JP5789202B2 - 燃料アセンブリ用デブリ排除及び保持装置 - Google Patents
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Description
例示的な環境
本発明の各種実施形態の説明における例示的な環境は、沸騰水型原子炉(BWR)である。図1を参照すると、原子炉圧力容器(RPV)10の一般的な構造を示している。RPV10は、原子炉圧力容器上蓋20と蒸気乾燥器22と気水分離器24と上部ガイド26と炉心シュラウド28と炉心支持板30と燃料アセンブリ32と制御棒34と燃料支持部材36と制御棒ガイド管38と下部プレナム40と補強梁42と再循環ポンプ44と主蒸気管46とを含む。クーラント流Fは、RPV10の部品を冷却する。
燃料アセンブリ及び燃料支持体
図1を参照すると、燃料アセンブリ32の上端部が上部ガイド26により支持され、燃料アセンブリ32の下端部が燃料支持部材36により支持される。概して、燃料支持部材36は、格子状配列の4つの燃料アセンブリ32を支持し、且つ、クーラント流を下部プレナム40から上方に導いて4つの核燃料アセンブリ32の各々に個別に導入するように構成される。燃料支持部材36は、制御棒ガイド管38の上端部に挿入され、制御棒ガイド管38の上端部に配置される。
下部タイプレート
図2〜4を参照すると、下部タイプレート58は、下部タイプレート格子板64の下にフィルタカートリッジ63が配置された下部タイプレートキャビティ62へと繋がる入口ノズル60を含む。下部タイプレート格子板64は、下部タイプレートキャビティ62の上端部に配置され、燃料棒52及び53の下端部プラグを支持する。下部タイプレート格子板64は、クーラント流を、燃料アセンブリ32内と、全ての燃料棒52及び53の間とウォータロッド55の間へと導く。
燃料支持部材
図2を参照すると、燃料支持部材36は、流れFを下部プレナム40から上方に支持チャンバ80を通って燃料アセンブリ32内へと導くように構成される下部側方入口オリフィス82を含む。支持チャンバ80は、正流Fが下から流入する下部側方入口オリフィス82から繋がる。
フィルタカートリッジ
図6〜12を参照して、下部タイプレート58に使用するデブリ保持アセンブリ63の各種実施例を更に説明する。限定ではなく比較を目的として、例示的な従来技術のデブリフィルタカートリッジ67(図4及び5に示す)は、クーラント流Fが下部タイプレートの入口ノズル60に流入し、ハウジング62を通って下部タイプレート格子板64から流出するときの、このクーラント流Fを横切って配置される単段濾過システムである。上述したように、デブリフィルタ67は、定常流条件下においては良好に機能し、デブリの燃料アセンブリ内への移動を抑止するが、流れが停止又は逆流すると、デブリが離脱して再び移動する可能性がある。また、流れ抵抗により、戻り水の一部が下方へと方向転換し、入口ノズル60を通過して、デブリが濾過されないことがある。
作用
図3、7、及び8を参照すると、通常運転時、クーラントは、入口ノズル60から方向Fへと流れ、拡張ハウジング62内へと流入し、デブリ保持アセンブリ63を通過し、下部タイプレート格子板64を通過した後、燃料アセンブリ32に流入する。デブリは、燃料アセンブリ32に流入する前に、デブリ保持装置66の順方向導管90を通ってデブリ保持アセンブリ63内へと流入し、デブリフィルタ65により堰き止められるので、燃料棒52及び53を損傷することはない。
Claims (10)
- 燃料アセンブリの下部タイプレートを通る真っ直ぐな流路を横切って配置されるデブリ保持アセンブリであって、
前記流路を横切って設けられ、デブリを妨げるフィルタ開口を有するデブリフィルタと、
前記流路に沿って流れ方向に対して前記デブリフィルタよりも上流に配置されたデブリ保持装置と、
前記デブリフィルタと前記デブリ保持装置とを相互接続し、前記デブリフィルタと前記デブリ保持装置と間に画成されたデブリ保持キャビティの壁を画成する外囲体と、
を備える、デブリ保持アセンブリであって、
前記デブリ保持装置が、
前記流路が通るように前記流路を横切って配置され、前記フィルタ開口よりも大きな少なくとも1つの導管開口を有する順方向導管であって、デブリが前記少なくとも1つの導管開口を通って前記デブリフィルタまで前記流れ方向に流れる、順方向導管と、
前記デブリ保持装置の上流側に通じたデブリトレイと、
を備え、
前記順方向導管は、前記デブリ保持装置の中央に位置し、
前記デブリトレイは、前記順方向導管の周縁に位置し、
前記デブリ保持アセンブリは、前記下部タイプレートのスロットに挿通され、前記燃料アセンブリの下部タイプレートキャビティ内に配置される、
デブリ保持アセンブリ。 - 前記デブリトレイが、孔部を有する、請求項1に記載のデブリ保持アセンブリ。
- 前記順方向導管が、前記流路に平行なシリンダを有する、請求項1または2に記載のデブリ保持アセンブリ。
- 前記順方向導管が、前記流路に平行なシリンダ配列を含み、
前記少なくとも1つの導管開口が、前記シリンダ配列を通る複数の導管開口を含む、
請求項1または2に記載のデブリ保持アセンブリ。 - 前記順方向導管によって、線形流路を通って抑止されることなくデブリ保持アセンブリに流入し、流れの方向が変化しない、請求項1から4のいずれかに記載のデブリ保持アセンブリ。
- 燃料アセンブリ用下部タイプレートであって、
入口ノズルと、
前記入口ノズルに対して外方に張り出し、前記下部タイプレートを通る真っ直ぐな流路を画成するキャビティを有するハウジングと、
スロットと、
デブリ保持アセンブリであって、
前記キャビティ内に位置し、前記流路を横切って設けられ、前記流路が通り、且つデブリを妨げるフィルタ開口を有するデブリフィルタと、
前記キャビティ内に位置し、前記流路に沿って流れ方向に対して前記デブリフィルタよりも上流に配置されたデブリ保持装置と、
前記デブリフィルタと前記デブリ保持装置とを相互接続し、前記デブリフィルタと前記デブリ保持装置と間に画成されたデブリ保持キャビティの壁を画成する外囲体と、
を備えるデブリ保持アセンブリと、
を備え、
前記デブリ保持装置が、
前記流路が通るように前記流路を横切って配置され、前記フィルタ開口よりも大きな少なくとも1つの導管開口を有する順方向導管であって、デブリが前記少なくとも1つの導管開口を通って前記デブリフィルタまで前記流れ方向に流れる、順方向導管と、
前記デブリ保持装置の上流側に通じたデブリトレイと、
を備え、
前記順方向導管は、前記デブリ保持装置の中央に位置し、
前記デブリトレイは、前記順方向導管の周縁に位置し、
前記デブリ保持アセンブリは、前記スロットに挿通され、前記キャビティ内に配置される、
下部タイプレート。 - 前記デブリトレイが、孔部を有する、請求項6に記載の下部タイプレート。
- 前記順方向導管が、前記流路に平行なシリンダを有する、請求項6または7に記載の下部タイプレート。
- 前記順方向導管が、前記流路に平行なシリンダ配列を含み、
前記少なくとも1つの導管開口が、前記シリンダ配列を通る複数の導管開口を含む、
請求項6から8のいずれかに記載の下部タイプレート。 - 前記デブリフィルタと前記デブリ保持アセンブリとを相互接続する外囲体をさらに含む、請求項6から9のいずれかに記載の下部タイプレート。
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