JPH08105987A - Intermediate heat exchanger device for fast reactor - Google Patents

Intermediate heat exchanger device for fast reactor

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JPH08105987A
JPH08105987A JP6241183A JP24118394A JPH08105987A JP H08105987 A JPH08105987 A JP H08105987A JP 6241183 A JP6241183 A JP 6241183A JP 24118394 A JP24118394 A JP 24118394A JP H08105987 A JPH08105987 A JP H08105987A
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JP
Japan
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heat exchanger
intermediate heat
liquid metal
plate
liquid
Prior art date
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Application number
JP6241183A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Jinbo
雅一 神保
Kimitaka Kimura
公隆 木村
Kenji Ogura
健志 小倉
Hiroshi Hirayama
浩 平山
Shigeki Maruyama
茂樹 丸山
Toru Otsubo
徹 大坪
Kensho Hirata
憲昭 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH08105987A publication Critical patent/JPH08105987A/en
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    • YGENERAL 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

PURPOSE: To restrain a liquid level fluctuation or rippling in an intermediate heat exchanger vessel, prevent the entrainment of cover gases and reduce thermal stress. CONSTITUTION: A division 9 is horizontally laid in an intermediate heat exchanger vessel 7, and an intermediate heat exchanger 8 is erected on the division 9. A flow shroud 14 is provided, so as to enclose the upper section of the intermediate heat exchanger 8 and a barrel 31 is suspended from a cover 12, so as to surround the outer side of the shroud 14. Also, the lower end of the barrel 31 is fitted with a plate 32 directed outside, and a cylinder 33 is erected on the center of the plate 32. In addition, hot leg piping 6 is inserted in the cylinder 33 through the cover 12. The lower side of the division 9 forms a low temperature plenum 10. Furthermore, secondary sodium piping 17 is connected to the upper end of the intermediate heat exchanger 8.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、中間熱交換器容器での
冷却材の変動・波立ちを制御し、ガスの巻き込みを防止
したループ型高速炉用中間熱交換器装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a loop type intermediate heat exchanger device for a fast reactor in which fluctuations and ripples of a coolant in an intermediate heat exchanger container are controlled to prevent gas entrainment.

【0002】[0002]

【従来の技術】ループ型高速炉は、図8に示すように炉
心4および炉心上部構造26を内蔵する原子炉容器1と、
この原子炉容器1内からの液体金属ナトリウム2を流入
する中間熱交換器8を内蔵する中間熱交換器容器7と、
この中間熱交換器容器7と原子炉容器1との間に設けら
れポンプ22を内蔵するポンプ容器21から成り立ってお
り、各々の容器1,21,7は逆U字状配管のホットレグ
配管6,コールドレグ配管24およびミドルレグ配管11に
よって連結されている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 8, a loop type fast reactor comprises a reactor vessel 1 containing a core 4 and a core upper structure 26,
An intermediate heat exchanger container 7 containing an intermediate heat exchanger 8 into which the liquid metal sodium 2 from the reactor container 1 flows,
It is composed of a pump container 21 provided between the intermediate heat exchanger container 7 and the reactor container 1 and containing a pump 22. Each of the containers 1, 21 and 7 is an inverted U-shaped hot-leg pipe 6, They are connected by a cold leg pipe 24 and a middle leg pipe 11.

【0003】また、高速炉の冷却材には液体金属ナトリ
ウム2が使用されており、原子炉容器1内の炉心4はポ
ンプ容器21内のポンプ22によって送り込まれた低温ナト
リウム2bで冷却され、炉心4を冷却して高温になった
ナトリウム2aは、ホットレグ配管6を流れ、中間熱交
換器容器7内に流入し中間熱交換器8で2次系冷却材ナ
トリウムと熱交換したのち、ミドルレグ配管11を流れて
ポンプ容器21内へ流入し、再びポンプ22を介して原子炉
容器1内の炉心4へ送り込まれる。
Liquid metal sodium 2 is used as a coolant for the fast reactor, and the core 4 in the reactor vessel 1 is cooled by the low temperature sodium 2b sent by the pump 22 in the pump vessel 21 to form a core. The sodium 2a that has become hot after cooling 4 flows through the hot leg pipe 6, flows into the intermediate heat exchanger container 7 and exchanges heat with the secondary system sodium in the intermediate heat exchanger 8, and then the middle leg pipe 11 Flows into the pump container 21 and is sent again to the core 4 in the reactor container 1 via the pump 22.

【0004】原子炉容器1内には冷却材である液体金属
ナトリウム2とカバーガス3が収納され、炉心4を配置
している。原子炉容器1は炉心上部プレナム5から逆U
字管のホットレグ配管6により中間熱交換器容器7と連
結されている。
A reactor core 1 contains a liquid metal sodium 2 as a coolant and a cover gas 3, and a reactor core 4 is arranged therein. The reactor vessel 1 is inverted U from the upper core plenum 5.
It is connected to the intermediate heat exchanger container 7 by a hot-leg pipe 6 of a letter tube.

【0005】中間熱交換器容器7は隔壁9で仕切られた
低温プレナム10を有しており、低温プレナム10からポン
プ容器21と逆U字管のミドルレグ配管11により連結され
ている。ポンプ容器21は逆U字管のコールドレグ配管24
を介して原子炉容器1内の炉心下部プレナム25に戻る構
成となっている。
The intermediate heat exchanger container 7 has a low temperature plenum 10 partitioned by a partition wall 9, and is connected from the low temperature plenum 10 to a pump container 21 by an inverted U-shaped middle leg pipe 11. The pump container 21 is an inverted U-shaped cold leg pipe 24
It is configured to return to the lower core plenum 25 in the reactor vessel 1 via the.

【0006】このような高速炉による冷却材の流れは、
コールドレグ配管24を介してポンプ容器21から原子炉容
器1内の炉心下部プレナム25に送り込まれた低温ナトリ
ウム2bが炉心4を冷却する。炉心4を冷却して高温と
なったナトリウム2aは図9から図11の矢印で示したよ
うな流路により炉心上部プレナムからホットレグ配管6
を介して中間熱交換器容器7に流入し、中間熱交換器8
に導かれる。
The coolant flow in such a fast reactor is
The low temperature sodium 2b sent from the pump vessel 21 to the lower core plenum 25 in the reactor vessel 1 via the cold leg pipe 24 cools the core 4. The sodium 2a that has become hot due to cooling of the core 4 flows from the core upper plenum to the hot leg piping 6 through the flow paths shown by the arrows in FIGS. 9 to 11.
Through the intermediate heat exchanger container 7 through the intermediate heat exchanger 8
Be led to.

【0007】中間熱交換器8内に流入した高温ナトリウ
ム2aは図示ていない多数本の伝熱管を通り2次ナトリ
ウムと熱交換して低温ナトリウム2bとなる。この低温
ナトリウム2bはポンプ22により低温プレナム10からミ
ドルレグ配管11を介してポンプ容器21に流入し、コール
ドレグ配管24を介して再び原子炉容器1へと送り込まれ
る。このように炉心4の熱は中間熱交換器8によって2
次ナトリウムへと伝えられる。
The high temperature sodium 2a flowing into the intermediate heat exchanger 8 exchanges heat with secondary sodium through a large number of heat transfer tubes (not shown) to become low temperature sodium 2b. This low-temperature sodium 2b flows from the low-temperature plenum 10 into the pump container 21 via the middle leg pipe 11 by the pump 22, and is fed into the reactor container 1 again via the cold leg pipe 24. In this way, the heat of the core 4 is reduced to 2 by the intermediate heat exchanger 8.
It is transmitted to the next sodium.

【0008】次に、中間熱交換器容器7内での冷却材の
液体金属ナトリウム2の流れを図9および図10により説
明する。図9は(a),(b)は図8における中間熱交
換器容器7を示し、図9(a)は図8に示した隔壁9の
上面から蓋12の下面部分までを示す透視図、図9(b)
は図9(a)の横断面図である。ホットレグ配管(流入
配管)6から中間熱交換器容器7の隔壁9の上部に流入
した高温ナトリウム2aは図10から図11に示したように
フローシュラウド14と中間熱交換器8の隙間を通り流入
窓13から中間熱交換器8の内部へ流入する。
Next, the flow of the liquid sodium sodium 2 as a coolant in the intermediate heat exchanger container 7 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. 9A and 9B show the intermediate heat exchanger container 7 in FIG. 8, and FIG. 9A is a perspective view showing from the upper surface of the partition wall 9 shown in FIG. 8 to the lower surface portion of the lid 12, Figure 9 (b)
FIG. 9 is a transverse sectional view of FIG. The hot sodium 2a flowing into the upper part of the partition wall 9 of the intermediate heat exchanger container 7 from the hot leg pipe (inflow pipe) 6 flows through the gap between the flow shroud 14 and the intermediate heat exchanger 8 as shown in FIGS. 10 to 11. It flows into the intermediate heat exchanger 8 through the window 13.

【0009】中間熱交換器8の内部で2次ナトリウム配
管17から流入する低温の2次ナトリウムと熱交換したの
ち、低温となった低温ナトリウム2bは中間熱交換器8
の下部から低温プレナム10に流出し、この低温プレナム
10からポンプ容器21へ流出される流路系をだどる。
After the heat exchange with the low temperature secondary sodium flowing from the secondary sodium pipe 17 inside the intermediate heat exchanger 8, the low temperature sodium 2b which has become low temperature is the intermediate heat exchanger 8
From the bottom of the low temperature plenum 10
Follow the flow path system from 10 to the pump container 21.

【0010】ホットレグ配管6から流出した液体金属ナ
トリウム2は図9(a)から明らかなように隔壁9上面
に衝突した後、大略してそのまま中間熱交換器8に沿っ
て隔壁9上面上を流れ、急に立ち上がって液面に向かう
上昇流となる流れf1と、コールドトラップ20あるいは
ミドルレグ配管11と中間熱交換器容器7の壁面との狭い
ギャップ間を大きな流速で立ち上がりつつすり抜け、液
面に到達する流れf2とに分かれる。
The liquid metal sodium 2 flowing out from the hot leg pipe 6 collides with the upper surface of the partition wall 9 as is clear from FIG. 9 (a), and then flows roughly along the intermediate heat exchanger 8 on the upper surface of the partition wall 9. The flow f1 that suddenly rises and becomes an upward flow toward the liquid level, passes through the narrow gap between the cold trap 20 or the middle leg pipe 11 and the wall surface of the intermediate heat exchanger container 7 while rising at a high flow rate and reaches the liquid level. Flow f2.

【0011】両者は液面付近で相対する水平成分の流れ
となり、衝突して下降流f3を形成する。このような複
雑な流れを形成しながら、液体金属ナトリウム2はフロ
ーシュラウド14と中間熱交換器8とのギャップに流入す
る。
Both of them form a flow of opposing horizontal components near the liquid surface and collide with each other to form a downward flow f3. While forming such a complicated flow, the liquid metal sodium 2 flows into the gap between the flow shroud 14 and the intermediate heat exchanger 8.

【0012】上記のような流動状況によって液面の揺動
が引き起こされる。図10に示したように相対する水平成
分の流れは液面を乱し、その衝突時(あるいは淀みとの
衝突でも)渦を形成し易く、また、下降流f3が生じた
際には形成された渦からガスを巻き込み易くする恐れが
ある。
The flow condition as described above causes the fluctuation of the liquid surface. As shown in FIG. 10, the flows of the opposing horizontal components disturb the liquid surface and easily form vortices at the time of the collision (or even at the collision with the stagnation), and are formed when the downward flow f3 occurs. There is a risk that gas will be easily entrained from the vortex.

【0013】同時に、コールドラップ20あるいはミドル
レグ配管11と中間熱交換器容器壁面21との狭いギャップ
間をすり抜ける流れf2は液面に噴流として現れ、もぐ
り込みを生じさせ易くしており、ここからもガスの巻き
込みが発生しやすくなっている。
At the same time, the flow f2 passing through the narrow gap between the cold lap 20 or the middle leg pipe 11 and the wall surface 21 of the intermediate heat exchanger container appears as a jet flow on the liquid surface, which makes it easy to get entangled. Gas entrapment is likely to occur.

【0014】中間熱交換器8で巻き込まれたガスはポン
プ容器21を通って原子炉容器1に循環し炉心下部プレナ
ム25により炉心4へ運ばれる。炉心4にガスが入り込む
と、冷却材と同時に中性子の減速材でもある液体金属ナ
トリウム2がガスの部分だけ局所的になくなるため、原
子炉の反応度が変化する。
The gas entrained in the intermediate heat exchanger 8 circulates through the pump vessel 21 to the reactor vessel 1 and is carried to the reactor core 4 by the lower core plenum 25. When the gas enters the core 4, the liquid metal sodium 2 which is also a neutron moderator at the same time as the coolant is locally eliminated only in the gas portion, so that the reactivity of the reactor changes.

【0015】一般に、高速炉の炉心4はガスのような空
隙が冷却材中に生じると反応が激しくなる性質を有して
おり、その場合は原子炉を停止しなければならず運転を
中断せざるを得ない。さらに、ガスの進入量が多い等の
条件が重なったり、万一原子炉の停止が行われなければ
原子炉の暴走へ発展する可能性を有しており、原子炉の
安全性の課題となる。
Generally, the core 4 of a fast reactor has a property that the reaction becomes violent when a void such as a gas is generated in the coolant. In that case, the reactor must be stopped and the operation must be interrupted. I have no choice. Furthermore, if conditions such as a large amount of gas intrusion are present, or if the reactor is not shut down, there is a possibility that it will develop into a runaway reactor, which poses a safety issue for the reactor. .

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】そこで、中間熱交換器
容器7内でガスを巻き込まないようにするため、図11に
示すように運転中液位15より下側にガスを巻き込むこと
を防止する板を設置することが考えられている。このよ
うにした場合、液面からガスの巻き込みは防止できる
が、停止時に板の上下に温度差がついたままの状態が長
く続き、中間熱交換器容器およびフローシュラウド,コ
ールドラップ等に軸方向の温度差により熱応力が発生
し、機器の構造健全性を損なう恐れがある。
Therefore, in order to prevent the gas from being trapped in the intermediate heat exchanger container 7, it is possible to prevent the gas from being trapped below the liquid level 15 during operation as shown in FIG. It is considered to install a board. In this case, gas entrainment from the liquid surface can be prevented, but the temperature difference between the top and bottom of the plate remains long when stopped, and the axial direction of the intermediate heat exchanger container, flow shroud, cold wrap, etc. The temperature difference may cause thermal stress, which may impair the structural integrity of the device.

【0017】この現象をもう少し詳しく説明する。ま
ず、運転中は隔壁9により上面の部分は熱伝導により高
温ナトリウム2aとほぼ等しい温度になっている。原子
炉が運転を停止した場合、まずポンプの出力を低下し流
量を少なくする。
This phenomenon will be described in more detail. First, during operation, the temperature of the upper surface portion is almost equal to that of the high temperature sodium 2a due to heat conduction due to the partition wall 9. When the reactor is shut down, the output of the pump is first reduced to reduce the flow rate.

【0018】これは、原子炉が停止しても燃料からの崩
壊熱が完全に出なくなるわけではないため、これを除熱
する冷却材を流す必要があるためであり、崩壊熱を除去
しながらメンテナンス等のために系の温度を下げていく
ものである。
This is because the decay heat from the fuel is not completely released even when the reactor is shut down, and it is necessary to flow a coolant for removing the decay heat. The system temperature is lowered for maintenance and so on.

【0019】ポンプの出力が小さくなり、冷却材の流量
が減少すると系の圧量損失が減少するため、まず、中間
熱交換器容器7内の液位が上昇する。その後、中間熱交
換器8で冷却された液体金属ナトリウム2は原子炉1の
炉心4を通って再び中間熱交換器容器7内へ戻ってく
る。
When the output of the pump is reduced and the flow rate of the coolant is reduced, the pressure loss of the system is reduced. Therefore, first, the liquid level in the intermediate heat exchanger container 7 rises. After that, the liquid metal sodium 2 cooled in the intermediate heat exchanger 8 passes through the core 4 of the nuclear reactor 1 and returns again into the intermediate heat exchanger container 7.

【0020】このとき、液体金属ナトリウム2は炉心の
発熱が小さくなっているため、低温ナトリウム2bとな
って戻ってくる。そのため、中間熱交換器容器7の隔壁
9の上部の高温ナトリウムは下側から徐々に低温になっ
ていく。
At this time, since the liquid metal sodium 2 has a small heat generation in the core, it returns as low temperature sodium 2b. Therefore, the high temperature sodium in the upper portion of the partition wall 9 of the intermediate heat exchanger container 7 gradually becomes lower in temperature from the lower side.

【0021】ところで、図11に示したように中間熱交換
器容器7内に水平方向に区画する板32を設けた場合、ホ
ットレグ配管6から流入する低温になったナトリウムは
板32が障害となり板32の上面のナトリウムと混合しにく
いため、板32の上面の混ざることなくフローシュラウド
14と中間熱交換器8の間から流入窓13に入り、中間熱交
換器8,下部の低温プレナム10,ミドルレグ配管11を通
過してポンプ容器21へ流出してしまう。なお、図中符号
15は運転時液位を示し、16は停止時液位を示している。
By the way, as shown in FIG. 11, when a plate 32 for partitioning in the horizontal direction is provided in the intermediate heat exchanger container 7, the low temperature sodium flowing in from the hot leg pipe 6 interferes with the plate 32. Since it is difficult to mix with sodium on the upper surface of 32, the flow shroud does not mix on the upper surface of plate 32.
It enters the inflow window 13 from between 14 and the intermediate heat exchanger 8, passes through the intermediate heat exchanger 8, the lower temperature plenum 10, and the middle leg pipe 11 and flows out to the pump container 21. In addition, the code in the figure
15 indicates the liquid level during operation, and 16 indicates the liquid level during stop.

【0022】そのため、熱伝導により除熱されるまで板
32の上部が高温で下部が低温という温度状態になる。こ
のような冷却液体金属ナトリウムの温度分布に従い中間
熱交換器容器7等は板32の上下の部分で軸方向に急峻な
温度勾配が形成されることになり、それにより大きな熱
応力が発生することになる。
Therefore, the plate is removed until it is removed by heat conduction.
The upper part of 32 becomes hot and the lower part becomes cold. According to such a temperature distribution of the cooling liquid metal sodium, a steep temperature gradient is formed in the axial direction in the upper and lower portions of the plate 32 of the intermediate heat exchanger container 7 and the like, which causes a large thermal stress. become.

【0023】しかしながら、この対策として板32に単に
孔を形成した場合、孔が小さければそこでの圧力損失が
大きく、また、上下の冷却材混合を進める力が働かない
ため混合は促進されない課題がある。
However, in the case where holes are simply formed in the plate 32 as a countermeasure against this, if the holes are small, the pressure loss there is large, and the force for advancing the upper and lower coolants does not work, so that the mixing is not promoted. .

【0024】また、孔を大きく形成した場合には、停止
時の板32の上下の混合は促進されるが運転中の冷却材の
上昇流が孔を通して液面まで影響を及ぼし、本来の目的
である液面の揺動を制御しガスの巻き込みを防止する効
果が発揮できないという課題がある。
Further, when the holes are formed large, the mixing of the upper and lower sides of the plate 32 at the time of stop is promoted, but the upward flow of the coolant during operation affects the liquid level through the holes, and for the original purpose. There is a problem that the effect of controlling the fluctuation of a certain liquid surface and preventing the entrainment of gas cannot be exhibited.

【0025】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、以上述べた流動状況を制御し、中間熱交換器
容器内での液面変動や波立ちを抑制し、カバーガスの巻
き込みを防止することと同時に、ガス巻き込み防止する
構造により生じる熱応力を低減することにより、炉心で
の反応度異常の防止とナトリウム液面に接している中間
熱交換器容器に対して生じる熱応力を低減を両立し、炉
心および構造材の健全性を確保し、信頼性の高いループ
系高速炉用中間熱交換器装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and controls the above-mentioned flow condition, suppresses the liquid level fluctuation and ripple in the intermediate heat exchanger container, and prevents the entrainment of the cover gas. At the same time, by reducing the thermal stress generated by the structure that prevents gas entrapment, it is possible to prevent abnormal reactivity in the core and reduce the thermal stress that occurs in the intermediate heat exchanger container that is in contact with the sodium liquid surface. The object of the present invention is to provide a highly reliable intermediate heat exchanger device for a loop type fast reactor which is compatible with the integrity of the core and structural materials.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明は原子炉で加熱さ
れた液体金属を内包する容器と、この容器の蓋と、前記
原子炉から液体金属が流入する流入配管と、液体金属を
流出する流出配管と、前記容器内の液体金属と外部の液
体金属の間で熱交換をする中間熱交換器と、この中間熱
交換器以外に液体金属液面を貫通して配置される機器
と、前記中間熱交換器を囲んで前記蓋から吊り下げられ
通常運転時の液体金属液位より上方でかつ停止時の液体
金属液位より下方に孔を有する胴と、この胴の下部で液
体金属中に取り付けられ前記液体金属の流入配管,流出
配管,中間熱交換器およびその他の液面貫通機器が貫通
する水平方向に設けられた板と、この板の配管および機
器貫通部に配管および機器を囲み運転中は上部が液体金
属上面に突出し、停止時は上部が液体金属中に入るよう
に取り付けられた筒体からなることを特徴とする。
According to the present invention, a container containing liquid metal heated in a nuclear reactor, a lid of the container, an inflow pipe for inflowing the liquid metal from the reactor, and an outflow of the liquid metal are provided. Outflow piping, an intermediate heat exchanger for exchanging heat between the liquid metal in the container and an external liquid metal, a device arranged to penetrate the liquid metal liquid surface other than the intermediate heat exchanger, and A cylinder that surrounds the intermediate heat exchanger and is hung from the lid and has a hole above the liquid metal liquid level during normal operation and below the liquid metal liquid level during stoppage, and below the cylinder in the liquid metal. A plate installed in the horizontal direction through which the liquid metal inflow pipe, the outflow pipe, the intermediate heat exchanger and other liquid level penetrating devices penetrate, and the pipe and the device penetrating portion of the plate to enclose the pipe and the devices in operation. Inside, the upper part projects above the liquid metal, When is characterized by comprising a cylindrical body mounted to the upper portion enters the liquid metal during.

【0027】また、本発明は前記胴または前記筒体の両
方または通常運転時の液体金属液位より上方でかつ停止
時の液体金属ナトリウムの液位より下方に孔を有するこ
とを特徴とし、本発明は前記筒体の代わりに板に上下の
冷却材が連通する連通孔を有することを特徴とする。さ
らに、前記胴または筒体に設けられた孔が軸方向に大き
さの異なる孔を並べたものであることを特徴とし、前記
板の上面に無孔または多孔の垂直板を取り付けることを
特徴とする。
Further, the present invention is characterized by having holes in both of the cylinder or the cylinder or above the liquid metal level during normal operation and below the liquid metal sodium level during stoppage. The invention is characterized in that, instead of the cylindrical body, the plate has a communication hole through which upper and lower coolants communicate with each other. Furthermore, the hole provided in the body or the cylinder is characterized by arranging holes of different sizes in the axial direction, and a non-perforated or porous vertical plate is attached to the upper surface of the plate. To do.

【0028】[0028]

【作用】本発明においては、原子炉運転時には液体金属
ナトリウム中に設置された板により、流入配管から流入
する高温ナトリウムに起因する液面の揺動が抑制され
る。また、板の貫通部から立設する胴と筒体により、中
間熱交換器と胴の環状隙間ならびに配管および機器と筒
体の間の環状隙間では圧力損失が大きくなるため液面か
らのカバーガスの巻き込みが抑制される。
According to the present invention, during the operation of the reactor, the plate installed in the liquid metal sodium suppresses the fluctuation of the liquid surface due to the high temperature sodium flowing from the inflow pipe. Also, due to the cylinder and the cylinder standing upright from the penetrating part of the plate, the pressure loss becomes large in the annular gap between the intermediate heat exchanger and the cylinder and the annular gap between the pipe and the device and the cylinder, so that the cover gas from the liquid surface Is suppressed.

【0029】一方、原子炉停止時には低温ナトリウムが
流入配管から流入し、中間熱交換器の上部の外周部に設
置されるフローシュラウドの内側を通って流入窓から中
間熱交換器へ流入する。従って、中間熱交換器の外面す
なわちフローシュラウドの外面は低温になり、フローシ
ュラウドの外面の胴との間の環状隙間のナトリウムは冷
却される。
On the other hand, when the reactor is shut down, low temperature sodium flows in from the inflow pipe, passes through the inside of the flow shroud installed on the outer periphery of the upper part of the intermediate heat exchanger, and flows into the intermediate heat exchanger from the inflow window. Therefore, the outer surface of the intermediate heat exchanger, that is, the outer surface of the flow shroud becomes cool, and the sodium in the annular gap between the outer surface of the flow shroud and the shell is cooled.

【0030】冷却されたナトリウムは比重が大きくなる
ため下方に流れる。このとき、胴の上部は板の上部と接
続しているため、板の上部で胴の外側から高温ナトリウ
ムが流入し、この高温ナトリウムがまた冷却される。
Since the cooled sodium has a large specific gravity, it flows downward. At this time, since the upper part of the cylinder is connected to the upper part of the plate, hot sodium flows in from the outside of the cylinder at the upper part of the plate, and the hot sodium is cooled again.

【0031】一方、板の上部の高温ナトリウムが胴の内
側に流入すると、筒体と配管および機器との間の隙間か
らナトリウムが板の上方へ流入する。すなわち、フロー
シュラウドでの冷却を駆動力とする自然循環流により、
板上部のナトリウムを胴と中間熱交換器の間から流出さ
せ、板の下部のナトリウムと交換することにより、板の
上下のナトリウムの混合を促進する。
On the other hand, when the hot sodium at the upper part of the plate flows into the inside of the case, sodium flows into the upper part of the plate through the gap between the tubular body and the pipes and equipment. That is, due to the natural circulation flow driven by cooling in the flow shroud,
The sodium at the top of the plate is drained from between the shell and the intermediate heat exchanger and exchanged with the sodium at the bottom of the plate to promote mixing of the sodium above and below the plate.

【0032】また、筒体と配管および機器の間の隙間の
代わりに、板に液面揺動およびガス巻き込みに影響のな
い圧力損失の大きい小孔を設けることによっても、同様
の自然循環ループを構成することができる。さらに、板
の上部に鉛直板を設置することにより地震時に発生する
液面の揺動を抑制することができる。
Further, instead of the clearance between the cylindrical body and the piping and equipment, a similar natural circulation loop can be provided by providing the plate with a small hole with a large pressure loss that does not affect the liquid level fluctuation and gas entrainment. Can be configured. Furthermore, by installing a vertical plate on the upper part of the plate, it is possible to suppress the fluctuation of the liquid surface that occurs during an earthquake.

【0033】[0033]

【実施例】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の実
施例について図面を参照して説明する。図1は、本発明
の第1の実施例として請求項1の発明を示すもので、中
間熱交換器容器7の縦断面図を示したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the invention of claim 1 as a first embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view of an intermediate heat exchanger container 7.

【0034】本実施例は中間熱交換器容器7と、この中
間熱交換器容器7の蓋12と、この蓋12を貫通した原子炉
から液体金属ナトリウムが流入するホットレグ配管6
と、液体金属ナトリウムを流出する流出配管(図示せ
ず)と、前記容器7内の液体金属ナトリウムと外部の液
体金属ナトリウムの間で熱交換をする中間熱交換器8
と、この中間熱交換器8以外に液体金属ナトリウムの液
面を貫通して配置される機器と、中間熱交換器8を囲ん
で蓋12から吊り下げられ通常運転時の液体金属ナトリウ
ムの液位15より上方でかつ停止時の液体金属ナトリウム
の液位より下方に孔34を有する胴31と、この胴31の下部
で液体金属中に取り付けられホットレグ配管6,流出配
管,中間熱交換器8およびその他の液面貫通機器が貫通
する水平方向に設けられた板32と、この板32の配管およ
び機器貫通部に配管および機器を囲み運転中は上部が液
体金属ナトリウムの上面に突出し停止時は上部が液体金
属中に入るように取り付けられた筒体33から構成され
る。
In this embodiment, the intermediate heat exchanger container 7, the lid 12 of the intermediate heat exchanger container 7, and the hot leg pipe 6 into which liquid metal sodium flows from the reactor which penetrates the lid 12
An outflow pipe (not shown) for outflowing the liquid metal sodium, and an intermediate heat exchanger 8 for exchanging heat between the liquid metal sodium in the container 7 and the external liquid metal sodium.
In addition to the intermediate heat exchanger 8, a device arranged to penetrate through the liquid surface of the liquid metal sodium, and a liquid level of the liquid metal sodium during normal operation suspended from the lid 12 surrounding the intermediate heat exchanger 8. A cylinder 31 having a hole 34 above 15 and below the liquid level of liquid metal sodium at the time of stop, and a hot leg pipe 6, an outflow pipe, an intermediate heat exchanger 8 mounted in the liquid metal at a lower portion of the cylinder 31 and A plate 32 provided in the horizontal direction through which other liquid level penetrating equipment penetrates, and the pipe and equipment penetrating part of this plate 32 surround the piping and equipment, and the upper part projects above the upper surface of the liquid metal sodium during operation, and the upper part when stopped Is composed of a cylindrical body 33 mounted so as to enter the liquid metal.

【0035】つぎに上記第1の実施例の作用を説明す
る。ホットレグ配管(流入配管)6から中間熱交換器容
器7の隔壁9の上部に流入した高温ナトリウム2aはフ
ローシュラウド14と中間熱交換器8の隙間を通り流入窓
13から中間熱交換器8の内部へ流入する。
Next, the operation of the first embodiment will be described. The hot sodium 2a flowing into the upper part of the partition wall 9 of the intermediate heat exchanger container 7 from the hot leg pipe (inflow pipe) 6 passes through the gap between the flow shroud 14 and the intermediate heat exchanger 8 and the inflow window.
It flows from 13 into the intermediate heat exchanger 8.

【0036】中間熱交換器8の内部で2次ナトリウム配
管17から流入する低温の2次ナトリウムと熱交換したの
ち、低温となったナトリウム2bは中間熱交換器8の下
部から低温プレナム10に流出し、ここから図8に示した
ポンプ容器21へ流出される流れとなる。
After heat exchange with the low temperature secondary sodium flowing from the secondary sodium pipe 17 inside the intermediate heat exchanger 8, the low temperature sodium 2b flows out from the lower portion of the intermediate heat exchanger 8 to the low temperature plenum 10. Then, the flow is discharged from here to the pump container 21 shown in FIG.

【0037】ホットレグ配管6から流出したナトリウム
2aは隔壁9の上面に衝突した後、大略してそのまま中
間熱交換器8に沿って隔壁9上面上を流れ、急に立ち上
がって液面に向かう上昇流となる流れと、図9に示した
コールドトラップ20あるいはミドルレグ配管11と中間熱
交換器容器7の壁面との狭いギャップ間を大きな流速で
立ち上がりつつすり抜け、液面に到達すると流れとに分
かれ、両者は板32の下面付近で相対する水平成分の流れ
となり、衝突して下降流を形成するが、液面との影響は
ないため液面の揺動,ガスの巻き込みは抑制される。
The sodium 2a flowing out from the hot leg pipe 6 collides with the upper surface of the partition wall 9 and then flows on the upper surface of the partition wall 9 along the intermediate heat exchanger 8 as it is and rises suddenly toward the liquid surface. And the cold trap 20 or middle leg pipe 11 shown in FIG. 9 and a narrow gap between the wall surface of the intermediate heat exchanger container 7 while passing through while rising at a high flow rate and reaching the liquid level, the flow is divided into both. Becomes a flow of opposing horizontal components near the lower surface of the plate 32 and collides with each other to form a downward flow. However, since there is no influence on the liquid surface, fluctuations in the liquid surface and gas entrainment are suppressed.

【0038】また、板32の貫通部から立設した胴31と筒
体33により、フローシュラウド14と胴31の環状隙間なら
びにホットレグ配管6と筒体33の間の環状隙間では胴31
および筒体33がない場合の単純な隙間構造の場合より圧
力損失が大きくなるため、液面からのカバーガス3の巻
き込みが抑制される。
Further, due to the body 31 and the tubular body 33 which are erected from the penetrating portion of the plate 32, the body 31 is provided in the annular gap between the flow shroud 14 and the barrel 31 and the annular gap between the hot leg pipe 6 and the tubular body 33.
Further, since the pressure loss becomes larger than that in the case of the simple gap structure without the cylindrical body 33, the entrapment of the cover gas 3 from the liquid surface is suppressed.

【0039】一方、原子炉停止時には低温のナトリウム
が流入配管6から流入し中間熱交換器8の最外周部に設
置されるフローシュラウド14の内側を通って中間熱交換
器8へ流入する。従って、中間熱交換器8の外面、すな
わちフローシュラウド14の外面は低温になり、フローシ
ュラウド14の外側の胴31との間の環状隙間のナトリウム
は冷却される。
On the other hand, when the reactor is stopped, low-temperature sodium flows from the inflow pipe 6 into the intermediate heat exchanger 8 through the inside of the flow shroud 14 installed at the outermost peripheral portion of the intermediate heat exchanger 8. Therefore, the outer surface of the intermediate heat exchanger 8, that is, the outer surface of the flow shroud 14 becomes cold, and the sodium in the annular gap between the flow shroud 14 and the outer shell 31 is cooled.

【0040】冷却されたナトリウムは比重が大きくなる
ため下方に流れる。このとき、胴31の上部に設置した孔
34は液面より下側になり、板32の上部とつながっている
ため孔34から高温ナトリウムが胴31の内側に流入し、こ
れがまた冷却される。一方、板32の上部の高温ナトリウ
ムが胴31の内側に流入すると、筒体33と配管および機器
との間の隙間よりナトリウムが板32の上方へ流入する。
The cooled sodium has a large specific gravity and flows downward. At this time, the hole installed on the upper part of the body 31
Since 34 is below the liquid level and is connected to the upper part of the plate 32, high temperature sodium flows into the inside of the barrel 31 through the hole 34 and is cooled again. On the other hand, when the high temperature sodium in the upper part of the plate 32 flows into the inside of the case 31, the sodium flows into the upper part of the plate 32 from the gap between the tubular body 33 and the pipes and equipment.

【0041】すなわち、フローシュラウド14での冷却を
駆動力とする自然循環流により、板32の上部のナトリウ
ムを胴31と中間熱交換器の間から流出させ、板32の下部
のナトリウムと交換することにより、板32のナトリウム
の混合が促進される。
That is, the sodium in the upper part of the plate 32 is caused to flow out between the shell 31 and the intermediate heat exchanger by the natural circulation flow driven by the cooling in the flow shroud 14 and is exchanged with the sodium in the lower part of the plate 32. This promotes the mixing of sodium in the plate 32.

【0042】上記により、運転時には液面の揺動,ガス
の巻き込みを防止し、かつ、停止時には液体ナトリウム
の上下温度差を小さくして機器に発生する熱応力を低減
することができる。
As described above, it is possible to prevent the fluctuation of the liquid surface and the entrainment of gas at the time of operation, and to reduce the temperature difference between the upper and lower sides of the liquid sodium at the time of stop to reduce the thermal stress generated in the equipment.

【0043】つぎに、第2の実施例として図2により請
求項2の発明を説明する。第1の実施例では板32を蓋12
の下面から胴31を介して接続した吊り下げ支持構造であ
ったが、第2の実施例はロッド36を使用して、このロッ
ド36により蓋12と板32とを接続して胴31および筒体33を
支持する構成としたもので、その他の構造は第1の実施
例と同様である。
Next, as a second embodiment, the invention of claim 2 will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the plate 32 is covered with the lid 12.
Although the suspension support structure is connected from the lower surface of the body via the body 31, the second embodiment uses the rod 36 to connect the lid 12 and the plate 32 with the rod 36 and the body 31 and the cylinder. The structure is designed to support the body 33, and the other structure is the same as that of the first embodiment.

【0044】本実施例によれば、胴31も筒体33と同様に
運転中は上部が液体金属上面に突出し停止時は上部が液
体金属ナトリウム中に入るような構造とすることができ
る。なお、本実施例の作用効果は、第1の実施例とほぼ
同様であるが、板32を多数の点で支持することが可能と
なるため、板32の上下の剛性を向上させることが可能で
ある。
According to this embodiment, similarly to the cylinder 33, the body 31 may have a structure in which the upper part projects to the upper surface of the liquid metal during operation and the upper part enters the liquid metal sodium when stopped. The operation and effect of this embodiment are almost the same as those of the first embodiment, but since the plate 32 can be supported at a number of points, it is possible to improve the vertical rigidity of the plate 32. Is.

【0045】つぎに、第3の実施例として図3により請
求項3の発明を説明する。本実施例は、第2の実施例に
おける胴31および筒体33の上端を停止時も液体金属液面
の上方に突出させ、その代わりに運転中の液位15より上
方で停止時の液位より下方に孔34を設ける構成としたも
のである。
Next, the invention of claim 3 will be described with reference to FIG. 3 as a third embodiment. In this embodiment, the upper ends of the body 31 and the cylinder 33 in the second embodiment are made to project above the liquid metal liquid level even when stopped, and instead, the liquid level when stopped is above the liquid level 15 during operation. The hole 34 is provided below.

【0046】本実施例の作用および効果は第2の実施例
と同様であるが、孔34により流量を制御することが容易
になるという特徴を有する。また、胴31に孔34を設ける
場合と筒体33に孔34を設ける場合は、それぞれ組み合わ
せて利用することが可能である。
The operation and effect of this embodiment are similar to those of the second embodiment, but have the feature that the flow rate can be easily controlled by the holes 34. Further, in the case of providing the hole 34 in the body 31 and in the case of providing the hole 34 in the cylindrical body 33, it is possible to use them in combination.

【0047】つぎに、第4の実施例として図4により請
求項5の発明を説明する。本実施例は、第1の実施例に
おける筒体33を除去して、板32の下方から上方へのナト
リウムの流路として板32に複数の連通孔35を設けたもの
である。この連通孔35は運転中の中間熱交換器容器7の
上昇流やフローシュラウド14の下部からのナトリウムの
吸い込みに対して十分圧力損失が大きくなるように設定
し、液面での揺動やガスの巻き込みを引き起こさない面
積とする。
Next, the invention of claim 5 will be described with reference to FIG. 4 as a fourth embodiment. In this embodiment, the cylindrical body 33 in the first embodiment is removed, and a plurality of communication holes 35 are provided in the plate 32 as a sodium flow path from below the plate 32 to above. This communication hole 35 is set so that the pressure loss is sufficiently large with respect to the upward flow of the intermediate heat exchanger container 7 during operation and the suction of sodium from the lower part of the flow shroud 14, thereby causing fluctuations in the liquid surface and gas. The area shall not cause the entrainment of

【0048】これによる作用は、停止時の板32上面への
ナトリウムの流入が連通口35からとなる点が異なるだけ
で、その他の作用ならびに効果は第1の実施例と同様に
なる。本実施例では、胴31に孔34を有する第1の実施例
と組み合わせたものであるが、蓋12からの支持のロッド
36を有し、胴31に孔34を設けない第2の実施例との組み
合わせでも同様である。
The operation is the same as that of the first embodiment except that the sodium inflow to the upper surface of the plate 32 at the time of stop is from the communication port 35. This embodiment is combined with the first embodiment having the hole 34 in the body 31, but a rod for supporting from the lid 12 is used.
The same applies to the combination with the second embodiment which has 36 and does not have the hole 34 in the body 31.

【0049】つぎに、第5の実施例として図5(a),
(b)により請求項6の発明を説明する。なお、図5
(a)は本実施例の全体構成を示し、図5(b)は図5
(a)中の小円形で示す部分を拡大して示したものであ
る。
Next, as a fifth embodiment, as shown in FIG.
The invention of claim 6 will be described with reference to FIG. Note that FIG.
5A shows the overall configuration of this embodiment, and FIG.
It is an enlarged view of a small circle portion in (a).

【0050】本実施例は、図5(b)に拡大して示した
ように、第1の実施例における胴31の孔34を複数の孔34
a,34b,34cとして軸方向に面積を変え、複数個軸方
向に配置したものである。本実施例の作用および効果は
第1の実施例と同様であるが、停止時の液位上昇が緩や
かまたは段階的である場合等において、より適切な自然
循環流量の制御が可能となる特徴を有する。
In this embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 5B, the holes 34 of the body 31 in the first embodiment are replaced by a plurality of holes 34.
The areas a, 34b, and 34c are changed in the axial direction, and a plurality of them are arranged in the axial direction. The operation and effect of this embodiment are the same as those of the first embodiment, but a characteristic that enables more appropriate control of the natural circulation flow rate when the liquid level rise at the time of stop is gradual or stepwise is provided. Have.

【0051】本実施例は、第1の実施例と組み合わせた
ものであるが、その他の実施例の胴の孔34および筒体33
の孔34との組み合わせでも同様である。
This embodiment is a combination of the first embodiment, but the holes 34 and the cylindrical body 33 of the barrel of the other embodiments are combined.
The same applies to the combination with the holes 34 of FIG.

【0052】つぎに、第6の実施例として図6により請
求項7の発明を説明する。本実施例は、図6に示したよ
うに中間熱交換器容器7の内面に振れ止め37を設け、こ
の振れ止め37を水平方向に設けた板32の外周部と嵌合し
てなることにある。なお、その他の部分は図1に示した
第1の実施例と同様である。
Next, a sixth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 6, a steady rest 37 is provided on the inner surface of the intermediate heat exchanger container 7, and the steady rest 37 is fitted to the outer peripheral portion of a plate 32 provided horizontally. is there. The other parts are similar to those of the first embodiment shown in FIG.

【0053】本実施例によれば液面の揺動およびガスの
巻き込みに対する作用および効果は第1の実施例と同様
であるが、中間熱交換器容器7の製作公差や板32の外周
部の製作公差を緩やかにすることが可能であり、製作お
よび組立が容易であり、かつ、第1の実施例の中間熱交
換器容器7と板32を精度よく組み立てた場合と同様の液
面揺動,ガス巻き込み防止に対する性能と耐震性能を発
揮できる。本実施例は、第1の実施例と組み合わせたも
のであるが、その他の実施例との組み合わせでも同様に
実施することができる。
According to this embodiment, the action and effect on the fluctuation of the liquid surface and the entrainment of gas are the same as those in the first embodiment, but the manufacturing tolerance of the intermediate heat exchanger container 7 and the outer peripheral portion of the plate 32 are different. The manufacturing tolerances can be made gentle, the manufacturing and assembling are easy, and the liquid level fluctuation is the same as that in the case where the intermediate heat exchanger container 7 and the plate 32 of the first embodiment are accurately assembled. , It can exhibit the performance for preventing gas entrapment and the earthquake resistance. This embodiment is a combination with the first embodiment, but it can be implemented in a similar manner with a combination with other embodiments.

【0054】つぎに、第7の実施例として図7(a),
(b)により請求項8および9の発明を説明する。な
お、図7(a)は本実施例を示し、図7(b)は図7
(a)のA−A矢視断面を示している。
Next, as a seventh embodiment, as shown in FIG.
The inventions of claims 8 and 9 will be described with reference to (b). 7 (a) shows the present embodiment, and FIG. 7 (b) shows FIG.
(A) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【0055】本実施例は、第1の実施例において図7
(b)に示したように中間熱交換器容器7の中央軸線方
向に鉛直板38を設けたことにある。本実施例によれば、
地震時に中間熱交換器容器7全体が振れることにより、
ナトリウムの流入による液面の揺動ではなく、地震力に
よる液面の抑制をするものである。
This embodiment is similar to the first embodiment shown in FIG.
As shown in (b), the vertical plate 38 is provided in the direction of the central axis of the intermediate heat exchanger container 7. According to the present embodiment,
By shaking the entire intermediate heat exchanger container 7 during an earthquake,
It is not the fluctuation of the liquid surface due to the inflow of sodium, but the suppression of the liquid surface due to the seismic force.

【0056】すなわち、液体金属ナトリウムの入った中
間熱交換器容器7全体を揺するとナトリウムの液面が波
立ち揺すられかたが大きい場合、波が砕けてガスを巻き
込む。このとき、中間熱交換器容器7に鉛直板38を設置
すると、鉛直板38が抵抗となり波立ちが小さくなる。中
間熱交換器容器7内に鉛直板38を設置すると地震時にも
液面の揺動が抑制される。
That is, when the entire intermediate heat exchanger container 7 containing liquid metal sodium is shaken, if the liquid surface of sodium is greatly shaken, the wave is broken and gas is entrained. At this time, if the vertical plate 38 is installed in the intermediate heat exchanger container 7, the vertical plate 38 becomes a resistance and the ripples are reduced. When the vertical plate 38 is installed in the intermediate heat exchanger container 7, the fluctuation of the liquid surface is suppressed even during an earthquake.

【0057】本実施例では鉛直板38は1枚であるが、多
数枚の場合より効果が大きく、また方向を変えることに
より多数の方向の地震に対応できる。また、この鉛直板
38で仕切られた領域間では液体金属ナトリウムの流通が
なくなるため、場合によっては温度差が生じる可能性が
あるが、鉛直板38を多孔板で形成することにより、これ
を緩和することができる。
In the present embodiment, the number of the vertical plates 38 is one, but the effect is greater than the case of a large number, and by changing the direction, earthquakes in many directions can be dealt with. Also, this vertical plate
Since liquid metal sodium does not flow between the regions partitioned by 38, a temperature difference may occur in some cases, but this can be mitigated by forming the vertical plate 38 with a perforated plate.

【0058】鉛直板38を多孔板にした場合の孔面積は、
地震により生じる速い流速に対しては圧力損失が大きく
温度差による自然対流のような遅い流れに対しては圧力
損失が小さくなるような面積および形状を設定する。本
実施例は第1の実施例と組み合わせたものであるが、そ
の他の実施例との組み合わせでも同様である。
The hole area when the vertical plate 38 is a perforated plate is
The area and shape are set so that the pressure loss is large for the fast flow velocity caused by the earthquake and small for the slow flow such as natural convection due to the temperature difference. This embodiment is a combination with the first embodiment, but the same applies to combinations with other embodiments.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、中間熱交換器容器内で
の液面変動や波立ちを抑制し、カバーガスの巻き込みを
防止することと同時に、ガス巻き込みを防止する構造に
より生じる熱応力を低減することにより、炉心での反応
度異常の防止と液体金属ナトリウムの液面に接している
中間熱交換器容器内機器に対して生じる熱応力を低減を
両立し、炉心および構造材の健全性を確保し、信頼性の
高いループ型高速炉を提供することに寄与する。
According to the present invention, fluctuations in liquid level and ripples in the intermediate heat exchanger container are suppressed to prevent entrapment of the cover gas, and at the same time, thermal stress caused by the structure for preventing entrapment of gas is eliminated. This reduces both the reactivity anomaly in the core and the thermal stress generated in the equipment inside the intermediate heat exchanger container that is in contact with the liquid surface of liquid metal sodium, thereby ensuring the integrity of the core and structural materials. And contribute to providing a highly reliable loop fast reactor.

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

【図1】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第1
の実施例を一部側面で示す縦断面図。
FIG. 1 is a first of the intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to the present invention.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the embodiment of FIG.

【図2】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第2
の実施例を一部側面で示す縦断面図。
FIG. 2 is a second intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to the present invention.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the embodiment of FIG.

【図3】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第3
の実施例を一部側面で示す縦断面図。
FIG. 3 is a third view of the intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to the present invention.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the embodiment of FIG.

【図4】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第4
の実施例を一部側面で示す縦断面図。
FIG. 4 is a fourth example of the intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to the present invention.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the embodiment of FIG.

【図5】(a)は本発明に係る高速炉用中間熱交換器装
置の第5の実施例を一部側面で示す縦断面図、(b)は
(a)の要部拡大断面図。
5 (a) is a vertical cross-sectional view showing a fifth embodiment of the intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to the present invention in a side view, and FIG. 5 (b) is an enlarged cross-sectional view of a main part of (a).

【図6】本発明に係る高速炉用中間熱交換器装置の第6
の実施例を一部側面で示す縦断面図。
FIG. 6 is a sixth intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to the present invention.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the embodiment of FIG.

【図7】(a)は本発明に係る高速炉用中間熱交換器装
置の第7の実施例を一部側面で示す縦断面図、(b)は
(a)のA−A矢視断面図。
FIG. 7A is a vertical cross-sectional view showing a partial side view of a seventh embodiment of the intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. Fig.

【図8】従来のループ型高速炉の配置関係を概略的に示
す系統図。
FIG. 8 is a system diagram schematically showing an arrangement relationship of a conventional loop type fast reactor.

【図9】(a)は図8における中間熱交換器容器内を示
す透視図、(b)は(a)の横断面図。
9 (a) is a perspective view showing the inside of the intermediate heat exchanger container in FIG. 8, and FIG. 9 (b) is a cross-sectional view of FIG. 9 (a).

【図10】従来の高速炉用中間熱交換器装置を一部側面
で示す縦断面図。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view partially showing a side view of a conventional intermediate heat exchanger device for a fast reactor.

【図11】図10における作用を説明するための一部側面
で示す縦断面図。
11 is a vertical cross-sectional view showing a part of the side surface for explaining the operation in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子炉容器、2…液体金属ナトリウム、2a…高温
ナトリウム、2b…低温ナトリウム、3…カバーガス、
4…炉心、5…炉心上部プレナム、6…ホットレグ配管
(流入配管)、7…中間熱交換器容器、8…中間熱交換
器、9…隔壁、10…低温プレナム、11…ミドルレグ配管
(流出配管)、12…蓋、13…流入窓、14…フローシュラ
ウド、15…運転時液位、16…停止時液位、17…2次ナト
リウム配管、20…コールドトラップ、21…ポンプ容器、
22…ポンプ、24…コールドレグ配管、25…炉心下部プレ
ナム、26…炉心上部構造、31…胴、32…板、33…筒体、
34…孔、35…連通孔、36…ロッド、37…振れ止め、38…
鉛直板。
1 ... Reactor vessel, 2 ... Liquid metal sodium, 2a ... High temperature sodium, 2b ... Low temperature sodium, 3 ... Cover gas,
4 ... Core, 5 ... Core upper plenum, 6 ... Hot leg piping (inflow piping), 7 ... Intermediate heat exchanger container, 8 ... Intermediate heat exchanger, 9 ... Partition wall, 10 ... Low temperature plenum, 11 ... Middle leg piping (outflow piping) ), 12 ... Lid, 13 ... Inflow window, 14 ... Flow shroud, 15 ... Liquid level during operation, 16 ... Liquid level during stop, 17 ... Secondary sodium piping, 20 ... Cold trap, 21 ... Pump container,
22 ... Pump, 24 ... Cold leg piping, 25 ... Lower core plenum, 26 ... Upper core structure, 31 ... Trunk, 32 ... Plate, 33 ... Cylindrical body,
34 ... hole, 35 ... communication hole, 36 ... rod, 37 ... steady rest, 38 ...
Vertical plate.

フロントページの続き (72)発明者 平山 浩 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 丸山 茂樹 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 大坪 徹 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 平田 憲昭 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内Front page continued (72) Inventor Hiroshi Hirayama 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Pref., Toshiba Corporation Yokohama office (72) Inventor Shigeki Maruyama 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Pref. On-site (72) Inventor Toru Otsubo 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Headquarters Office (72) Inventor Noriaki Hirata 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Incorporated Toshiba Research In the development center

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原子炉で加熱された液体金属を内包する
容器と、この容器の蓋と、前記原子炉から液体金属が流
入する流入配管と、液体金属を流出する流出配管と、前
記容器内の液体金属と外部の液体金属の間で熱交換をす
る中間熱交換器と、この中間熱交換器以外に液体金属液
面を貫通して配置される機器と、前記中間熱交換器を囲
んで前記蓋から吊り下げられ通常運転時の液体金属液位
より上方でかつ停止時の液体金属液位より下方に孔を有
する胴と、この胴の下部で液体金属中に取り付けられ前
記液体金属の流入配管,流出配管,中間熱交換器および
その他の液面貫通機器が貫通する水平方向に設けられた
板と、この板の配管および機器貫通部に配管および機器
を囲み運転中は上部が液体金属上面に突出し、停止時は
上部が液体金属中に入るように取り付けられた筒体から
なることを特徴とする高速炉用中間熱交換器装置。
1. A container containing liquid metal heated in a nuclear reactor, a lid of the container, an inflow pipe for inflowing the liquid metal from the reactor, an outflow pipe for outflowing the liquid metal, and the inside of the container. An intermediate heat exchanger for exchanging heat between the liquid metal and the external liquid metal, a device arranged to penetrate the liquid metal liquid surface in addition to the intermediate heat exchanger, and surrounding the intermediate heat exchanger. A cylinder suspended from the lid and having a hole above the liquid metal level during normal operation and below the liquid metal level during stop, and the inflow of the liquid metal attached to the liquid metal at the bottom of this cylinder A horizontal plate through which pipes, outflow pipes, intermediate heat exchangers and other liquid level penetrating devices penetrate, and the pipes and device penetrating parts of this plate surround the pipes and devices and the upper part is the liquid metal upper surface during operation. To the top, and when stopped, the top is in the liquid metal. An intermediate heat exchanger device for a fast reactor, characterized by comprising a cylindrical body attached so as to enter.
【請求項2】 原子炉で加熱された液体金属を内包する
容器と、この容器の蓋と、前記原子炉から液体金属が流
入する流入配管と、液体金属を流出する流出配管と、前
記容器内の液体金属と外部の液体金属の間で熱交換をす
る中間熱交換器と、この中間熱交換器以外に液体金属液
面を貫通して配置される機器と、前記蓋から支持される
ロッドと、このロッドの下部で液体金属中に取り付けら
れ前記液体金属流入配管,流出配管,中間熱交換器およ
びその他の液面貫通機器が貫通する水平方向に設けられ
た板と、この板の中間熱交換器貫通部に取り付けられ前
記中間熱交換器を囲みその上部が通常運転時の液体金属
液位より上方でかつ停止時は液体金属中に入るように取
り付けた胴と、前記板の配管および機器貫通部に配管お
よび機器を囲み運転中は上部が液体金属上面に突出し、
停止時は上部が液体金属中に入るように取り付けられた
筒体からなることを特徴とする高速炉用中間熱交換器装
置。
2. A container for containing a liquid metal heated in a nuclear reactor, a lid of the container, an inflow pipe for inflowing the liquid metal from the reactor, an outflow pipe for outflowing the liquid metal, and the inside of the container. Intermediate heat exchanger for exchanging heat between the liquid metal and the external liquid metal, a device arranged to penetrate the liquid metal liquid surface other than the intermediate heat exchanger, and a rod supported from the lid. A plate provided in the lower part of the rod in the liquid metal and horizontally provided through which the liquid metal inflow pipe, the outflow pipe, the intermediate heat exchanger and other liquid level penetrating devices penetrate, and an intermediate heat exchange of the plate A cylinder attached to the penetrating part of the intermediate heat exchanger and surrounding the intermediate heat exchanger so that the upper part is above the liquid metal liquid level during normal operation and enters the liquid metal when stopped, and the pipe and equipment penetration of the plate Operate by enclosing piping and equipment in the section Inside, the upper part projects above the liquid metal,
An intermediate heat exchanger device for a fast reactor, characterized in that it comprises a cylindrical body mounted so that the upper part thereof enters the liquid metal when stopped.
【請求項3】 前記筒体および胴の上部を停止中も液体
金属上部に突出させ、かつ筒体および胴に孔を設けてな
ることを特徴とする請求項1および2記載の高速炉用中
間熱交換器装置。
3. The intermediate for a fast reactor according to claim 1 or 2, characterized in that the upper parts of the cylindrical body and the cylinder are projected to the upper part of the liquid metal even when the cylinder and the cylinder are stopped, and holes are provided in the cylindrical body and the cylinder. Heat exchanger equipment.
【請求項4】 前記胴または筒体のどちらか一方がその
上部が通常運転時の液体金属液位より上方でかつ停止時
は液体金属中にはいるように、もう一方が通常運転時の
液体金属液位より上方でかつ停止時の液体金属液位より
下方に孔を有することを特徴とする請求項2記載の高速
炉用中間熱交換器装置。
4. The liquid for normal operation such that the upper part of one of the body and the cylinder is above the liquid metal level during normal operation and enters the liquid metal when stopped, and the other is for liquid during normal operation. 3. The intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to claim 2, wherein the intermediate heat exchanger device has a hole above the liquid metal level and below the liquid metal liquid level when stopped.
【請求項5】 前記筒体を有さず、前記胴の下部で液体
金属中に取り付けられた板に上下の液体金属が連通する
連通孔を有することを特徴とする請求項1から4記載の
高速炉用中間熱交換器装置。
5. The plate according to claim 1, wherein the plate is not provided with the tubular body, and a plate attached to the liquid metal at a lower portion of the barrel has a communication hole for allowing the upper and lower liquid metals to communicate with each other. Intermediate heat exchanger device for fast reactors.
【請求項6】 前記孔は面積の異なりを軸方向に配置す
ることを特徴とする請求項1から5記載の高速炉用中間
熱交換器装置。
6. The intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to claim 1, wherein the holes have different areas and are arranged in the axial direction.
【請求項7】 前記板の周囲と、容器またはこの容器か
ら支持される構造物また蓋から支持される構造物が嵌合
することを特徴とする請求項1から6記載の高速炉用中
間熱交換器装置。
7. The intermediate heat for a fast reactor according to claim 1, wherein the periphery of the plate is fitted with a container or a structure supported by the container or a structure supported by a lid. Exchanger device.
【請求項8】 前記胴と前記容器の間に鉛直板を取り付
けたことを特徴とする請求項1から7記載の高速炉用中
間熱交換器装置。
8. The intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to claim 1, wherein a vertical plate is attached between the case and the vessel.
【請求項9】 前記鉛直板は多孔板からなることを特徴
とする請求項8記載の高速炉用中間熱交換器装置。
9. The intermediate heat exchanger device for a fast reactor according to claim 8, wherein the vertical plate is a porous plate.
JP6241183A 1994-10-05 1994-10-05 Intermediate heat exchanger device for fast reactor Pending JPH08105987A (en)

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