬送または巻
上げ装置46が、酸浴44から端部継手42を引き上げ、かつ
継手42は第2の洗浄浴48に送られる。端部継手42は、こ
れらが第1浴44に通されたように第2の浴48に入り、こ
の場合傾斜したシュート52が用いられる。
第2図に示した再処理システムで使用されるような、
本発明のシュートは500mmを僅かに越える幅をもち、そ
の長さは数メータである。硝酸浴は約85℃の温度Tにあ
る。これら条件下で、このシュートの主通路8の下方部
分に吹込まれる窒素ガスは85℃近傍の同じ温度をもつ。
断熱筒22の有効長は約2mであり得る。これら条件下で、
この設備は、下降循環路16および上昇循環路18の各流量
D1およびD2が夫々約50m2/hおよび約4〜5m2/h(即ち比1
0)に等しい場合に極めて効果的に動作する。好ましい
態様において、該シュートの断面は正方形であり、各辺
は600mmの幅をもつ。
かくして、このような本発明のシュートは上昇硝酸蒸
気を完全に押し戻し、かつ剪断作業の結果生ずる粉末−
担持下降ガス14を完全に押し戻すことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の放出シュートを示す図であり、第2図
は照射燃料要素再処理システムに組込まれた本発明のシ
ュートを示す図である。 2……部品、4,44……液体浴 6……蒸気、8……中央通路 10……シュート下端部、12……シュート上端部 15……ガス取込口、16……下降ガス循環流 18……上昇ガス循環流、20……冷却筒 22……断熱筒、24……ベルト 26……有孔板、40……シャー 42……端部継手、46……巻上げ装置 48……第2洗浄浴、52……傾斜シート

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の温度(T)にあり、蒸気(6)を発
    生し、結果として負の上昇熱勾配を形成する液体浴
    (4)に部品(2)を重力落下させるための、下端部
    (10)によって該液体浴(4)の上部に伸びた中央通路
    (8)および上端部(12)をもち、該蒸気(6)が該下
    端部(10)を介してシュート内に上昇するのを防止する
    ためのエーロリックバリヤを備え、該バリヤが時に該蒸
    気を強制的に戻すため該中央通路(8)の上方部分にお
    ける第1の所定の流量(D1)をもつ下降ガス循環流によ
    り構成されるシュートであって、該エーロリックバリヤ
    が、該中央通路(8)内に、該液体浴(4)の蒸気
    (6)により形成される熱勾配に対して逆の熱勾配を形
    成する手段(20,22)をも含むことを特徴とする上記シ
    ュート。
  2. 【請求項2】該エーロリックバリヤが第2の流量(D2
    をもつ上昇ガス流(18)をも含み、該流量(D2)は該上
    端部(12)における第1の流量(D1)よりも小さくて、
    粉末−担持ガスの侵入を阻止することを特徴とする請求
    項1記載のシュート。
  3. 【請求項3】該逆熱勾配を形成するための手段が、該中
    央通路(8)の下方部分の回りに設置された冷却筒(2
    0)と、該上端部(12)の回りに設置された断熱筒(2
    2)とで構成され、該噴射ガスが該液体浴(4)の温度
    (T)をもつ請求項1記載のシュート。
  4. 【請求項4】該冷却筒(20)には氷水が供給される請求
    項3記載のシュート。
  5. 【請求項5】該使用するガスが窒素である請求項1記載
    のシュート。
  6. 【請求項6】請求項1記載のシュートを用い、該シュー
    トが、原子炉アセンブリ端部継手(42)を剪断処理する
    ためのシャー(40)の下方に設置されていて、該継手
    (42)を硝酸洗浄浴(44)に案内することを特徴とする
    照射燃料要素再処理装置。
  7. 【請求項7】該上昇循環流(18)の第1の流量(D1)が
    下降ガス循環流(16)の第2の流量(D2)の1/10以下で
    ある請求項6記載の再処理装置。
JP8730990A 1989-03-30 1990-03-30 エーロリックバリヤを備えた部品用放出シュートおよびその照射燃料要素再処理装置 Expired - Lifetime JP2863598B2 (ja)

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JPH02285294A JPH02285294A (ja) 1990-11-22
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1539924A (fr) * 1967-08-09 1968-09-20 Commissariat Energie Atomique Dispositif de dissolution d'alliages uranium-aluminium
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DE2451471A1 (de) * 1974-10-30 1976-05-13 Scheel Arnold Dipl Ing Vorrichtung an gebaeudedeckenoeffnungen zur verhinderung des eintretens von luft aus dem unter- in den oberraum
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EP0390678A1 (fr) 1990-10-03
FR2645329B1 (fr) 1991-05-31
FR2645329A1 (fr) 1990-10-05

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