JPH05134075A - 制御棒集合体 - Google Patents
制御棒集合体Info
- Publication number
- JPH05134075A JPH05134075A JP3296950A JP29695091A JPH05134075A JP H05134075 A JPH05134075 A JP H05134075A JP 3296950 A JP3296950 A JP 3296950A JP 29695091 A JP29695091 A JP 29695091A JP H05134075 A JPH05134075 A JP H05134075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control rod
- coolant
- assembly
- flow rate
- rod assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、制御棒集合体内に流入する
冷却材のうち、制御棒の冷却に寄与しない冷却材の流量
を低減することにより、制御棒集合体から流出する冷却
材の温度を上昇せしめ、燃料棒集合体から流出する冷却
材の温度差を小さくして、サーマルストライピングによ
る高周波熱疲労を緩和することにある。 【構成】 本発明は、中性子吸収材25から成る制御棒要
素14を複数本束ねた制御棒集合体15において、当該制御
棒要素14に中空状冷却流路12を形成したことを特徴とす
る。
冷却材のうち、制御棒の冷却に寄与しない冷却材の流量
を低減することにより、制御棒集合体から流出する冷却
材の温度を上昇せしめ、燃料棒集合体から流出する冷却
材の温度差を小さくして、サーマルストライピングによ
る高周波熱疲労を緩和することにある。 【構成】 本発明は、中性子吸収材25から成る制御棒要
素14を複数本束ねた制御棒集合体15において、当該制御
棒要素14に中空状冷却流路12を形成したことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速増殖炉（以下ＦＢ
Ｒと略す）に使用される制御棒集合体に関する。
Ｒと略す）に使用される制御棒集合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＢＲにおいて、制御棒の駆動部は図２
の様に構成されている。図２において、冷却材21を収容
した原子炉容器20の上部には遮蔽プラグ５が配設されて
いる。この遮蔽プラグ５には上部案内管４が配設され、
この上部案内管４内には冷却材出口22を有する配管23が
挿入されている。前記原子炉容器20内には炉心支持板３
が配設され、この炉心支持板３は球面座７によって下部
案内管２を支持している。ＦＢＲ制御棒駆動機構では、
挿入性を考慮して下部案内管２はその内部に収容された
制御棒集合体１との間にギャップ９が設けられている。
制御棒集合体１の内部には、中性子吸収材からなる制御
棒要素の制御価値を保つため、制御棒要素の温度が規定
温度以下になるように冷却材が流れており、制御棒要素
を冷却している。この冷却材流量は連結管オリフィスお
よびエントランスノズルオリフィス（図示せず）により
制御されている。炉心支持板３の下方に形成された高圧
プレナム６からエントランスノズル内に流入した冷却材
は、下部案内管下方の冷却材導入孔８から制御棒要素の
隙間あるいは下部案内管２と制御棒集合体１のギャップ
９を通り、制御棒要素を冷却しながら上部プレナムに流
出する。
の様に構成されている。図２において、冷却材21を収容
した原子炉容器20の上部には遮蔽プラグ５が配設されて
いる。この遮蔽プラグ５には上部案内管４が配設され、
この上部案内管４内には冷却材出口22を有する配管23が
挿入されている。前記原子炉容器20内には炉心支持板３
が配設され、この炉心支持板３は球面座７によって下部
案内管２を支持している。ＦＢＲ制御棒駆動機構では、
挿入性を考慮して下部案内管２はその内部に収容された
制御棒集合体１との間にギャップ９が設けられている。
制御棒集合体１の内部には、中性子吸収材からなる制御
棒要素の制御価値を保つため、制御棒要素の温度が規定
温度以下になるように冷却材が流れており、制御棒要素
を冷却している。この冷却材流量は連結管オリフィスお
よびエントランスノズルオリフィス（図示せず）により
制御されている。炉心支持板３の下方に形成された高圧
プレナム６からエントランスノズル内に流入した冷却材
は、下部案内管下方の冷却材導入孔８から制御棒要素の
隙間あるいは下部案内管２と制御棒集合体１のギャップ
９を通り、制御棒要素を冷却しながら上部プレナムに流
出する。
【０００３】図３は、従来の制御棒集合体１の横断面を
示したものである。制御棒集合体１の内部には、複数の
制御棒要素11が束ねられている。この制御棒要素11は中
空管24と、この中空管24内に収容された中央円筒状の中
性子吸収材25と、前記中空管の外側部に配設されたワイ
ヤスペーサ26とから構成されている。制御棒要素11と制
御棒要素11との間には隙間13があり、下部案内管２の中
に流入した冷却材の一部はこの隙間13を下方から上方に
流れ、中性子吸収により発熱する制御棒要素11を冷却す
る。
示したものである。制御棒集合体１の内部には、複数の
制御棒要素11が束ねられている。この制御棒要素11は中
空管24と、この中空管24内に収容された中央円筒状の中
性子吸収材25と、前記中空管の外側部に配設されたワイ
ヤスペーサ26とから構成されている。制御棒要素11と制
御棒要素11との間には隙間13があり、下部案内管２の中
に流入した冷却材の一部はこの隙間13を下方から上方に
流れ、中性子吸収により発熱する制御棒要素11を冷却す
る。
【０００４】制御棒要素の隙間13を流れる冷却材は制御
棒要素11の冷却に寄与するが、下部案内管と制御棒集合
体のギャップ９を流れる冷却材は制御棒要素11の冷却に
はほとんど寄与しない。しかし、従来の制御棒集合体１
では、制御棒要素11の隙間13を流れる冷却材流量は、下
部案内管２と制御棒集合体１のギャップ９を流れる冷却
材流量に比べ少なくなっている。これは両者の流動抵抗
の違いによるもので、流動抵抗の大きい制御棒要素11の
隙間13より、流動抵抗の小さい下部案内管２と制御棒集
合体１のギャップ９により多くの冷却材が流れるためで
ある。このため、制御棒集合体内に流入した冷却材の約
１／２以上は制御棒の冷却に寄与せず、流入したときの
温度とほぼ同じ温度で上部プレナムに流出していくこと
になる。この結果、燃料棒集合体から流出する高温の冷
却材と、制御棒集合体から流出する低温の冷却材が炉心
上部機構に流れていくことになり、大きな温度変動を伴
うサーマルストライピングが生じる可能性がある。
棒要素11の冷却に寄与するが、下部案内管と制御棒集合
体のギャップ９を流れる冷却材は制御棒要素11の冷却に
はほとんど寄与しない。しかし、従来の制御棒集合体１
では、制御棒要素11の隙間13を流れる冷却材流量は、下
部案内管２と制御棒集合体１のギャップ９を流れる冷却
材流量に比べ少なくなっている。これは両者の流動抵抗
の違いによるもので、流動抵抗の大きい制御棒要素11の
隙間13より、流動抵抗の小さい下部案内管２と制御棒集
合体１のギャップ９により多くの冷却材が流れるためで
ある。このため、制御棒集合体内に流入した冷却材の約
１／２以上は制御棒の冷却に寄与せず、流入したときの
温度とほぼ同じ温度で上部プレナムに流出していくこと
になる。この結果、燃料棒集合体から流出する高温の冷
却材と、制御棒集合体から流出する低温の冷却材が炉心
上部機構に流れていくことになり、大きな温度変動を伴
うサーマルストライピングが生じる可能性がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の制御棒集合体の構成では、流動抵抗の違いのた
め、制御棒の冷却に寄与しない冷却材流量が多く、燃料
棒集合体から流出する冷却材温度より約150 ℃以上も低
い温度の冷却材をそのまま上部プレナムに放出すること
になり、大きな温度変動を伴うサーマルストライピング
を誘起する恐れがあった。
従来の制御棒集合体の構成では、流動抵抗の違いのた
め、制御棒の冷却に寄与しない冷却材流量が多く、燃料
棒集合体から流出する冷却材温度より約150 ℃以上も低
い温度の冷却材をそのまま上部プレナムに放出すること
になり、大きな温度変動を伴うサーマルストライピング
を誘起する恐れがあった。
【０００６】本発明の目的は、制御棒集合体内に流入す
る冷却材のうち、制御棒の冷却に寄与しない冷却材の流
量を低減することにより、制御棒集合体から流出する冷
却材の温度を上昇せしめ、燃料集合体から流出する冷却
材の温度差を小さくして、サーマルストライピングによ
る高周波熱疲労を緩和することにある。
る冷却材のうち、制御棒の冷却に寄与しない冷却材の流
量を低減することにより、制御棒集合体から流出する冷
却材の温度を上昇せしめ、燃料集合体から流出する冷却
材の温度差を小さくして、サーマルストライピングによ
る高周波熱疲労を緩和することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、制御棒要素に中空の冷却材流路
を成形することにより、制御棒要素隙間部の流動抵抗を
ギャップ部の流動抵抗より小さくすると同時に、制御棒
要素と冷却材とが接する面積を増加させる。また、流動
抵抗の最適なバランスを得るために、ギャップ部に適切
な流動抵抗物を設置してもよい。
に、本発明においては、制御棒要素に中空の冷却材流路
を成形することにより、制御棒要素隙間部の流動抵抗を
ギャップ部の流動抵抗より小さくすると同時に、制御棒
要素と冷却材とが接する面積を増加させる。また、流動
抵抗の最適なバランスを得るために、ギャップ部に適切
な流動抵抗物を設置してもよい。
【０００８】
【作用】この様に構成された制御棒集合体においては、
制御棒要素に中空の冷却材流路を成形したことにより、
制御棒要素隙間部の流路面積が増加し流動抵抗を低減さ
せることができる。また、制御棒要素と冷却材とが接触
する面積が増加するため冷却効率が増加する。さらに、
制御棒要素の中心部に冷却材流路を設けた場合には、当
該制御棒要素は内外両方の冷却材によって冷却されるの
で、従来の中実の制御棒要素より極めて良好な冷却が実
現できる。
制御棒要素に中空の冷却材流路を成形したことにより、
制御棒要素隙間部の流路面積が増加し流動抵抗を低減さ
せることができる。また、制御棒要素と冷却材とが接触
する面積が増加するため冷却効率が増加する。さらに、
制御棒要素の中心部に冷却材流路を設けた場合には、当
該制御棒要素は内外両方の冷却材によって冷却されるの
で、従来の中実の制御棒要素より極めて良好な冷却が実
現できる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の一実施例に係わる制御棒集
合体の横断面を示したものである。制御棒要素14を形成
する中性子吸収材16の真中には冷却材流路12が設けられ
ており、制御棒集合体15の中に流入した冷却材は制御棒
要素14の隙間13および冷却材流路12の両方を通って流れ
ることができる。このため、制御棒集合体15内部の流路
面積が広がり流動抵抗が低減するので、ギャップ９を流
れる冷却材の流量が低減し制御棒集合体15の内部を流れ
る冷却材の流量が増加する。この効果をより顕著にする
ために、ギャップ９に適当な流動抵抗物を設置しても良
い。
合体の横断面を示したものである。制御棒要素14を形成
する中性子吸収材16の真中には冷却材流路12が設けられ
ており、制御棒集合体15の中に流入した冷却材は制御棒
要素14の隙間13および冷却材流路12の両方を通って流れ
ることができる。このため、制御棒集合体15内部の流路
面積が広がり流動抵抗が低減するので、ギャップ９を流
れる冷却材の流量が低減し制御棒集合体15の内部を流れ
る冷却材の流量が増加する。この効果をより顕著にする
ために、ギャップ９に適当な流動抵抗物を設置しても良
い。
【００１０】また、中性子吸収により発熱した制御棒要
素14は、隙間13を通る冷却材および冷却材流路12を通る
冷却材の両方の冷却材により効率よく冷却されるため、
従来より少ない流量の冷却材で良好な冷却が実現でき
る。
素14は、隙間13を通る冷却材および冷却材流路12を通る
冷却材の両方の冷却材により効率よく冷却されるため、
従来より少ない流量の冷却材で良好な冷却が実現でき
る。
【００１１】以上の結果、冷却に寄与しないため低温の
まま流出する冷却材流量は大幅に低減し、また冷却に必
要な冷却材流量も従来より少なくてすむため、流出する
冷却材の温度は従来よりかなり高くなる。
まま流出する冷却材流量は大幅に低減し、また冷却に必
要な冷却材流量も従来より少なくてすむため、流出する
冷却材の温度は従来よりかなり高くなる。
【００１２】
【発明の効果】制御棒要素隙間部の流路面積が増加し流
動抵抗が低減するため、制御棒要素隙間部を流れる冷却
材流量割合が増加し、その一方で、ギャップ部を流れる
冷却に寄与しない冷却材流量が減低する。また、制御棒
要素と冷却材とが接触する面積が増加するため冷却効率
が増加するので、従来より少ない冷却材流量で効率良く
制御棒要素を冷却することが可能となる。
動抵抗が低減するため、制御棒要素隙間部を流れる冷却
材流量割合が増加し、その一方で、ギャップ部を流れる
冷却に寄与しない冷却材流量が減低する。また、制御棒
要素と冷却材とが接触する面積が増加するため冷却効率
が増加するので、従来より少ない冷却材流量で効率良く
制御棒要素を冷却することが可能となる。
【００１３】このため制御棒集合体に導く冷却材の総流
量を低減でき、無駄な冷却材流量を削減できる。また、
小量の冷却材で効率よく制御棒を冷却できるため、制御
棒の価値を損なう恐れがなく、また制御棒集合体出口部
での冷却材温度を上昇させることができる。この結果、
燃料集合体から流出する冷却材との温度差も小さくする
ことができるので、サーマルストライピング現象を緩和
することができ、炉心上部機構の高周波熱疲労を防止す
ることができる。
量を低減でき、無駄な冷却材流量を削減できる。また、
小量の冷却材で効率よく制御棒を冷却できるため、制御
棒の価値を損なう恐れがなく、また制御棒集合体出口部
での冷却材温度を上昇させることができる。この結果、
燃料集合体から流出する冷却材との温度差も小さくする
ことができるので、サーマルストライピング現象を緩和
することができ、炉心上部機構の高周波熱疲労を防止す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係わる制御棒集合体を示す
横断面図。
横断面図。
【図２】従来例に係わる制御棒集合体を含む制御棒駆動
機構周りの位置関係を示す縦断面図。
機構周りの位置関係を示す縦断面図。
【図３】制御棒集合体の従来例を示す横断面図。
１，15…制御棒集合体 10…保護管 11，14…制御棒要素 12…冷却材流路 16，25…中性子吸収材 24…中空管 26…ワイヤースペーサ
Claims (1)
- 【請求項１】 中性子吸収材から成る制御棒要素を複数
本束ねた制御棒集合体において、当該制御棒要素に中空
状冷却材流路を形成したことを特徴とする制御棒集合
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296950A JPH05134075A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 制御棒集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296950A JPH05134075A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 制御棒集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05134075A true JPH05134075A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17840286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3296950A Pending JPH05134075A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 制御棒集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05134075A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8936453B2 (en) | 2007-06-26 | 2015-01-20 | Gilanberry Trading Ltd. | Apparatus and method for continuously forming an element made of expanded plastic material and construction element |
-
1991
- 1991-11-13 JP JP3296950A patent/JPH05134075A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8936453B2 (en) | 2007-06-26 | 2015-01-20 | Gilanberry Trading Ltd. | Apparatus and method for continuously forming an element made of expanded plastic material and construction element |
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