JP2948831B2 - Fast breeder reactor - Google Patents

Fast breeder reactor

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JP2948831B2
JP2948831B2 JP1159648A JP15964889A JP2948831B2 JP 2948831 B2 JP2948831 B2 JP 2948831B2 JP 1159648 A JP1159648 A JP 1159648A JP 15964889 A JP15964889 A JP 15964889A JP 2948831 B2 JP2948831 B2 JP 2948831B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は高速増殖炉の原子炉の構造に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a structure of a fast breeder reactor.

[従来の技術] 従来のタンク形高速増殖炉においては、炉心を収容す
る原子炉容器の内部に液体金属の1次冷却材を封入し、
同容器内の熱を外部に取り出すために中間熱交換器を同
容器内に設け、これにおいて外部から導入された液体金
属の2次冷却材と1次冷却材と熱交換させる。原子炉容
器内における1次冷却系と2次冷却系の循環力を得るた
めに、同容器内に電磁フローカプラーポンプを設けこれ
によって両冷却材の循環を行なわせる構造が採られてい
る。たとえば特許出願公開昭和61年第54495号において
は、タンク形高速増殖炉の中間熱交換器に環状電磁フロ
ーカプラーポンプを組合せ、原子炉容器内に組み込む基
本構成が開示されているが、中間熱交換器と環状電磁フ
ローカプラーポンプが一体構造となって示されている。
またこの場合、電磁ポンプのステータコイルは原子炉容
器内の1次冷却材内に浸設されている。また、この従来
技術においては、中間熱交換部とフローカプラーポンプ
の流路が同一となっている。
[Prior Art] In a conventional tank type fast breeder reactor, a primary coolant of liquid metal is sealed in a reactor vessel accommodating a reactor core,
An intermediate heat exchanger is provided in the container for extracting heat from the container to the outside, in which heat is exchanged between the secondary coolant and the primary coolant of the liquid metal introduced from the outside. In order to obtain the circulating force of the primary cooling system and the secondary cooling system in the reactor vessel, a structure is adopted in which an electromagnetic flow coupler pump is provided in the vessel to circulate both coolants. For example, Japanese Patent Application Publication No. 54495/1986 discloses a basic configuration in which an annular electromagnetic flow coupler pump is combined with an intermediate heat exchanger of a tank type fast breeder reactor and incorporated in a reactor vessel. The vessel and the annular electromagnetic flow coupler pump are shown in one piece.
In this case, the stator coil of the electromagnetic pump is immersed in the primary coolant in the reactor vessel. Further, in this prior art, the flow paths of the intermediate heat exchange section and the flow coupler pump are the same.

[発明が解決しようとする課題] 上記の従来技術では、カプラーポンプのステータコイ
ルの冷却が困難である。また、中間熱交換部とフローカ
プラーポンプの流路が同一であることによりこれらの製
作、組立が困難である。その他従来技術では1次冷却系
および2次冷却系の流路長さが長いなど実際に高速増殖
炉を製作する上で十分に構造面で合理化されていない。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-described conventional technology, it is difficult to cool the stator coil of the coupler pump. Further, since the flow paths of the intermediate heat exchange section and the flow coupler pump are the same, their manufacture and assembly are difficult. In addition, the prior art has not been sufficiently streamlined in terms of structure when actually manufacturing a fast breeder reactor, for example, because the lengths of the flow passages of the primary cooling system and the secondary cooling system are long.

本発明は、上述の諸問題を解決する構造の高速増殖炉
の構造を提供とようとするものである。
An object of the present invention is to provide a structure of a fast breeder reactor having a structure that solves the above-mentioned problems.

[課題を解決するための手段] 上記の課題は、円筒状原子炉容器内に原子炉炉心を収
容し、炉心を冷却する液体金属からなる1次冷却系と原
子炉内の熱を外部に取り出すための液体金属からなる2
次冷却系を熱交換する中間交換器及びこれら冷却材を移
送する電磁フローカプラーポンプを設けてなるものにお
いて、前記円筒状原子炉容器の内壁に近接配置された環
状中間交換器、同円筒状原子炉容器の内壁に近接しかつ
この環状中間交換器の下部に配置された環状電磁フロー
カプラーポンプを設けることによって解決される。
[Means for Solving the Problems] The above-mentioned problem is achieved by housing a reactor core in a cylindrical reactor vessel, and taking out heat inside the reactor and a primary cooling system made of a liquid metal for cooling the reactor core. Made of liquid metal for
An intermediate exchanger for exchanging heat in a secondary cooling system and an electromagnetic flow coupler pump for transferring these coolants, comprising: an annular intermediate exchanger disposed in close proximity to the inner wall of the cylindrical reactor vessel; The problem is solved by providing an annular electromagnetic flow coupler pump located close to the inner wall of the furnace vessel and below the annular intermediate exchanger.

[作用] 原子炉容器内に電磁フローカプラーポンプ及び中間熱
交換器を原子炉容器の内壁に近接した環状形状に形成し
電磁フローカプラーポンプを中間熱交換器の下部に設置
することにより、原子炉容器内のこれら機器の配置を合
理化でき、原子炉の小型化が実現すると共に、炉心−熱
交換器−ポンプ−炉心という炉心を冷却するための1次
冷却材の流路長さを最小にする事が出来る。
[Operation] An electromagnetic flow coupler pump and an intermediate heat exchanger are formed in the reactor vessel in an annular shape close to the inner wall of the reactor vessel, and the electromagnetic flow coupler pump is installed at a lower portion of the intermediate heat exchanger. The arrangement of these devices in the vessel can be rationalized, the size of the reactor can be reduced, and the length of the primary coolant flow path for cooling the core of the core-heat exchanger-pump-core can be minimized. I can do things.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を第1図から第8図により説
明する。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第2図は環状フローカプラーポンプを用いた液体金属
冷却原子炉の冷却系系統図であり、本図を用いて全体の
冷却材の流れを説明する。
FIG. 2 is a cooling system diagram of a liquid metal-cooled nuclear reactor using an annular flow coupler pump, and the flow of the entire coolant will be described with reference to FIG.

液体金属冷却原子炉の冷却系は一般に炉心を冷却する
一次冷却材から中間熱交換器を介して二次冷却材に伝熱
し、蒸気発生器により二次冷却材の熱で水を蒸気に変
え、タービン発電機で発電する構成となっている。
The cooling system of a liquid metal-cooled reactor generally transfers heat from a primary coolant that cools the reactor core to a secondary coolant via an intermediate heat exchanger, and a steam generator converts water into steam with the heat of the secondary coolant. It is configured to generate power using a turbine generator.

1次冷却材は白ぬき矢印15に示す様にコールドプレナ
ム6から炉心部1へ流入し、そこで加熱された一次冷却
材はホットプレナム7から環状中間熱交換器5上部の入
口より流入し、伝熱管外部を下降しながら2次冷却材と
熱交換し、降温し、流出口から流出した後、環状電磁フ
ローカプラーポンプ4の一次側流入口から同ポンプ4の
1次流路へ流入する。1次流路内で1次冷却材は環状電
磁フローカプラーポンプ4の電磁石10(第1図)による
磁場と2次冷却材の流体力で生ずる電磁力により駆動力
を与えられ、再び炉心下部のコールドプレナム6へ流入
し、一次冷却材循環流路が形成される。
The primary coolant flows from the cold plenum 6 into the core 1 as shown by the white arrow 15, and the heated primary coolant flows from the hot plenum 7 through the inlet at the upper part of the annular intermediate heat exchanger 5 to be transferred. The heat is exchanged with the secondary coolant while descending outside the heat pipe, the temperature is lowered, and after flowing out of the outlet, it flows into the primary flow path of the annular electromagnetic flow coupler pump 4 from the primary inlet of the pump 4. In the primary flow path, the primary coolant is given a driving force by the magnetic field generated by the electromagnet 10 (FIG. 1) of the annular electromagnetic flow coupler pump 4 and the electromagnetic force generated by the fluid force of the secondary coolant, and again in the lower part of the core. After flowing into the cold plenum 6, a primary coolant circulation channel is formed.

また、2次冷却材料は黒塗り矢印16に示す様に2次循
環ポンプ18の駆動力によって環状中間熱交換器5の下部
に設置された2次入口プレナム8へ吐出され、環状電磁
フローカプラーポンプ4の下部内壁に設けられた2次側
流入口から同ポンプ4の2次流路へ流入し上昇する。環
状電磁フローカプラーポンプ4の上部内壁に設けられた
2次側流出口から流出した2次冷却材は環状中間熱交換
器5に下部管板より流入し、伝熱管内部を1次冷却材を
熱交換しながら上昇し、上部管部から流出した後、配管
により蒸気発生器19に導かれる。蒸気発生器19内で水・
蒸気を熱交換した2次冷却材は再び2次循環ポンプ18に
よって循環される。
Further, the secondary cooling material is discharged to the secondary inlet plenum 8 installed below the annular intermediate heat exchanger 5 by the driving force of the secondary circulation pump 18 as shown by the black arrow 16 and the annular electromagnetic flow coupler pump 4 flows into a secondary flow path of the pump 4 from a secondary-side inlet provided on a lower inner wall of the pump 4 and rises. The secondary coolant flowing out of the secondary side outlet provided on the upper inner wall of the annular electromagnetic flow coupler pump 4 flows into the annular intermediate heat exchanger 5 from the lower tube sheet, and heats the primary coolant inside the heat transfer tube. After ascending while exchanging, and flowing out of the upper pipe portion, it is guided to the steam generator 19 by piping. Water in the steam generator 19
The secondary coolant that has exchanged heat with the steam is circulated again by the secondary circulation pump 18.

蒸気発生器19で発生した水蒸気は発電機を駆動する蒸
気タービンなどに供給され動力源として消費される。ま
た、斜線矢印17に示すように原子炉容器2の下部外壁よ
り流入した空気は原子炉容器2の外側に設けられた自然
通風路9を上昇しながら原子炉容器2を自然冷却してい
るため、出力運転中は、原子炉容器2の換気空調系の役
割を果たし、原子炉トリップ後は崩壊熱除去系の役割を
果たす。
The steam generated by the steam generator 19 is supplied to a steam turbine or the like that drives a generator, and is consumed as a power source. Further, as shown by the hatched arrow 17, the air flowing from the lower outer wall of the reactor vessel 2 naturally cools the reactor vessel 2 while ascending the natural ventilation path 9 provided outside the reactor vessel 2. During the power output operation, it plays a role of a ventilation air conditioning system of the reactor vessel 2, and plays a role of a decay heat removal system after the reactor trip.

第1図の原子炉縦断面図に依り原子炉構造を説明す
る。本図に示す如く、炉心部1の上部である原子炉容器
2の内周に環状電磁フローカプラーポンプ4が設置さ
れ、さらにその上には環状電磁フローカプラーポンプ4
の流路と構造的に接続する環状中間熱交換器5が設置さ
れる。また、これらの下に1次系プレナム隔壁20を設け
低圧の1次系ホットプレナム7と高圧の1次系コールド
プレナム6に区画する。この1次系プレナム隔壁20は、
環状電磁フローカプラーポンプ4、環状中間熱交換器5
及びこれらを接続する構造物を下部より支持する支持構
造を兼用する。環状中間熱交換器5の原子炉容器2に対
する熱膨張はルーフスラブ33上に設けたベローズ14によ
って吸収される。
The reactor structure will be described with reference to the longitudinal sectional view of FIG. As shown in the figure, an annular electromagnetic flow coupler pump 4 is installed on the inner periphery of the reactor vessel 2 at the upper part of the reactor core 1, and further above the annular electromagnetic flow coupler pump 4.
An annular intermediate heat exchanger 5 that is structurally connected to the flow path is provided. Further, a primary plenum partition wall 20 is provided below these to divide into a low-pressure primary hot plenum 7 and a high-pressure primary cold plenum 6. This primary plenum partition 20
Annular electromagnetic flow coupler pump 4, Annular intermediate heat exchanger 5
And a supporting structure for supporting a structure connecting them from below. The thermal expansion of the annular intermediate heat exchanger 5 with respect to the reactor vessel 2 is absorbed by the bellows 14 provided on the roof slab 33.

尚、原子炉容器2と環状電磁フローカプラーポンプ
4、環状中間熱交換器5の平面配置(断面A−A)は第
3図に示すようになっており、2次入口配管34が中間熱
交換器5の内部を下降している。
The plan layout (section AA) of the reactor vessel 2, the annular electromagnetic flow coupler pump 4, and the annular intermediate heat exchanger 5 is as shown in FIG. The inside of the vessel 5 is descending.

第5図は、環状電磁フローカプラーポンプ本体の鳥か
ん図、第6図は、環状電磁フローカプラーポンプ及び環
状中間熱交換器の構造を示す縦断面図である。環状電磁
フローカプラーポンプは、仕切壁12、内壁23、外壁24よ
り形成されるフローダクト13、外側鉄心21、内側鉄心22
及び電磁コイル10から構成される。2次循環ポンプによ
って駆動された2次冷却材が、黒塗り矢印16で示すよう
に、仕切壁12によって仕切られたフローダクト13内を1
つおきに上昇する際に外側鉄心21は、内側鉄心22、及び
電磁コイル10によって誘起される電磁気力を生じその力
により隣りあうフローダクト13内の1次冷却材を白抜き
矢印15のように下方へ駆動する。ポンプ1次側流入口2
8、及びポンプ2次側流入口29は、図示のように、フロ
ーダクト1つ置きに設けられる。即ち、環状ポンプを稼
働すると、高圧にて吐出された2次冷却材は、環状電磁
フローカプラーポンプ下部の2次側流入口29を通り、環
状電磁フローカプラーポンプ内壁23、外壁24と仕切壁で
形成されるフローダクト13の2次側流路に入り、2次側
流路内を上昇して流動する。2次冷却材が2次流路内を
上昇流動するときには、その2次冷却材が電磁石10によ
る磁界を横切ることとなる。このため内周壁23及び外周
壁24とで囲われた環状の領域に、両壁23,24に沿った環
状の電流が誘起される。この電流により両壁23,24に垂
直な放射状磁界の環境下で1次流路内の1次冷却材が下
向きの作用力を受けると、その1次冷却材は2次冷却材
の流れとは逆向きの方向である下向きに流動する。これ
らの原理はいわゆるフレミング右手及び左手の法則によ
っている。原子炉容器2内壁周囲に、環状電磁フローカ
プラーポンプ4と環状中間熱交換器5が設置され、これ
らの構造物は1次系プレナム隔壁20の上部に設置され一
体構造となる。環状電磁フローカプラーポンプ4は、外
側鉄心21、内側鉄心22、コイル10、流路形成用の内壁2
3、外壁24、及び1次冷却材と2次冷却材を隔離するた
めの仕切板(図示せず)から構成され、この内壁23は、
環状中間熱交換器下部プレナム25を経て、環状中間熱交
換器5の外壁26につながる。環状中間交換器5は、直管
型熱交換器で、伝熱管内部に2次冷却材が流れる。原子
炉容器2と環状中間熱交換器外壁35の間にはアニュラス
状(環状)の1次冷却材域を設け、ポンプ1次側流入口
と導通させる。これにより、原子炉運転中は当該アニュ
ラス部の液位が中間熱交換器1次側圧力損失(約2m)分
低下するため、原子炉容器上部壁温度を低くすることが
できる。一般に高速増殖路の原子炉容器は上部より吊下
げられるため、前記アニュラス部液位低下は原子炉容器
構造健全性上非常に有利である。第6図中で白抜き矢印
15で示すように、炉心で加熱された1次冷却材は環状中
間交換器5上部に設けられた中間熱交換器1次側流入口
27から流入し、2次冷却材により除熱されながら伝熱管
外部を下降する。この1次冷却材は環状電磁フローカプ
ラーポンプ4の上部に設けられたポンプ1次側流入口28
からポンプ内の1次流路へ流入し、駆動力を与えられた
後、コールドプレナム6へと吐出される。また2次冷却
材は、黒塗矢印16で示すように2次循環ポンプから吐出
された後、環状中間熱交換器5の内部を配管にて通過
し、2次系入口プレナム8に流入する。その後、環状電
磁フローカプラーポンプ内壁23の下部に設けられたポン
プ2次側流入口29からポンプ内の2次流路へ流入し、上
昇した後、環状電磁フローカプラーポンプ内壁23の上部
に設けられたポンプ2次側流出口30から環状中間熱交換
器入口プレナム25を経て環状中間熱交換器5の伝熱管内
部へ流入する。その後、伝熱管内を上昇しながら1次冷
却材により加熱された2次冷却材は環状中間熱交換器上
部プレナム31から流出した後、蒸気発生器へ運ばれる。
FIG. 5 is a bird's-eye view of the annular electromagnetic flow coupler pump main body, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the structures of the annular electromagnetic flow coupler pump and the annular intermediate heat exchanger. The annular electromagnetic flow coupler pump includes a flow duct 13 formed by a partition wall 12, an inner wall 23, and an outer wall 24, an outer core 21, and an inner core 22.
And an electromagnetic coil 10. The secondary coolant driven by the secondary circulation pump passes through the inside of the flow duct 13 partitioned by the partition wall 12 as indicated by a black arrow 16.
When ascending every other, the outer core 21 generates an electromagnetic force induced by the inner core 22 and the electromagnetic coil 10, and the primary coolant in the flow duct 13 adjacent to the inner core 22 by the force as shown by a white arrow 15. Drive down. Pump primary side inlet 2
8, and the pump secondary-side inlet 29 are provided in every other flow duct as shown in the figure. That is, when the annular pump is operated, the secondary coolant discharged at a high pressure passes through the secondary side inlet 29 at the lower part of the annular electromagnetic flow coupler pump, and passes through the inner wall 23, the outer wall 24, and the partition wall of the annular electromagnetic flow coupler pump. It enters the secondary flow path of the formed flow duct 13 and rises and flows in the secondary flow path. When the secondary coolant flows upward in the secondary flow path, the secondary coolant crosses the magnetic field generated by the electromagnet 10. For this reason, an annular current along both walls 23 and 24 is induced in the annular region surrounded by the inner peripheral wall 23 and the outer peripheral wall 24. When this current causes the primary coolant in the primary flow path to receive a downward acting force in an environment of a radial magnetic field perpendicular to both walls 23 and 24, the primary coolant becomes less than the flow of the secondary coolant. It flows downward, which is the opposite direction. These principles are based on the so-called Fleming right and left hand rule. An annular electromagnetic flow coupler pump 4 and an annular intermediate heat exchanger 5 are installed around the inner wall of the reactor vessel 2, and these structures are installed above the primary plenum partition 20 to form an integral structure. The annular electromagnetic flow coupler pump 4 includes an outer core 21, an inner core 22, a coil 10, and an inner wall 2 for forming a flow path.
3, the outer wall 24, and a partition plate (not shown) for separating the primary coolant and the secondary coolant, the inner wall 23,
Through the annular intermediate heat exchanger lower plenum 25, it is connected to the outer wall 26 of the annular intermediate heat exchanger 5. The annular intermediate exchanger 5 is a straight-tube heat exchanger in which a secondary coolant flows inside the heat transfer tubes. An annular (annular) primary coolant area is provided between the reactor vessel 2 and the outer wall 35 of the annular intermediate heat exchanger to communicate with the primary inlet of the pump. As a result, during the operation of the reactor, the liquid level in the annulus decreases by the pressure loss on the primary side of the intermediate heat exchanger (about 2 m), so that the temperature of the upper wall of the reactor vessel can be lowered. In general, since the reactor vessel of the high-speed breeding passage is suspended from the upper part, the lowering of the liquid level in the annulus is very advantageous in terms of the integrity of the reactor vessel structure. Open arrows in Fig. 6
As shown at 15, the primary coolant heated in the reactor core is supplied to the intermediate heat exchanger primary side inlet provided at the upper part of the annular intermediate exchanger 5.
It flows in from 27 and descends outside the heat transfer tube while being removed by the secondary coolant. This primary coolant is supplied to a pump primary side inlet 28 provided above the annular electromagnetic flow coupler pump 4.
After flowing into the primary flow path in the pump and being given a driving force, it is discharged to the cold plenum 6. The secondary coolant is discharged from the secondary circulation pump as indicated by a black arrow 16, passes through the inside of the annular intermediate heat exchanger 5 through a pipe, and flows into the secondary system inlet plenum 8. After that, it flows into a secondary flow path in the pump from a pump secondary side inlet 29 provided in a lower part of the annular electromagnetic flow coupler pump inner wall 23, rises, and is provided in an upper part of the annular electromagnetic flow coupler pump inner wall 23. From the pump secondary-side outlet 30, the heat flows into the heat transfer tube of the annular intermediate heat exchanger 5 via the annular intermediate heat exchanger inlet plenum 25. Thereafter, the secondary coolant heated by the primary coolant while rising in the heat transfer tube flows out of the upper plenum 31 of the annular intermediate heat exchanger, and is conveyed to the steam generator.

第1図の斜線矢印17で示す如く、冷却空気は、安全容
器3の外側に設けられた自然通風路9を上昇しながら原
子炉容器2及び電磁コイル10を冷却する。なお、冷却の
為の伝熱面積が不足する場合は、第7図に示すように、
外部鉄心21にフィン11を取り付け、冷却効果を向上させ
ることも可能である。
As shown by a hatched arrow 17 in FIG. 1, the cooling air cools the reactor vessel 2 and the electromagnetic coil 10 while moving up the natural ventilation path 9 provided outside the safety vessel 3. When the heat transfer area for cooling is insufficient, as shown in FIG.
The fins 11 can be attached to the outer iron core 21 to improve the cooling effect.

第3図でわかるように、環状フローカプラーポンプ
4、環状中間熱交換器5及びこれらを接続する構造物は
環状で一体構造をなし原子炉容器2内に収納されてい
る。この一体構造を、扇形に複数分割し、原子炉容器に
収納させると製作及び組立てが非常に簡素化される。こ
の図を第4図に示す。第8図は、4分割した1つのセク
ターモデルを示す鳥かん図である。
As can be seen from FIG. 3, the annular flow coupler pump 4, the annular intermediate heat exchanger 5, and the structure connecting them are annular and have an integral structure and are housed in the reactor vessel 2. If this integral structure is divided into a plurality of sectors in a fan shape and housed in a nuclear reactor vessel, manufacture and assembly are greatly simplified. This figure is shown in FIG. FIG. 8 is a bird's-eye view showing one sector model divided into four parts.

以上説明した実施例によれば、中間熱交換器及びポン
プを環状として原子炉容器内に組込むことから、原子炉
構造を小型化できる効果がある。
According to the above-described embodiment, since the intermediate heat exchanger and the pump are assembled into the reactor vessel in a ring shape, there is an effect that the reactor structure can be reduced in size.

また、環状フローカプラーポンプを炉心部より上部に
設置することにより二次冷却材が高放射能域から離され
た分二次冷却材の放射化量を少なくすることが出来る。
In addition, by arranging the annular flow coupler pump above the core, the amount of activation of the secondary coolant can be reduced because the secondary coolant is separated from the high activity region.

また、環状電磁フローカプラーポンプ、環状中間熱交
換器及びこれらを接続する構造物を複数分割で製作し、
原子炉容器の中に収納することから、原子炉構造の製作
及び組立てが非常に簡素化できる。
In addition, the annular electromagnetic flow coupler pump, the annular intermediate heat exchanger and the structure connecting these are manufactured in multiple parts,
Since it is housed in the reactor vessel, the manufacture and assembly of the reactor structure can be greatly simplified.

さらに、安全容器の外側に通風路を設けることにより
原子炉容器内の崩壊熱除去系を削除することができ、原
子炉構造の小型化に貢献できるとともにコイルの冷却も
行うことができる。
Further, by providing a ventilation path outside the safety vessel, the decay heat removal system in the reactor vessel can be eliminated, which contributes to downsizing of the reactor structure and cooling of the coil.

[発明の効果] 本発明によれば、中間熱交換器および電磁フローカプ
ラーポンプを原子炉容器の内壁に近接した環状に形成し
たので同容器の配置が合理化され、それによって原子炉
全体を小型化することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the intermediate heat exchanger and the electromagnetic flow coupler pump are formed in an annular shape close to the inner wall of the reactor vessel, so that the arrangement of the vessel is rationalized, thereby reducing the size of the entire reactor. can do.

本発明によれば、1次冷却材は炉心→熱交換器→ポン
プ→炉心の流路長さを最少にすることができ、又、1次
冷却材と2次冷却材が環状電磁フローカプラーポンプの
流路壁、環状中間熱交換器の壁、及び2次系入口プレナ
ムによって隔離でき、さらに、2次冷却材の流路形成が
配管を最短にできるので、原子炉構造をコンパクトにす
ることができる。
According to the present invention, the primary coolant can reduce the flow path length of the core → heat exchanger → pump → core, and the primary coolant and the secondary coolant are annular electromagnetic flow coupler pumps. The structure of the reactor can be made compact because the flow path wall, annular intermediate heat exchanger wall, and secondary system inlet plenum can be isolated, and the flow path for the secondary coolant can be minimized. it can.

また、安全容器の外側に自然通風路を設けることによ
り、原子炉容器内の崩壊熱除去系を削除するとともに電
磁コイルの冷却も行うことができるので、更に原子炉構
造を小型化できるとともにコイル冷却装置や高温コイル
の開発を必要としない効果がある。
In addition, by providing a natural ventilation path outside the safety vessel, the decay heat removal system inside the reactor vessel can be eliminated and the electromagnetic coil can be cooled, so that the reactor structure can be further downsized and the coil cooling can be performed. This has the effect of not requiring the development of equipment or high-temperature coils.

さらに、環状電磁フローカプラーポンプ、及び環状中
間熱交換器を分割で製作し、原子炉容器の中に収納でき
るので、原子炉構造の製作及び組立てが簡素化できる。
Further, since the annular electromagnetic flow coupler pump and the annular intermediate heat exchanger can be manufactured separately and housed in the reactor vessel, the manufacture and assembly of the reactor structure can be simplified.

以上により、従来に比べ一層集約化された高速増殖路
炉の原子炉構造を達成することができる。
As described above, it is possible to achieve a reactor structure of a fast breeder reactor that is more integrated than before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例である高速増殖炉の縦断面
図、第2図は環状フローカプラー炉冷却系系統図、第3
図は第1図のA−A断面図、第4図は第3図の環状電磁
フローカプラーポンプと環状中間熱交換器を4分割し原
子炉容器に収納した図、第5図は環状電磁フローカプラ
ーポンプ本体の鳥かん図、第6図は第1図の環状フロー
カプラーポンプと環状中間熱交換器の詳細を示す縦断面
図、第7図は第6図のB−B断面図、第8図は環状電磁
フローカプラーポンプと環状中間熱交換器を4分割し組
み立てした分割モデル鳥かん図を示したものである。 8……二次系入口プレナム、9……通風路、11……フィ
ン、15……1次冷却材の流れ、16……2次冷却材の流
れ、17……空気の流れ、20……1次系プレナム隔壁、24
……環状電磁フローカプラーポンプ外壁、25……環状中
間熱交換器下部プレナム、26……環状中間熱交換器内
壁。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fast breeder reactor according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cooling system diagram of an annular flow coupler furnace, FIG.
The figure is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, FIG. 4 is a view in which the annular electromagnetic flow coupler pump and annular intermediate heat exchanger in FIG. 3 are divided into four parts and accommodated in a reactor vessel, and FIG. FIG. 6 is a vertical sectional view showing details of the annular flow coupler pump and the annular intermediate heat exchanger of FIG. 1, FIG. 7 is a BB sectional view of FIG. 6, and FIG. Fig. 2 shows a divided model bird's-eye view in which the annular electromagnetic flow coupler pump and the annular intermediate heat exchanger are divided into four parts and assembled. 8: Secondary system inlet plenum, 9: Ventilation path, 11: Fin, 15: Primary coolant flow, 16: Secondary coolant flow, 17: Air flow, 20: Primary plenum bulkhead, 24
…… the outer wall of the annular electromagnetic flow coupler pump, 25 …… the lower plenum of the annular intermediate heat exchanger, 26 …… the inner wall of the annular intermediate heat exchanger.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中尾 昇 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 池田 孝志 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社 日立製作所エネルギー研究所内 (56)参考文献 常磐井守泰他,「先端プロジェクト技 術と産業界への波及効果 高速増殖炉に おける未来技術」,電気・情報関連学会 連合大会講演論文集,1987巻,Par t.1,p1.159−1.162(1987) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G21C 15/247 G21C 15/02 G21C 1/02 JOIS──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Noboru 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Takashi Ikeda 1168 Moriyama-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Co., Ltd. Hitachi Energy Research Laboratory (56) References Moriyasu Jobai, et al., “Advanced Technology and Ripple Effect on Industry” Future Technology in Fast Breeder Reactors, Proc. Part. 1, p 1.159-1.162 (1987) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G21C 15/247 G21C 15/02 G21C 1/02 JOIS

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】円筒状原子炉容器内に原子炉炉心を収容
し、炉心を冷却する液体金属からなる1次冷却系と原子
炉内の熱を外部に取り出すための液体金属からなる2次
冷却系を熱交換する中間熱交換器及びこれら冷却材を移
送する電磁フローカプラーポンプを設けてなり、前記円
筒状原子炉容器の内壁に近接配置された環状中間熱交換
器、同円筒状原子炉容器の内壁に近接しかつこの環状中
間熱交換器の下部に配置された環状電磁フローカプラー
ポンプを設けてなるものにおいて、前記環状電磁フロー
カプラーポンプのステータコイルを原子炉容器の外側に
設け、同フローカプラーポンプの流路を前記原子炉容器
の内壁に近接配置したことを特徴とする高速増殖炉。
1. A primary cooling system made of a liquid metal for housing a reactor core in a cylindrical reactor vessel and cooling the core, and a secondary cooling system made of a liquid metal for extracting heat in the reactor to the outside. An intermediate heat exchanger for exchanging heat in the system and an electromagnetic flow coupler pump for transferring these coolants, an annular intermediate heat exchanger disposed close to the inner wall of the cylindrical reactor vessel, the cylindrical reactor vessel An annular electromagnetic flow coupler pump disposed close to the inner wall of the annular intermediate heat exchanger and disposed below the annular intermediate heat exchanger, wherein a stator coil of the annular electromagnetic flow coupler pump is provided outside a reactor vessel, A fast breeder reactor wherein a flow path of a coupler pump is arranged close to an inner wall of the reactor vessel.
【請求項2】請求項1の発明において、原子炉容器の外
部から導入された2次冷却材を前記2次冷却材のプレナ
ムに導く管路を前記環状中間熱交換器の内部を貫通する
ように配置したことを特徴とする高速増殖炉。
2. The invention according to claim 1, wherein a conduit for guiding a secondary coolant introduced from outside the reactor vessel to a plenum of the secondary coolant passes through the inside of the annular intermediate heat exchanger. A fast breeder reactor characterized by being placed in
【請求項3】請求項1乃至2の発明において、原子炉容
器内部を隔壁によりより炉心部を含む高圧プレナム部と
炉心出口流路系に属する低圧プレナム部に仕切り、前記
環状中間熱交換器、前記環状電磁フローカプラーポンプ
等を上記隔壁の上部すなわち上記低圧プレナム部に配置
したことを特徴とする高速増殖炉。
3. The reactor according to claim 1, wherein the interior of the reactor vessel is partitioned by a partition into a high-pressure plenum portion including a core portion and a low-pressure plenum portion belonging to a core outlet flow path system. A fast breeder reactor, wherein the annular electromagnetic flow coupler pump and the like are arranged above the partition, that is, in the low-pressure plenum.
【請求項4】請求項1乃至3の発明において、前記環状
中間熱交換器、前記環状電磁フローカプラーボンプ等を
原子炉容器鵠と分離しかっこれらを扇体状に複数に分割
して製作し、原子炉容器内に装着した段階で環状一体物
に形成することを特徴とする高速増殖炉。
4. The method according to claim 1, wherein the annular intermediate heat exchanger, the annular electromagnetic flow coupler pump, and the like are separated from a reactor vessel and are divided into a plurality of fan-shaped parts. A fast breeder reactor characterized in that it is formed into a ring-shaped unit when it is installed in a reactor vessel.
【請求項5】請求項1乃至4の発明において、原子炉容
器内壁と前記環状中間熱交換器との間に空隙を設けこの
空隙を前記環状電磁フローカプラーポンプの1次冷却系
の入口側と導通する1次冷却材域に形成したことを特徴
とする高速増殖炉。
5. The invention according to claim 1, wherein a gap is provided between the inner wall of the reactor vessel and the annular intermediate heat exchanger, and the gap is provided between the inner side of the reactor and the inlet side of the primary cooling system of the annular electromagnetic flow coupler pump. A fast breeder reactor characterized in that it is formed in a primary coolant region that conducts.
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