JP4660125B2

JP4660125B2 - 電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器

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Publication number: JP4660125B2
Application number: JP2004179685A
Authority: JP
Inventors: 茂樹丸山; 淳三田口; 健志小倉; 利枝相澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2024-06-17
Also published as: JP2006003204A

Description

本発明は、ループ型液体金属型高速増殖炉の１次冷却系に適用する電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器の改良に関する。

高速増殖炉は、一般に冷却材として液体金属ナトリウムを使用しており、この液体金属ナトリウムが常圧で約９００℃まで液体である属性を利用して発電プラントに適用するとともに、原子炉から出る温度が５００℃以上と高温化されているため、軽水炉型の発電プラントに較べて発電効率が一段と高くなっている。

このように、軽水炉型の発電プラントに較べて高温化されている高速増殖炉の１次主冷却系は、図３に示すように、原子炉１、中間熱交換器２、１次主循環ポンプ３を備えるとともに、ホットレグ配管４、ミドルレグ配管５を介して２次冷却系の蒸気発生器６に接続する構成にしている。

このような構成を備える高速増殖炉の１次主冷却系において、原子炉１の炉心７からの熱を受けた１次流体（高温液体金属ナトリウム）は、中間熱交換器２に供給され、ここで２次冷却系の蒸気発生器６から１次主循環ポンプ３を介して供給される２次流体（低温液体金属ナトリウム）と熱交換して熱を失い、１次主循環ポンプ３を介して再び原子炉１の炉心７に戻される。

一方、中間熱交換器２で１次流体と熱交換した２次流体は、２次冷却系の蒸気発生器６にホットレグ配管４を介して供給され、ここで給水と熱交換し、蒸気を発生させ、発生した蒸気をタービンに供給させた後、ミドルレグ配管５、１次主循環ポンプ３、コールドレグ配管８を介して中間熱交換器２に戻される。

このように、従来の高速増殖炉の１次主冷却系と２次冷却系とは、互いに熱の交換授受を行って各配管系に熱膨張が出るので、系統の健全性を維持する必要上、配管の直管部分を長くしたり、エルボ等の曲管部分をより多く設けたりして配管自体のフレキシビリティの確保を図っていた。

しかし、このようなフレキシビリティの確保は、とりもなおさず、配管、１次主冷却系の広い設置スペースが必要となり、結果として１次主冷却系を覆う原子炉格納容器の大型化を招き、ひいてはプラント全体のコスト高の要因になっていた。

このような問題点に対処するために、数多くの技術が提案され、発明が開示されているが、この中でも、中間熱交換器と１次主循環ポンプを一体複合化した技術や発明が提案されている。

中間熱交換器と１次主循環ポンプを一体複合化すると、中間熱交換器と１次主循環ポンプを接続させていたミドルレグ配管等が削除できることに加え１次主冷却系を構成する付属機器を削減できるので、１次主冷却系の各機器の設置スペースが削除でき、原子炉格納容器の小型化、ひいてはプラントのコスト削減を図ることができる。

中間熱交換器に一体複合化させる１次主循環ポンプの型式には、機械式のものと電磁式のもの等がある。

電磁式のものは、機械式のものに較べ回転に伴う振動が生じない点、液体金属ナトリウムの圧力損失を誘起させる自由液面を形成させる必要がない点、ポンプのＮＰＳＨに必要な要求が緩やかである点等から、組み合わせ、配置の自由度が大きい等の利点を持っている。

このように、多くの利点を持つ中間熱交換器に１次主循環ポンプを一体複合化させた発明には、例えば特開平７−２６０９９４号公報（特許文献１）が開示されている。

この発明では、中間熱交換器に１次主循環ポンプを一体複合化させることにより、ミドルレグ配管の削除、１次主冷却系の機器の削減ができ、原子炉格納容器の縮小化、ひいてはプラントのコスト削減になっていた。
特開平７−２６０９９４号公報

特開平７−２６０９９４号公報に開示された技術は、上述のすぐれたものを多く持っている反面、さらにより一層の単機容量の増加、より一層の高揚程化を求めると、現状では難しく、単機容量の増加、高揚程化に向って改良が求められていた。

他方、１次主冷却系の設置スペースの縮少化の手法として、１次主配管系の削減等により１次主冷却系内の液体金属ナトリウムの流速を速くして機器寸法を抑えることが考えられる。この場合、１次主冷却系の高流速化により圧力損失が増加するので、１次主循環ポンプは、より高揚程を必要とする。電磁ポンプの場合、揚程を大きくすると、鉄心やコイル等で構成するステータの長さを増加させなければならない等の問題がある。

また、別の１次主冷却系の設置スペースの削減手法として、商用規模の高速増殖炉、例えば電気出力数十万〜百万ＫＷｅの場合、３または４つのループで構成される１次主冷却系のループ数を削除することにより、１次主冷却系のいくつかの機器を削減する技術が提案されている。

しかし、この場合、中間熱交換器および１次主循環ポンプの単基あたりの交換熱量、流量が増大し、結果的に、機器の大型化につながる不都合がある。

本発明は、このような背景技術に基づいてなされたもので、すでに開示されている技術よりも単基容量を増大させるとともに、高揚程化して中間熱交換器と電磁ポンプとの一体複合化を図った電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器を提供することを目的とする。

本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、高速増殖炉の１次冷却系に設けられる電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器であって、本体胴の中央に配置され、前記本体胴の頭部側から前記本体胴の底部側に向って長く延びる筒部と、この筒部の外側に配置され、この筒部に沿って長く延びる１次主循環電磁ポンプと、この１次主循環電磁ポンプの外側に配置され、この１次主循環電磁ポンプの中間位置から前記本体胴の底部側に向って延び、１次流体と２次流体とを熱交換させる熱交換器と、この熱交換器の頭部側に形成され、前記本体胴に設けた１次流体入口ノズルの領域と、前記本体胴に設けた１次流体出口ノズルの領域とを区画する仕切り板とを備えたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、高速増殖炉の１次冷却系に設けられる電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器であって、本体胴の中央に配置され、前記本体胴の頭部側から前記本体胴の底部側に向って長く延びる筒部と、この筒部の外側に配置され、この筒部に沿って長く延びる１次主循環電磁ポンプと、この１次主循環電磁ポンプの外側に配置され、この１次主循環電磁ポンプの中間位置から前記本体胴の底部側に向って延び、１次流体と２次流体とを熱交換させる熱交換器と、この熱交換器の頭部側に形成され、前記本体胴に設けた１次流体入口ノズルの領域と、前記本体胴に設けた１次流体出口ノズルの領域とを区画する仕切り板と、前記１次主循環電磁ポンプの電磁ポンプ出口プレナムの頭部側に設けられ、１次流体に自由表面を形成させるフローガイドと、自由表面を形成させた１次流体を前記１次主循環電磁ポンプの吸込み側に戻す戻し通路とを備えたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、前記筒部は、コールドトラップを収容させたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、前記１次主循環電磁ポンプは、前記筒部に沿って長く延ばすとともに、中間部分で区分け分割し、頭部側のステータと底部側のステータとで構成したものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、前記頭部側のステータおよび前記底部側のステータは、前記本体胴の半径方向に向って複数配置したものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、前記頭部側のステータおよび前記底部側のステータは、中間部分に前記本体胴の中央に配置した前記筒部に沿って長く延びる１次流体通路を備えたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、前記１次主循環電磁ポンプは、前記筒部に沿って長く延ばすとともに、中間部分で区分け分割し、頭部側のステータと底部側のステータとで構成する一方、区分け分割した空間部分に電磁流量計を備えたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、前記仕切り板は、頭部側の仕切り板と底部側の仕切り板とに区分けして空間部を形成したものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、前記空間部は、前記熱交換器の管板およびこの管板を支持する入口プレナム内胴の熱による伸びを吸収するベローズを備えたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、前記ベローズは、複数に分割して接続させる構成にしたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、前記空間部は、不活性ガスを封入させる構成にしたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、前記１次流体入口ノズルの領域は、炉内用熱交換器を備えたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、前記本体胴は、前記１次主循環電磁ポンプを囲う上昇管にすき間を形成し、前記１次主循環電磁ポンプを進退移動させる構成にしたものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、前記フローガイドは、平板とスカートで構成する筒体に形成したことを特徴とするものである。

また、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、上述の目的を達成するために、請求項１５に記載したように、前記フローガイドは、平板とスカートで構成する筒体に形成するとともに、この筒体を前記電磁ポンプ出口プレナム側まで深く延ばす構成にしたものである。

本実施形態に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、１次主循環電磁ポンプを本体胴の頭部側から底部側に向って長く延ばして高揚程化させるとともに、１次主循環電磁ポンプを内外側下部ステータと内外側上部ステータとに区分けして容量を増加させたので、１次主循環電磁ポンプの単機容量のより一層の増加と相まって、より一層の高揚程化することができる。

以下、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。

図１は、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器の第１実施形態を示す縦断面図である。

本実施形態に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器は、床１１１から延びたスカート１１２によって長尺円筒状に形成された本体胴１１３を支持している。

本体胴１１３は、軸方向（縦断面中心線ＶＬ）に沿い、頭部側から底部側に向って長く延びる筒部１１０にコールドトラップ１１０ａを収容し、１次流体（高温液体金属ナトリウム）に含まれる不純物を浄化している。なお、本実施形態は、コールドトラップ１１０ａに代えて破損燃料検出器を収容させてもよい。

また、本体胴１１３は、縦断面中心線ＶＬのほぼ中央部分から底部側に向って上部管板１１４ａと下部管板１１４ｂとで支持された多数の伝熱管１１５を収容する熱交換器（外部シュラウド）１１６を支持板１１６ａを介して吊り下げ支持している。下部管板１１４ｂは、底部側を球面状の内部鏡板１１７で水密的に覆設されている。

また、本体胴１１３は、底部に２次流体（低温液体金属ナトリウム）を案内する２次流体入口ノズル１１８を備えるとともに、熱交換器（外部シュラウド）１１６に設けた上部管板１１４ａの位置から外側の下部側に２次流体出口ノズル１１９を備えている。

また、本体胴１１３は、上部管板１１４ａの上方側に１次流体（高温液体金属ナトリウム）を案内する１次流体入口ノズル１２０を、さらにその上方側に１次流体出口ノズル１２１をそれぞれ備えるとともに、その頭部側に開口部を形成し、下部側に遮蔽体１２２を配置した本体蓋１２３で覆っている。

一方熱交換器（外部シュラウド）１１６の伝熱管１１５を支持する下部管板１１４ｂは、その内周側に、コールドトラップ１１０ａを収容する筒部１１０に沿い、かつ本体胴１１３の頭部側に向って長く延びる上昇管１２４を備え、この上昇管１２４内に以下に説明する１次主循環電磁ポンプ１２５を包囲、収容させている。

また、上昇管１２４は、その外側に向って同心的に配置され、上部管板１１４ａの内周側から本体胴１１３の頭部側に向って長く延びる入口プレナム内胴１２６と、この入口プレナム内胴１２６に接続し、点Ａの位置で分割し、接続した２つの上部ベローズ１２７ａおよび下部ベローズ１２７ｂを備えている。

入口プレナム内胴１２６は、横断方向に向って折り曲げられ、分割し、接続した２つの上部ベローズ１２７ａおよび下部ベローズ１２７ｂを包囲し、本体胴１１３に接続する上部仕切板１２８ａと下部仕切板１２８ｂを備えている。

分割し、接続した２つの上部ベローズ１２７ａおよび下部ベローズ１２７ｂを包囲する上部仕切り板１２８ａと下部仕切り板板１２８ｂとは、断熱層としての空間部を形成し、この空間部に窒素ガス等の不活性ガスを封入し、１次流体入口ノズル１２０から供給された１次流体（高温液体金属ナトリウム）を熱交換器（外部シュラウド）１１６の伝熱管１１５から反転させて１次流体出口ノズル１２１に流出させる構成にしている。

また、上部仕切り板１２８ａと下部仕切り板１２８ｂとに囲われた上部ベローズ１２７ａおよび下部ベローズ１２７ｂは、１次流体の熱によって伸びる熱交換器（外部シュラウド）１１６の上部管板１１４ａ、入口プレナム内胴１２６の移動を吸収している。

他方、入口プレナム内胴１２６に隣接する上昇管１２４は、内周側に４つに分割して配置され、コールドトラップ１１０ａを収容する筒部１１０に沿って、かつ本体胴１１３の頭部側から底部側に向って長く延びる内側下部ステータ１２９ａ、外側下部ステータ１２９ｂ、内側上部ステータ１２９ｃ、外側上部ステータ１２９ｄに区分けした１次主循環電磁ポンプ１２５を収容させている。

内側下部ステータ１２９ａ、外側下部ステータ１２９ｂ、内側上部ステータ１２９ｃ、外側上部ステータ１２９ｄに区分けした１次主循環電磁ポンプ１２５は、位置Ｂ−Ｂ、位置Ｃ−Ｃで分割し、分割した空間部に電磁流量計１３０を設置するとともに、中央部分に本体胴１１３の底部側から頭部側に向って長く延びる１次流体通路１３１を形成している。

また、内側下部ステータ１２９ａ、外側下部ステータ１２９ｂ、内側上部ステータ１２９ｃ、外側上部ステータ１２９ｄに区分けした１次主循環電磁ポンプ１２５は、本体蓋１２３から吊り下げて進退自在に挿通できるように、各ステータ１２９ａ〜１２９ｄを囲う上昇管１２４にすき間Ｅを設けている。

さらに、１次主循環電磁ポンプ１２５の内側上部ステータ１２９ｃおよび外側上部ステータ１２９ｄの上方には、電磁ポンプ出口プレナム１３２が形成されている。

この電磁ポンプ出口プレナム１３２は、開口部１３３を介して１次流体出口ノズル１２１に連通している。

なお、本体胴１１３の１次流体入口ノズル１２０から案内された１次流体（高温液体金属ナトリウム）を集めるプレナムには、崩壊熱除去系の炉内用熱交換器１３４が設けられている。

次に、上述の構成に基づく作用を説明する。

本体胴１１３の１次流体入口ノズル１２０から供給された１次流体（高温液体金属ナトリウムで、図中、白抜き矢印で示す）は、熱交換器（外部シュラウド）１１６の上部管板１１４ａで支持される伝熱管１１５内に流入する。

伝熱管１１５内に流入した１次流体は、２次流体入口ノズル１１８から供給され、内部鏡板１１７、熱交換器（外部シュラウド）１１６の下部管板１１４ｂ側に形成する開口部１３５ａを介して管外を流れる２次流体（低温液体金属ナトリウムで、図中、黒塗り矢印で示す）と熱交換を行った後、熱を失って内部鏡板１１７の内周側のプレナムに流出し、ここから１次主循環電磁ポンプ１２５の１次流体通路１３１に流入し、内側下部ステータ１２９ａ、外側下部ステータ１２９ｂ、内側上部ステータ１２９ｃ、外側上部ステータ１２９ｄで加圧され、電磁ポンプ出口プレナム１３２、開口部１３３を介して１次流体出口ノズル１２１から流出する。

なお、１次流体通路１３１を流れる１次流体は、１次主循環電磁ポンプ１２５で加圧されるが、その際、半径方向および軸方向のそれぞれの方向に向って延ばして配置、分割した内側下部ステータ１２９ａ、外側下部ステータ１０９ｂ、内側上部ステータ１２９ｃ、外側上部ステータ１２９ｄからなる１次主循環電磁ポンプ１２５における空間部分に設置した電磁流量計１３０で流量の過不足に基づく偏流等が計測される。計測されたデータは、配管の設計、改造に際し、レイアウトを定めるときに反映させることができる。

一方、伝熱管１１５の管外を流れる２次流体（黒塗り矢印）は、１次流体からの熱を受けて加熱され、加熱後、熱交換器（外部シュラウド）１１６の上部管板１１４ａ側に設けた開口部１３５ｂを介して２次流体出口ノズル１１９から流出する。

このように、本実施形態は、１次主循環電磁ポンプ１２５を、本体胴１１３の中央の軸方向に向って設けられ、コールドトラップ１１０ａを収容する筒部１１０に沿い、かつ本体胴１１３の頭部側から底部側に向って長く延ばして配置し、磁場をより一層高磁場化させる構成にしたので、１次流体の揚程をより一層高揚程化することができ、より多量の１次流体を処理することができる。

また、本実施形態は、１次主循環電磁ポンプ１２５を、本体胴１１３の半径方向および軸方向のそれぞれの方向に延ばす内側下部ステータ１２９ａ、外側下部ステータ１２９ｂ、内側上部ステータ１２９ｃ、外側上部ステータ１２９ｄのそれぞれに区分け、分割し、より多量に１次流体を処理する構成にしたので、１次主循環電磁ポンプ１２５の容量増加の下、単機容量を増加させることができる。

また、本実施形態は、１次主循環電磁ポンプ１２５を、４つに区分け、分割するステータ１２９ａ〜１２９ｄにする構成にしたので、何らかの事情で１つのステータに不測の事体が発生しても残りのステータでバックアップすることかでき、１次主循環電磁ポンプ１２５に安定運転を行わせることができる。

また、本実施形態は、１次主循環電磁ポンプ１２５の内周側で、本体胴１１３の中心に沿い、頭部側から底部側に向って延びる筒部１１０にコールドトラップ１１０ａを収容させる構成にしたので、設置面積の有効活用を図ることができ、ひいては本体胴１１３をコンパクト化させることができる。

また、本実施形態は、本体胴１１３に供給された１次流体を、熱交換器（外部シュラウド）１１６、１次主循環電磁ポンプ１２５に形成する１次流体通路１３７を介して蛇行させて本体胴１１３の外部に流出させる際、１次流体ノズル１２０の領域と１次流体出口ノズル１２１の領域とを区画する上部仕切り板１２８ａと下部仕切り板１２８ｂとを設け、これら上部仕切り板１２８ａと下部仕切り板１２８ｂとで形成する空間部を断熱層にするとともに、この空間部に、分割して接続した上部ベローズ１２７ａと下部ベローズ１２７ｂとを備えたので、１次流体入口ノズル１２０の領域側の１次流体と１次流体出口ノズル１２１の領域側の１次流体との温度差に基づいて発生する熱応力を低く抑えて、本体胴１１３の各部材の強度を高く維持させることができる。

また、本実施形態は、１次流体入口ノズル１２０の領域と１次流体出口ノズル１２１の領域とを区画する上部仕切り板１２８ａと下部仕切り板１２８ｂとで形成する空間部に、例えば窒素、アルゴン等の不活性ガスを封入するので、上部ベローズ１２７ａ、下部ベローズ１２７ｂからのリークがあっても、例えばガスサンプリング式ナトリウム漏洩検出器を用いて容易にリークを検出することができる。

図２は、本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器の第２実施形態を示す縦断面図である。

液体金属ナトリウムは、一般に、器外へのリーク防止対策に苦慮しているが、液面の自由表面を積極的に形成し、形成した自由表面上に空気層またはガス層を作成すると、比較的容易に器外へのリーク防止ができることを知見している。

また、液体金属ナトリウムに自由表面を形成する場合、液体金属ナトリウムに圧力差を持たせることが必要とされている。

本実施形態は、この点に着目したもので、電磁ポンプ出口プレナム１３２の開口部１３３の上部外周側に１次流体自由表面１３６を形成するためのフローガイド１３７を備えるとともに、フローガイド１３７を介して集められた１次流体を１次主循環電磁ポンプ１２５の吸込み口として構成する１次流体通路１３１の入口に供給する戻し通路１３８を備えたものである。

フローガイド１３７は、１次流体に圧力差をもたせるために、遮蔽体１２２の壁面との間を微少なすき間を持たせたスカート１３９と平板１４０とで筒体１４１に構成する。

そして、筒体１４１は、１次流体自由表面１３６上のガスの巻き込みや、波立ちの巻き込みを抑えるため、電磁ポンプ出口プレナム１３２まで深く延ばしている。

なお、他の構成要素は、第１実施形態で示した構成要素と同一なので、同一符号を付し、重複説明を省略する。

このように、本実施形態は、１次流体の本体胴１１３外へのリークを防止するために、電磁ポンプ出口プレナム１３２の開口部１３３の上部にフローガイド１３７を設けて１次流体の１次流体自由表面１３６を形成するとともに、１次流体自由表面１３６を形成する１次流体を１次主循環電磁ポンプ１２５の１次流体通路１３１に案内する戻し通路１３８を備えたので、１次流体の本体胴１１３外へのリークを確実に防止することができる。

本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器の第１実施形態を示す縦断面図。本発明に係る電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器の第２実施形態を示す縦断面図。高速増殖炉における１次流体、２次流体の流れを示す概略系統図。

符号の説明

１原子炉
２中間熱交換器
３１次主循環ポンプ
４ホットレグ配管
５ミドルレグ配管
６蒸気発生器
７炉心
８コールドレグ配管
１１０筒部
１１０ａコールドトラップ
１１１床
１１２スカート
１１３本体胴
１１４ａ上部管板
１１４ｂ下部管板
１１５伝熱管
１１６熱交換器（外部シュラウド）
１１６ａ支持板
１１７内部鏡板
１１８２次流体入口ノズル
１１９２次流体出口ノズル
１２０１次流体入口ノズル
１２１１次流体出口ノズル
１２２遮蔽体
１２３本体蓋
１２４上昇管
１２５１次主循環電磁ポンプ
１２６入口プレナム内胴
１２７ａ上部ベローズ
１２７ｂ下部ベローズ
１２８ａ上部仕切り板
１２８ｂ下部仕切り板
１２９ａ内側下部ステータ
１２９ｂ外側下部ステータ
１２９ｃ内側上部ステータ
１２９ｄ外側上部ステータ
１３０電磁流量計
１３１１次流体通路
１３２電磁ポンプ出口プレナム
１３３開口部
１３４炉内用熱交換器
１３５ａ，１３５ｂ開口部
１３６１次流体自由表面
１３７フローガイド
１３８戻し通路
１３９スカート
１４０平板
１４１筒体

Claims

高速増殖炉の１次冷却系に設けられる電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器であって、
本体胴の中央に配置され、前記本体胴の頭部側から前記本体胴の底部側に向って長く延びる筒部と、この筒部の外側に配置され、この筒部に沿って長く延びる１次主循環電磁ポンプと、この１次主循環電磁ポンプの外側に配置され、この１次主循環電磁ポンプの中間位置から前記本体胴の底部側に向って延び、１次流体と２次流体とを熱交換させる熱交換器と、この熱交換器の頭部側に形成され、前記本体胴に設けた１次流体入口ノズルの領域と、前記本体胴に設けた１次流体出口ノズルの領域とを区画する仕切り板とを備えたことを特徴とする電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
高速増殖炉の１次冷却系に設けられる電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器であって、
本体胴の中央に配置され、前記本体胴の頭部側から前記本体胴の底部側に向って長く延びる筒部と、この筒部の外側に配置され、この筒部に沿って長く延びる１次主循環電磁ポンプと、この１次主循環電磁ポンプの外側に配置され、この１次主循環電磁ポンプの中間位置から前記本体胴の底部側に向って延び、１次流体と２次流体とを熱交換させる熱交換器と、この熱交換器の頭部側に形成され、前記本体胴に設けた１次流体入口ノズルの領域と、前記本体胴に設けた１次流体出口ノズルの領域とを区画する仕切り板と、前記１次主循環電磁ポンプの電磁ポンプ出口プレナムの頭部側に設けられ、１次流体に自由表面を形成させるフローガイドと、自由表面を形成させた１次流体を前記１次主循環電磁ポンプの吸込み口側に戻す戻し通路とを備えたことを特徴とする電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記筒部は、コールドトラップを収容させたことを特徴とする請求項１または２記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記１次主循環電磁ポンプは、前記筒部に沿って長く延ばすとともに、中間部分で区分け分割し、頭部側のステータと底部側のステータとで構成したことを特徴とする請求項１または２記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記頭部側のステータおよび前記底部側のステータは、前記本体胴の半径方向に向って複数配置したことを特徴とする請求項４記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記頭部側のステータおよび前記底部側のステータは、中間部分に前記本体胴の中央に配置した前記筒部に沿って長く延びる１次流体通路を備えたことを特徴とする請求項４記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記１次主循環電磁ポンプは、前記筒部に沿って長く延ばすとともに、中間部分で区分け分割し、頭部側のステータと底部側のステータとで構成する一方、区分け分割した空間部分に電磁流量計を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記仕切り板は、頭部側の仕切り板と底部側の仕切り板とに区分けして空間部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記空間部は、前記熱交換器の管板およびこの管板を支持する入口プレナム内胴の熱による伸びを吸収するベローズを備えたことを特徴とする請求項８記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記ベローズは、複数に分割して接続させる構成にしたことを特徴とする請求項９記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記空間部は、不活性ガスを封入させる構成にしたことを特徴とする請求項８記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記１次流体入口ノズルの領域は、炉内用熱交換器を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記本体胴は、前記１次主循環電磁ポンプを囲う上昇管との間にすき間を形成し、前記１次主循環電磁ポンプを進退移動させる構成にしたことを特徴とする請求項１または２記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記フローガイドは、平板とスカートで構成する筒体に形成することを特徴とする請求項２記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。
前記フローガイドは、平板とスカートで構成する筒体に形成するとともに、この筒体を前記電磁ポンプ出口プレナム側まで深く延ばす構成にしたことを特徴とする請求項２記載の電磁ポンプ内蔵型中間熱交換器。