JP6588479B2

JP6588479B2 - 原子炉構造体

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Publication number: JP6588479B2
Application number: JP2016575230A
Authority: JP
Inventors: アングレモージャン−ジャック
Original assignee: ナバルグループ
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2019-10-09
Anticipated expiration: 2035-06-23
Also published as: KR20170035897A; WO2015197611A1; RU2679596C2; FR3022676A1; KR102401022B1; US20170133113A1; JP2017519218A; FR3022676B1; RU2016151000A3; RU2016151000A

Description

本発明は、
反応容器と、
端部が水槽形成手段の入口区画及び出口区画に接続された管式熱交換器を含む少なくとも１つの円筒の蒸気発生器であって、容器から水槽形成手段の入口区画を通じて蒸気発生器へ向けて加熱流体を輸送するための第１導管と、蒸気発生器から水槽形成手段の出口区画を通じて容器へ向けて冷却流体を輸送するための第２導管とを含む、導管形成手段によって容器に接続された、蒸気発生器と
を含む、原子炉構造体に関連する。

一般的に及び当技術分野で良く知られるように、原子炉構造体は、伝統的に、反応容器と、例えば、円筒で管式熱交換器を含む少なくとも１つの蒸気発生器とを含む。

循環式の蒸気発生器に関して、熱交換器の管の端部は、伝統的に、流体循環導管形成手段によって容器に接続された水槽形成手段の入口区画及び出口区画に接続される。

次いで、これらの導管形成手段は、容器から水槽形成手段の入口区画を通じて蒸気発生器へ向けて加熱流体を輸送するための第１導管と、蒸気発生器から水槽形成手段の出口区画を通じて容器へ向けて冷却流体を輸送するための第２導管とを含む。

当技術分野において、これらの導管は分離したラインによって形成され、互いから分離され、次いで、反応容器と蒸気発生器の間で延びる。

これらのラインは比較的大きい長さを有することがあり、１次加熱輸送流体の自然対流を妨げる曲がり管（エルボ）を含む。

次いで、この構造体は、特に、そのようなラインに対する導入の難しさ、それらを接続する問題、容積の問題、流体循環の問題、特に流体に関する自然対流の問題、及びこれらのラインにおいて形成する重大な欠陥のリスクに関連する問題に関して、一定数の欠点を有する。

したがって、上述した重大な欠陥を排除することができるように、本発明の目的はこれらの問題を解決すること、特に、構造体の容積を最小化すること、流体の自然対流を容易にすること、及び反応容器と蒸気発生器の間で移動阻止装置（ａｎｔｉ−ｔｒａｖｅｌｄｅｖｉｃｅｓ）の使用を可能とすることである。

その目的を達成するために、本発明は、上述した種類の原子炉構造体に関連し、導管形成手段は単一のラインを含み、その内部容積は分割されて第１導管と第２導管とを形成する。

本発明の他の有利な態様によれば、原子炉構造体は、単独で又は全ての技術的に可能な組み合わせに従って考えられる、１つ又は複数の以下の特徴を含む。
−水槽形成手段が、導管形成手段の延長上に配置される。
−水槽形成手段が、蒸気発生器から分離した部分によって形成される。
−水槽形成手段が、分離した部分によって形成され、蒸気発生器から分離される。
−水槽が円筒である。
−水槽が蒸気発生器と同軸である。
−蒸気発生器が水平である。
−原子炉構造体が、容器の両側に配置された少なくとも２つの蒸気発生器を含む。
−蒸気発生器が容器から放射状に延びる。
−容器は少なくとも１つの１次ポンプを含む。
−少なくとも一部の蒸気発生器が、少なくとも１つの１次ポンプを含む。
−第１導管が、それらの間でラインの第２導管を画定するように、外管の中に設置された内管によって形成される。
−内管及び外管が同軸である。
−単一のラインが、その両側に第１導管と第２導管とを画定する内部仕切りを含む。
−水槽形成手段が蒸気発生器の中心に設置され、熱交換器がこれらの水槽形成手段の両側に対称に配置された管を含む。
−水槽形成手段が蒸気発生器の１つの端部に設置され、熱交換器がそこから延びる管を含む。

本発明は、例として単に提供され添付の図面に関連してなされる以下の説明を使用して良く理解される。

本発明に従った原子炉構造体の１つの例示的な実施形態の斜視図を示す。図１で示される構造体の例示的な実施形態の一部を図示した概略断面図を示す。本発明に従った原子炉構造体の代替的な実施形態の斜視図を示す。図３で示される構造体の一部を図示した概略断面図を示す。

これらの図において、特に図１において、原子炉構造体が図示され、一般参照１で指定される。

この構造体は、伝統的に、一般参照２で指定される反応容器と、例えば、円筒の循環式の少なくとも１つの蒸気発生器とを含む。

この図１で示される例示的な実施形態において、２つの蒸気発生器が図示され、それぞれ参照３及び４で指定される。

図示されるように、２つの蒸気発生器３、４は、例えば、反応容器２の両側に対称に配置されて、水平に延びる。

もちろん、以下でより詳細に説明されるように、他の実施形態を考慮することができる。

反応容器２の内部構造は以下でより詳細に説明されない。

図中で示される１つ又はそれぞれの蒸気発生器３、４は、伝統的に、管式熱交換器を含むことを単に留意されたい。

これらの管の端部は、伝統的に及び以下でより詳細に説明されるように、水槽形成手段の入口区画及び出口区画に接続され、これらの水槽形成手段のこれらの入口区画及び出口区画は、流体循環導管形成手段によって反応容器２に接続される。

したがって、例えば、図１において、蒸気発生器３及び４を反応容器２に接続するための導管形成手段が図示され、この図において、それぞれ参照５及び６で指定される。

実際に及びまた伝統的に、導管形成手段５、６は、容器２から水槽形成手段の入口区画を通じて関連する蒸気発生器へ向けて加熱１次流体を輸送するための第１導管と、蒸気発生器から水槽形成手段の出口区画を通じて容器２へ向けて冷却１次流体を輸送するための第２導管とを含む。

この図１でまた図示されるように、１つ又は複数の１次流体循環ポンプを提供することができる。

図１において、これらの１次ポンプは反応容器２に関連する。

したがって、例えば、容器２の両側に配置され、参照７及び８で指定された２つの１次ポンプが図示される。

これらのポンプはまた、例えば、容器２の両側に対称に配置される。

もちろん、他の配置を考慮することができる。

図２は、この反応器構造体を図示した概略断面図を示す。

この図２は、図１に照らして説明された主要部材、すなわち、一般参照１で指定された原子炉構造体、一般参照２で指定された反応容器、１つの蒸気発生器、例えば、蒸気発生器４、及びこの蒸気発生器４を反応容器２に接続するための導管形成手段を示し、これらの導管形成手段は一般参照６で指定される。

前で説明されたように、蒸気発生器４は、例えば、管式熱交換器を含み、この図２中で概略的に図示され、一般参照９で指定される。

この管式熱交換器９の端部は、水槽形成手段の入口区画及び出口区画に接続される。

これらの水槽形成手段は、この図２中で一般参照１０で指定される。前で説明されたように、これらの水槽形成手段１０は、導管形成手段６によって反応容器２に接続される。

図２中で図示される例示的な実施形態において、これらの水槽形成手段１０は、蒸気発生器４の中心に設置され、次いで、管式熱交換器９は、これらの水槽形成手段１０の両側に対称的にかつ水平に配置された管、例えば、この図中で参照１１ａ及び１１ｂで指定される管を含む。

以下でより詳細に説明されるように、他の実施形態を考慮することができる。

この図２中で示されるように、管１１ａ及び１１ｂの流体入口端部は水槽形成手段１０の入口区画１２に接続され、一方、これらの管１１ａ及び１１ｂの出口端部はこれらの水槽形成手段１０の出口区画１３に接続される。

次いで、これらの水槽形成手段１０、並びに、それのこれらの入口区画１２及び出口区画１３は、導管形成手段６によって反応容器２に接続される。

前に示されたように、当技術分野においては、２つの分離の及び分離されたラインが、水槽形成手段のこれらの入口区画及び出口区画を容器に接続するために使用される。

これらの分離の及び分離されたラインの使用に関する上述した問題を解決するために、本発明に係る反応器構造体１において、導管形成手段５、６は単一のラインを含み、その内部容積は分割され第１導管と第２導管とを形成する。

これは特に図２で確認することができ、導管形成手段６が単一のラインを含むことを理解することできる。

次いで、第１導管は、外管１５の中に設置された内管１４によって形成される。内管１４と外管１５の間の容積はラインの第２導管を形成する。

実際に及びこの図２中で図示される例示的な実施形態によれば、内管１４及び外管１５は同軸であることができる。

次いで、内管１４は反応容器２を水槽形成手段１０の入口区画１２に接続することを可能とし、加熱流体が通ることを可能とし、この内管１４と外管１５の間の容積によって画定された導管は、水槽形成手段１０の出口区画１３を反応容器２に接続することを可能とし、冷却流体が通ることを可能とする。

もちろん、導管形成手段５、６の他の実施形態をまた考慮することができる。

特に、同軸の内管１４及び外管１５以外の手段を使用して導管を画定することができる。

したがって、例えば、その両側に第１導管と第２導管とを画定する内部仕切りを含む単一のラインをまた使用することができる。

この図２においてまた図示されるように、水槽形成手段１０は、導管形成手段６の延長上に配置される。

これらの水槽形成手段１０は、分離した部分によって形成され、任意選択で蒸気発生器４から分離される。

これらの水槽形成手段１０は、例えば、円筒でかつ蒸気発生器４と同軸であり、管の表面を最大化することができる。

もちろん、他の実施形態を考慮することができる。

これは、例えば、図３及び図４中で図示された原子炉構造体の場合である。

したがって、例えば、図３中において、我々は、一般参照２１で指定された反応容器を含む、一般参照２０で指定された原子炉構造体を図示した。

この図示された代替的な実施形態において、例えば４つの、一般参照２２、２３、２４及び２５で指定された蒸気発生器は、例えば、この反応容器２１周りで水平にかつ規則的に配置され、そこから放射状に延びる。

図１及び図２に照らして説明されたものと同様に、これらの蒸気発生器２２、２３、２４、２５は、単一のラインを含む導管形成手段によって反応容器２１に接続される。

これらの手段は、蒸気発生器２２、２３、２４及び２５に対して一般参照２６、２７、２８及び２９でそれぞれ指定される。

この図３中でまた図示されるように、少なくとも一部、及び例えば全部の図示した蒸気発生器２２、２３、２４、２５はまた、例えば、この図３中で参照３０、３１、３２及び３３でそれぞれ指定された、少なくとも１つの１次ポンプを備えることができる。

図４は、この反応器構造体２０の一部を示す。

この図４は、反応器構造体２０、反応容器２１、及び１つの蒸気発生器、例えば、単一のライン２８によって反応容器２１に接続された蒸気発生器２４を示す。

次いで、蒸気発生器２４はまた、この図４中で一般参照３４で指定されるように、管式熱交換器を含む。

管式熱交換器３４の管の入口端部及び出口端部は、図示した例において、それらの１つの端部で蒸気発生器２４と同軸で設置された水槽形成手段３７の入口区画３５及び出口区画３６にそれぞれ接続される。

次いで、図２に関して説明されたものと同様に、単一のライン２８を含む導管形成手段はまた、外管３９の中に設置された内管３８を含む。

次いで、この構造体は、内管３８において、反応容器２１から水槽形成手段３７の入口区画３５を通じて蒸気発生器２４へ向けて加熱流体を輸送するための第１導管と、この内管３８と外管３９の間で、蒸気発生器２４から水槽形成手段３７の出口区画３６を通じて容器２１へ向けて冷却流体を輸送するための第２導管とを画定することを可能とする。

また、この例示的な本体において、水槽形成手段３７は、分離した部分によって形成され、例えば、蒸気発生器２４から分離される。

この配置のおかげで、蒸気発生器の構造が簡略化される。

実際に、当技術分野の幾つかの原子炉構造体において、蒸気発生器の壁は水槽形成手段の壁を形成し、次いで、その場合に、その位置において、約１５０ｂａｒｓである１次流体の圧力に耐えるように、局部的に蒸気発生器の壁を補強することが必要である。

本発明に係る構造体において、蒸気発生器の壁を補強することは必要でない。それらが１次圧力に耐えるように水槽形成手段を寸法決めして、発生器の壁は約６０ｂａｒｓである２次流体の圧力に耐えるように寸法決めされる。

もちろん、他の実施形態を考慮することができる。

次いで、そのような構造体は１つ又は複数の蒸気発生器及びそれらの交換機の反応容器への接続を簡略化するという点で、一定数の利点を有することを理解することができて、それは、この組立体の運転安全性を改善しそれらの製造コストを低減する結果となる。
本発明は、以下の態様を含んでいる。
（１）反応容器（２；２１）と、
端部が水槽形成手段（１０；３７）の入口区画（１２；３５）及び出口区画（１３；３６）に接続された管式熱交換器（９；３４）を含む、少なくとも１つの円筒の蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）であって、前記容器（２；２１）から前記水槽形成手段（１０；３７）の前記入口区画（１２；３５）を通じて前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）へ向けて加熱流体を輸送するための第１導管と、蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）から前記水槽形成手段（１０；３７）の前記出口区画（１３；３６）を通じて前記容器（２；２１）へ向けて冷却流体を輸送するための第２導管とを含む、導管形成手段（５、６；２６、２７、２８、２９）によって前記容器（２；２１）に接続された、蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）と
を含む原子炉構造体（１；２０）であって、前記導管形成手段（５、６；２６、２７、２８、２９）が、内部容積が前記第１導管と前記第２導管とを形成するように分割された単一のラインを含むこと、前記水槽形成手段（１０）が前記蒸気発生器（４）の中心に設置されたこと、及び前記熱交換器（９）が、前記水槽形成手段（１０）の両側に対称に配置された管（９、１１）を含むことを特徴とする、原子炉構造体（１；２０）。
（２）前記水槽形成手段（１０；３７）が、前記導管形成手段（５、６；２６、２７、２８、２９）の延長上に配置されたことを特徴とする、（１）に記載の原子炉構造体（１；２０）。
（３）前記水槽形成手段（１０；３７）が、前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）から分離した部分によって形成されたことを特徴とする、（１）又は（２）に記載の原子炉構造体（１；２０）。
（４）前記水槽形成手段（１０；３７）が、前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）から分離した部分によって形成され、前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）から分離されたことを特徴とする、（３）に記載の原子炉構造体（１；２０）。
（５）前記水槽（１０；３７）が円筒であることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれか１項に記載の原子炉構造体（１；２０）。
（６）前記水槽（１０；３７）が、前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）と同軸であることを特徴とする、（１）〜（５）のいずれか１項に記載の原子炉構造体（１；２０）。
（７）前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）が水平であることを特徴とする、（１）〜（６）のいずれか１項に記載の原子炉構造体（１；２０）。
（８）前記容器（２）の両側に配置された少なくとも２つの蒸気発生器（３、４）を含むことを特徴とする、（７）に記載の原子炉構造体（１）。
（９）前記蒸気発生器（２２、２３、２４、２５）が、前記容器（２１）から放射状に延びたことを特徴とする、（８）に記載の原子炉構造体（２０）。
（１０）前記容器（２）が少なくとも１つの１次ポンプ（６、７）を含むことを特徴とする、（１）〜（９）のいずれか１項に記載の原子炉構造体（１）。
（１１）少なくとも一部の前記蒸気発生器（２２、２３、２４、２５）が、少なくとも１つの１次ポンプ（３０、３１、３２、３３）を含むことを特徴とする、（１）〜（９）のいずれか１項に記載の原子炉構造体（２０）。
（１２）外管（１５；３９）と内管（１４；３８）の間で前記ラインの前記第２導管を画定するように、前記第１導管が、前記外管（１５；３９）の中に設置された前記内管（１４；３８）によって形成されたことを特徴とする、（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の原子炉構造体（１；２０）。
（１３）前記内管（１４；３８）及び前記外管（１５；３９）が同軸であることを特徴とする、（１２）に記載の原子炉構造体（１；２０）。
（１４）前記単一のラインが、両側に前記第１導管と前記第２導管とを画定する内部仕切りを含むことを特徴とする、（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の原子炉構造体。
（１５）前記水槽形成手段（３７）が前記蒸気発生器（２４）の１つの端部に設置されたこと、及び、前記熱交換器（３４）が、前記水槽形成手段（３７）から延びた管を含むことを特徴とする、（１）〜（１４）のいずれか１項に記載の原子炉構造体（２０）。

Claims

反応容器（２；２１）と、
端部が水槽形成手段（１０；３７）の入口区画（１２；３５）及び出口区画（１３；３６）に接続された管式熱交換器（９；３４）を含む、少なくとも１つの円筒の蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）であって、前記容器（２；２１）から前記水槽形成手段（１０；３７）の前記入口区画（１２；３５）を通じて前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）の前記管式熱交換器（９；３４）へ向けて加熱流体を輸送するための第１導管と、蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）の前記管式熱交換器（９；３４）から前記水槽形成手段（１０；３７）の前記出口区画（１３；３６）を通じて前記容器（２；２１）へ向けて冷却流体を輸送するための第２導管とを含む、導管形成手段（５、６；２６、２７、２８、２９）によって前記容器（２；２１）に接続された、蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）と
を含む原子炉構造体（１；２０）であって、前記導管形成手段（５、６；２６、２７、２８、２９）が、内部容積が前記第１導管と前記第２導管とを形成するように分割された単一のラインを含むこと、前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）が水平に延びていること、及び前記水槽形成手段（１０）が、その延びた方向において前記蒸気発生器（４）の中心に配置されていること、及び前記熱交換器（９）が、前記水槽形成手段（１０）の両側に対称に、かつ水平方向に配置された管（１１ａ、１１ｂ）を含むことを特徴とする、原子炉構造体（１；２０）。
前記水槽形成手段（１０；３７）が、前記導管形成手段（５、６；２６、２７、２８、２９）の延長上に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の原子炉構造体（１；２０）。
前記水槽形成手段（１０；３７）が、前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）から分離した部分によって形成されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の原子炉構造体（１；２０）。
前記水槽形成手段（１０；３７）が、前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）から分離した部分によって形成され、前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）から分離されたことを特徴とする、請求項３に記載の原子炉構造体（１；２０）。
前記水槽形成手段（１０；３７）が水槽（１０；３７）を含み、前記水槽（１０；３７）が、円筒であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の原子炉構造体（１；２０）。
前記水槽形成手段（１０；３７）が、水槽（１０；３７）を含み、前記水槽（１０；３７）が、前記蒸気発生器（３、４；２２、２３、２４、２５）と同軸であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の原子炉構造体（１；２０）。
前記容器（２）の両側に配置された少なくとも２つの蒸気発生器（３、４）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の原子炉構造体（１）。
前記蒸気発生器（２２、２３、２４、２５）が、前記容器（２１）から放射状に延びたことを特徴とする、請求項７に記載の原子炉構造体（２０）。
前記容器（２）が少なくとも１つの１次ポンプ（６、７）を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の原子炉構造体（１）。
少なくとも一部の前記蒸気発生器（２２、２３、２４、２５）が、少なくとも１つの１次ポンプ（３０、３１、３２、３３）を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の原子炉構造体（２０）。
外管（１５；３９）と内管（１４；３８）の間で前記ラインの前記第２導管を画定するように、前記第１導管が、前記外管（１５；３９）の中に設置された前記内管（１４；３８）によって形成されたことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の原子炉構造体（１；２０）。
前記内管（１４；３８）及び前記外管（１５；３９）が同軸であることを特徴とする、請求項１１に記載の原子炉構造体（１；２０）。
前記単一のラインが、内部仕切りを含み、前記内部仕切りが、その両側で前記第１導管と前記第２導管とを画定することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の原子炉構造体。