JP5415701B2 - Reactor jet pump - Google Patents

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Description

この発明は沸騰水型原子炉の冷却材を循環させるための原子炉用ジェットポンプに関する。   The present invention relates to a nuclear reactor jet pump for circulating a coolant of a boiling water reactor.

図5は、特許文献1等に記載されるような従来一般に採用されている沸騰水型原子炉の概略構成を示す断面図である。同図5に示されるように、原子炉圧力容器10には複数の燃料集合体によって構成される炉心11が収容されている。また、原子炉圧力容器10には、炉心11の他、これを冷却するための冷却材12が収容されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a boiling water nuclear reactor generally used conventionally as described in Patent Document 1 and the like. As shown in FIG. 5, the reactor pressure vessel 10 accommodates a core 11 composed of a plurality of fuel assemblies. In addition to the core 11, the reactor pressure vessel 10 contains a coolant 12 for cooling it.

また、炉心11の上方には気水分離器13が配設され、更にこの気水分離器13の上方には蒸気乾燥器14が配設されている。冷却材12は炉心11をその下方から上方に流れ、同炉心11の核反応熱によって昇温することにより水と蒸気の二相混合状態となる。そして、このように二相混合状態となった冷却材12は、気水分離器13に流入し同気水分離器13において水と蒸気に分離される。こうして分離された蒸気は蒸気乾燥器14により乾燥されて乾燥蒸気となり原子炉圧力容器10の上部に接続された主蒸気管20を介してタービン系(図示略)に供給される一方、水は炉心11の周囲に区画形成されたダウンカマ部15を介して下部冷却材室16に流入し、再び炉心11の下方から上方に流れる。   A steam / water separator 13 is disposed above the core 11, and a steam dryer 14 is disposed above the steam / water separator 13. The coolant 12 flows from the bottom to the top of the core 11 and is heated by the nuclear reaction heat of the core 11 to be in a two-phase mixed state of water and steam. Then, the coolant 12 in the two-phase mixed state in this way flows into the steam separator 13 and is separated into water and steam in the steam separator 13. The steam thus separated is dried by a steam dryer 14 to become dry steam, which is supplied to a turbine system (not shown) via a main steam pipe 20 connected to the upper part of the reactor pressure vessel 10, while water is a core. 11 flows into the lower coolant chamber 16 through the downcomer portion 15 formed around the periphery of the reactor 11, and flows again from the lower side of the core 11 to the upper side.

また、原子炉圧力容器10には、ダウンカマ部15の冷却材12を炉心11に再循環させるための再循環系60が設けられている。この再循環系60は、再循環ポンプ30及びジェットポンプ40の他、これら再循環ポンプ30及びジェットポンプ40を接続する再循環配管50により構成されている。この再循環系60のジェットポンプ40は、炉心11の周囲を囲むようにしてダウンカマ部15に複数設けられるとともに、それらジェットポンプ40に対応して再循環ポンプ30及び再循環配管50がそれぞれ複数設けられている。   Further, the reactor pressure vessel 10 is provided with a recirculation system 60 for recirculating the coolant 12 of the downcomer portion 15 to the core 11. The recirculation system 60 is constituted by a recirculation pipe 50 that connects the recirculation pump 30 and the jet pump 40 in addition to the recirculation pump 30 and the jet pump 40. A plurality of jet pumps 40 of the recirculation system 60 are provided in the downcomer portion 15 so as to surround the core 11, and a plurality of recirculation pumps 30 and recirculation pipes 50 are provided corresponding to the jet pumps 40. Yes.

図6は、再循環系60のジェットポンプ40を図5の矢印Aの方向からみた矢視図である。同図6に示されるように、このジェットポンプ40は、再循環ポンプ30の吐出口に接続され、同再循環ポンプ30から冷却材12が供給される円管状の供給管41を備えている。この供給管41は下流側部分が二股に分岐し、それら分岐した下流側端部には円形の開口を有するノズル42がそれぞれ形成されている。また、ノズル42の下方には、そのノズル42から噴出された冷却材12を下部冷却材室16に導入するための略円管状の導入管43が設けられている。   6 is an arrow view of the jet pump 40 of the recirculation system 60 as seen from the direction of arrow A in FIG. As shown in FIG. 6, the jet pump 40 includes a circular supply pipe 41 connected to the discharge port of the recirculation pump 30 and supplied with the coolant 12 from the recirculation pump 30. The downstream portion of the supply pipe 41 is bifurcated, and a nozzle 42 having a circular opening is formed at each of the branched downstream ends. Further, a substantially circular introduction pipe 43 for introducing the coolant 12 ejected from the nozzle 42 into the lower coolant chamber 16 is provided below the nozzle 42.

この導入管43は、ノズル42から噴出された冷却材12が流入するベルマウス431、同ベルマウス431の下流側端部に接続されたスロート432、同スロート432の下流側端部に接続されたディフューザ433によって構成されている。なお、ベルマウス431はノズル42の噴出口42bよりも大きな開口面積を有している。そして、複数の支持部材42aによってノズル42がベルマウス431に支持されることにより、ノズル42の噴出口42bの中心とベルマウス431の開口中心とが一致する状態に維持されている。   The introduction pipe 43 is connected to the bell mouth 431 into which the coolant 12 ejected from the nozzle 42 flows, the throat 432 connected to the downstream end of the bell mouth 431, and the downstream end of the throat 432. A diffuser 433 is used. The bell mouth 431 has an opening area larger than that of the nozzle 42 b of the nozzle 42. The nozzle 42 is supported by the bell mouth 431 by the plurality of support members 42 a, so that the center of the ejection port 42 b of the nozzle 42 and the opening center of the bell mouth 431 are maintained to coincide with each other.

また、ベルマウス431はその下流側に位置する部分ほど流路断面積が小さく設定された形状を有し、ノズル42から流入する冷却材12の流れ方向を徐々に変更してこれをスロート432に導入する。また、スロート432はベルマウス431からディフューザ433に至るまでの部分の流路断面積が一定に設定された直管状をなし、ベルマウス431から流入した冷却材12をディフューザ433に導入する。一方、ディフューザ433は、上流側部分から下流側部分にかけて流路断面積が徐々に大きく設定されるとともに、下部冷却材室16に接続される最下流側部分は流路断面積が一定に設定されている。このベルマウス431、スロート432を通じてディフューザ433に流入した冷却材12は徐々に圧力回復して下部冷却材室16に導入される。   Further, the bell mouth 431 has a shape in which the channel cross-sectional area is set to be smaller toward the downstream side of the bell mouth 431, and the flow direction of the coolant 12 flowing from the nozzle 42 is gradually changed to change it to the throat 432. Introduce. The throat 432 has a straight tube shape in which the flow passage cross-sectional area of the portion from the bell mouth 431 to the diffuser 433 is set to be constant, and introduces the coolant 12 flowing from the bell mouth 431 into the diffuser 433. On the other hand, in the diffuser 433, the flow passage cross-sectional area is set gradually larger from the upstream portion to the downstream portion, and the flow cross-sectional area is set constant in the most downstream portion connected to the lower coolant chamber 16. ing. The coolant 12 flowing into the diffuser 433 through the bell mouth 431 and the throat 432 is gradually recovered in pressure and introduced into the lower coolant chamber 16.

また、ノズル42からベルマウス431に冷却材12を噴出させる際、ベルマウス431の周囲に存在するダウンカマ部15の冷却材12がノズル42から噴出された冷却材12により巻き込まれてベルマウス431に流入する。ここで、ノズル42から噴出される冷却材12の量を「Qn」、同冷却材12によって巻き込まれてベルマウス431に流入する冷却材12の量を「Qs」とした場合、それら流量の比(Qs/Qn)は一般にM比と称され、ジェットポンプ40の特性を評価する指標として用いられている。
特開2005−233152号公報
Further, when the coolant 12 is ejected from the nozzle 42 to the bell mouth 431, the coolant 12 of the downcomer portion 15 existing around the bell mouth 431 is entrained by the coolant 12 ejected from the nozzle 42 and is brought into the bell mouth 431. Inflow. Here, when the amount of the coolant 12 ejected from the nozzle 42 is “Qn”, and the amount of the coolant 12 that is caught by the coolant 12 and flows into the bell mouth 431 is “Qs”, the ratio of these flow rates (Qs / Qn) is generally called an M ratio, and is used as an index for evaluating the characteristics of the jet pump 40.
JP-A-2005-233152

ところで、再循環系にて消費される電力量は原子力発電所における総発電量の数%を占めており、原子力発電所の発電効率を高めるために、この再循環系の消費電力量を極力抑制することが求められている。そしてこの点では、上述したM比を増大させることによりジェットポンプの効率を高めることが最も有効であり、具体的には「1.0〜1.5」に設定されている通常のジェットポンプのM比を「2.0」以上にまで高めた高流量比型のジェットポンプを採用することが望ましいと考えられている。   By the way, the amount of power consumed in the recirculation system accounts for several percent of the total power generation at the nuclear power plant. To increase the power generation efficiency of the nuclear power plant, the power consumption of this recirculation system is minimized. It is requested to do. In this respect, it is most effective to increase the efficiency of the jet pump by increasing the M ratio described above. Specifically, the normal jet pump set to "1.0 to 1.5" It is considered desirable to employ a high flow ratio type jet pump in which the M ratio is increased to “2.0” or higher.

しかしながら一般には、M比を「0.8」程度から増大させるにつれてジェットポンプの効率は一旦向上するものの、同M比が約「1.5」以上の領域に至るとジェットポンプの効率は徐々に低下するようになる。これは、M比が増大することによりスロート内における冷却材の流量が増大して同内部での静圧が低下し、冷却材の圧力が十分に回復しないままディフューザに流入してしまうことに起因すると推定される。   In general, however, the efficiency of the jet pump once improves as the M ratio is increased from about “0.8”. However, when the M ratio reaches an area of about “1.5” or more, the efficiency of the jet pump gradually increases. It begins to decline. This is because the flow rate of the coolant in the throat increases due to the increase in the M ratio, the static pressure inside the throat decreases, and the coolant pressure flows into the diffuser without fully recovering. It is estimated that.

この発明はこうした従来の実情に基づいてなされたものであり、その目的は、比較的高い流量比(M比)の領域にて作動させる原子炉用ジェットポンプにあって、ベルマウスからスロートの内部に流入した冷却材を早期に圧力回復させることによりポンプ効率の向上を図ることにある。   The present invention has been made on the basis of such a conventional situation, and an object of the present invention is a nuclear reactor jet pump that operates in a region of a relatively high flow rate ratio (M ratio). The purpose of this is to improve the pump efficiency by quickly recovering the pressure of the coolant flowing into the tank.

そして、こうした目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、再循環ポンプから吐出される冷却材を複数の噴口を有するノズルから噴出させて周囲の冷却材を巻き込みつつベルマウスに流入させるとともにスロートを介してディフューザに冷却材を排出する原子炉用ジェットポンプにおいて、前記スロートは少なくとも前記ベルマウスに接続される最上流側部分の内壁が同スロートの軸線に対して傾斜しその下流側が拡径するテーパ形状を有してなるものとしている。   In order to achieve such an object, according to the first aspect of the present invention, the coolant discharged from the recirculation pump is ejected from a nozzle having a plurality of nozzles, and flows into the bell mouth while enclosing the surrounding coolant. In the nuclear reactor jet pump that discharges the coolant to the diffuser through the throat, the throat has at least the inner wall of the most upstream side portion connected to the bell mouth inclined with respect to the axis of the throat, and the downstream side thereof It has a tapered shape that expands in diameter.

同構成によれば、ベルマウスに続く最上流部分の内壁をテーパ形状としたため、複数の噴口を有するノズルを備え、比較的高い流量比(M比)の領域において作動させるようにした原子炉用ジェットポンプにあっても、ベルマウスからスロートの内部に流入した冷却材を早期に圧力回復させることができ、ポンプ効率の向上を図ることができるようになる。   According to this configuration, since the inner wall of the most upstream part following the bell mouth is tapered, the reactor is provided with a nozzle having a plurality of nozzles and operated in a relatively high flow ratio (M ratio) region. Even in the jet pump, the pressure of the coolant flowing into the throat from the bell mouth can be recovered quickly, and the pump efficiency can be improved.

また、請求項1に記載の発明では、前記スロートは、その最上流部分を含む第1のテーパ管と該第1のテーパ管の下流側に接続され前記軸線に対する内壁の傾斜角度が前記第1のテーパ管よりも大きく設定された第2のテーパ管とを含む、といった構成を採用している In the first aspect of the present invention, the throat is connected to the first taper pipe including the most upstream portion thereof and the downstream side of the first taper pipe, and the inclination angle of the inner wall with respect to the axis is the first throat. second and a tapered pipe, such adopts a configuration that is set larger than the tapered tube.

さらに、請求項1に記載の発明では、前記第1のテーパ管と前記第2のテーパ管との接続部分は前記傾斜角度が連続的に変化するようにその内壁が形成されてなるものとしている。 Furthermore, in the invention according to claim 1, as before Symbol connection between the first tapered pipe and the second tapered pipe is the inclined angle is an inner wall is formed so as to continuously vary Yes.

同構成によれば、冷却材が第1のテーパ管及び第2のテーパ管の接続部分を流れる際にその内壁に沿って流れ方向が徐々に変化するようになるため、同接続部分において乱流が発生することを抑制することができ、同乱流の発生に起因して冷却材の圧力回復が制限されてしまうことを抑制することができるようになる。   According to this configuration, when the coolant flows through the connection portion of the first taper pipe and the second taper pipe, the flow direction gradually changes along the inner wall. It is possible to suppress the occurrence of turbulence, and to suppress the pressure recovery of the coolant from being restricted due to the occurrence of the turbulent flow.

また、ノズルの噴口は、具体的にこれを請求項2に記載の発明によるように、前記スロートの軸線を中心とし同軸線周りに等角度間隔を隔てて配設することができ、その数は請求項3に記載の発明によるように、これを5つに設定することができる。 Further, the nozzle nozzle holes can be arranged at equiangular intervals around the coaxial line with the axis of the throat as the center, specifically as in the invention described in claim 2. As in the third aspect of the present invention, this can be set to five.

この発明によれば、ベルマウスに続く最上流部分の内壁をテーパ形状としたため、複数の噴口を有するノズルを備え、比較的高い流量比Mの領域において作動させる原子炉用ジェットポンプにあっても、ベルマウスからスロートの内部に流入した冷却材を早期に圧力回復させることができ、ポンプ効率の向上を図ることができるようになる。   According to the present invention, since the inner wall of the most upstream part following the bell mouth is tapered, even in a nuclear reactor jet pump that includes a nozzle having a plurality of nozzles and operates in a region with a relatively high flow ratio M. The coolant that has flowed into the throat from the bell mouth can be quickly recovered in pressure, and the pump efficiency can be improved.

以下、この発明にかかる原子炉用ジェットポンプの実施の形態について説明する。尚、この実施の形態における原子炉用ジェットポンプはノズルの形状及びスロート形状が異なるもののその他の形状は先の図5及び図6に示した構成と同様であり、また沸騰水型原子炉に関する構成についても同様であるため、その説明は割愛する。   Embodiments of a nuclear reactor jet pump according to the present invention will be described below. The reactor jet pump in this embodiment is different in the shape of the nozzle and the throat, but the other shapes are the same as those shown in FIGS. 5 and 6, and the configuration relating to the boiling water reactor Since the same applies to, the explanation is omitted.

図1はこの実施の形態にかかるジェットポンプ40の部分断面図である。上述したように、ジェットポンプ40の供給管41は下流側部分が二股に分岐した形状を有し、それら分岐した下流側端部にはそれぞれノズル42が形成されているが、同図1ではその一方のノズル42並びに同ノズル42から噴出された冷却材12を下部冷却材室16に導入するための導入管43についてのみ図示している。尚、他方のノズル42及び導入管43についてもその構成は同様であるため説明は割愛する。   FIG. 1 is a partial sectional view of a jet pump 40 according to this embodiment. As described above, the supply pipe 41 of the jet pump 40 has a shape in which the downstream portion is bifurcated, and the nozzles 42 are formed at the branched downstream ends. Only one nozzle 42 and the introduction pipe 43 for introducing the coolant 12 ejected from the nozzle 42 into the lower coolant chamber 16 are shown. The configuration of the other nozzle 42 and the introduction pipe 43 is the same, and the description thereof is omitted.

同図1に示されるように、導入管43のベルマウス431に接続されるスロート434は、その最上流部分を含む第1のテーパ管434aと、この第1のテーパ管434aの下流側に接続された第2のテーパ管434bとによって構成されている。この第1のテーパ管434aは、上流側部分がベルマウス431に接続されるとともに、スロート434の軸線C(図1に一点鎖線にて示す)に対しその内壁が所定角度θ1だけ傾斜して下流側が拡径するテーパ形状を有している。一方、第2のテーパ管434bについても同様に、スロート434の軸線Cに対しその内壁が所定角度θ2だけ傾斜して下流側が拡径するテーパ形状を有している。ここで、第2のテーパ管434bの傾斜角度θ2は、第1のテーパ管434aの傾斜角度θ1よりも大きく設定されている。これら傾斜角度θ1,θ2は具体的には、傾斜角度θ1が「0.644°」、傾斜角度θ2が「1.469°」にそれぞれ設定されている。   As shown in FIG. 1, the throat 434 connected to the bell mouth 431 of the introduction pipe 43 is connected to the first taper pipe 434a including the most upstream portion thereof and to the downstream side of the first taper pipe 434a. The second tapered tube 434b. The first tapered tube 434a has an upstream portion connected to the bell mouth 431, and an inner wall inclined at a predetermined angle θ1 with respect to the axis C of the throat 434 (shown by a dashed line in FIG. 1). The side has a taper shape whose diameter is expanded. On the other hand, the second tapered tube 434b has a tapered shape in which the inner wall is inclined by a predetermined angle θ2 with respect to the axis C of the throat 434 and the diameter of the downstream side is increased. Here, the inclination angle θ2 of the second tapered tube 434b is set larger than the inclination angle θ1 of the first tapered tube 434a. Specifically, the inclination angles θ1 and θ2 are set such that the inclination angle θ1 is “0.644 °” and the inclination angle θ2 is “1.469 °”, respectively.

図2は、第1のテーパ管434aと第2のテーパ管434bとの接続部分(図1の部位B)を拡大して示す部分拡大断面図である。同図2に示されるように、第1のテーパ管434a及び第2のテーパ管434bは、それら内壁の傾斜角度が所定角度θ1から所定角度θ2まで連続的に増大するようにその接続部分の形状が設定されている。従って、冷却材12が第1のテーパ管434aから第2のテーパ管434bに流れ込む際、内壁近傍の冷却材12は、その内壁に沿って流れ方向が徐々に変化する。このため、各テーパ管434a,434bの接続部分近傍における冷却材12の乱流や渦流の発生は抑制されることとなる。   FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged connection portion (part B in FIG. 1) between the first tapered tube 434a and the second tapered tube 434b. As shown in FIG. 2, the first taper tube 434a and the second taper tube 434b have shapes of connecting portions so that the inclination angles of the inner walls continuously increase from a predetermined angle θ1 to a predetermined angle θ2. Is set. Accordingly, when the coolant 12 flows from the first tapered tube 434a into the second tapered tube 434b, the flow direction of the coolant 12 in the vicinity of the inner wall gradually changes along the inner wall. For this reason, generation | occurrence | production of the turbulent flow and vortex | eddy_current of the coolant 12 in the vicinity of the connection part of each taper tube 434a, 434b will be suppressed.

図3は、図1のA−A線に沿った断面図である。図1及び同図3に示されるように、ノズル42はその下流側部分が5つに分岐しており、それら分岐部分は下流側ほどその流路断面積が小さく設定された5つの噴出部42dを構成している。そして、各噴出部42dの下流側端部には、スロート434の軸線Cを中心とし同軸線周りに等角度間隔を隔てて位置する噴口42cが形成されている。再循環系60の再循環ポンプ30から供給管41に圧送された冷却材12は、ノズル42の各噴口42cから周囲の冷却材12を巻き込みつつベルマウス431にそれぞれ噴出される。   3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the nozzle 42 has a downstream portion branched into five, and these branched portions have five ejection portions 42d whose flow path cross-sectional area is set smaller toward the downstream side. Is configured. Further, at the downstream end portion of each ejection portion 42d, an ejection port 42c is formed that is located at equiangular intervals around the coaxial line with the axis C of the throat 434 as the center. The coolant 12 pumped from the recirculation pump 30 of the recirculation system 60 to the supply pipe 41 is ejected from the nozzles 42 c of the nozzle 42 to the bell mouth 431 while enclosing the surrounding coolant 12.

図4は、この本実施の形態にかかるジェットポンプ40について、そのポンプ効率を示すグラフである。尚、同図4において「○」で示されるプロット点は、流量比(M比)を「1.5〜2.2」の範囲で変化させ場合におけるジェットポンプ40のポンプ効率を示し、「●」で示されるプロット点は、この比較例として、図6に示されるように、ベルマウス431に接続されるスロート432が直管状をなす従来のジェットポンプのポンプ効率を示している。この図4に示されるように、比較例にかかるジェットポンプでは、M比が「1.5」近傍で比較的高いポンプ効率を示すものの、M比が増大するにつれて徐々に同ポンプ効率が低下する。一方、本実施の形態にかかるジェットポンプ40にあっては、M比が増大した場合でもポンプ効率の低下は僅かであり、比較例に対して高いポンプ効率を維持している。これは、ベルマウス431に接続されるスロート434の最上流側部分の内壁、すなわち第1のテーパ管434aの内壁をスロート434の軸線Cに対して傾斜させ、その下流側が拡径するテーパ形状としたため、ベルマウス431からスロート434の内部に流入した冷却材12を早期に圧力回復させることができるためであると推定される。このように、本実施の形態にかかるジェットポンプ40は、従来のジェットポンプと比較してM比を「2.0」以上にまで高めた高M比域においても高いポンプ効率にて作動させることができる。   FIG. 4 is a graph showing the pump efficiency of the jet pump 40 according to this embodiment. In FIG. 4, the plot point indicated by “◯” indicates the pump efficiency of the jet pump 40 when the flow rate ratio (M ratio) is changed in the range of “1.5 to 2.2”. As a comparative example, the plot points indicated by “” indicate the pump efficiency of the conventional jet pump in which the throat 432 connected to the bell mouth 431 has a straight tube shape as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the jet pump according to the comparative example shows a relatively high pump efficiency when the M ratio is near “1.5”, but the pump efficiency gradually decreases as the M ratio increases. . On the other hand, in the jet pump 40 according to the present embodiment, even when the M ratio is increased, the pump efficiency is slightly reduced, and a high pump efficiency is maintained as compared with the comparative example. This is because the inner wall of the most upstream side portion of the throat 434 connected to the bell mouth 431, that is, the inner wall of the first taper tube 434a is inclined with respect to the axis C of the throat 434, and the diameter of the downstream side is increased. Therefore, it is estimated that the pressure of the coolant 12 that has flowed into the throat 434 from the bell mouth 431 can be recovered quickly. As described above, the jet pump 40 according to the present embodiment is operated with high pump efficiency even in a high M ratio region where the M ratio is increased to “2.0” or more as compared with the conventional jet pump. Can do.

以上説明したように、本実施の形態にかかるジェットポンプ40によれば次の作用効果を奏することができる。
(1)「2.0」以上の比較的高い流量比(M比)の領域において作動させるジェットポンプ40にあっても、ベルマウス431からスロート434の内部に流入した冷却材12を早期に圧力回復させることができ、ポンプ効率の向上を図ることができるようになる。
As described above, according to the jet pump 40 according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) Even in the jet pump 40 operated in a relatively high flow rate ratio (M ratio) region of “2.0” or higher, the coolant 12 that has flowed into the throat 434 from the bell mouth 431 is quickly pressurized. It can be recovered and the pump efficiency can be improved.

(2)また、第1のテーパ管434a及び第2のテーパ管434bの接続部分について、それら内壁の傾斜角度が所定角度θ1から所定角度θ2まで連続的に増大するようにした。このため、冷却材12が第1のテーパ管434aから第2のテーパ管434bに流れ込む際、内壁近傍の冷却材12は、その内壁に沿って流れ方向が徐々に変化するようになり、各テーパ管434a,434bの接続部分近傍における冷却材12の乱流や渦流の発生は抑制することができ、ひいてはポンプ効率の更なる向上を図ることができるようになる。   (2) Further, the inclination angle of the inner wall of the connecting portion of the first taper tube 434a and the second taper tube 434b is continuously increased from the predetermined angle θ1 to the predetermined angle θ2. For this reason, when the coolant 12 flows from the first taper tube 434a into the second taper tube 434b, the coolant 12 near the inner wall gradually changes its flow direction along the inner wall, and each taper. Generation of turbulent flow and vortex flow of the coolant 12 in the vicinity of the connection portion between the pipes 434a and 434b can be suppressed, and as a result, further improvement in pump efficiency can be achieved.

尚、本発明は、上記実施の形態の他、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・スロート434の軸線Cに対して第1のテーパ管434aの傾斜角度θ1を「0.644°」、第2のテーパ管434bの傾斜角度θ2を「1.469°」に設定したが、これらは(θ1<θ2)の関係を満たす範囲で適宜変更することができる。具体的には、第1のテーパ管434aの傾斜角度θ1については「0.400〜0.900°」の範囲で、また第2のテーパ管434bの傾斜角度θ1については「1.000〜2.000°」の範囲でそれぞれ変更することができる。
In addition to the above-described embodiment, the present invention can also be implemented in the following forms that are appropriately modified.
The inclination angle θ1 of the first taper tube 434a is set to “0.644 °” and the inclination angle θ2 of the second taper tube 434b is set to “1.469 °” with respect to the axis C of the throat 434. Can be appropriately changed within a range satisfying the relationship of (θ1 <θ2). Specifically, the inclination angle θ1 of the first taper tube 434a is in the range of “0.400 to 0.900 °”, and the inclination angle θ1 of the second taper tube 434b is “1.002”. It can be changed within the range of “.000 °”.

・スロート434を第1のテーパ管434a及び第2のテーパ管434bによって構成し、その内壁の傾斜角度を2段階に変化するようにしたが、少なくともベルマウス431に接続される最上流側部分がテーパ形状であれば、傾斜角度は一定でもよく、また3段階以上に変化させるようにしてもよい。更に、傾斜角度がベルマウス431からディフューザ433にかけて連続的に増大させるようにしてもよい。その他、スロート434の中間部分にその内壁がスロート434の軸線Cと平行に延びる直管部を設ける構成を採用することもできる。   The throat 434 is constituted by the first taper tube 434a and the second taper tube 434b, and the inclination angle of the inner wall thereof is changed in two stages, but at least the most upstream side portion connected to the bell mouth 431 is If it is a taper shape, the inclination angle may be constant or may be changed in three or more stages. Furthermore, the inclination angle may be continuously increased from the bell mouth 431 to the diffuser 433. In addition, a configuration in which a straight pipe portion whose inner wall extends in parallel with the axis C of the throat 434 may be employed in an intermediate portion of the throat 434.

・ノズル42に5つの噴口42cを形成するようにしたが、2〜4つの噴口42c、或いは6つ以上の噴口を有するノズル42を採用することもできる。   -Although the five nozzle holes 42c were formed in the nozzle 42, the nozzle 42 which has 2-4 nozzle holes 42c or six or more nozzle holes can also be employ | adopted.

ジェットポンプの部分断面図。The fragmentary sectional view of a jet pump. 図1の部分Bを拡大して示す部分拡大断面図。The partial expanded sectional view which expands and shows the part B of FIG. 図1のA−A線に沿った断面図。Sectional drawing along the AA line of FIG. ジェットポンプのポンプ効率と流量比との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the pump efficiency of a jet pump, and a flow rate ratio. 沸騰水型原子炉の部分断面図。A partial cross-sectional view of a boiling water reactor. 従来一般のジェットポンプの部分断面図。The fragmentary sectional view of the conventional general jet pump.

符号の説明Explanation of symbols

10…原子炉圧力容器、11…炉心、12…冷却材、13…気水分離器、14…蒸気乾燥器、15…ダウンカマ部、16…下部冷却材室、20…主蒸気管、30…再循環ポンプ、40…ジェットポンプ、41…供給管、42…ノズル、42a…支持部材、42b…噴出口、42c…噴口、42d…噴出部、43…導入管、431…ベルマウス、432…スロート、433…ディフューザ、434…スロート、434a…第1のテーパ管、434b…第2のテーパ管、50…再循環配管、60…再循環系。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Reactor pressure vessel, 11 ... Core, 12 ... Coolant, 13 ... Steam separator, 14 ... Steam dryer, 15 ... Downcomer part, 16 ... Lower coolant chamber, 20 ... Main steam pipe, 30 ... Re Circulation pump, 40 ... jet pump, 41 ... supply pipe, 42 ... nozzle, 42a ... support member, 42b ... jet port, 42c ... jet port, 42d ... jet part, 43 ... introduction pipe, 431 ... bell mouth, 432 ... throat, 433 ... Diffuser, 434 ... Throat, 434a ... First taper tube, 434b ... Second taper tube, 50 ... Recirculation piping, 60 ... Recirculation system.

Claims (3)

再循環ポンプから吐出される冷却材を複数の噴口を有するノズルから噴出させて周囲の冷却材を巻き込みつつベルマウスに流入させるとともに同冷却材をスロートを介してディフューザに排出する原子炉用ジェットポンプにおいて、
前記スロートは少なくとも前記ベルマウスに接続される最上流側部分の内壁が同スロートの軸線に対して傾斜しその下流側が拡径するテーパ形状を有しており、
前記スロートは、その最上流部分を含む第1のテーパ管と該第1のテーパ管の下流側に接続され前記軸線に対する内壁の傾斜角度が前記第1のテーパ管よりも大きく設定された第2のテーパ管とを含み、
前記第1のテーパ管と前記第2のテーパ管との接続部分は前記傾斜角度が連続的に変化するようにその内壁が形成されてなる
ことを特徴とする原子炉用ジェットポンプ。
Reactor jet pump that discharges coolant discharged from a recirculation pump from a nozzle having a plurality of nozzles and flows the coolant into a bell mouth while enclosing the surrounding coolant and discharges the coolant to a diffuser through a throat In
The throat has a tapered shape in which at least the inner wall of the most upstream side portion connected to the bell mouth is inclined with respect to the axis of the throat and the downstream side thereof is expanded in diameter .
The throat has a first taper tube including the most upstream portion thereof and a second taper connected to a downstream side of the first taper tube, and an inclination angle of an inner wall with respect to the axis is set larger than that of the first taper tube. Including a taper tube,
The reactor jet pump according to claim 1, wherein an inner wall of the connecting portion between the first tapered tube and the second tapered tube is formed so that the inclination angle changes continuously .
請求項1に記載の原子炉用ジェットポンプにおいて、
前記複数の噴口は前記スロートの軸線を中心とし同軸線周りに等角度間隔を隔てて配設される
ことを特徴とする原子炉用ジェットポンプ。
In the nuclear reactor jet pump according to claim 1 ,
The plurality of nozzle holes are arranged at equiangular intervals around a coaxial line with the axis of the throat as a center.
請求項2に記載の原子炉用ジェットポンプにおいて、
前記噴口は前記同軸線周りに5つ配設される
ことを特徴とする原子炉用ジェットポンプ。
The nuclear reactor jet pump according to claim 2 ,
Five jet nozzles are arranged around the coaxial line. A nuclear reactor jet pump.
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