JPH033918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はタンク型液体金属冷却原子炉に使用さ
れる液体金属用浄化装置に係り、特に浄化系機器
を単一の容器内に収納し、ルーフスラブから吊り
下げて原子炉容器内の液体金属を浄化する一体型
液体金属用浄化装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

タンク型液体金属冷却原子炉において使用され
る一体型液体金属浄化装置は原子炉容器内に設け
られ、炉容器の上蓋であるルーフスラブから吊り
下げられる内筒容器内に収納されて使用される。

従来の一体型液体金属用浄化装置を第１図を用
いて説明する。

第１図において、符号１は原子炉容器の上蓋と
なるルーフスラブを部分的に示したもので、この
ルーフスラブ１から吊り下げられる上部の開いた
円筒容器２内に不純物捕獲部である円筒状の金属
メツシユ層３が配置される。金属メツシユ層３は
上部に多数の流入口５が設けられた円筒管７内に
収納されている。金属メツシユ層３の中心軸部に
は多数の流出口６が設けられた下端の閉じたパイ
プ４が設けられている。又、金属メツシユ層３の
上端および下端はリング８，９により密閉されて
いる。前記液体金属流入口５が設けられた円筒管
７上部には、ガス冷却コイル１０が巻回されてお
り、このガス冷却コイル１０のガス供給配管１
１，１２は円筒容器上面フランジ１３を貫通し
て、図示しないガス供給系に接続されている。

前記ガス冷却コイル１０の外周部は、円筒キヤ
ツプ１４が配置され、下部はしきり板１５に固定
されている。

円筒管７の下方外周部には熱交換器１６が配置
されている。この熱交換器１６は円筒２重管構造
内に伝熱管１７が配置され、上部と下部に高温区
域１８，１９が位置している。下部高温区域１９
は、パイプ４の下端を貫通して差し込まれている
パイプ２０と連通管２１によつて接続されてい
る。上部高温区域１８はポンプ２２と連通管２３
により接続されている。連通管２３には入口側流
量計２４が設置されている。又ポンプ２２の入口
側は円筒容器２の下端を貫通しており、液体金属
の流入口２９となつている。又、伝熱管１７が設
けられている熱交換器１６の低温域はパイプ４の
下部と連通管２５により接続されている。熱交換
器１６の低温域の出口側は連通管２６により円筒
容器２の外部へ連がつている浄化装置出口２７に
連通している。連通管２６には出口側流量計２８
が設置されている。

さらに、ポンプ２２の電源ケーブル３０はケー
ブル配管３１により、しきり板１５及び円筒容器
上面フランジ１３を貫通して小フランジ３２まで
導びかれ、ケーブル線３３により図示しないポン
プ制御盤に接続されている。

このように構成された液体金属浄化装置は、次
のように作用する。

すなわち、ポンプ２２により高温の液体金属が
連通管２３を通流し、熱交換器１６の上部高温区
域１８に流入し、伝熱管１７を通り、ここで低温
域の液体金属により冷却され、下部高温区域１９
に流入する。さらに連通管２１を通つて、パイプ
２０を通り、ガス冷却コイル１０によりさらに冷
却されて流入口５から金属メツシユ部３に流入す
る。この金属メツシユ部３で液体金属中の不純物
が析出する。つまり、メツシユ部３の温度に対す
る溶解温度以上の不純物は種々の化合物の形で析
出する。金属メツシユ部３で不純物がが除去され
た液体金属は、流出口６からパイプ４内を下降
し、連通管２５を通つて熱交換器１６の低温域に
達し、ここで伝熱管１７により熱せられて連通管
２６を通つて出口２７より流出する。

〔背景技術の問題点〕

上記のような従来の液体金属浄化装置は多数の
機器が円筒容器２内に配置されており、しかも円
筒容器２の直径はかなり大きくなつている。この
ため、ルーフスラブに設置の際、１次系ポンプお
よび中間熱交換器等他の機器との配置が問題とな
り、より小さな径の円筒容器内に浄化系機器を配
置することが望ましい。

また、従来例においてはポンプのメンテナンス
の場合には他の機器を円筒容器から取出されなけ
れば、メンテナンスができないという欠点があつ
た。

〔発明の目的〕

本考案は上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、浄化系機器を収納する円筒容器の径が小さく
かつ、メンテナンス性の優れた液体金属用浄化装
置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明は、円筒状容器と、この容器
内に収納され液体金属中の不純物を捕獲する金属
メツシユ層と、この金属メツシユ層へ流入する液
体金属を冷却しかつこの金属メツシユ層の下部に
配設された冷却器と、この冷却器へ流入する前記
液体金属と前記金属メツシユ層より流出する液体
金属との熱交換を行ないかつ前記冷却器の内側に
円筒管を介して配設された熱交換器と、前記液体
金属を循環させ前記熱交換器の内側に配設された
ポンプとから成ることを特徴とする液体金属用浄
化装置を提供する。

〔発明の実施例〕

以下第２図を用いて本発明の液体金属用浄化装
置の一実施例について説明する。

ルーフスラブ１から吊り下げられた円筒状容器
２内に中心軸部分が取除かれた円筒状金属メツシ
ユ層３が配置されている。この金属メツシユ層３
の中心軸部分には、金属メツシユ層３の下端の保
持板３４に取付けられたパイプ３５がメツシユ層
上端より上部に突き出して差し込まれている。金
属メツシユ層３の上端保持板３６には、中心軸部
に差し込まれているパイプ３５を覆うキヤツプ３
７が取付けられている。又、金属メツシユ層３
は、ルーフスラブ１から吊り下げられている上
端、下端とともに開いている内部円筒管３８に固
定されている。内部円筒管３８は金属メツシユ層
３に位置する部分に多数の流入口３９が設けられ
ており、メツシユ層上端の保持板３６が固定され
ている。

なお、上部は密封プラグ４０により密閉されて
いる。金属メツシユ層３の下部には、浄化前と浄
化後の液体金属の流路を仕切るための下部円筒管
４１が設けられ、この下部円筒管４１の上端はメ
ツシユ層下端の保持板３４に、下端は容器２の底
部に各々固定されている。下部円筒管４１の外周
部にはガス冷却コイル４２が巻回されており、ガ
ス供給配管４３，４４は内部円筒管の外壁部を通
り、中間プラグ４５を貫通して図示しないガス供
給系に接続している。

下部円筒管４１の内部には熱交換コイル４６が
設置されており、熱交換コイル４６の出口は下部
円筒容器４１を貫通してガス冷却コイル４２の配
置された冷却区域４７に連接されており、入口は
流量計４８を介してポンプ２２の出口に接続され
ている。ポンプ２２は容器２の底部に設けられた
ポンプ取出口の底板４９に固定されている。

ポンプ入口配管５０は底板４９を貫通して容器
２外壁に沿つて原子炉容器の液体金属液面５１下
部に達している。

また、ポンプの電源ケーブル配起５２は、底板
４９を貫通し、容器２の外壁に沿つて上部の中間
プラグ４５を貫通して、図示しないポンプ制御盤
に接続されている。

上記のように構成された液体金属用浄化装置は
次のように作用する。

液体金属はポンプ入口配管５０を通つてポンプ
２２内に流入し、このポンプ２２により、吐出さ
れ、流量計４８を通り、熱交換コイル４６へと流
入する。熱交換コイル４６内で冷却され、さらに
冷却区域４７に流入する。ここでガス冷却コイル
４２により、さらに冷却され、内部円筒管３８に
設けられた流入口３９を通つて金属メツシユ部３
に流出する。この金属メツシユ部３で液体金属中
の不純物がメツシユ部３の温度に従つて溶解度以
上の不純物が化合物の形で金属メツシユに析出す
る。金属メツシユ部３で浄化された液体金属は、
パイプ３５の上端から流入し、熱交換器５３に到
達する。ここで、熱交換コイル４６に熱せられて
出口５４から流出する。

上記のように本発明による液体金属用浄化装置
のような構成とすれば、不純物捕獲部の囲りの熱
交換器の厚さ分だけ容器の直径を小さくできる。
また、ポンプが熱交換部５３に配置されているた
め、ポンプの冷却が行なわれ、ポンプの信頼性が
向上する。

さらに容器の下部の底板を取りはずし、電源ケ
ーブル及び出口配管をポンプとともに取出して、
容易にメンテナンスすることができる。

また、容器内の液体金属流路を内部円管及び下
部円筒容器により確保することにより、従来のよ
うに容器で複雑に配管をひきまわす必要がない。

以上の説明のように本発明による液体金属用浄
化装置を用いることにより、ルーフスラブへの設
置における配置の問題がなく浄化系として信頼性
が高くかつ、メンテナンス性の良い液体金属用浄
化装置を提供できる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係る液体金属用浄化
装置においては、不純物捕獲部である円筒板金属
メツシユ属の下部に冷却部を配設し、かつこの冷
却器の内側に熱交換器を配設し、この熱交換器の
内側にポンプを配設したので、装置全体の直径を
小さくでき、かつ軸方向長さを小さくすることが
でき、ルーフスラブへの設置における配置の問題
を解消することができる。

さらに、熱交換器の内側にポンプを配設したの
で、ポンプの冷却効率が向上し、ポンプの信頼性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液体金属用浄化装置を示す縦断
面図、第２図は本発明による液体金属用浄化装置
の一実施例を示す縦断面図である。 １……ルーフスラブ、２……円筒状容器、３…
…金属メツシユ層、４，２０，３５……パイプ、
５，３９……ナトリウム流入口、６，５４……ナ
トリウム流出口、７……円筒管、８……上部リン
グ、９……下部リング、１０，４２……ガス冷却
コイル、１１，４３……ガス供給配管（入口）、
１２，４４……ガス供給配管（出口）、１３……
上面フランジ、１４……円筒キヤツプ、１５……
仕切板、１６……熱交換器、１７……伝熱管、１
８……上部高温区域、１９……下部高温区域、２
１，２３，２５，２６……連通管、２２……ポン
プ、２４……入口側流量計、２７……浄化装置出
口、２８……出口側流量計、２９……ポンプ入
口、３０……電源ケーブル、３１……ケーブル配
管、３２……小フランジ、３３……ケーブル線、
３４……下部保持板、３６……上部保持板、３７
……キヤツプ、３８……内部円筒管、４０……密
封プラグ、４１……下部円筒管、４５……中間フ
ランジ、４６……熱交換コイル、４７……冷却区
域、４８……流量計、４９……底板、５０……ポ
ンプ入口配管、５１……液体金属液面、５２……
電源ケーブル配管、５３……熱交換部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状容器と、この容器内に収納され液体金
   属中の不純物を捕獲する金属メツシユ層と、この
   金属メツシユ層へ流入する液体金属を冷却しかつ
   この金属メツシユ層の下部に配設された冷却器
   と、この冷却器へ流入する前記液体金属と前記金
   属メツシユ層より流出する液体金属との熱交換を
   行ないかつ前記冷却器の内側に円筒管を介して配
   設された熱交換器と、前記液体金属を循環させ前
   記熱交換器の内側に配設されたポンプとから成る
   ことを特徴とする液体金属用浄化装置。