JPH01244201A - 蒸気発生器 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は液体金属冷却型高速増殖炉における蒸気発生器
に係る。

（従来の技術） 一般に液体金属冷却型の高速増殖炉においては、冷却材
として液体ナトリウムが使用され、液体ナトリウムと熱
交換して蒸気を発生する蒸気発生器としては、第３図に
示す二重伝熱管型のものが使用されている。第３図につ
き前記形式の蒸気発生器の概略を説明する。この図にお
いて、円筒状の本体胴１の内部には、その軸方向と軸方
向を一致させた多数の二重伝熱管２を含む伝熱管束が設
置され、前記本体胴１の上部には上部ナトリウム管板３
および主蒸気管板５が、また下部には下部ナトリウム管
板４および給水管板６がそれぞれ設置されている。なお
、この図において、７は上部ナトリウム管板３と主蒸気
管板５とに区切られた上胴、８は下部ナトリウム管板４
と給水管板６とに区切られた下胴を示し、９は本体胴１
内に液体ナトリウムを導入するナトリウム入口ノズル、
１０は本体胴１内から液体ナトリウムを導出するナトリ
ウム出口ノズルを示している。また、１１は本体胴１上
端に設けられ蒸気ノズル１３を具えた上鏡、１２は本体
胴下端に設けられ給水ノズル１４を具えた下鏡を示し、
４１．４２はそれぞれ上胴７、下胴８に設置したリーク
検出器を示している。

また、図にはあられれていないが上胴７、下胴８内には
不活性ガスが封入されている。

上記構成の蒸気発生器において、液体ナトリウムとの熱
交換により下記のようにして蒸気の発生がなされる。す
なわち、炉心（図示しない）で加熱された液体ナトリウ
ムは、ナトリウム入口ノズル９から本体胴１内に入り、
本体胴１−内をド降しナトリウム出口ノズル１０から本
体胴部１から流出するまでの間に、管束を構成する個々
の二重伝熱管２内を上昇する水と熱交換し、これを加熱
する。給水ノズル１４から下鏡１２内に流入し、ここか
ら給水管板６に開口する二重伝熱管２内を上昇する水は
、上昇の間に蒸気となり主蒸気管板５の二重伝熱管２開
口を経て上鏡１１内に入り、主蒸気ノズル１３から所要
箇所に導かれる。

第４図は上部ナトリウム管板３および主蒸気管板５の詳
細を示す。この図において、二重型伝熱管２は、外管２
１とその内部に挿入された内管２２とからなり、上部ナ
トリウム管板３と上部主蒸気管板５との間隔は、上部ナ
トリウム管板３に外管２１を溶接するに支障とならない
だけの大きさとされている。なお、図中３１は前記溶接
部を、また３２は内管２２と上部主蒸気管板５との溶接
部をそれぞれ示している。下部ナトリウム看板４および
下部主蒸気管板６についても同様である。

上記構成の二重伝熱管使用の蒸気発生器においては、伝
熱管２の内管２２または外管２１において万一リークが
生じた場合、これをできるだけ速やかに検出し、内管２
２、外管２１双方を貫通する貫通リークの発生前に、リ
ーク発生伝熱管をプラグすることが必要である。上記の
ようにすることにより、リーク発生時における一次側冷
却材である液体ナトリウムと、二次側冷却材である水と
の激しい反応による事故を防止することができる。

（発明が解決しようとする課題） 而して、上記のリークを検出するリーク検出器４１．４
２は第３図に示すように本体胴部１の上胴７、下胴８に
溶接により固定、設置されている。

もし、二重伝熱管２の内管２２にリークを生じた場合に
は、リークした蒸気は外管２１と内管２２とのギャップ
を通り、上胴７または下胴８に流入し、検出器４１また
は４２によ−）で検出される。

これ等の検出器としては、内管２２破損時の湿分を検知
する湿分検出器や、内管２２およびまたは外管２１の破
損時の圧力変動を検知する圧力計等が使用されている。

上記のような各検出器において、検出に要する時間は二
重伝熱管２内管２２、外管２］間の通気特性、上胴７、
下胴８の体積が大きく影響する。すなわち、具体的に云
えば前記検出に要する時間は前記通気特性および前記各
体積にほぼ反比例する。

ところが、前記従来の蒸気発生器にあっては二重伝熱管
２の外管２１と上部ナトリウム管板３との溶接作業のた
めのスペースを確保するため、北部ナトリウム管板３と
上部主蒸気管板５との間隔を大きく採っている。このこ
とは下部ナトリウム管板４、給水管板６についても同様
であることは前述の通りである。その結果、」二重７、
下胴８の体積が非常に大きなものとなっている６例えば
、実験炉クラスの蒸気発生器においても、上胴７、Ｔ′
：ＩＩ）１８の内径は約２．５ｍ〜３．０ｍ、ナトリウ
ム管板と主蒸気管板との距雅は約０．５ｍとしなけ、ナ
シばならず、上胴、下胴の体積は約２．５〜３゜５醒と
なる。このような上胴、下胴の大きな体積が訂記各種検
出器の検出に要する時間を大幅に増加させることは明ら
かである。

本発明は上記の車状に基づきなされたもので、二重伝熱
管使用のものであって、前記二重伝熱管を構成する内管
、外管からのリークを遅滞なく検知し得るようにした高
速増殖炉用の蒸気発生器を提供することを目的としてい
る。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明の蒸気発生器は、本体胴と、この本体胴内に収容
され多数の二重伝熱管からなる管束と、前記本体胴上端
近傍に設けられ前記二重伝熱管の内管管端を支持する主
蒸気管板と、この主蒸気管板より下方に設けられ前記二
重伝熱管の外管管端を支持する上部ナトリウム管板と、
前記本体胴下端近傍に設けられ前記二重伝熱管の内管管
端を支持する給水管板と、この給水管板より上方に設け
られ前記二重伝熱管外管管端を支持する下部ナトリウム
管板と、前記主蒸気管板および上部ナトリウム管板に区
切られ不活性ガスを封入された上胴と、前記給水管板お
よび下部ナトリウム管板に区切られ不活性ガスを封入さ
れた下胴と、前記本体ｆｆｉイＩ：部に前記主蒸気管板
に取り付けて設けられ主蒸気ノズルを具えた上鏡と、前
記本体胴下部に前・記、７・ａ水管仮に取り付けて設け
られ給水ノズルを具えた下鏡と、これ等の上胴および下
胴にそれぞれ取り付けられ二重伝熱管内管のリークを検
知する検出器と、前記本体胴に液体金属冷却材を供給す
る人口ノズルと、前記本体胴から液体金属冷却材を流出
させる出口ノズルとを有するものにおいて、前記上部ナ
トリウム管板主蒸気管板間および前記下部ナトリウム管
板給水管板間の間隔を可及的に小ならしめたことを特徴
とする。

（作用） 上記構成の本発明蒸気発生器においては、二重伝熱管内
管にリークを生じた場合、流出した水分が二重伝熱管の
内外両管のギャップを経由して流入する上胴、下胴の体
積が極力小としであるため、流入した湿分による湿分ま
たは圧力変化の応答が速やかで、これに応じリーク発生
の二重伝熱管を逸早くプラグすることができる。従って
、万一リークが発生した場合でも貫通リークのような大
事故に発展するおそれはない。

（実施例） 第４図と同一部分には同一符号を付した第１図は本発明
一実施例要部の縦断面図、第２図Ａ−Ｄはその組立順序
を示す縦断面図である。第１図において、上部ナトリウ
ム管板３と上部蒸気管板５との間隔はできるだけ狭く設
定しである。このようにすることにより、上胴７の体積
が著しく減少させられ検出器４１の圧力変化または湿分
の検出に至るまでの時間を大いに短縮することができる
。

上記のように上部ナトリウム管板３、主蒸気管板５間の
距離を短く設定するには、第２図Ａ〜第２図りに示す順
序で二重伝熱管２および蒸気各管板３，５の組立を行う
。

■先ず、二重伝熱管２の内管２２を所要長露出させたも
のを準備し、これ等を上部ナトリウム管板３の伝熱管挿
入用開口に順次挿入し、溶接部３１により外管２１と上
部ナトリウム管板３とを溶接する。なお、この時内管２
２は主蒸気管板５に対し半挿入の状態としておく。

■次に、主蒸気管板５を半挿入の内管２２に沿って移動
させ、それと上部ナトリウム管板３との距離を可能な限
り小さく設定する。

■ここで、内管２２の余長を切断する。

■）最後に、溶接部３２により内管２２と主蒸気管板５
とを溶接固定する。

上記のようにすれば、主上記管板５と上部ナトリウム管
板３の距離が小さくなった分だけ上胴７の体積が減少す
る。給水管板６、下部ナトリウム管板４についても同様
なことがなされ、下［８の体積も減少される。なお、上
記各管板３．５間の距離、管板４．６間の距離は、従来
のそれ等の約１／１０すなわち約５■程度にすることが
できる。

［発明の効果］ 本発明においては、上胴、下胴の体積を出来るだけ小と
しであるため、二重伝熱管にリークを生した場合にこれ
を可及的速やかに検出することができ、リークを生じた
伝熱管のプラグを逸早く行うことかできるので、貫通リ
ークを確実に防止することができ、液体ナトリウムと水
との激しい反応による事故を生じるおそれはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の要部の縦断面図、第２図＃＝
無÷≠÷は前記要部の組立順序を示す縦断面図、第３図
は従来の蒸気発生器の縦断面図、第４図は前記従来例要
部の縦断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 本体胴と、この本体胴内に収容され多数の二重伝熱管か
   らなる管束と、前記本体胴上端近傍に設けられ前記二重
   伝熱管の内管管端を支持する主蒸気管板と、この主蒸気
   管板より下方に設けられ前記二重伝熱管の外管管端を支
   持する上部ナトリウム管板と、前記本体胴下端近傍に設
   けられ前記二重伝熱管の内管管端を支持する給水管板と
   、この給水管板より上方に設けられ前記二重伝熱管外管
   管端を支持する下部ナトリウム管板と、前記主蒸気管板
   および上部ナトリウム管板に区切られ不活性ガスを封入
   された上胴と、前記給水管板および下部ナトリウム管板
   に区切られ不活性ガスを封入された下胴と、前記本体胴
   上部に前記主蒸気管板に取り付けて設けられ主蒸気ノズ
   ルを具えた上鏡と、前記本体胴下部に前記給水管板に取
   り付けて設けられ給水ノズルを具えた下鏡と、これ等の
   上胴および下胴にそれぞれ取り付けられ二重伝熱管内管
   のリークを検知する検出器と、前記本体胴に液体金属冷
   却材を供給する入口ノズルと、前記本体胴から液体金属
   冷却材を流出させる出口ノズルとを有するものにおいて
   、前記上部ナトリウム管板主蒸気管板間および前記下部
   ナトリウム管板給水管板間の間隔を可及的に小ならしめ
   たことを特徴とする蒸気発生器。