JPH01244287A - 循環ポンプ一体型熱交換器 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば液体金属冷却高速増殖炉の冷却系に使
用される中間熱交換器と一次系冷却材ポンプとを一体に
構成した循環ポンプ一体型熱交換器に係る。

（従来の技術） 第３図は従来のタンク型高速増殖炉の概略縦断面図であ
る。この図において、主容器１ａとその外側を保護する
ガードベッセル１ｂとからなる原子炉容器１は、キャビ
ティウオール２に支持されている。圭容器１ａ上端開口
を閉鎖するルーフスラブ３には、主容器１ａ底部に設け
た炉心支持体４にプレナム部５を介して支持された炉心
６上方の炉心上部機構７が貫通されている。また、主容
器１ａ内にはこれを横断する隔壁８が設けられ、この隔
壁８によって前記主容器１ａ内は隔壁上方のホットプー
ル９およびコールドプール１０に区画されている。

さらに、前記ルーフスラブ３を貫通して一次系冷却材ポ
ンプ１１が設けられ、これを同心的に包囲する薄肉円筒
１２は前記隔壁８を貫通して前記コールドプール１０内
に終端している。また、前記ポンプ１１吐出側の炉内配
管工３は前記薄肉円筒１２と同心的に配置され、その端
末はプレナム部５に連通されている。

また、前記ルーフスラブ３ｔ！、貫通してシェルアンド
チューブ型熱交換器である中間熱交換器１４が設けられ
、この中間熱交換器１４の下端は前記隔壁８を貫通して
前記コールドプール１０内に終端している。なお、図中
８ａは隔壁支持体、８ｂは中間熱交換器支持用の開口、
１６はルーフスラブ３下方の空洞部、１７は前記空洞部
１６に不活性ガスを循環させる不活性ガス循環装置をそ
れぞれを示している。

上記構成の従来の液体金属冷却高速増殖炉において、ガ
ードベッセル１ｂは主容器１ａ等の破損時に漏出した液
体金属を収納し、液位の確保を行うためのものであり、
−次系主循環ポンプ１１は中間熱交換器１４に対し一次
系液体ナトリウムを送り込み、図示しない蒸気発生装置
において水と熱交換して蒸気を発生させる二次系液体ナ
トリウムと熱交換を行わせるものである。

この構造の高速増殖炉にあっては、原子炉容器１、−次
系主循環ポンプ１１、中間熱交換器コー４が存在し複雑
な構成であり、それ等の間の配管の配置もまた複雑を極
めている。特に、ガードベッセル１ｂが設置されている
ため、各種の配管はガードベッセル１ｂ上方からの垂直
配管とするほかなく、配管の引き廻しは複雑化している
。また５、ガードベッセル１ｂを設けたための原子炉据
付面積の増加も無視し難い。

本出願人は上記の問題を解決するものとして、原子炉容
器外に設置することができる一次系主循環ボンプ一体型
中間熱交換器について先に提案した。この−次系主循環
ポンプ一体型熱交換器は、第４図に示すように構成され
ている。すなわち、−次系冷却材が流入する内周２０内
を上部プレナム２３、下部プレナム２４に仕切る上管板
２１および下管板２２間を伝熱管２５の管束で連通させ
、前記内胴２０の外側を包囲する外用２６内に二次系冷
却材を流入させて前記伝熱管２５の管束によって熱交換
させる熱交換器２７と、この熱交換器の前記伝熱管２５
管束の中央部の空間内に設けられた断熱シュラウド２８
内に挿入され前記下部プレナム２４内の一次系冷却材を
前記断熱シュラウド２８およびポンプケーシング２９の
形成する二重円筒状吐出管３０を通じて一次系出口ノズ
ル３４に吐出する循環ポンプ３１とを有することを特徴
としている。なお、図中３２はサポート部、３２ａは上
記サポート部により循環ポンプ一体、型熱交換器を支持
する据付台、３３は上部プレナム２３に設けた一次系入
ロノズル、３５は外胴２６に設けた二次系入口ノズル、
３６は同じく外胴２６の反対側に設けられた二次系出口
ノズル、３７は二次系入口窓、３８は二次系出口窓、３
９は熱交換器３１上部に設けられたモータを示している
。

（発明が解決しようとする課題） 上記構成の前記開示の循環ポンプ一体型熱交換器は、か
なり簡素化されているものの、熱交換器上部にモータ３
９等の大型機器が配置されており、もう−歩の小型化が
望まれる。また、機械式ポンプ等の動的機器のメンテナ
ンスを必要とする。

本発明は上記の事情に基づきなされたもので、−１の小
型化が可能であり、しかもメンテナンスフリーの循環ポ
ンプ一体型熱交換器をていきようする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の循環ポンプ一体型熱交換器は、−次系、冷却材
が流入する内胴内を上部プレナム、下部プレナムに柱切
る上管板および下管板間を伝熱管の管束で連通させ、前
記内胴の外側を包囲する外用内に二次系冷却材を流入さ
せて前記伝熱管の管束によって熱交換させる熱交換器と
、この熱交換器の前記伝熱管管束の中央部の空間内に設
けられた断熱シュラウド内に挿入され前記下部プレナム
内の一次系冷却材を前記断熱シュラウドおよびポンプケ
ーシングの形成する二重円筒状吐出管を通じて一次系出
口ノズルに吐出する電磁ポンプとを有することを特徴と
する。

（作用） 上記構成の本発明循環ポンプ一体型熱交換器においては
、原子炉容器外に設置することができ、原子炉容器およ
びガードベッセル廻りの配管の引き泪しは比較的に簡単
となる。

（実施例） 第３図と同一部分には同一符号を付した第１図は本発明
一実施例の縦断面図である。この図において、伝熱管２
５の管束中央の空間には、断熱シュラウド２８の内側に
位置してポンプケーシング２９下端に装着した電磁ポン
プ４１が配置されている。なお１図中４１ａは前記電磁
ポンプの吸込口、４１ｂは吐出口を示し、４１ｃは環状
流路、４１ｄは環状コイルをそれぞれ示している。

上記構成の実施例においては、熱交換器２７上部のポン
プ駆動用のモータが無くなっているため、その分だけ循
環ポンプ一体型熱交換器の高さが減少させられ、小型化
が図られる。また、電磁ポンプは機械式ポンプと異なり
殆どメンテナンスを必要としない。

第２図は上記実施例の使用状態を示している。

この図において、本発明の循環ポンプ一体型熱交換器２
７はガードベッセル４２に包囲された原子炉容器４３の
外部に設置され、その−次系入口ノズル３３は配管４４
ａを介して原子炉容器４３内のホットプール４３ａと、
また−次系出口ノズル３４は配管４４ｂを介して原子炉
容器４３内のコールドプール４３ｂとそれぞれ連通され
ている。

また、二次系入口ノズル３５は配管４５ａを介し・て二
次系主循環ポンプ４７と、二次系出口ノズル３１は配置
４ｓｂを介して蒸気発生器４８とそれぞれ連通されてい
る。このように本発明の循環ポンプ一体型熱交換器を設
置すれば、原子炉容器廻りの配管は整理される。

［発明の効果］ 本発明の循環ポンプ一体型熱交換器においては、これを
原子炉容器外に設置することができ、原子炉容器および
ガードベッセル廻りの配管の引き廻しは比較的に簡単と
なるので、原子炉建設時は勿論運転開始後においても配
管関係の作業は容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、第２図はその使用
状態の模式図、第３図はタンク式高速増殖炉の一例の縦
断面図、第４図はこの種の循環ポンプ一体型熱交換器の
縦断面図である。 ２０・・・・・・内１１ｉ４２１・・・・・・上管板　
２２・・・・・・下管板　２３・・・・・・上部プレナ
ム　２４・・・・・・下部プレナム　２５・・・・・・
伝熱管　２６・・・・・・外胴　２７・・・・・・熱交
換器　２８・・・・・・断熱シュラウド　２９・・・・
・・ポンプケーシング　３０・・・・・・二重円筒状吐
出管　３１・・・・・・循環ポンプ　３２・・・・・・
サポート部　３３・・・・・・−次系入口ノズル　３４
・・・・・・−次系出口ノズル３５・・・・・・二次系
入口ノズル　３６・・・・・・二次系出口ノズル　３７
・・・・・・二次系人口窓　３８・・・・・・二次系出
口窓　４１・・・・・・電磁ポンプ　４１ａ・・・・・
・吸込口４１ｂ・・・・・・吐出口　４１ｃ・・・・・
・環状流路　４１ｄ・・・・・・環状コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一次系冷却材が流入する内胴内を上部プレナム、下部プ
   レナムに仕切る上管板および下管板間を伝熱管の管束で
   連通させ、前記内胴の外側を包囲する外胴内に二次系冷
   却材を流入させて前記伝熱管の管束によって熱交換させ
   る熱交換器と、この熱交換器の前記伝熱管管束の中央部
   の空間内に設けられた断熱シュラウド内に挿入され前記
   下部プレナム内の一次系冷却材を前記断熱シュラウドお
   よびポンプケーシングの形成する二重円筒状吐出管を通
   じて一次系出口ノズルに吐出する電磁ポンプとを有する
   ことを特徴とする循環ポンプ一体型熱交換器。