JPH04505802A - 格納容器付きの原子力発電所および格納容器の圧力放出方法 - 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】 格納容器付きの原子力設備および格納容器の圧力放出方法本発明は、放射能担体 を封し込めるための格納容器と、この格納容器からフィルタを介して大気に通し ている放出流用の出口とを有している原子力設備の圧力放出方法に関する。更に 本発明の対象はこの方法を利用する原子力設備にある。

冒頭に述べた形式の原子力設備は、例えばドイツ連邦共和国特許出願第３６３７ ７９５．３号、同第３７２９５０１．２号および同第３８１２８９３．４号明細 書の対象である。その場合特に、ヨードおよびエアゾールを捕捉するために砂利 床フィルタあるいはサンドフィルタ、およびヨード吸着フィルタ又はベンチュリ 洗浄器が後置された金属繊維フィルタが採用されている。これに対し本発明は、 新たな方法およびそれ６二対応する装置によって安価な経費で対処できるように することを目的としている。特に圧力放出はもともとほとんど考えられない事故 のときだけしか利用されないので、そのフィルタの価格を決定づける構造寸法を 小さくしようとするものである。

本発明によれば、フィルタは特にヨードを吸着濾過するための硝酸銀層を持った 分子フィルタを有し、この分子フィルタが伝熱面を介して放出流によって加熱さ れ、放出流が金属繊維フィルタにより除温されエアゾールを濾過され、そして放 出流が膨張によって乾燥され、乾燥済みの放出流が分子フィルタに直接接触させ られる。

本発明に基づく方法の別の実施態様は請求の範囲第２項がら第６項に記載されて いる。請求の範囲第７項から第１３項には本発明に基づく方法を利用するために 特に良好に適用される装置が記載されている。

：維フィルタおよび中間接続された絞りと組み合わせて、その他の能動的な加熱 装置なしに原子炉格納容器を放出する際にヨードを吸着ａ遇するために有利に採 用でき、これによって元素ヨードを分離するばかに受動的にオルガノヨードの濾 過も達成できることが確認された。

不燃性吸着フィルタの形をした分子フィルタによって、洗浄液内におけるヨード の捕捉に影響を与える例えばＣ○のようなガス成分においてもヨードの捕捉は長 時間運転で実施できる。

分子フィルタの収納ないし加熱は、この場合ガス高圧範囲の流入範囲において密 閉室の中で行われるので、放出流から分子フィルタへの直接的な熱伝達が達成さ れる。この場合、分子フィルタ室が洗流されるか、又は／および分子フィルタ内 に設けられた伝熱管によって直接加熱される。伝熱面に生じる凝縮液はＡｔ縮液 集合室中に落下する。残存する微細な液滴は金属繊維フィルタ部分においてエア ゾールと一緒に分離され、凝縮液集合室に導かれる。エアゾールを濾過した後、 固定設置されるか調節可能な絞りによって圧力が低下（膨張され）、これによっ て放出流の乾燥が行われる。

放出流の絞りによって乾燥されたガスは、吸着フィルタの連続的な適温処理と組 み合わせて分子フィルタにおける有害な凝縮を回避し、これによって放出流にお いてヨード吸着機構を保護する。露点間隔は好適には５°Ｃであり、必要な温度 レベルはその都度自動調節される。もう１つの絞りを組み込むことによって圧力 吸着運転（０，５〜３バール）が調整されるので、ガス容積流の減少によって、 分子フィルタの必要な量は５０％まで減少される。放出流が容積を変動する際、 数段階にわたって運転圧力を滑り調整することによって、所望の分子フィルタの 加熱が連続して保証される。

２〜１０バールの全運転範囲において固定絞りによって、臨界圧力降下に到達し た際に、金属繊維フィルタおよび分子フィルタ範囲の相応した運転圧力および加 熱の段階付けにより、容積流の制限が特に有利に達成される。

本発明に基づくフィルタ装置は前置され自由に放出可能なベンチュリ洗浄器と組 み合わせることもできるので、これによって補助的にエアゾールおよびヨードの 分離が行われる。

フィルタ装置の機器はその小さな寸法のために格納容器の中にも設置できる。

以下本発明の詳細な説明するために図面を参照して実施例を説明する。この場合 第１図は本発明に基づく方法を実施するための装置を持った本発明における原子 力設備の概略構成図、 第２図は分子フィルタおよび金属繊維フィルタが内部に一緒に配置されている容 器の断面図、 第３図は分子フィルタおよび金属繊維フィルタを持った容器の異なった実施例の 断面図、 第４図はベンチュリ洗浄器が内部に補助的に設けられている分子フィルタおよび 金属繊維フィルタを持った容器の断面図、第５図は本発明を実施するために主要 な装置を持つた容器が格容器の中に組み込まれている原子力設備の概略構成図で ある。

第１図において簡略化のために原子力設備は、好適には鋼球の形に形成されてい る格納容器だけが示されている。この格納容器は、故障の際に格納容器１の内部 で放出された放射能担体を捕捉する働きをする。原子炉は任意の構造形式であり 、特に水冷印形原子炉であり、その冷却水は故障の際に格納容器１の内部圧力を 増大する。

格納容器１が故障の際の過圧に対して即ち冷却水全部が蒸発した場合に対して設 計されているにも拘わらず、更に、それ以上の圧力上昇を格納容器１の圧力放出 によって受け止める必要がある。この目的のために放出口２が設けられている。

この放出口２には放出配管３が接続されており、この放出配管３は直列接続され ている２個の遮断弁４．５を有している。矢印６によって示されている放出流は 放出配管３によって円筒状の容器１０に導かれる。この容器ｌＯは直径が例えば ２ｍであり、高さが同様に２ｍである。

容器１０の中には硝＃Ｉｌ１層１１を持った分子フィルタが中央範囲に配置され 、これはカプセル１２を備えている。カプセル１２は伝熱面を形成している。容 器１０内に流入するガス・蒸気混合物は、それが容器１０の底に接続されている 配管１５を通って排出される前に、その伝熱面を介して分子フィルタ１１の加熱 を行う。

配管１５は直径が３ｍで高さが５ｍの第２の円筒状容器１６に通している９図面 から分かるように、水平の流入接続短管１６は容器中心軸線において垂直に上向 きに曲げられている。そこに液滴分離用のデフレクタ１７が設けられている。

更に液滴分離器として作用する金属繊維フィルタ１８があり、それに精密エアゾ ールフィルタ１９が後置されている。容器１６の下側範囲　を向いた案内胴２０ によって凝縮液が下向きに真向される。その結果、凝縮液レヘル２１が生し、案 内胴２０はその中に漬かっている。

金属繊維フィルタ１８により乾燥され精密エアゾールフィルタ１９によってエア ゾールを濾過された空気・蒸気混合物は、容器１６から配管２５を通して逃げ出 る。この配管２５は、調整弁２７が並列接続されている絞り２６を介して、容器 １０内の分子フィルタ１１のカプセル１２の中に通している。膨張によって絞り ２６の背後で例えば８０％の温度に乾燥された放出流はそこで分子フィルタ１１ に直接接触する。これがカプセル１２によってその都度の飽和蒸気温度以上の例 えば５°Ｃの温度に加熱されるので、そこで放射能担体として捕捉しなければな らないヨードの実際に完全な収着が行われる。エアゾール捕捉に関する要求が小 さい場合、フィルタ１８．１９を一緒にすることもできる。

分子フィルタ１１の清浄ガス側から放出配管３０が絞り３１および破裂板３２を 介して煙突３３従って大気に通している。絞り３１は放出流を段階的に膨張する 。これは、分子フィルタ１１が５バールと大気圧との間の浮動圧力で運転される ように作用する。その場合臨界絞りによって流量は、ヨードの収着にとって良好 であるような一定値に維持される。しかし容器１６内の圧力は絞り２６によって 少なくともカプセル１２内の圧力の１．２倍の大きさにされている。好適には容 器１６内の圧力は１．５〜２．５倍の大きさにされている。

破裂板３２は、容器１０．１６の内部組物が通常運転において大気から遮断され 、格納容器の圧力放出を必要とする故障が生じる際にはじめて働くように作用す る。破裂板の代わりに過圧弁を用いることもできる。

第２図に示されている容器４０の場合、高さは直径の２倍以上の大きさをしてい る。その大きな空間内には分子フィルタ１１が金属繊維フィルタ１８と一緒に収 容されている。これら両フィルタ１１．１８は環状に形成され同心的に配置され ている。容器４０はその下側部分に熱絶縁体４１を備えている。

分子フィルタ１１はカプセル１２に加えて設けられている伝熱面として加熱管４ ３を有している。この加熱管４３はフィルタ質量内を貫通して垂直に延びている 。この加熱管４３を通って空気　ガス混合物が流れる０分子フィルタ１１の範囲 における組物４４によって空気・ガス混合物の上向きの自由す流れが補助的に妨 げられている。液滴分離器１９から出る放出流は＆流通路４５を通してカプセル １２に導かれる。溢流通路４５は環状通路の形に形成されているか、あるいは場 合によっては容器４０の外側にも導かれる複数の管から成っている。いずれの場 合にもカプセル１２への入口の前に、分子フィルタ１１に直接に接触する前ムこ 膨張乾燥を行う絞り２６′が設けられている。更に絞り２６′は分子フィルタ１ １の環状横断面積に放出流を一様に分配する働きをする。矢印３０′によって示 されている配管３０の接続は、熱絶縁体４１を貫通する接続短管４６で行われる 。

第３図における容器５０の中にも分子フィルタ１１、金属繊維フィルタ１８およ び液滴分離器１９が一緒に配置されている。この場合、分子フィルタ１１のカプ セル１２は容器壁５１から分離して配置されているので、分子フィルタ１１の加 熱はより急速に行われる。加熱管４３は放出配管５２により中央組物５３に通し ている。この中央組物５３は容器５０の上側部分において、環状に形成された液 滴分離器としての金属繊維フィルタ１８および精密フィルタｊ９が外側から容器 軸線の方向に向けて貫流されるように作用する。第３図における容器の場合、絞 り２６″を介して供給されるカプセル１２が容器壁５１に熱伝導接触していない ので、熱絶縁体は省略できる。

第４図における容器６０の場合、下側部分に補助的にベンチュリ洗浄器６２も配 置されている。その人口６３は凝縮液レヘル２１の下側に位置している。これに よってエアゾールフィルタ１８Ｌこおける王洗浄が行われる前に、放出流の予備 洗浄が達成される。

容器６０の上側部分に、接続部６６を介して給電される電気式加熱体６５が配置 されている。加熱体６５は矢印６８によって示されているような蛇行ガス流を引 き起こすフィン６７を備えている。加熱体６５によって始動運転に対して補助的 な加熱が行える。更に、これによって場合によってはベンチュリ洗浄器６２の運 転の際に生しる冷却が補償される。

第５図における実施例の場合、容器１０’、１６’が格納容器１の内部に配置さ れている。この場合、分子フィルタ１１の加熱は、矢印７１．７２によって示さ れているような格納容器１の内部７０から直ちに行われる。補助的にこの場合容 器１０′の壁全体が分子フィルタ１１の加熱用の伝熱面として使用される。

放出配管３′に通している出口２′はこの場合容器１６′の底７３に位置してい る。即ち格納容器の内圧が過圧になった際に破裂板７４が開くと、放出流は容器 １６′の中に到達し、金属繊維フィルタ１８および精密フィルタ１９を介して絞 り２５″付きの配管７６を通して容器１０′内の分子フィルタ１１のカプセル１ ２の中に到達する。冒頭に述べたように圧力放出装置はおそらくは全く作動の必 要がないであ３うが常に準備状態になければならないので、不活性化のために、 絞り３１′付きの放出配管３′は弁７８付きの配管７７を介して窒素が供給され る。更に窒素圧力により破裂板７４を制御して開けることもできる。しかし、格 納容器１の内部７０との接続によって容器１０’、＋６’に作用する外部過圧を 減少するために、破裂板７４を省略することもできる。

国際調査報告 １１１−“−ｍ−−ｋ　ＰＣＴ／ＥＰ　８９１００６７Ｂ国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．放射能担体を封じ込めるための格納容器と、この格納容器からフィルタを介 して大気に通じている放出流用の出口とを有している原子力設備の圧力放出方法 において、前記フィルタが特にヨードを吸着濾過するための硝酸銀層を持った分 子フィルタ（１１）を有し、この分子フィルタ（１１）が伝熱面（１２、４３） を介して放出流によって加熱され、放出流が金属繊維フィルタ（１８）により除 湿されエアゾールを濾過され、そして放出流が膨張によって乾燥され、乾燥済み の放出流が分子フィルタ（１１）に直接接触されることを特徴とする原子力設備 の圧力放出方法。
2. ２．分子フィルタ（１１）が５バールと大気圧との間の浮動圧力によって運転さ れることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
3. ３．金属繊維フィルタ（１８）が分子フィルタ圧力の少なくとも１．２倍の圧力 で運転されることを特徴とする請求の範囲１又は２記載の方法。
4. ４．放出液が分子フィルタ（１１）の背後の臨界絞り２６′）によって一定流量 に保持されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
5. ５．放出流を乾燥するための膨張が絞り（２６）によって調整されることを特徴 とする請求の範囲１ないし４のいずれか１に記載の方法。
6. ６．放出流が格納容器（１）と大気との間で複数の段階（２６、３１）で膨張さ れることを特徴とする請求の範囲１ないし５のいずれか１に記載の方法。
7. ７．分子フィルタ（１１）および金属繊維フィルタ（１８）が円筒状容器（１０ 、１６）の中に円形に配置されていることを特徴とする請求の範囲１ないし６の いずれか１に記載の方法を利用するための原子力設備。
8. ８．容器（１０′、１６′）が格納容器（１）の内部に配置されていることを特 徴とする請求の範囲７記載の原子力設備。
9. ９．分子フィルタ（１１）および金属繊維フィルタ（１８）が共通の容器（４０ 、５０、６０）の中に配置されていることを特徴とする請求の範囲７又は８記載 の原子力設備。
10. １０．容器（４０、５０、６０）が下側部分によって凝縮液集合室（２１）を形 成していることを特徴とする請求の範囲９記載の原子力設備。
11. １１．容器（６０）がベンチュリ洗浄器（６２）を有していることを特徴とする 請求の範囲１０記載の原子力設備。
12. １２．分子フィルタ（１１）に、放出流を一様に分配するための断面狭隘部（２ ６′）が前置されていることを特徴とする請求の範囲７ないし１０のいずれか１ に記載の原子力設備。
13. １３．分子フィルタ（１１）付きの容器（６０）が外部エネルギーによる加熱要 素（６５）を有していることを特徴とする請求の範囲７ないし１２のいずれか１ に記載の原子力設備。