JPH01197696A - 自然循環型原子炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自然循環型原子炉に係り、特に、炉心への蒸
気キャリアンダ防止と自然循環能力の向上に好適な自然
循環型原子炉に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置には、特開昭５８−１９３４９０号公報に記
載のように、圧力容器内壁とシュラウドの間に冷却材の
有効慣性を増加させる冷却材誘導部材を設けたものがあ
る。また、特開昭６０−１３５８９０号公報に記載のよ
うに、圧力容器全長を短かくするために、上部熱交換器
の内側に底部がライザより広い円筒状バッフルを配置し
たものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、シュラウド外側を下降する冷却水に混
入した気泡除去の点について考慮されておらず、このた
め、シュラウド外側の冷却水の静水頭が減少し、自然循
環力が低下する問題があった。

本発明の目的は、圧力容器内壁とシュラウドの間の冷却
水液面より上方からシュラウド上端より下方、かつ、シ
ュラウド下端より上方にわたる気泡抜き流路と、その下
端の気泡案内板によって、冷却水中の蒸気泡を除去し、
冷却水の自然循Ｑ量を増加させ、さらに、炉心への蒸気
キャリアンダ防止能力を向上させた自然循環型原子炉を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、圧力容器内壁とシュラウドの間に冷却水面
より上方からシュラウド上端より下方、かつ、シュラウ
ド下端より上方にわたる円筒状、または、多角筒状のバ
ッフル、または、多数の管路による気泡抜き流路を設け
、その下端の下降流路側に水平、または、水平面より下
方に伸びた気泡案内板を設けることにより達成される。

〔作用〕

炉心で発生した蒸気は、冷却水とともにシュラウド内を
上昇し、圧力容器上部の空間に達する。

蒸気泡を含む冷却水は、バッフルとシュラウドの間の空
間を下降し、気泡案内板上面に衝突し、気泡案内板によ
る流路面積減少によって流速を増した後、気泡案内板の
下部に流れる。気泡案内板下部では、流路面積の増大に
より、流速は低下する。

この際、運動量の小さい気相は、液相と比べ縮流、膨張
の過程で容易に流れの方向が変わり気泡案内板下部のよ
どみ域に達する。バッフル外側の気泡抜き流路中の液相
は静止しているので、よどみ域に達した気泡は、気泡案
内板に沿って気泡抜き流路内に入り、浮力によって上昇
し、圧力容器上部空間に放出される。それによって、シ
ュラウド外側を下降する冷却水の炉心への蒸気キャリア
ンダが防止される。また、シュラウド外側の静水頭が増
加して自然循環力が増加する。

〔実施例〕

以下１本発明の第一実施例を第１図により説明する。第
１図の気泡案内板付近の部分詳細断面図を第２図に示す
。圧力容器１に装荷された炉心２は、シュラウド３で囲
まれている。圧力容器１の内壁とシュラウド３の間に冷
却水液面より上方からシュラウド３の上端より下方、か
つ、シュラウド３の下端より上方にわたって円筒状のバ
ッフル４が取り付けられる。バッフル４の下端には、圧
力容器１の中心方向で、かつ、水平または水平面より下
方に伸びた気泡案内板９が取り付けられる。

シュラウド３の上方にはドライヤ１４が設けられる。炉
心２で発生した蒸気は、冷却水とともにシュラウド３内
を上昇し、ドライヤ１４に達する。

蒸気泡を含む冷却水は、バッフル４とシュラウド３の間
の空間を下降して気泡案内板９の上面に衝突し、気泡案
内板９による流路面積減少によって流速を増した後、気
泡案内板９の下部に流れる。

気泡案内板９の下部では、流路面積の増大により流速は
低下する。蒸気泡は、液相と比べて運動量が小さいため
、縮流、膨張の過程で気泡案内板９〕の下部のよどみ域
６に達する。バッフル４の外側の気泡抜き流路５中の液
相は静止しているので。

よどみ域６に達した蒸気泡は気泡案内板９に沿って気泡
抜き流路５内に入り、浮力によって上昇し、圧力容器１
の上部空間に放出される。本実施例によれば、炉心への
蒸気キャリアンダ防止とそれによる自然Ｗｉ環流量増加
の効果がある。

本発明の第二の実施例を第３図により説明する。

第３図の気泡案内板付近の部分詳細断面図を第４図に示
す。

第１図に示した実施例において、気泡案内板９よりト方
のシュラウド３の外壁、にＩＪぼ水平に伸びた偏流板１
１が取り付けられる。気泡案内板９の下部に流れる蒸気
泡を伴った冷却水は、偏流板１１によって圧力容器１の
外周方向に流れ、圧力容器１の内壁に衝突する。蒸気泡
は衝突分離作用と浮力によって上方のよどみ域６に達し
、気泡案内板９に沿って気泡抜き流路５内に入り、浮力
によって上昇し、圧力容器１の上部空間に放出される。

本実施例によれば、蒸気キャリアンダ除去能力の向上と
それによる自然循環流量増加の効果がある。

本発明の第三の実施例を第５図により説明する。

第５図の気泡案内板付近部分詳細断面図を第６図に示す
。

第１図に示した実施例において、気泡案内板９の上方か
ら下方にわたって、シュラウド３の直径を減少させる。

バッフル４とシュラウド３の間の空間を下降する蒸気泡
を含む冷却水は、気泡案内板９の上面に衝突し、シュラ
ウド径減少部１２の外壁に向って流れ、シュラウド径減
少部１２の外壁に衝突する。この際、シュラウド３の直
径の減少によるシュラウド３の外側の流路面積増加によ
って気泡案内板９の衝突時の流速は変わらず、シュラウ
ド径減少部１２の衝突時の流速は低下する。

蒸気泡を含む冷却水は気泡分離域１３に達し、流速が低
下するために蒸気泡は浮力によって上昇し、よどみ域６
．気泡案内板９の下面から気泡抜き流路５に流入し、圧
力容器１の上部空間に放出される。気泡案内板９による
縮流が生じないために、シュラウド３の外側を下降する
冷却水の圧力損失が減少し、気泡分離域１３での流速の
減少により蒸気泡分離能力が大きく向上する。本実施例
にょれば、蒸気キャリアンダ除去能力の大幅な向上と、
気泡案内板通過時の圧力損失低減による自然循環流量増
加の効果がある。

本発明の第四の実施例を第７図により説明する。

第７図の気泡案内板付近の横断面図を第８図、第９図に
示す。

圧力容器１の内壁とシュラウド３の間に冷却水液面より
上方からシュラウド３の上端より下方、かつ、シュラウ
ド３の下端より上方にわたって多数の管路１５より気泡
抜き流路５が取り付けられる。管路１５の下端には、シ
ュラウド３の外周方向、または、圧力容器１の外周方向
で、かつ、水平面より下方に伸びた気泡案内板９、ある
いは、円錐状の気泡案内板１７が取り付けられる。管路
１５を用いることにより、シュラウド３の外側の流路面
積の減少が小さくなる。また、気泡抜き流路５の構造材
の軽量化が図れる。本実施例によれば、自然循環流量増
加の効果と、経済性向上の効果がある。

本発明の第五の実施例を第１０図により説明する。第７
図に示した実施例において、気泡案内板９より下方に、
シュラウド３の外壁から圧力容器１の外周方向に伸びた
偏流板１１．または、圧力容器１の内壁からシュラウド
３の外周方向に伸びた偏流板１６が取り付けられる。気
泡案内板９の下方に流れた蒸気泡を含む冷却水は、偏流
板１１、偏流板１６によってシュラウド３の外側の流路
中央部に流れよどみ域６の下部で衝突する。衝突分離と
浮力の作用で蒸気泡はよどみ域６から気泡案内板９を経
て、気泡抜き流路５に入り上昇して圧力容器１の上部空
間に放出される。本実施例によれば、自然循環流量増加
の効果と、炉心への蒸気キャリアンダ防止能力向上の効
果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、シュラウド外側の蒸気泡を多量に除去
できるので、自然循環流量増加の効果と、蒸気泡の炉心
へのキャリアンダ防止の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第一実施例の原子炉の縦断面図、第
２図は第１図の部分詳細断面図、第３図は本発明の第二
の実施例の原子炉の縦断面図、第４図は第３図の実施例
の部分詳細断面図、第５図は本発明の第三の実施例によ
る原子炉の縦断面図、第６図は第５図の実施例の部分詳
細断面図、第７図は本発明の第四の実施例による原子炉
の縦断面図、第８図、第９図は第７図の実施例の原子炉
の横断面図、第１０図は本発明の第五の実施例による原
子炉の縦断面図である。 １・・・圧力容器、２・・・炉心、３・・・シュラウド
、４・・・バッフル、９・・・気泡案内板、１１・・・
偏流板、１２・・・シュラウド径減少部、１６・・・偏
流板、１７・・・円錐状の偏流板。 代理人　弁理士　小用勝！ｐＩ；−） 胃Ｃ゛゛ 第１図 第２図 °−−＝ＴｈＥ夜柑０シ丸八 −−−−）−顆胡の化身（ 第３図 第４図 一−←−母相ハ九民 一−−チ　七＃６へ庖へ 第５図 第６図 一一一一　地方ｔ１ｎ札へ 一一一−＋Ｉ＋−？１１＠７、−丸代 第７図 第８図 前９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、核燃料を含む炉心と、前記炉心を囲むシユラウドと
   、圧力容器とからなる自然循環型原子炉において、 前記圧力容器の内壁と前記シユラウドの間に冷却水液面
   より上方から前記シユラウドの上端より下方で、かつ、
   前記シユラウドの下端より上方にわたつて、流路を下降
   流路と気泡抜き流路に分け、その下端で前記下降流路側
   に水平あるいは水平面より下方に伸びた気泡案内板を持
   つ構造物を設けたことを特徴とする自然循環型原子炉。 ２、特許請求の範囲第１項において、 円筒状または多角筒状のバッフルにより前記気泡抜き流
   路を設け、その下端に前記圧力容器の中心方向で、かつ
   、水平または水平面より下方に伸びた気泡案内板を設け
   たことを特徴とする自然循環型原子炉。 ３、特許請求の範囲第１項において、 多数の管路により前記気泡抜き流路を設け、その下端に
   前記圧力容器中心方向または前記圧力容器の外周方向で
   かつ水平または水平面より下方に伸びた前記気泡案内板
   あるいは円錐状の前記気泡案内板を設けたことを特徴と
   する自然循環型原子炉。 ４、特許請求の範囲第２項において、 前記気泡案内板より下方の前記シユラウドの外壁に前記
   圧力容器の外周方向に伸びた偏流板を設けたことを特徴
   とする自然循環型原子炉。 ５、特許請求の範囲第３項において、 前記気泡案内板より下方に、前記シユラウドの外壁から
   前記圧力容器の外周方向に伸びた偏流板または前記圧力
   容器の内壁から前記シユラウドの外周方向に伸びた偏流
   板を設けたことを特徴とする自然循環型原子炉。 ６、特許請求の範囲第１項、第２項または第３項におい
   て、 前記気泡案内板の上方から下方にわたって前記シユラウ
   ドの直径を減少させたことを特徴とする自然循環型原子
   炉。