JP3219890B2 - 核反応炉設備の空気からエーロゾルを除去する装置 - Google Patents

核反応炉設備の空気からエーロゾルを除去する装置

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JP3219890B2
JP3219890B2 JP04369793A JP4369793A JP3219890B2 JP 3219890 B2 JP3219890 B2 JP 3219890B2 JP 04369793 A JP04369793 A JP 04369793A JP 4369793 A JP4369793 A JP 4369793A JP 3219890 B2 JP3219890 B2 JP 3219890B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、核反応炉設備におい
て、容器が過剰圧力の場合に、容器から漏出させる空気
に含まれるエーロゾルを除去する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の装置においては、核反応
炉設備において、容器が過剰圧力の場合に、容器から漏
出させる空気に含まれるエーロゾルを除去するために、
容器の空気を水槽に供給するように容器に接続された管
路を有し、水槽内において複数個のノズルが該管路に接
続され、これらのノズルの上には少なくとも１つの有孔
のそらせ板を有し、ジャケットにより囲まれた固定の混
合部材の組がそらせ板の上方で且つ水槽内に設けられて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】欧州特許第０５,４０
３,４２４号明細書に記載される周知のこのような型の
装置においては、水槽から流出する空気が何等の濾過工
程を経ることなく管路を介して空気流出用の煙突から直
接流出される。約１０００の分離度（汚染除去係数）が
周知のこのような装置によって達成されることが知られ
ている。この係数は、装置出口における値に対する入口
の全エーロゾル粒子濃縮比率を表している。出来るだけ
環境汚染を避けるために、周知のこのような装置の分離
度を高めることが要求され、これがこの発明の課題であ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、この発明に従えば、混合部材の組が設けられた水槽
の上方に、入口分離器とアグロメレータとから成る乾燥
分離装置を設け、混合部材の組から出た空気がアグロメ
レータにおいてそれまでの流れ方向とは反対方向に流れ
てから流出するように入口分離器とアグロメレータとを
構成したものである。
【０００５】この様な解決手段、すなわち、タンク内に
設けられた従来の装置の湿潤分離部分の後に乾燥分離装
置を設ければ、この乾燥分離装置において、１マイクロ
メートルの大きさの値の非常に小さなエーロゾル粒子を
保留することが出来、分離度が少なくとも１０,０００
に高められる。
【０００６】この発明を改良する別の特徴が請求の範囲
の実施態様項に包含されている。
【０００７】この発明の一実施例が添付図面を参照して
以下に詳細に説明される。
【０００８】
【実施例】図１を参照するに、符号１は、核反応炉設備
の容器、すなわち安全容器の内部に端部が接続された管
路を示している。管路１の図示されない部分には、容器
内の許容されない過剰圧力の場合に開く容器遮断弁を有
している。管路１は、管路１によって供給される空気か
らエーロゾルを除去する除去装置の一部を形成するタン
ク２に通じている。円形のタンク２の内側で、管路１は
タンク２の中心を下方に延び、後で詳しく説明される様
に、ノズル４が設けられた分配装置３に接続されてい
る。
【０００９】タンク２の底部には、水位がタンク２の高
さのほゞ半分である水槽５が有る。固定の混合部材の組
６が、タンク２の下半分の水槽５に設けられ、ノズル４
の付近に迄下方に延びるジャケット７により取り囲まれ
ている。タンク２の上端部には、環状円盤の形の入口分
離器８が設けられ、水槽５から出た空気がこの環状円盤
形の入口分離器８を通って下から上方に向かって流れ
る。入口分離器８にはその中心方向側に環状円盤の形の
アグロメレータ９が設けられている。かくして、入口分
離器８から出た空気は、図２の矢印により示されるよう
に、それまでの流れ方向とは反対方向に流れる。環状円
盤形のアグロメレータ９に続いて円盤状出口分離器１０
が設けられている。この出口分離器１０は、タンク２の
中心に位置し、アグロメレータ９からの空気が入口分離
器８における流れと同じ方向に流れる。タンク２の頂部
の高い所には、管路１１が接続され、この管路１１を通
ってエーロゾルの除去された空気が煙突１２を経て大気
に放出される。アグロメレータ９の下には、放出管路１
７を備えた凝縮収集タンク１６が設けられている。
【００１０】管路１に接続されたタンク１３には液体チ
オ硫酸塩ナトリウムが入っている。管路１４の一端がタ
ンク１３内のこの液体に浸されており、この管路１４は
タンク１３の頂部から出てタンク２内を通って延び、ノ
ズル４の高さに設けられたノズル１５に続き、この管路
１４の他端はノズル１５で終っている。
【００１１】図２、３に示される様に、分配装置３は、
ここで終わる管路１の底部端に接続され、この管路１の
底部端でタンク２の底部に支持されたコレクターの形の
分配ヘッド２０を有している。分配ヘッド２０から分配
アーム２１、２１’が放射方向外方に延びており、特
に、分配アーム２１は水平に延び、分配アーム２１’は
僅かな角度を以て上方に延びている。従って、分配アー
ム２１、２１’の接続点が、分配ヘッド２０に配置され
るので、分配ヘッド２０の壁に弱い箇所が生じることが
ない。ノズル４は、分配アーム２１の長さ方向に沿って
配分されており、図４、５に示されるように、垂直な管
路２２と、管路２２に溶接された上方に向けてテーパー
が付けられたノズル孔２５を有する板２３とを有してい
る。管路２２はその底部端が分配アーム２１に溶接され
ている。３つの上方に延びる垂直なロッド２６（２つの
ロッドだけが図５に示されている）が板２３に溶接され
ており、これらロッド２６の間には３枚のそらせ板２７
が順次上方に固着されている。そらせ板２７はノズル孔
２５と一直線上に整列する中央孔２８を有しており、下
のそらせ板２７の中央孔２８は直径が小さく、その上方
に位置するそらせ板２７の中央孔２８は直径が大きくな
っている。説明した型のノズル４は、タンク２の中にお
いて分配アーム２１、２１’の間に配置されるもので、
すなわち、分配アーム２１に接続された分配フインガ２
９（図４）が分配アーム２１から横方向に延び、各々端
部にノズル４が配置されている。垂直な管部２２を有し
たノズル４は、分配アーム２１に関して説明されたと同
様に分配アーム２１’にも設けられている。
【００１２】図２を参照するに、固定の混合部材の組６
は、３つの層３０、３１、３２から成っている。３つの
層３０、３１、３２を構成する混合部材は、波形または
縦溝付の平らな材料、すなわち金属板から周知の様に構
成されている。これらの混合部材は、予め決められた開
口を有し、それらの間に交差する流路を形成するように
構成されている。この様な混合部材の詳しい構造は、例
えば、スイス特許第５４７,１２０号明細書に記載され
ている。混合部材の組６の底部の層３０と上方の層３２
の混合部材は、中間の層３１の混合部材よりも幾分目が
粗くすなわち開口が大きく、したがって、底部の層３０
と上方の層３２の混合部材の流路の断面積は中間の層３
１の混合部材の流路の断面積よりも幾分大きい。混合部
材の組６はジャケット７内で底部の有孔板３３と頂部の
有孔板３４の間に保持されている。ノズル４の位置、す
なわち、図２に点線Ｅにより示されるノズル４が配置さ
れている平面の位置と、混合部材の組６の入口までの空
所の間隔は、最小限で０.２５Ｄである。但し、Ｄはジ
ャケット７の内径である。ただし、この空所の間隔はＤ
以上に大きく成ってはならない。
【００１３】タンク２の頂部に設けられた入口分離器８
は、混合部材の組６の層３０または３１の様に固定の混
合部材から成っている。環状円盤の形の入口分離器８の
内径は、中央に収集樋１６の部分を形成する管部３５に
よって限界されている。収集樋１６は、底部が浅いじょ
うご１９によって形成され、最下部が凝縮管路１７に接
続されている。じょうご１９の頂部端の高さにおいて、
収集樋１６の内側には水平板１８が設けられている。こ
の水平板１８は、多数の脚によってじょうご１９の上に
支持され、水平板１８の外縁とじょうご１９との間には
垂直方向の隙間が存在する。管部３６は管部３５と同軸
に上方から収集樋１６内に突出しており、その頂端部が
タンク２の屋根に気密に固着されている。従って、アグ
ロメレータ９の適合するような環状の間隙が、２つの管
部３５、３６の間に形成される。アグロメレータ９は、
平らな材料でなく、金網で構成された固定の混合部材の
２つの層から成り、アグロメレーション、すなわち、粒
子の集塊化を行う部材である。放射方向でかつ軸方向に
延びる金属板ウエブ３７は、管部３５、３６の間でアグ
ロメレータ９の上に固着され、アグロメレータ９に入る
空気のための案内面として作用する。羽根の形のそらせ
板３８は、流れ方向を考慮してアグロメレータ９の下に
管部３６に固着され、垂直方向に角度を以て延びてお
り、従って、アグロメレータ９から出る空気に収集樋１
６の垂直軸心周りの渦を与えている。出口分離器１０は
管部３６の内側に設けられており、入口分離器８の様に
金属板の固定の混合部材から構成されている。混合部材
の組６の場合と同様に、出口分離器１０の固定の混合部
材は２つの有孔板３９の間に保持されている。図２から
明らかな様に、入口分離器８や出口分離器１０の流路断
面積と、アグロメレータ９の流路断面積とは大いに異な
り、アグロメレータ９の流路断面積は、入口分離器８と
出口分離器１０の流路断面積に比して一層小さい。混合
部材の組６の出口と入口分離器８の入口の間の間隔は最
小限０.８Ｄ1である。但し、Ｄ1はタンク２の内径であ
る。
【００１４】以上、説明した装置は以下の様に作用す
る。例えば、反応コアの溶融に基づいて容器内に起こる
許容されない過剰圧力の場合に、管路１内の上述した容
器遮断弁が開く。水蒸気、二酸化炭素、水素、ヨード等
の様なエーロゾルを含有する空気は容器から管路１を通
って配分ヘッド２０に流され、分配ヘッド２０から分配
アーム２１、２１’および適当な分配フインガ２９を経
てノズル４に流れる。ノズル孔２５から出た空気は、周
囲から水を運び、最初のそらせ板２７の中央孔２８を通
って次のそらせ板２７に流れる時に激しく混合される。
従って、水と空気の混合物は上方に流れて有孔板３３を
通り、固定の混合部材の組６に入る。水と空気の混合物
の連続細分化と膨張および再配列が混合部材の交差する
流路内で行われて、エーロゾルを運ぶ空気が水中に分散
される。かくして、エーロゾルは空気から分離して、水
や混合部材に保留される。混合部材の組６の頂部端で、
大半のエーロゾルが除去された空気は、装置の湿潤部分
を出てタンク２の頂部の乾燥部分、すなわち、乾燥分離
装置に流れる。この上方に流れる空気に未だ含まれるエ
ーロゾルは、保持されるべき物質を含む非常に微細な水
滴の形を成している。水滴の直径はマイクロメートル単
位である。これらの微細な水滴を空気から除去するため
に、空気は入口分離器８を通って下方から上方向に流れ
る。空気は環状円盤形の入口分離器８から出た後、図２
に矢印で示されるように、タンク２の湾曲した屋根で偏
向され、次いで、管部３５と管部３６との間のアグロメ
レータ９を通って上方から下方に流れる。アグロメレー
タ９において、微細な水滴は集塊化されて少しばかり大
きな水滴となる。空気がアグロメレータ９を出る時に、
羽根の形のそらせ板３８によって空気に旋回力が与えら
れるので、回転する空気流が収集樋１６内に形成され
る。従って、水滴は遠心力によって収集樋１６の管部３
５に対して投げられる。この様な状態で分離された水滴
は、じょうご１９内で凝縮されて放出管１７により水槽
５に戻される。水滴が除去された空気は上方に偏向して
出口分離器１０を通って流れ、この出口分離器１０にエ
ーロゾル水滴が保留される。出口分離器１０を出た非常
に純粋な空気は、管路１１を経て煙突１２に直接流れ
る。約１００,０００の分離度が、ノズル４と混合部材
の組６の間の間隔と乾燥部分の出口分離器１０によって
得られる。
【００１５】容器遮断弁の開路と配分装置３への空気の
流入によって、空気はタンク１３に流れるので、チオ硫
酸塩ナトリウムはこのタンク１３から管路１４を経てノ
ズル１５に流れる。チオ硫酸塩ナトリウムは空気により
搬送されるヨードを凝固するために水槽５内に噴射され
る。水のｐＨはソーダによって１０〜１１に設定され
る。
【００１６】上述した実施例と比較して、水槽５の水位
は図示した水位よりも低く出来るので、混合部材の組６
は、部分的または完全に水の外に配置されることができ
る。
【００１７】環状円盤形の入口分離器８は、リングの一
部である扇形部分を形成する、固定の混合部材の連続す
る組から構成できる。また、同様な構成が環状円盤の形
のアグロメレータ９にも適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従った装置を示す概要図である。
【図２】この発明の装置の縦断面図である。
【図３】ノズル装置の平面図である。
【図４】ノズル装置の詳細図である。
【図５】３つのそらせ板を有するノズルの縦断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 管路 ２ タンク ３ 分配装置 ４ ノズル ５ 水槽 ６ 混合部材の組 ７ ジャケット ８ 入口分離器 ９ アグロメレータ １０ 出口分離器 ２０ 分配ヘッド ２１ 分配アーム ２１’ 分配アーム ２２ 管部 ２６ ロッド ２７ そらせ板 ３０ 層 ３１ 層 ３２ 層 ３９ 有孔板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−344495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−36817（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−505802（ＪＰ，Ａ) 特表 平１−503765（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21F 9/02

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 核反応炉設備における容器が過剰圧力の
    場合に容器の空気を水槽に供給するために容器に接続さ
    れた管路と、この管路に接続され、水槽に設けられた複
    数個のノズルと、これらのノズルの上に設けられた少な
    くとも１つの有孔のそらせ板と、このそらせ板の上方で
    且つ水槽内に設けられた、ジャケットにより囲まれてい
    る固定の混合部材の組とからなる核反応炉設備の容器か
    ら漏出させる空気に含まれるエーロゾルを除去する装置
    において、混合部材の組が設けられた水槽の上方に、入
    口分離器とアグロメレータとから成る乾燥分離装置を設
    け、混合部材の組から出た空気がアグロメレータにおい
    てそれまでの流れ方向とは反対方向に流れて流出するよ
    うに入口分離器とアグロメレータとを構成したことを特
    徴とする装置。
  2. 【請求項２】 入口分離器とアグロメレータは環状円盤
    の形状をなし、アグロメレータが入口分離器によって取
    り囲まれていることを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 入口分離器は、金属板またはプラスチッ
    クで造られた固定の混合部材から成ることを特徴とする
    請求項１または２のいずれかに記載の装置。
  4. 【請求項４】 アグロメレータは、金網で造られた固定
    の混合部材から成ることを特徴とする請求項１〜３のい
    ずれか１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】 アグロメレータには、アグロメレータ内
    を流れる空気の流れ方向と反対方向に空気が流れるよう
    に、出口分離器が続けて設けられていることを特徴とす
    る請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
  6. 【請求項６】 出口分離器は、金属板またはプラスチッ
    クで造られた固定の混合部材から成ることを特徴とする
    請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 じょうご形の台部を有する収集樋が、ア
    グロメレータと出口分離器の下に設けられ、その最下部
    には水槽に延びる管路が接続されていることを特徴とす
    る請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
  8. 【請求項８】 じょうご形の台部を有する収集樋内に
    は、その頂部の高さに水平板が配置されていることを特
    徴とする請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 各ノズルの上に設けられた有孔のそらせ
    板が、各々中央孔を有し、順次上方に設けられた複数個
    のそらせ板からなることを特徴とする請求項１〜８のい
    ずれか１項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 複数個のそらせ板の中央孔は、空気の
    流れる方向にノズルから離れて配置されたそらせ板の中
    央孔ほど大きな直径を有することを特徴とする請求項９
    記載の装置。
  11. 【請求項１１】 環状円盤形のアグロメレータを出た空
    気に旋回を付与するために、羽根形のそらせ板がアグロ
    メレータの下に配置されていることを特徴とする請求項
    ２〜１０のいずれか１項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 ノズルと混合部材の組の間の垂直方向
    の間隔はジャケットの内径の少なくとも０.２５倍であ
    ることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記
    載の装置。
  13. 【請求項１３】 チオ硫酸塩ナトリウムを供給する管路
    が水槽に延びていることを特徴とする請求項１〜１２の
    いずれか１項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 チオ硫酸塩ナトリウムがタンクに入
    り、このタンクの供給管路の上方に位置する部分が容器
    に接続された管路に接続され、一端がタンク内のチオ硫
    酸ナトリウムに浸され、他端がノズルの高さまで水槽内
    に延びている供給管路を有することを特徴とする請求項
    １３記載の装置。
JP04369793A 1992-03-05 1993-03-04 核反応炉設備の空気からエーロゾルを除去する装置 Expired - Lifetime JP3219890B2 (ja)

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