JPH07294686A - Steam condenser for nuclear-reactor protective system with spontaneous circulation - Google Patents

Steam condenser for nuclear-reactor protective system with spontaneous circulation

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JPH07294686A
JPH07294686A JP6089900A JP8990094A JPH07294686A JP H07294686 A JPH07294686 A JP H07294686A JP 6089900 A JP6089900 A JP 6089900A JP 8990094 A JP8990094 A JP 8990094A JP H07294686 A JPH07294686 A JP H07294686A
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JP
Japan
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steam
rpv
vapor
condenser
heat exchanger
Prior art date
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Application number
JP6089900A
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Japanese (ja)
Inventor
Maglis Flavio
フラビオ・マグリス
Rizzo Franco
フランコ・ルイジ・リッツォ
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Leonardo SpA
Original Assignee
Finmeccanica SpA
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

PURPOSE: To improve safety and reliability of a plant by connecting a by-pass transporting vapor of a reactor pressure vessel(RPV) and a discharge line opening by a start of a protection system with a heat exchanger, and thus controlling a pressure in RPV constantly in a safe manner. CONSTITUTION: The heat exchanger 10 immersed in a cooling pool 30 is connected with RPV by an outlet port (a discharge line) S having a control valve V1 and a by-pass D, normally open, connected with a main vapor supply line A. In the case of a normal operation, the valve is closed till the heat exchanger 10 is filled up with a condensate at a temperature substantially same as a water temperature of the pool 30 and thereby the vapor does not flow into the heat exchanger 10. In the case of an emergency condition, when an excessive pressure is detected or predicted, the valve V1 is opened and the condensate in the heat exchanger 10 flows into RPV through the outlet S till a free surface of a liquid in RPV and a hydrostatic head H of a free surface of a liquid in the exchanger 10 come to be in a prescribed equilibrium and a flow of the vapor into the exchanger 10 from the by-pass D is accelerated. Thereby, An excessive pressure in a nuclear reactor is effectively controlled and decreased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明の主題は、原子炉保護シス
テムのための自然循環を伴う革新的な蒸気コンデンサに
関する。
The subject of the invention is an innovative steam condenser with natural circulation for a reactor protection system.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明は沸騰水型原子炉(BWR)に関
して説明されるが、明らかに、含有熱の急速な放散を確
実にする保護を必要とする閉回路に於いて高圧蒸気を発
生し、それを使用する如何なるパワー・プラントでも使
用されることができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention will be described in the context of a boiling water nuclear reactor (BWR), but apparently produces high pressure steam in a closed circuit requiring protection to ensure rapid dissipation of the contained heat. , It can be used in any power plant that uses it.

【0003】沸騰水型原子炉に於て、原子炉圧力容器
(即ちRPV)内に収容される圧力を加えられた水は、
反応減速材として、または熱交換及び反応熱の他のエネ
ルギーの形態への変換のための媒体として使用される。
In a boiling water reactor, the pressurized water contained in the reactor pressure vessel (ie, RPV) is
Used as a reaction moderator or as a medium for heat exchange and conversion of reaction heat into other forms of energy.

【0004】RPV内に収容される水は沸点へ導かれ、
出来た蒸気はパイプによって高圧力のRPVから発電機
に結合された蒸気タービンへ行く。タービンによる低圧
力の蒸気のアウトプットは、適切なコンデンサ内で凝縮
され、凝縮された水はポンプによってRPVに再び入れ
られる。
The water contained in the RPV is guided to the boiling point,
The resulting steam goes by pipe from the high pressure RPV to a steam turbine that is coupled to a generator. The low pressure steam output from the turbine is condensed in a suitable condenser and the condensed water is pumped back into the RPV.

【0005】圧力を受けているプラントの大部分は、か
なりの内部圧力に耐えることができ、第1コンテナ(P
C)として知られる非常に頑丈な構造物内に収容され
る。第1コンテナは保護設備及びシステムの少なくとも
幾つかを収容することも意図される。従来のBWRプラ
ントでは、主蒸気ラインの一時的遮断によってもたらさ
れる過剰な圧力は、原子炉容器内で生成された蒸気を或
る静水頭の下の第1コンテナ内に配置されるプールの中
へ放出するオーバー・フロー安全弁の自動的開放によっ
て、制限される。
Most of the plants that are under pressure can withstand significant internal pressures, and the first container (P
It is housed in a very sturdy structure known as C). The first container is also intended to house at least some of the protective equipment and systems. In a conventional BWR plant, the excess pressure created by the temporary interruption of the main steam line causes the steam produced in the reactor vessel into a pool located in a first container under a certain hydrostatic head. Limited by the automatic opening of the releasing overflow safety valve.

【0006】これは下記の欠点を有する。This has the following drawbacks:

【0007】1.1つ以上のオーバー・フロー安全弁が
ジャミングする可能性を持つ圧力の振動及びサイクリン
グ現象、即ちそれらの繰返しのパルス的介入を誘発する
突然の圧力降下。
1. Pressure oscillations and cycling phenomena with the potential for one or more overflow safety valves to jam, ie sudden pressure drops that induce their repeated pulsed intervention.

【0008】2.適切なリザーバから引出すポンプによ
って、主原子炉容器内に収容される流体(水)の補充シ
ステムを持つプラントを用意して、放出される量を補償
する必要。
2. It is necessary to have a plant with a fluid (water) replenishment system housed in the main reactor vessel by a pump that draws from a suitable reservoir to compensate for the amount released.

【0009】3.プール水以外の循環及び冷却システム
で、蒸気によってプールの水へ移される凝縮熱を主コン
テナから移す必要。
3. Circulation and cooling systems other than pool water need to transfer heat of condensation from the main container that is transferred by steam to the pool water.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】これらの問題は、本発
明の自然循環式蒸気コンデンサを有する保護システムに
よって克服される。
These problems are overcome by the protection system having a natural circulation steam condenser of the present invention.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によると、隔離コ
ンデンサと呼ばれる、蒸気コンデンサは、恒久的に開放
した連結によって原子炉圧力容器の蒸気ゾーンに連結さ
れ、また凝縮液を原子炉圧力容器へ戻すラインに配置さ
れる過多弁(reduntant valve )の自動的開放のみに基
いた受動的作動のある自然循環回路で連結される。
According to the invention, a steam condenser, called an isolation condenser, is connected to the steam zone of the reactor pressure vessel by a permanently open connection and condensate to the reactor pressure vessel. It is connected by a natural circulation circuit with passive actuation based solely on the automatic opening of a reduntant valve located in the return line.

【0012】過渡状態でのこの第1システムの圧力は、
安全バルブが開放する点より下の値に限定されることが
でき、例外的な状況に対するそれらの介入及び第1回路
からの冷却剤の浪費を制限する。
The pressure of this first system under transient conditions is
It can be limited to values below the point at which the safety valve opens, limiting their intervention for exceptional situations and waste of coolant from the first circuit.

【0013】原子炉と同じ圧力状態のもとで作動し、同
時に適切な水圧頭を供給して自然循環を確実にしなけれ
ばならない、隔離コンデンサは冷却プール中で、主コン
テナの外側で、より高い高さに配置されなければならな
い。
The isolation condenser must operate under the same pressure conditions as the reactor and at the same time be supplied with a suitable hydraulic head to ensure natural circulation, the isolation condenser being higher in the cooling pool, outside the main container. Must be placed at height.

【0014】従ってそれは下記のような数多くの特に厳
しい要求を満たさなければならない: −第1コンテナの外側の最小の圧力障壁、 −破損の最小の可能性、 −何等かの破損の影響の限定、 −突然の温度変化に対する抵抗性、 −かなりの熱膨脹への適応、及び同時に地震応力に抵抗
力のあるプラント。
It therefore has to meet a number of particularly stringent requirements, such as: -minimum pressure barrier outside the first container-minimum possibility of breakage-limitation of the effect of any breakage- -Resistance to sudden temperature changes, -Adaptation to considerable thermal expansion, and at the same time plant resistant to seismic stress.

【0015】全てのこれらの特別な要求は、ほぼ1つの
目的に向けられている:即ちプラントの最大の安全性と
信頼性である。
All these special requirements are aimed at almost one purpose: maximum safety and reliability of the plant.

【0016】本発明の隔離コンデンサ即ち熱交換器は、
下記で簡潔に列挙され、広い範囲で機能的に相互依存し
ている複数の処置の組合わせによってこれらの結果を達
成する: −PCの外側のコンデンサの主供給ラインの二重壁、 −小さい断面のラインによって供給される幾つかの同一
のモジュールを持つコンデンサ構造、 −蒸気をモジュールに分配するための、単一の鍛造され
た溶接無しの本体、 −下流での何等かの破損の影響を最小にするための分配
器本体と一体の流れリミッタ、 −モジュールの単一の鍛造された蒸気及び凝縮液のマニ
ホルド、 −或る軸の周りに均等に配置され、色々な作動状況によ
って必然に生じる熱膨張を許容し、地震応力に対する抵
抗性を確実にする横方向の抑制手段を持つ懸架装置によ
って支持される、同一の垂直方向のモジュールを持つコ
ンデンサ構造。
The isolation condenser or heat exchanger of the present invention comprises:
These results are achieved by a combination of several measures which are briefly listed below and which are functionally interdependent over a wide range: -a double wall of the main supply line of the capacitor outside the PC-a small cross section Capacitor structure with several identical modules supplied by the line of: -a single forged, unwelded body for distributing steam to the modules-minimizes the effect of any downstream damage A flow limiter integral with the distributor body for the purpose of: -a single forged steam and condensate manifold of the module; Capacitor structure with identical vertical modules supported by suspension with lateral restraining means to allow expansion and ensure resistance to seismic stress.

【0017】本発明の特徴及び長所は、好ましい実施例
の下記の説明から、及び添付の図面からより明瞭になる
であろう。
The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the preferred embodiments and from the accompanying drawings.

【0018】[0018]

【実施例】特に図1を参照すると、第1コンテナ60に囲
われた沸騰水型核プラントが略式に示される。放射性物
質及び反応を制御するための要素に加えて、原子炉圧力
容器RPVは、減速体として、及び生成される熱を移す
ための媒介物として使用される水を含む。容器RPVの
上方部分で、水は高圧の蒸気の状態にされ、次にこの蒸
気は供給ラインAによって発電機Gを駆動するタービン
Tへ運ばれる。タービンTからの膨脹した蒸気のアウト
プットはコンデンサC内で冷却され、凝縮された液体は
ポンプPによって容器RPVへ再び入れられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT With particular reference to FIG. 1, a boiling water nuclear plant surrounded by a first container 60 is schematically shown. In addition to radioactive materials and components to control the reaction, the reactor pressure vessel RPV contains water used as a moderator and as a vehicle for transferring the heat generated. In the upper part of the vessel RPV, the water is brought into high-pressure steam, which is then carried by the supply line A to a turbine T which drives a generator G. The expanded steam output from turbine T is cooled in condenser C and the condensed liquid is recharged by pump P into vessel RPV.

【0019】正常な作動状態では、容器RPVによる蒸
気アウトプットの流れは、ポンプPによって容器RPV
へ入れられる水の流れと重量で等しい。Aからタービン
Tへ向う蒸気の流れの妨害をもたらす破損或いは介入の
際、容器RPV内の圧力が上昇して安全バルブVの介入
をもたらし、安全バルブVが開放すると、或る静水頭で
AからプールP1へ蒸気を排出する。これは容器RPV
への水の即時の補充及びプールP1内へ排出される熱の
分散の必要を含む。
Under normal operating conditions, the flow of vapor output by the vessel RPV is
Is equal in weight to the flow of water. In the event of a breakage or intervention that impedes the flow of steam from A to the turbine T, the pressure in the container RPV rises, leading to the intervention of the safety valve V, which opens at some hydrostatic head from A The steam is discharged to the pool P1. This is the container RPV
Includes the need for immediate replenishment of water to and distribution of heat dissipated into pool P1.

【0020】本発明によると、バルブV及びプールP1
の代りに、或いは好ましくはそれらに加えて、バイパス
Dが蒸気供給ラインAに、或いは直接に容器RPVへ連
結され、第1コンテナのシールドを通って延在して、プ
ール30に漬けられたコンデンサ10へ蒸気を運ぶ。このプ
ール30は、第1容器の外側で容器RPVよりも高い高さ
に配置され、従って好ましくは第1容器の上に配置され
て、高圧力で大きな体積になるパイプの長さを最小に縮
める。
According to the invention, the valve V and the pool P1
Instead of, or preferably in addition to, the bypass D is connected to the vapor supply line A, or directly to the container RPV, extending through the shield of the first container and immersed in the pool 30. Carry steam to 10. This pool 30 is arranged outside the first container at a height higher than the container RPV and is therefore preferably arranged above the first container to minimize the length of the pipe which becomes a large volume at high pressure. .

【0021】コンデンサ10は、制御バルブV1によって
容器RPVに連結される凝縮液出口Sを有する。他方
で、コンデンサ10へ蒸気を送るためのバイパスDは恒久
的に開放している。
The condenser 10 has a condensate outlet S which is connected to the container RPV by a control valve V1. On the other hand, the bypass D for sending steam to the condenser 10 is permanently open.

【0022】本発明によると、こうして容器RPVに連
結され、それに対してこのように空間的に配置されるコ
ンデンサ10は、非常に効果的な保護システムを構成し、
その作動は明瞭である。
According to the invention, the capacitor 10 thus connected to the container RPV and to which it is thus spatially arranged, constitutes a very effective protection system,
Its operation is clear.

【0023】休止即ち“スタンド・バイ”状態では、コ
ンデンサがプール30の水の温度とほぼ等しい温度の液体
で完璧に満たされるまで、バルブV1は閉鎖され、Dか
らコンデンサ10へ流れる蒸気は凝縮する。
In the rest or "standby" state, valve V1 is closed and the vapor flowing from D to condenser 10 condenses until the condenser is completely filled with liquid at a temperature approximately equal to the temperature of the water in pool 30. .

【0024】緊急の状態では、また過剰圧力が検知され
る或いは予期される時、バルブV1は開放され、原子炉
内の自由表面とコンデンサ10内の自由表面との間に存在
する静水頭Hの結果として、10内に収容された液体は容
器RPVの中へ流れ戻る。
In an emergency situation and when overpressure is detected or expected, the valve V1 is opened and the hydrostatic head H existing between the free surface in the reactor and the free surface in the condenser 10 is closed. As a result, the liquid contained in 10 flows back into the container RPV.

【0025】10からの凝縮液のアウトプットは、急速に
冷却され凝縮される、Dから入来する蒸気のために空間
を開け、原子炉内の過剰圧力の効果的な制御及び減少を
具現し、如何なる流体の散逸或いは更なる補充の必要も
止める。
The output of the condensate from 10 opens up space for the incoming steam from D, which is rapidly cooled and condensed, and provides effective control and reduction of excess pressure in the reactor. , Discontinue any fluid dissipation or need for additional replenishment.

【0026】コンデンサ−熱−交換装置10の設計は、図
2乃至8を参照して下記で更に詳細に説明される。
The design of the condenser-heat-exchange device 10 is described in further detail below with reference to FIGS.

【0027】図2に於て、鎖線10で示される熱交換装置
は、壁40によって形成され、第1コンテナ60の境界を構
成するスラブ50の上に配置されるプール30内に漬けられ
る2つの同一のモジュール20(破線で示される)によっ
て構成される。
In FIG. 2, the heat exchanging device, indicated by dashed line 10, is formed by a wall 40 and is submerged in a pool 30 which is placed on a slab 50 which bounds the first container 60. It is constituted by the same module 20 (shown by a broken line).

【0028】続く図3乃至6を参照すると、各熱交換モ
ジュールは、上方のマニホルド100と、垂直方向のパイ
プのアレイ110 と、下方のマニホルド120 とによって構
成される。各マニホルド100 は2枚のカバー200 によっ
て端部で閉鎖され、主蒸気ライン150 に連結される
“X”型分配装置140 から延在している2本のライン13
0によって供給される。このことはそれの周りにモジュ
ールが組織的に配置される垂直方向の対称軸を構成す
る。
With continued reference to FIGS. 3-6, each heat exchange module is comprised of an upper manifold 100, an array of vertical pipes 110, and a lower manifold 120. Each manifold 100 is closed at the ends by two covers 200 and two lines 13 extending from an "X" type distributor 140 connected to a main steam line 150.
Supplied by 0. This constitutes a vertical axis of symmetry about which the modules are systematically arranged.

【0029】主蒸気ライン150 はRPVの蒸気ゾーンと
直接連絡しており、主コンテナ60を形成しているスラブ
50の外側にあるそれの部分は第2の壁160 を有する。
The main steam line 150 is in direct communication with the RPV steam zone and forms a slab forming the main container 60.
Its part, which is outside of 50, has a second wall 160.

【0030】各下方マニホルド120 の排出ライン170 は
スラブ50を通って延在し、コアの丁度上の領域でRPV
に再び連結される主ライン171 で一緒になる。分配装置
140は、対称軸に沿って垂直方向に吸引する蒸気入口
と、対称軸に対して半径方向を指向する複数の出口とを
有する。これらの夫々は、ベンチュリ管のような形の流
れ制限装置180 を有する。マニホルド100 及び120 は
(凝縮液パイプによって必要とされるものを除いて)溶
接無しの単一構造であり、カバー200 のためのフランジ
190 と入口210 及び出口220 の両方とを具備する。図7
を参照すると上方支持体230 はマニホルド100 の軸に垂
直な方向で摺動することができて、その許容可能な動程
232 に非常に精密な制限を有するブロック231 から構成
される。
The exhaust line 170 of each lower manifold 120 extends through the slab 50 and in the region just above the core the RPV.
They will be joined together on the main line 171 which will be reconnected to. Distributor
140 has a steam inlet that draws vertically along the axis of symmetry and a plurality of outlets that are oriented radially with respect to the axis of symmetry. Each of these has a flow restrictor 180 shaped like a Venturi tube. Manifolds 100 and 120 are a single structure with no welds (except those required by condensate pipes) and flanges for cover 200
190 and both inlet 210 and outlet 220. Figure 7
The upper support 230 is capable of sliding in a direction perpendicular to the axis of the manifold 100, and
It consists of a block 231 with a very precise limit to 232.

【0031】図8及び9を参照すると、下方支持システ
ム250 は垂直方向の間隙260 を有するが、マニホルド12
0 に対して直角方向には間隙が無く、外側部分に対して
のみ、マニホルド120 の軸方向に間隙170 を有する。
Referring to FIGS. 8 and 9, lower support system 250 has a vertical gap 260, but manifold 12
There is no gap in the direction at right angles to 0 and only in the outer part there is a gap 170 in the axial direction of the manifold 120.

【0032】隔離コンデンサの作動は下記で要約され
て、本発明の長所及び取組まれて解決された色々な技術
的問題をよりよく指摘する。
The operation of the isolation capacitor is summarized below to better point out the advantages of the present invention and the various technical problems addressed and solved.

【0033】原子炉の正常運転の間、隔離コンデンサ10
は、常に開放している主蒸気ライン150 によってRPV
の蒸気ゾーンと連絡しており、他方で凝縮液排出ライン
170はコンテナ60の内側から閉鎖されている。
Isolation capacitor 10 during normal operation of the reactor.
RPV by main steam line 150, which is always open
Of the condensate drain line on the other hand
170 is closed from the inside of container 60.

【0034】それは低温度でプール30の水の中に浸けら
れているので、構成要素はRPVから来る蒸気を徐々に
凝縮し、凝縮された流体で分配装置140 の高さまで完璧
に満たす。
Since it is submerged in the water of pool 30 at low temperature, the component gradually condenses the vapor coming from the RPV, filling the condensed fluid to the height of distributor 140 perfectly.

【0035】その結果、主蒸気ライン150 、分配装置14
0 、及び供給ライン130 の部分を除いて、全構成要素は
通常はプール水の温度である。
As a result, the main steam line 150, the distributor 14
0, and all parts of the supply line 130 are typically at the temperature of the pool water.

【0036】それ故に、この構成要素が作動していない
状態、即ち“スタンド−バイ”状態ででさえ、この状況
と低温で減圧された装置との間では(第1の回路のそれ
と等しい)圧力差だけでなく、温度の差にも起因するそ
の要素内の応力がある。
Therefore, the pressure (equal to that of the first circuit) between this situation and the cold depressurized device, even when this component is inactive, or "stand-by". There is stress in the element due to not only the difference, but also the difference in temperature.

【0037】正常の運転で、熱に起因する応力は、供給
ラインを十分に可撓性にすることによって最小にされ
る;しかしこの種の解決法はパイプの振動の可能性に関
連した色々な問題を有する。
In normal operation, heat-induced stresses are minimized by making the supply lines sufficiently flexible; however, this type of solution has various problems associated with the potential vibration of pipes. Have a problem.

【0038】本発明によると、最大の熱膨脹は供給ライ
ン130 が規定の変位232 までマニホルド100 に直角方向
に拡がれるようにすることによって吸収される;マニホ
ルドに直角方向の熱交換装置の振動の抑制手段は、一方
では摺動ブロック支持体231の動程を制限することによ
って、他方ではマニホルドの動きを抑制する為と、ライ
ンに十分な剛性を与える為の両方に適している形状の2
本の供給パイプ130 によって形成される。
In accordance with the present invention, maximum thermal expansion is absorbed by allowing the supply line 130 to expand perpendicular to the manifold 100 up to a specified displacement 232. The vibration of the heat exchange device normal to the manifold. The restraining means has a shape suitable for both limiting the movement of the sliding block support 231 on the one hand, and restraining the movement of the manifold on the other hand, and giving sufficient rigidity to the line.
Formed by a book supply pipe 130.

【0039】他方で、主蒸気ライン150 は、プールの水
との直接接触からそれを隔離する二重壁或いはジャケッ
ト160 によって保護されて、プールへの熱放散を制限
し、ライン150 の破損の際に、外部に対してコンテナを
保護するための第2の仕切りを構成する。
On the other hand, the main steam line 150 is protected by a double wall or jacket 160 which isolates it from direct contact with pool water, limiting heat dissipation to the pool and in the event of line 150 failure. In addition, a second partition is provided to protect the container from the outside.

【0040】主蒸気ライン150 の膨脹は、主コンテナ本
体内では許容される。
Expansion of the main steam line 150 is allowed within the main container body.

【0041】本発明の別の重要な態様は、主コンテナの
外側の何等かの破損に対する高度の信頼性及び保護によ
って構成される。事実、既に説明されたように、主蒸気
ライン150 は二重壁160 を有し、安全で確実な単一に鍛
造された分配装置140 に連結される。マニホルドへ向う
供給ラインの上流の分配装置140 内に収容される4つの
流れ制限体180 は、制限体の限定された断面積によって
危機的な流出のレベルに対して構成要素の何等かの部分
での如何なる破損の影響も制限する。しかし、制限体の
下流で破損する可能性は鍛造された溶接無しのマニホル
ドの使用によって最小にされることが強調されなければ
ならない。
Another important aspect of the present invention consists of a high degree of reliability and protection against any damage to the outside of the main container. In fact, as already explained, the main steam line 150 has a double wall 160 and is connected to a safe and secure single forged distributor 140. The four flow restrictors 180 housed in the distributor 140 upstream of the supply line to the manifold are at some part of the component against critical spill levels due to the limited cross sectional area of the restrictors. Limits the effects of any damage of However, it should be emphasized that the possibility of failure downstream of the restrictor is minimized by the use of forged weld-free manifolds.

【0042】タービンに通じている蒸気ライン内のバル
ブの閉鎖の結果隔離コンデンサが、作動することを要求
される状況が、ここで検討されるであろう。
A situation will now be considered in which the isolation condenser is required to operate as a result of the closing of a valve in the steam line leading to the turbine.

【0043】この構成要素は排出ラインの通常閉鎖され
ているバルブを開放することによって作動させられて凝
縮液をすっかり空にし、機械に供給するRPVの蒸気ゾ
ーンと、そこへ凝縮された蒸気が戻ってくるその下方領
域との間に閉回路を作る。
This component is operated by opening the normally closed valve of the discharge line to completely empty the condensate, and to the vapor zone of the RPV that feeds the machine, to which the condensed vapor returns. A closed circuit is created between the area and the area below it.

【0044】この段階の最も重要な態様は、下記の通り
である: 1−低温の凝縮液が非常に短い時間内に高温の飽和状態
の蒸気に置換される時に、構成要素が受ける極端な過渡
的熱的状態; 2−その結果の色々な部分の熱膨脹; 3−蒸気側の圧力降下とコンデンサ側の静水頭との間の
平衡に主に基く、RPVとコンデンサとの間の自然循環
の確立; 本発明によると、第1の態様は、より小さく、より細い
構成要素、それ故に過渡的な熱的状態の影響に対する敏
感度がより低い、の使用を許容するモジュール方式の概
念の使用によって説明される。実際、この概念は熱交換
装置のモジュールを対称な構造にして、別の問題の解決
を単純にする。
The most important aspects of this stage are as follows: 1-Extreme transients experienced by the component when the cold condensate is replaced by the hot saturated vapor in a very short time. -Thermal expansion of the various parts of the result; 3-Establishment of natural circulation between the RPV and the condenser, mainly based on the equilibrium between the pressure drop on the steam side and the hydrostatic head on the condenser side. According to the invention, the first aspect is explained by the use of a modular concept which allows the use of smaller, thinner components and therefore less sensitive to the effects of transient thermal conditions. To be done. In fact, this concept makes the module of the heat exchanger a symmetrical structure, simplifying the solution of another problem.

【0045】熱膨脹に関連する問題は、既に説明された
特別な種類の下方マニホルド120 の支持体と組合わされ
た上方マニホルドの懸架装着によって解決される。事
実、この支持体250 は熱交換用パイプ110 の下方への伸
びと、更に加えて下方マニホルド120 の軸方向の伸びと
を可能にする;振動の抑制は、“スタンド−バイ”と作
動状態の両方で構成要素を支持体と接触し続けさせる間
隙260 及び270 の適切な選択によって得られる。
The problems associated with thermal expansion are solved by the suspension mounting of the upper manifold in combination with the support of the lower manifold 120 of the special type already described. In fact, this support 250 allows the downward extension of the heat exchange pipe 110 and additionally the axial extension of the lower manifold 120; vibration suppression is "stand-by" and in the actuated state. Both are obtained by proper selection of gaps 260 and 270 which keep the component in contact with the support.

【0046】第3の態様については、自然循環が好ま
れ、一方で何等かの破損に対する保護が、流れ制御体の
低圧力降下により自然循環回路に於ける低い総圧力降下
の目的を達成するのを助けるベンチュリ管のような形の
この流れ制御体の使用によって同時に維持される。
For the third aspect, natural circulation is preferred, while protection against any damage achieves the objective of low total pressure drop in the natural circulation circuit due to the low pressure drop of the flow control body. It is maintained at the same time by the use of this flow control body in the shape of a Venturi tube to help.

【0047】本発明によると、その動作寿命の間、非常
に優れた状態を示す“スタンド−バイ”状態に於いて、
及び特に過酷な熱荷重によって特徴付けられる動作状態
に於いての両方で、隔離コンデンサは下記の状況にあ
る: −自然循環を伴う運転を得る、 −応力を最小にする、 −振動の観点から安全である、 −PCの外側の如何なる破損からもシステムを保護す
る。
According to the invention, in its "stand-by" state, which exhibits a very good state during its operating life,
Both, and especially in operating conditions characterized by harsh thermal loads, the isolation capacitors are in the following situations: -obtaining operation with natural circulation, -minimizing stress, -safe in terms of vibration -Protects the system from any damage on the outside of the PC.

【0048】上述の説明は本発明の好ましい実施例に関
するが、明白に、それによって本発明の意図から逸脱す
るすることなしに、説明された構造的な及び詳細な態様
に多くの変形が行われ得る。
While the above description relates to the preferred embodiment of the present invention, it will be apparent that many modifications may be made to the structural and detailed aspects set forth without departing from the spirit of the invention. obtain.

【0049】特に、本発明の熱交換装置を構成するモジ
ュールの数は、記載された色々な要求を満たすために考
えられる他の手段の全ては現状のままで、2から4に変
えることができる。
In particular, the number of modules that make up the heat exchange device of the present invention can be varied from 2 to 4 with all other means conceivable to meet the various demands stated. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の自然循環を伴う蒸気コンデンサを有す
る保護システムを持つ原子炉の機能的線図。
FIG. 1 is a functional diagram of a reactor having a protection system with a steam condenser with natural circulation of the present invention.

【図2】設備内のその場所を示す、本発明の熱交換装置
の垂直方向の断面図。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the heat exchange device of the present invention showing its location in the facility.

【図3】図4の面I−Iで採られた熱交換装置の長手方
向断面図。
3 is a longitudinal cross-sectional view of the heat exchange device taken on the plane I-I of FIG.

【図4】図3の面II−IIで採られた熱交換装置の図。4 is a view of the heat exchange device taken on plane II-II of FIG.

【図5】分配装置と一体構造の流れリミッタを示す、熱
交換装置のための分配装置の、図4の面 III−III で採
られた部分断面図。
5 is a partial cross-sectional view taken along plane III-III of FIG. 4 of a distributor for a heat exchange device showing a flow limiter integral with the distributor.

【図6】熱交換装置の上方マニホルドの、一体のフラン
ジ及び入口を持つその1つの構造を示す、図4の面IV−
IVで採られた長手方向断面図。
FIG. 6 is a view of the upper manifold of the heat exchange device, one structure with integral flange and inlet, one of which is taken on plane IV- of FIG. 4;
Sectional view in the longitudinal direction taken at IV.

【図7】熱交換装置の上方支持システムの図。FIG. 7 is a view of the upper support system of the heat exchange device.

【図8】熱交換装置の下方支持システムを示す図。FIG. 8 is a diagram showing a lower support system of the heat exchange device.

【図9】熱交換装置の下方支持システムを示す、図8の
面V−Vで採られた断面図。
9 is a cross-sectional view taken along plane VV of FIG. 8 showing the lower support system of the heat exchange device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…コンデンサ、30…プール、40,160…壁、50…スラ
ブ、60…第1コンテナ、100,120…マニホルド、 110…
パイプ、 200…カバー、 130,150,170,171…ライン、 1
40…分配装置、 180…流れ制御体、 210…入口、 220…
出口、 230…支持体、 231…ブロック、 232…動程(変
位)、 250…支持システム、260,270 …間隙、A…供給
ライン、D…バイパス、G…発電機、P…ポンプ、S…
凝縮液出口、T…タービン、V…バルブ。
10 ... condenser, 30 ... pool, 40,160 ... wall, 50 ... slab, 60 ... first container, 100,120 ... manifold, 110 ...
Pipe, 200… Cover, 130,150,170,171… Line, 1
40 ... Distributor, 180 ... Flow control body, 210 ... Inlet, 220 ...
Outlet, 230 ... Support, 231 ... Block, 232 ... Travel (displacement), 250 ... Support system, 260,270 ... Gap, A ... Supply line, D ... Bypass, G ... Generator, P ... Pump, S ...
Condensate outlet, T ... turbine, V ... valve.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷却用のプールに漬けられ、高圧で蒸気
を凝縮するための熱交換装置と、蒸気発生機から前記交
換装置へ蒸気を運ぶための通常開放しているラインと、
保護システムの介入によって開放され、通常閉鎖されて
いる、制御される、排出ラインとを具備し、前記交換装
置が複数の交換モジュールを具備することを特徴とする
原子核炉、蒸気プラント、及びそのようなものを保護す
るためのシステムのための、自然循環を伴う蒸気コンデ
ンサ。
1. A heat exchange device submerged in a cooling pool for condensing steam at high pressure; a normally open line for carrying steam from a steam generator to said exchange device;
A nuclear reactor, a steam plant, and a so-called exchange device, comprising a controlled discharge line that is opened and normally closed by the intervention of a protection system, the exchange device comprising a plurality of exchange modules, and the like. A steam condenser with natural circulation for a system to protect natural objects.
【請求項2】 垂直方向の軸に関して対称に配置され、
その夫々が上方のマニホルド、垂直方向のパイプのアレ
イ、及び下方のマニホルドによって形成される複数の同
一の交換モジュールを具備することを特徴とする、高圧
で蒸気を凝縮するために、プールにコンデンサを漬ける
結果として自然循環で作動する原子炉、蒸気プラント、
及びそのようなものを保護するためのシステムのための
熱コンデンサ。
2. Arranged symmetrically about a vertical axis,
A condenser is provided in the pool for condensing the vapor at high pressure, each of which comprises a plurality of identical exchange modules formed by an upper manifold, an array of vertical pipes, and a lower manifold. Reactors, steam plants that operate in natural circulation as a result of soaking,
And thermal capacitors for systems to protect such.
【請求項3】 2つのモジュールがある請求項2のコン
デンサ。
3. The capacitor of claim 2, wherein there are two modules.
【請求項4】 対称の垂直軸上に配置される二重壁のチ
ューブによって構成される主蒸気供給ラインも具備する
請求項1乃至3の何れか1項記載のコンデンサ。
4. The condenser according to claim 1, further comprising a main steam supply line constituted by a double-walled tube arranged on a symmetrical vertical axis.
【請求項5】 凝縮のために供給ラインから各モジュー
ルの上方マニホルドへ受容される蒸気を分配するための
ものであり、対称の垂直軸に関して軸上にある蒸気引入
れダクトと、前記引入れダクトに対して半径方向の複数
の分配ダクトとを有し、単一の鍛造された部品によって
構成される蒸気分配装置も具備する請求項1乃至4の何
れか1項記載のコンデンサ。
5. A vapor inlet duct for distributing vapor received from a supply line to an upper manifold of each module for condensation, on-axis with respect to a symmetrical vertical axis, and said inlet duct. Capacitor according to any one of the preceding claims, also comprising a steam distributor having a plurality of radial distribution ducts with respect to, and constituted by a single forged part.
【請求項6】 分配装置の各半径方向のダクトが流れ制
御装置を有する請求項5の熱コンデンサ。
6. The thermal condenser of claim 5 wherein each radial duct of the distributor has a flow control device.
【請求項7】 流れ制御装置がベンチュリ型のものであ
る請求項6のコンデンサ。
7. The capacitor of claim 6, wherein the flow control device is of the Venturi type.
【請求項8】 各モジュールの上方及び下方のマニホル
ドが、夫々が端部のフランジと少なくとも1つの蒸気入
口或いは1つの凝縮液出口を具備する単一の鍛造された
筒型の部品によって構成される請求項1乃至7の何れか
1項記載のコンデンサ。
8. The upper and lower manifolds of each module are comprised of a single forged tubular piece each having an end flange and at least one vapor inlet or one condensate outlet. The capacitor according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 対称軸に対して予め決められた半径方向
の間隙を持つ各上方マニホルドのための少なくとも1つ
の懸架ブラケットと、夫々は対称軸に沿って垂直方向に
摺動するための間隙と対称軸を横切る方向の予め決めら
れた間隙とを持つ少なくとも1対の抑制手段とを具備す
る、請求項1乃至8の何れか1項記載のコンデンサ。
9. At least one suspension bracket for each upper manifold having a predetermined radial clearance with respect to the axis of symmetry and a clearance for sliding vertically along the axis of symmetry, respectively. 9. A capacitor as claimed in any one of the preceding claims, comprising at least one pair of restraining means having a predetermined gap transverse to the axis of symmetry.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013217738A (en) * 2012-04-06 2013-10-24 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Heat exchanger
JP2013228281A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Toshiba Corp Emergency reactor core cooling system and nuclear reactor facilities provided with the same

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