JPH0420897A - タンク型高速増殖炉 - Google Patents
タンク型高速増殖炉Info
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- JPH0420897A JPH0420897A JP2125859A JP12585990A JPH0420897A JP H0420897 A JPH0420897 A JP H0420897A JP 2125859 A JP2125859 A JP 2125859A JP 12585990 A JP12585990 A JP 12585990A JP H0420897 A JPH0420897 A JP H0420897A
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- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract description 42
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
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。
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、原子炉容器内の冷却材液面の変動、波立ちを
抑制してガス巻込みを防止し、原子炉容器および炉内機
器にかかる熱応力を低減したタンク型高速増殖炉に関す
る。
抑制してガス巻込みを防止し、原子炉容器および炉内機
器にかかる熱応力を低減したタンク型高速増殖炉に関す
る。
（従来の技術）
一般にタンク型高速増殖炉は、第７図に示すように、原
子炉容器１内に冷却材である液体ナトリウム２か収容さ
れ、多数本の燃料集合体を装荷した炉心３が炉容器下部
の炉心支持機構４によって支持されて収納されるととも
に、原子炉容器１の上端開口はルーフスラブ５によって
閉塞され、このルーフスラブ５を貫通して炉心３の上方
に炉心上部機構６が配設され、さらにこの炉心上部機構
６の周囲に循環ポンプ７と中間熱交換器８が複数個ルー
フスラブ５を貫通して設置されるという構成となってい
る。ここで、炉心３は循環ポンプ７によって送込まれた
低温の液体ナトリウム２ａで冷却され、炉心３を通過し
て高温になったナトリウム２ｂは炉心上部機構６の下端
に沿って矢印のごとく斜め上方へ放射状に上部ブレナム
９内に流れ、一部は中間熱交換器入口窓１０より中間熱
交換器８内に導入され、二次冷却材と熱交換して中間熱
交換器出口１１より流出する。出口１１から流出した低
温ナトリウム２ａは循環ポンプ７に導かれて再び炉心３
へ送込まれる。
子炉容器１内に冷却材である液体ナトリウム２か収容さ
れ、多数本の燃料集合体を装荷した炉心３が炉容器下部
の炉心支持機構４によって支持されて収納されるととも
に、原子炉容器１の上端開口はルーフスラブ５によって
閉塞され、このルーフスラブ５を貫通して炉心３の上方
に炉心上部機構６が配設され、さらにこの炉心上部機構
６の周囲に循環ポンプ７と中間熱交換器８が複数個ルー
フスラブ５を貫通して設置されるという構成となってい
る。ここで、炉心３は循環ポンプ７によって送込まれた
低温の液体ナトリウム２ａで冷却され、炉心３を通過し
て高温になったナトリウム２ｂは炉心上部機構６の下端
に沿って矢印のごとく斜め上方へ放射状に上部ブレナム
９内に流れ、一部は中間熱交換器入口窓１０より中間熱
交換器８内に導入され、二次冷却材と熱交換して中間熱
交換器出口１１より流出する。出口１１から流出した低
温ナトリウム２ａは循環ポンプ７に導かれて再び炉心３
へ送込まれる。
このような原子炉においては、高温ナトリウム２ｂはか
なり複雑な流れ方をする。すなわち、炉心３から流出し
た高温ナトリウム２ｂは前述したように炉心上部機構６
に沿って矢印のごとく斜め上方へ放射状に流れ、一方は
中間熱交換器入口窓１０へ向かう流れとなり、他方は循
環ポンプ７の外周面に当たり外周面に沿ってナトリウム
液面１２に向かう上昇流となり、その挟間の上部プレナ
ム９内の下部および炉心上部機構６側中部付近がスタグ
ナント領域となる。
なり複雑な流れ方をする。すなわち、炉心３から流出し
た高温ナトリウム２ｂは前述したように炉心上部機構６
に沿って矢印のごとく斜め上方へ放射状に流れ、一方は
中間熱交換器入口窓１０へ向かう流れとなり、他方は循
環ポンプ７の外周面に当たり外周面に沿ってナトリウム
液面１２に向かう上昇流となり、その挟間の上部プレナ
ム９内の下部および炉心上部機構６側中部付近がスタグ
ナント領域となる。
（発明が解決しようとする課題）
このような高温ナトリウム２ｂの上昇流は、ナトリウム
液面１２を乱し波立ちを発生させる。
液面１２を乱し波立ちを発生させる。
そして、そのナトリウム液面１２の乱れは、ナトリウム
液面１２とルーフスラブ５の間に充填されているカバー
ガス１３を微細な気泡としてナトリウム２ｂ内に巻込む
恐れかある。もしナトリウム２ｂの流れにカバーガス１
３の気泡か混入した場合には、中間熱交換器８に導かれ
、循環ポンプ７を介して炉心３内に送込まれ、ここで加
熱されて体積膨脂し、炉心３とナトリウムの接触を一部
妨げることになる。カバーガス１３は通常アルゴンガス
が使われるが、この場合ナトリウムに比べて熱伝達率が
１／１０００以下と非常に小さいため、カバーガス１３
が通過する部分においては炉心３は過熱状態となる可能
性がある。
液面１２とルーフスラブ５の間に充填されているカバー
ガス１３を微細な気泡としてナトリウム２ｂ内に巻込む
恐れかある。もしナトリウム２ｂの流れにカバーガス１
３の気泡か混入した場合には、中間熱交換器８に導かれ
、循環ポンプ７を介して炉心３内に送込まれ、ここで加
熱されて体積膨脂し、炉心３とナトリウムの接触を一部
妨げることになる。カバーガス１３は通常アルゴンガス
が使われるが、この場合ナトリウムに比べて熱伝達率が
１／１０００以下と非常に小さいため、カバーガス１３
が通過する部分においては炉心３は過熱状態となる可能
性がある。
また、ナトリウム液面１２は１８０℃程度のカバーガス
１３によって覆われており、炉上部機構６、循環ポンプ
７、中間熱交換器８および原子炉容器１などナトリウム
液面１２に接している炉内機器類の外周面は５００℃以
上の高温のナトリウム２ｂと１８０℃程度のカバーガス
１３の温度差によって通常でも急激な温度勾配か生じ、
熱応力が発生している。このような環境で前述したよう
なナトリウム液面１２の変動は繰返し熱応力を発生させ
、その繰返しによる熱疲労により構造材の健全性を損な
う恐れが大である。
１３によって覆われており、炉上部機構６、循環ポンプ
７、中間熱交換器８および原子炉容器１などナトリウム
液面１２に接している炉内機器類の外周面は５００℃以
上の高温のナトリウム２ｂと１８０℃程度のカバーガス
１３の温度差によって通常でも急激な温度勾配か生じ、
熱応力が発生している。このような環境で前述したよう
なナトリウム液面１２の変動は繰返し熱応力を発生させ
、その繰返しによる熱疲労により構造材の健全性を損な
う恐れが大である。
本発明はかかる点に対処してなされたもので、ナトリウ
ム液面の変動、波立ちを抑制し、カバーガスの巻込みを
防止することにより、炉心および原子炉構造材の健全性
および信頼性を高めたタンク型高速増殖炉を提供するこ
とを目的とする。
ム液面の変動、波立ちを抑制し、カバーガスの巻込みを
防止することにより、炉心および原子炉構造材の健全性
および信頼性を高めたタンク型高速増殖炉を提供するこ
とを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
すなわち本発明は、液体金属冷却材を収容する原子炉容
器と、この原子炉容器内に収納される炉心と、原子炉容
器の上部開口を閉塞するルーフスラブと、このルーフス
ラブを貫通して炉心上方に配設される炉心上部機構と、
この炉心上部機構の、周囲に配置される複数の循環ポン
プおよび中間熱交換器とを備えたタンク型高速増殖炉に
おいて、炉心と炉心上部機構の間に、中心に径の異なる
開口をそれぞれ有し開口の外周部が任意の角度で上方に
傾斜している複数のコニカル状偏向板を、炉心側から開
口径の大きなものの順に所定間隔をもって多段に配設し
たことを特徴とするものである。
器と、この原子炉容器内に収納される炉心と、原子炉容
器の上部開口を閉塞するルーフスラブと、このルーフス
ラブを貫通して炉心上方に配設される炉心上部機構と、
この炉心上部機構の、周囲に配置される複数の循環ポン
プおよび中間熱交換器とを備えたタンク型高速増殖炉に
おいて、炉心と炉心上部機構の間に、中心に径の異なる
開口をそれぞれ有し開口の外周部が任意の角度で上方に
傾斜している複数のコニカル状偏向板を、炉心側から開
口径の大きなものの順に所定間隔をもって多段に配設し
たことを特徴とするものである。
（作 用）
本発明においては、炉心から流出する高温のナトリウム
は炉心と炉心上部機構の間に多段に設けられた偏向板の
間口径に合わせて、分割され、それぞれ偏向板に沿って
分流する。すなわち、炉心の中心から最も遠い最外周領
域から流出するナトリウムは最下段の偏向板に当たって
分散され、炉心の中心に行くにしたかってそこから流出
するナトリウムは下段の偏向板の開口を通過して順次上
段の偏向板によって分散されるため、ナトリウム液面に
向かう液流が弱められ、ナトリウム液面の変動、波立ち
を抑制することができる。したがって、カバーガスの巻
込みを防止することができ、さらには液面変動や波立ち
による構造材への繰返し熱応力を低減することかできる
。
は炉心と炉心上部機構の間に多段に設けられた偏向板の
間口径に合わせて、分割され、それぞれ偏向板に沿って
分流する。すなわち、炉心の中心から最も遠い最外周領
域から流出するナトリウムは最下段の偏向板に当たって
分散され、炉心の中心に行くにしたかってそこから流出
するナトリウムは下段の偏向板の開口を通過して順次上
段の偏向板によって分散されるため、ナトリウム液面に
向かう液流が弱められ、ナトリウム液面の変動、波立ち
を抑制することができる。したがって、カバーガスの巻
込みを防止することができ、さらには液面変動や波立ち
による構造材への繰返し熱応力を低減することかできる
。
（実施例）
以下、図面に基づいて本発明の一実施例について説明す
る。なお、図において従来例と共通する部分については
同一符号を付記した。
る。なお、図において従来例と共通する部分については
同一符号を付記した。
第１図に本発明の一実施例のタンク型高速増殖炉を示す
。本実施例においては、炉心３と炉心上部機構６の間に
冷却材整流装置２０を設置した以外は第７図の従来例と
同じ構成であり、共通する部分については説明を省略す
る。
。本実施例においては、炉心３と炉心上部機構６の間に
冷却材整流装置２０を設置した以外は第７図の従来例と
同じ構成であり、共通する部分については説明を省略す
る。
本実施例の冷却材整流装置２０は、第２図に拡大して示
すように、中央が開口しその周辺が任意の角度で上方に
傾斜しているコニカル状偏向板２１ａｓ ２１ｂ、２１
ｃ、２１ｄを炉心３と炉心上部機構６の間に下から開口
径の大きなものより順に４段所定の間隔をもって設置し
たものである。
すように、中央が開口しその周辺が任意の角度で上方に
傾斜しているコニカル状偏向板２１ａｓ ２１ｂ、２１
ｃ、２１ｄを炉心３と炉心上部機構６の間に下から開口
径の大きなものより順に４段所定の間隔をもって設置し
たものである。
第３図ないし第６図にそれぞれ第２図のＯ−０、Ｐ−Ｐ
ＳＱ−Ｑ、Ｒ−Ｒに沿って切断した断面を示すが、これ
らの図面から明らかなように、各偏向板２１ａ、２１ｂ
、２１ｃ、２１ｄは制御棒案内管２２および計装ウェル
２３が貫通するように設けられ、それらに固定される。
ＳＱ−Ｑ、Ｒ−Ｒに沿って切断した断面を示すが、これ
らの図面から明らかなように、各偏向板２１ａ、２１ｂ
、２１ｃ、２１ｄは制御棒案内管２２および計装ウェル
２３が貫通するように設けられ、それらに固定される。
次に、このように構成されたタンク型高速増殖炉におい
て、炉心３から流出する高温ナトリウム２ｂの流れ方を
説明する。今ここで、炉心３の上端を径方向に中心から
３１．３２．３３．３４に分画して説明すると、まず炉
心領域３４から流出したナトリウム２ｂは最下段の偏向
板２１ａに当たり放射状に斜め上方に流れる。炉心領域
３３から流出したナトリウム２ｂは最下段の偏向板２１
ａの開口を通過し次の偏向板２１ｂに沿って流れる。炉
心領域３２から流出したナトリウム２ｂは偏向板２１ａ
および２１ｂの開口を通過しその上の偏向板２１（に沿
って流出する。そして、炉心領域３１から流出したナト
リウム２ｂは偏向板２１８１２１ｂおよび２１ｃの開口
を通過し一部は最上段の偏向板２１ｄに当たり、残りは
炉心上部機構６の下面に当たってそれぞれ放射状に拡散
する。
て、炉心３から流出する高温ナトリウム２ｂの流れ方を
説明する。今ここで、炉心３の上端を径方向に中心から
３１．３２．３３．３４に分画して説明すると、まず炉
心領域３４から流出したナトリウム２ｂは最下段の偏向
板２１ａに当たり放射状に斜め上方に流れる。炉心領域
３３から流出したナトリウム２ｂは最下段の偏向板２１
ａの開口を通過し次の偏向板２１ｂに沿って流れる。炉
心領域３２から流出したナトリウム２ｂは偏向板２１ａ
および２１ｂの開口を通過しその上の偏向板２１（に沿
って流出する。そして、炉心領域３１から流出したナト
リウム２ｂは偏向板２１８１２１ｂおよび２１ｃの開口
を通過し一部は最上段の偏向板２１ｄに当たり、残りは
炉心上部機構６の下面に当たってそれぞれ放射状に拡散
する。
上述したように、炉心３からのナトリウム２ｂの流出角
度が従来より拡げられ、炉心３の径方向の領域にしたが
ってナトリウム２ｂが分割分散され、従来のタンク型高
速増殖炉において生じていた上部プレナム９内のスタグ
ナント領域にも流れるため、ナトリウム２ｂの上昇流速
が従来よりも小さくなる。したかって、液面近傍の流速
も弱められ、これにより液面１２の波立ちや渦の発生か
抑制され、カバーガス１３の巻込みおよび液面１２の波
立ちによる構造材の繰返し熱応力の発生を防止すること
ができる。
度が従来より拡げられ、炉心３の径方向の領域にしたが
ってナトリウム２ｂが分割分散され、従来のタンク型高
速増殖炉において生じていた上部プレナム９内のスタグ
ナント領域にも流れるため、ナトリウム２ｂの上昇流速
が従来よりも小さくなる。したかって、液面近傍の流速
も弱められ、これにより液面１２の波立ちや渦の発生か
抑制され、カバーガス１３の巻込みおよび液面１２の波
立ちによる構造材の繰返し熱応力の発生を防止すること
ができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
偏向板として多孔板を用いることもてきる。また、冷却
材整流装置における偏向板の枚数には制限がなく、効果
があれば何段配設してもよい。さらには、上記実施例で
は偏向板の傾斜角度を全て同じにしたか、これに限らず
偏向板の傾斜角度を上段に行くにしたがって大きくした
ような構造とをとることもできる。
偏向板として多孔板を用いることもてきる。また、冷却
材整流装置における偏向板の枚数には制限がなく、効果
があれば何段配設してもよい。さらには、上記実施例で
は偏向板の傾斜角度を全て同じにしたか、これに限らず
偏向板の傾斜角度を上段に行くにしたがって大きくした
ような構造とをとることもできる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、炉心から流出する
高温ナトリウムを多方向に偏向分散して上部プレナム内
における高温ナトリウムの流速を弱めることができるの
で、液面の揺動を極力低減することができる。したがっ
て、ガス巻込みによる炉心過熱等を未然に防いで、炉心
の健全性を確保することができるとともに、液面近傍の
構造材に発生する繰返し熱応力による構造材の熱疲労を
低減して構造材の健全性を高めることができる。
高温ナトリウムを多方向に偏向分散して上部プレナム内
における高温ナトリウムの流速を弱めることができるの
で、液面の揺動を極力低減することができる。したがっ
て、ガス巻込みによる炉心過熱等を未然に防いで、炉心
の健全性を確保することができるとともに、液面近傍の
構造材に発生する繰返し熱応力による構造材の熱疲労を
低減して構造材の健全性を高めることができる。
第１図は本発明の一実施例のタンク型高速増殖炉を示す
断面図、第２図は第１図における冷却材整流装置を拡大
して示す断面図、第３図ないし第６図は第２図における
それぞれＯ−０、Ｐ−Ｐ。 Ｑ−Ｑ、Ｒ−Ｒに沿った切断面図、第７図は従来のタン
ク型高速増殖炉を示す断面図である。 １・・・６子炉容器、２・・・液体ナトリウム、３・・
・炉心、４・・・炉心支持機構、５・・・ルーフスラブ
、６・・・炉心上部機構、７・・・循環ポンプ、８・・
・中間熱交換器、９・・・上部プレナム、１０・・・中
間熱交換器入口、１１・・・中間熱交換器出口、１２・
・・ナトリウム液面、１３・・・カバーガス、２０・・
・冷却材整流装置、２１ａ −２１ｂ １２１ ｃ ｓ
２１ ｄ ＝・偏向板、２２ ・・・制御棒案内管、
２３・・・計装ウェル
断面図、第２図は第１図における冷却材整流装置を拡大
して示す断面図、第３図ないし第６図は第２図における
それぞれＯ−０、Ｐ−Ｐ。 Ｑ−Ｑ、Ｒ−Ｒに沿った切断面図、第７図は従来のタン
ク型高速増殖炉を示す断面図である。 １・・・６子炉容器、２・・・液体ナトリウム、３・・
・炉心、４・・・炉心支持機構、５・・・ルーフスラブ
、６・・・炉心上部機構、７・・・循環ポンプ、８・・
・中間熱交換器、９・・・上部プレナム、１０・・・中
間熱交換器入口、１１・・・中間熱交換器出口、１２・
・・ナトリウム液面、１３・・・カバーガス、２０・・
・冷却材整流装置、２１ａ −２１ｂ １２１ ｃ ｓ
２１ ｄ ＝・偏向板、２２ ・・・制御棒案内管、
２３・・・計装ウェル
Claims (1)
- （１）液体金属冷却材を収容する原子炉容器と、この原
子炉容器内に収納される炉心と、前記原子炉容器の上部
開口を閉塞するルーフスラブと、このルーフスラブを貫
通して前記炉心上方に配設される炉心上部機構と、この
炉心上部機構の周囲に配置される複数の循環ポンプおよ
び中間熱交換器とを備えたタンク型高速増殖炉において
、前記炉心と炉心上部機構の間に、中心に径の異なる開
口をそれぞれ有し開口の外周部が任意の角度で上方に傾
斜している複数のコニカル状偏向板を、炉心側から開口
径の大きなものの順に所定間隔をもって多段に配設した
ことを特徴とするタンク型高速増殖炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125859A JPH0420897A (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | タンク型高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125859A JPH0420897A (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | タンク型高速増殖炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0420897A true JPH0420897A (ja) | 1992-01-24 |
Family
ID=14920712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2125859A Pending JPH0420897A (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | タンク型高速増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0420897A (ja) |
-
1990
- 1990-05-16 JP JP2125859A patent/JPH0420897A/ja active Pending
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