JPH08136685A - 原子炉格納容器の冷却設備 - Google Patents
原子炉格納容器の冷却設備Info
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- JPH08136685A JPH08136685A JP6274714A JP27471494A JPH08136685A JP H08136685 A JPH08136685 A JP H08136685A JP 6274714 A JP6274714 A JP 6274714A JP 27471494 A JP27471494 A JP 27471494A JP H08136685 A JPH08136685 A JP H08136685A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】凝縮器１０の吸入口を主蒸気管８に連結し、不
凝縮性気体排出管は主蒸気管８と凝縮器１０の入口ヘッ
ダ１１を弁２５を介して連結する配管１６と，圧力抑制
プール５と凝縮器１０の出口ヘッダ１３を弁２６を介し
て連結する配管１７がある。また、凝縮水戻り管１５は
弁２４を介して原子炉圧力容器２へ連結する。さらに、
凝縮器１０の入口ヘッダ１１内に各凝縮管１２への流量
を均一にするための構造材等を配置する。あるいは、凝
縮器１０の凝縮管１２の内壁面にワイヤコイル２０等を
配置する。 【効果】隔離時用凝縮器と崩壊熱除去系凝縮器とを共用
し、凝縮器内で不凝縮性気体の蓄積防止と不凝縮性気体
の排出を効率良く行うため、配管等の設備軽減が図れ
る。また、各凝縮管の凝縮能力が向上し、凝縮管の本数
や長さを最適化できる。
凝縮性気体排出管は主蒸気管８と凝縮器１０の入口ヘッ
ダ１１を弁２５を介して連結する配管１６と，圧力抑制
プール５と凝縮器１０の出口ヘッダ１３を弁２６を介し
て連結する配管１７がある。また、凝縮水戻り管１５は
弁２４を介して原子炉圧力容器２へ連結する。さらに、
凝縮器１０の入口ヘッダ１１内に各凝縮管１２への流量
を均一にするための構造材等を配置する。あるいは、凝
縮器１０の凝縮管１２の内壁面にワイヤコイル２０等を
配置する。 【効果】隔離時用凝縮器と崩壊熱除去系凝縮器とを共用
し、凝縮器内で不凝縮性気体の蓄積防止と不凝縮性気体
の排出を効率良く行うため、配管等の設備軽減が図れ
る。また、各凝縮管の凝縮能力が向上し、凝縮管の本数
や長さを最適化できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉に係り、原子炉
の安全設計で想定される冷却材喪失事故時に、ポンプ等
の動的機器を用いず炉心を冷却し、炉心で発生する崩壊
熱を長期にわたり格納容器外部に放熱し、格納容器内の
圧力上昇を抑制するのに好適な原子炉格納容器に関す
る。
の安全設計で想定される冷却材喪失事故時に、ポンプ等
の動的機器を用いず炉心を冷却し、炉心で発生する崩壊
熱を長期にわたり格納容器外部に放熱し、格納容器内の
圧力上昇を抑制するのに好適な原子炉格納容器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ポンプ等の動的機器を用いない静的な冷
却機構によって、炉心から発生する崩壊熱を除去し、炉
心及び格納容器を冷却する原子炉冷却設備として崩壊熱
除去系凝縮器と、原子炉隔離時用に隔離時用凝縮器がそ
れぞれ提案されている。
却機構によって、炉心から発生する崩壊熱を除去し、炉
心及び格納容器を冷却する原子炉冷却設備として崩壊熱
除去系凝縮器と、原子炉隔離時用に隔離時用凝縮器がそ
れぞれ提案されている。
【０００３】２種の凝縮器にはそれぞれ不凝縮性気体の
排出管が配置されている。隔離時凝縮器では、通常時、
凝縮器に不凝縮性気体が蓄積しないように凝縮器の吸入
管と主蒸気管の連結位置より下流側の主蒸気管に不凝縮
性気体を流出させて、隔離時には不凝縮性気体は凝縮管
内に存在しないようにしている。そのため、蒸気を確実
に凝縮させることができる。しかし、事故時に不凝縮性
気体が流入すると、凝縮器内に蓄積し凝縮性能が悪くな
る。また、ドライウェルに吸入管を開放する崩壊熱除去
系凝縮器では、蒸気と不凝縮性気体が混合して凝縮器に
流入するため、凝縮管の出口側では不凝縮性気体の影響
を受けて凝縮性能が悪くなるが、伝熱面積を大きくし、
不凝縮性気体を圧力抑制プール内に排出しやすい構造に
しているため、凝縮性能の悪化の防止をしている。この
時、凝縮器内流入した不凝縮性気体は出口ヘッダで連結
された不凝縮性気体排出管より圧力抑制プール内へ圧力
差で流出し、ウェットウェル空間に移行する。このた
め、隔離時には冷却材等が圧力抑制プールへ放出される
ため使用することができない。２種の凝縮器を配置する
一例として特開平4−98198 号公報に示す方法がある。
排出管が配置されている。隔離時凝縮器では、通常時、
凝縮器に不凝縮性気体が蓄積しないように凝縮器の吸入
管と主蒸気管の連結位置より下流側の主蒸気管に不凝縮
性気体を流出させて、隔離時には不凝縮性気体は凝縮管
内に存在しないようにしている。そのため、蒸気を確実
に凝縮させることができる。しかし、事故時に不凝縮性
気体が流入すると、凝縮器内に蓄積し凝縮性能が悪くな
る。また、ドライウェルに吸入管を開放する崩壊熱除去
系凝縮器では、蒸気と不凝縮性気体が混合して凝縮器に
流入するため、凝縮管の出口側では不凝縮性気体の影響
を受けて凝縮性能が悪くなるが、伝熱面積を大きくし、
不凝縮性気体を圧力抑制プール内に排出しやすい構造に
しているため、凝縮性能の悪化の防止をしている。この
時、凝縮器内流入した不凝縮性気体は出口ヘッダで連結
された不凝縮性気体排出管より圧力抑制プール内へ圧力
差で流出し、ウェットウェル空間に移行する。このた
め、隔離時には冷却材等が圧力抑制プールへ放出される
ため使用することができない。２種の凝縮器を配置する
一例として特開平4−98198 号公報に示す方法がある。
【０００４】また、技術文献（ＡＮＰ '９２ Internati
onal Conference on Design andSafety of Advanced Nu
clear Power Plants（ｐ５.４−１〜ｐ５.４−７)）に
凝縮器入り口管の流入速度により各凝縮管への流量配分
が不均一であり、入口管付近に構造材を配置することに
より流量配分が均一になるという解析結果がある。さら
に、伝熱研究Ｖol.３２，Ｎo.１２７(ｐ３７〜ｐ４９）
公報に円管内壁にワイヤコイルを配置することにより圧
損を増すことなく対流効果により熱伝達率が向上するこ
とが明らかになっている。
onal Conference on Design andSafety of Advanced Nu
clear Power Plants（ｐ５.４−１〜ｐ５.４−７)）に
凝縮器入り口管の流入速度により各凝縮管への流量配分
が不均一であり、入口管付近に構造材を配置することに
より流量配分が均一になるという解析結果がある。さら
に、伝熱研究Ｖol.３２，Ｎo.１２７(ｐ３７〜ｐ４９）
公報に円管内壁にワイヤコイルを配置することにより圧
損を増すことなく対流効果により熱伝達率が向上するこ
とが明らかになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】隔離時には隔離時用凝
縮器を使用し、事故時には崩壊熱除去系凝縮器を使用す
る従来技術では、使用目的に応じて２種の凝縮器を用い
るため、両方の凝縮器を配置するためのスペースが格納
容器内に必要となり、原子炉格納容器の大型化につなが
る。２種の凝縮器を同時に使用する場合、各凝縮におい
て不凝縮性気体の存在が大きく影響するため、不凝縮性
気体が凝縮器内に蓄積するのを防止し、凝縮器からの不
凝縮性気体の排出を確実に行う必要がある。隔離時凝縮
器が作動する前に、入口ヘッダから主蒸気管に連結さ
れ、不凝縮性気体の蓄積を防止できる不凝縮性気体排出
管により不凝縮性気体を常時排出する。凝縮器が作動後
は、放出された蒸気は凝縮器の吸入管を通り、隔離時用
凝縮器に流入し、凝縮管内で凝縮する。ここで、不凝縮
性気体が凝縮器に流入すると排出が困難となり、凝縮性
能が悪化する。また、事故時では凝縮器の吸入管がドラ
イウェルに開放されているため、蒸気と不凝縮性気体が
混合して凝縮器に流入するため、凝縮器はドライウェル
と圧力抑制プール内との圧力差を利用して、長期にわた
り、確実に不凝縮性気体を排出できる構造になってい
る。凝縮作用を継続する過程において、凝縮管内の不凝
縮性気体の濃度が増し、凝縮管の伝熱面が不凝縮性気体
の影響を受けて凝縮管の伝熱性能が徐々に悪くなるとい
う問題がある。さらに、凝縮器の各凝縮管に流量が等分
配されていないため、各凝縮管で凝縮量が不均一にな
り、凝縮作用が悪くなる。
縮器を使用し、事故時には崩壊熱除去系凝縮器を使用す
る従来技術では、使用目的に応じて２種の凝縮器を用い
るため、両方の凝縮器を配置するためのスペースが格納
容器内に必要となり、原子炉格納容器の大型化につなが
る。２種の凝縮器を同時に使用する場合、各凝縮におい
て不凝縮性気体の存在が大きく影響するため、不凝縮性
気体が凝縮器内に蓄積するのを防止し、凝縮器からの不
凝縮性気体の排出を確実に行う必要がある。隔離時凝縮
器が作動する前に、入口ヘッダから主蒸気管に連結さ
れ、不凝縮性気体の蓄積を防止できる不凝縮性気体排出
管により不凝縮性気体を常時排出する。凝縮器が作動後
は、放出された蒸気は凝縮器の吸入管を通り、隔離時用
凝縮器に流入し、凝縮管内で凝縮する。ここで、不凝縮
性気体が凝縮器に流入すると排出が困難となり、凝縮性
能が悪化する。また、事故時では凝縮器の吸入管がドラ
イウェルに開放されているため、蒸気と不凝縮性気体が
混合して凝縮器に流入するため、凝縮器はドライウェル
と圧力抑制プール内との圧力差を利用して、長期にわた
り、確実に不凝縮性気体を排出できる構造になってい
る。凝縮作用を継続する過程において、凝縮管内の不凝
縮性気体の濃度が増し、凝縮管の伝熱面が不凝縮性気体
の影響を受けて凝縮管の伝熱性能が徐々に悪くなるとい
う問題がある。さらに、凝縮器の各凝縮管に流量が等分
配されていないため、各凝縮管で凝縮量が不均一にな
り、凝縮作用が悪くなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】使用目的ごとに凝縮器内
で不凝縮性気体の蓄積防止と不凝縮性気体の排出を確実
に行わせるために、凝縮器の凝縮管への吸入口を主蒸気
管に連結し、凝縮器の入口ヘッダからは不凝縮性気体排
出管の排出口を主蒸気管に弁を介して連結し、凝縮器の
出口ヘッダからは不凝縮性気体排出管の排出口を圧力抑
制プールに弁を介して連結する。また、凝縮水戻り管は
凝縮器の出口ヘッダから原子炉圧力容器へ弁を介して連
結する。さらに、凝縮器の入口ヘッダ内に構造材を配置
することあるいは凝縮管の内壁面にワイヤコイル等を配
置することで、凝縮器の性能を向上させ、設備軽減等に
よりコストの低減を図ることを特徴とする。
で不凝縮性気体の蓄積防止と不凝縮性気体の排出を確実
に行わせるために、凝縮器の凝縮管への吸入口を主蒸気
管に連結し、凝縮器の入口ヘッダからは不凝縮性気体排
出管の排出口を主蒸気管に弁を介して連結し、凝縮器の
出口ヘッダからは不凝縮性気体排出管の排出口を圧力抑
制プールに弁を介して連結する。また、凝縮水戻り管は
凝縮器の出口ヘッダから原子炉圧力容器へ弁を介して連
結する。さらに、凝縮器の入口ヘッダ内に構造材を配置
することあるいは凝縮管の内壁面にワイヤコイル等を配
置することで、凝縮器の性能を向上させ、設備軽減等に
よりコストの低減を図ることを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記の手段によれば、隔離時には蒸気は原子炉
圧力容器から主蒸気管を経て凝縮器に流入する。この
時、凝縮器内には、通常運転時に入口ヘッダと主蒸気管
に連結している不凝縮性気体排出管から不凝縮性気体の
排出を行っているため不凝縮性気体は存在しない。ま
た、流入蒸気の流速は早いため、凝縮熱伝達率は大き
く、管内外で温度差が大きいことから、格納容器外への
放熱量は大きくなる。前述の作用により発生した凝縮水
は凝縮水戻り管に付随する弁が開放されて、原子炉圧力
容器へ注水される。また、事故時には、蒸気と不凝縮性
気体が混合されて凝縮器の吸入管から凝縮器内に流入
し、蒸気は凝縮器冷却プール水により凝縮するが、圧力
抑制プールに連結された不凝縮性気体排出管の弁が開放
され不凝縮性気体さらに未凝縮蒸気は凝縮管内と圧力抑
制室内との圧力差で圧力抑制プールへ排出される。ま
た、凝縮水は凝縮水戻り管に付随する弁が開放されるこ
とによって原子炉圧力容器に注水される。従って、隔離
時用凝縮器と崩壊熱除去系凝縮器を共用することで、原
子炉の隔離時及び事故時の各現象をカバーでき、凝縮器
あるいは原子炉格納容器の設備の軽減となる。また、凝
縮器の入口ヘッダ内に構造材を配置することで各凝縮管
に流入する流量が等分配されて凝縮能力が向上する。さ
らに、凝縮管の下流側にワイヤコイル等を配置すること
で管内の流れが旋回流となり、伝熱性能に関係する不凝
縮性気体の影響を小さくでき、各凝縮管でさらに凝縮能
力の向上となる。
圧力容器から主蒸気管を経て凝縮器に流入する。この
時、凝縮器内には、通常運転時に入口ヘッダと主蒸気管
に連結している不凝縮性気体排出管から不凝縮性気体の
排出を行っているため不凝縮性気体は存在しない。ま
た、流入蒸気の流速は早いため、凝縮熱伝達率は大き
く、管内外で温度差が大きいことから、格納容器外への
放熱量は大きくなる。前述の作用により発生した凝縮水
は凝縮水戻り管に付随する弁が開放されて、原子炉圧力
容器へ注水される。また、事故時には、蒸気と不凝縮性
気体が混合されて凝縮器の吸入管から凝縮器内に流入
し、蒸気は凝縮器冷却プール水により凝縮するが、圧力
抑制プールに連結された不凝縮性気体排出管の弁が開放
され不凝縮性気体さらに未凝縮蒸気は凝縮管内と圧力抑
制室内との圧力差で圧力抑制プールへ排出される。ま
た、凝縮水は凝縮水戻り管に付随する弁が開放されるこ
とによって原子炉圧力容器に注水される。従って、隔離
時用凝縮器と崩壊熱除去系凝縮器を共用することで、原
子炉の隔離時及び事故時の各現象をカバーでき、凝縮器
あるいは原子炉格納容器の設備の軽減となる。また、凝
縮器の入口ヘッダ内に構造材を配置することで各凝縮管
に流入する流量が等分配されて凝縮能力が向上する。さ
らに、凝縮管の下流側にワイヤコイル等を配置すること
で管内の流れが旋回流となり、伝熱性能に関係する不凝
縮性気体の影響を小さくでき、各凝縮管でさらに凝縮能
力の向上となる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図１および図２により説明
する。
する。
【０００９】本発明に適用する原子炉格納容器は、原子
炉炉心１を内包する原子炉圧力容器２と，原子炉圧力容
器２を格納するドライウェル３と，圧力抑制プール５を
保有する圧力抑制室４と，ドライウェル３と圧力抑制プ
ール５を連結するベント管７等で構成されている。
炉炉心１を内包する原子炉圧力容器２と，原子炉圧力容
器２を格納するドライウェル３と，圧力抑制プール５を
保有する圧力抑制室４と，ドライウェル３と圧力抑制プ
ール５を連結するベント管７等で構成されている。
【００１０】本実施例の特徴となる構成要素は、ドライ
ウェル３の外部かつ原子炉炉心１よりも上方に設置され
た凝縮器冷却水プール９と，凝縮器冷却水プール９の水
中に設置された凝縮器１０と，凝縮器１０に主蒸気管８
から蒸気及び不凝縮性気体を流入させる吸入管１４と，
凝縮器１０によって凝縮した冷却水を原子炉圧力容器２
に弁２４を介して注入する凝縮水戻り管１５と，凝縮器
１０の入口ヘッダ１１から不凝縮性気体を主蒸気管８に
弁２５を介して連結する不凝縮性気体排出管１６と凝縮
器１０の出口ヘッダ１３から不凝縮性気体及び未凝縮蒸
気を圧力抑制プール５内に弁２６を介して連結する不凝
縮性気体排出管１７等である。
ウェル３の外部かつ原子炉炉心１よりも上方に設置され
た凝縮器冷却水プール９と，凝縮器冷却水プール９の水
中に設置された凝縮器１０と，凝縮器１０に主蒸気管８
から蒸気及び不凝縮性気体を流入させる吸入管１４と，
凝縮器１０によって凝縮した冷却水を原子炉圧力容器２
に弁２４を介して注入する凝縮水戻り管１５と，凝縮器
１０の入口ヘッダ１１から不凝縮性気体を主蒸気管８に
弁２５を介して連結する不凝縮性気体排出管１６と凝縮
器１０の出口ヘッダ１３から不凝縮性気体及び未凝縮蒸
気を圧力抑制プール５内に弁２６を介して連結する不凝
縮性気体排出管１７等である。
【００１１】この方法では、原子炉の隔離時、通常運転
の際、開放されている凝縮器１０の入口ヘッダ１１から
主蒸気管８に連結されている不凝縮性気体排出管１６に
付随する弁２５を閉じ、原子炉圧力容器２に連結してい
る凝縮水戻り管１５に連結されている弁２４を開放す
る。通常運転時に主蒸気管８に連結されている不凝縮性
気体排出管１６により不凝縮性気体は常に凝縮器１０外
へ排出されているため、凝縮器１０内には不凝縮性気体
の存在はなく蒸気のみ吸入管１４を通り、凝縮器１０に
流入し、凝縮器冷却水プール９により蒸気は凝縮管１２
内で凝縮する。また、凝縮水は凝縮水戻り管１５を通っ
て、原子炉圧力容器２へ注水される。次に、原子炉の事
故時には、凝縮器１０の出口ヘッダ１３から圧力抑制プ
ール５に連結されている不凝縮性気体排出管１７に付随
する弁２６を開放し、原子炉圧力容器２に連結している
凝縮水戻り管１５に連結されている弁２４は開放とす
る。ドライウェル３内に充填された不凝縮性気体と放出
された蒸気が混合して、吸入管１４を通って凝縮器１０
へ流入する。凝縮器１０に流入してきた不凝縮性気体と
蒸気は、凝縮管１２内で蒸気のみ凝縮し凝縮水となる。
凝縮水は、吸入管１４を通って、凝縮器１０位置と原子
炉圧力容器２注水位置との高低差で原子炉圧力容器２に
注水される。この時、不凝縮性気体と未凝縮蒸気は不凝
縮性気体排出管１７から圧力差で圧力抑制プール５内へ
流入する。蒸気はプール水により凝縮し、圧力抑制プー
ル５水の温度を上昇させ、不凝縮性気体はウェットウェ
ル６空間へ移行する。このような作用が長期的に行われ
るため、冷却設備を軽減でき、コスト低減を図ると共
に、原子炉圧力容器２の小型化が実現できる。図２に示
すように、本発明では、ウェットウェル６空間の冷却を
必要としないため、コンクリート製格納容器２１に適用
でき、いかなる材質の格納容器でも原子炉炉心１で発生
した崩壊熱による高温の流体を凝縮器１０でも継続して
冷却できるので、格納容器の冷却設備の軽減ができる。
の際、開放されている凝縮器１０の入口ヘッダ１１から
主蒸気管８に連結されている不凝縮性気体排出管１６に
付随する弁２５を閉じ、原子炉圧力容器２に連結してい
る凝縮水戻り管１５に連結されている弁２４を開放す
る。通常運転時に主蒸気管８に連結されている不凝縮性
気体排出管１６により不凝縮性気体は常に凝縮器１０外
へ排出されているため、凝縮器１０内には不凝縮性気体
の存在はなく蒸気のみ吸入管１４を通り、凝縮器１０に
流入し、凝縮器冷却水プール９により蒸気は凝縮管１２
内で凝縮する。また、凝縮水は凝縮水戻り管１５を通っ
て、原子炉圧力容器２へ注水される。次に、原子炉の事
故時には、凝縮器１０の出口ヘッダ１３から圧力抑制プ
ール５に連結されている不凝縮性気体排出管１７に付随
する弁２６を開放し、原子炉圧力容器２に連結している
凝縮水戻り管１５に連結されている弁２４は開放とす
る。ドライウェル３内に充填された不凝縮性気体と放出
された蒸気が混合して、吸入管１４を通って凝縮器１０
へ流入する。凝縮器１０に流入してきた不凝縮性気体と
蒸気は、凝縮管１２内で蒸気のみ凝縮し凝縮水となる。
凝縮水は、吸入管１４を通って、凝縮器１０位置と原子
炉圧力容器２注水位置との高低差で原子炉圧力容器２に
注水される。この時、不凝縮性気体と未凝縮蒸気は不凝
縮性気体排出管１７から圧力差で圧力抑制プール５内へ
流入する。蒸気はプール水により凝縮し、圧力抑制プー
ル５水の温度を上昇させ、不凝縮性気体はウェットウェ
ル６空間へ移行する。このような作用が長期的に行われ
るため、冷却設備を軽減でき、コスト低減を図ると共
に、原子炉圧力容器２の小型化が実現できる。図２に示
すように、本発明では、ウェットウェル６空間の冷却を
必要としないため、コンクリート製格納容器２１に適用
でき、いかなる材質の格納容器でも原子炉炉心１で発生
した崩壊熱による高温の流体を凝縮器１０でも継続して
冷却できるので、格納容器の冷却設備の軽減ができる。
【００１２】図３を用いて本発明の第三実施例を説明す
る。
る。
【００１３】本実施例を適用する原子炉格納容器は、図
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、水平方向に設置された凝縮器１
０の凝縮管１２である。
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、水平方向に設置された凝縮器１
０の凝縮管１２である。
【００１４】この方法では、基本的な凝縮作用は図１の
実施例で説明したものと同じであるが、図１では凝縮管
１２は垂直置きであるが、本実施例では凝縮管１２を水
平方向に配置することで、垂直方向の高さが低くでき、
凝縮器冷却水プール９の容量の削減と共に、原子炉格納
容器の小型化につながる。
実施例で説明したものと同じであるが、図１では凝縮管
１２は垂直置きであるが、本実施例では凝縮管１２を水
平方向に配置することで、垂直方向の高さが低くでき、
凝縮器冷却水プール９の容量の削減と共に、原子炉格納
容器の小型化につながる。
【００１５】図４を用いて本発明の一実施例を説明す
る。
る。
【００１６】本実施例を適用する原子炉格納容器は、図
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、凝縮器１０の入口ヘッダ１１内
に各凝縮管１２に流入する蒸気あるいは不凝縮性気体の
流量を均一にするために配置された構造材１８である。
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、凝縮器１０の入口ヘッダ１１内
に各凝縮管１２に流入する蒸気あるいは不凝縮性気体の
流量を均一にするために配置された構造材１８である。
【００１７】この方法では、主蒸気管８より凝縮器１０
に流入する蒸気は、入口ヘッダ１１内に配置した構造材
１８に衝突する。そのため、流速が速い蒸気は構造材１
８手前の空間で拡散し、蒸気は構造材１８の開口部より
速度を落した状態で、各開口部より均一な流量で蒸気及
び不凝縮性気体が流出する。したがって、各凝縮管１２
内に流入する蒸気あるいは不凝縮性気体の流量が均一に
なるため、各凝縮管１２で凝縮量が均等になり、凝縮管
１２さらに凝縮器１０自体の凝縮能力の向上になる。ま
た、図５では凝縮器１０に流入してきた蒸気及び不凝縮
性気体が構造材１９内で拡散し、構造材１９の開口部よ
り均等な量で流出するので、凝縮器１０の性能向上につ
ながる。
に流入する蒸気は、入口ヘッダ１１内に配置した構造材
１８に衝突する。そのため、流速が速い蒸気は構造材１
８手前の空間で拡散し、蒸気は構造材１８の開口部より
速度を落した状態で、各開口部より均一な流量で蒸気及
び不凝縮性気体が流出する。したがって、各凝縮管１２
内に流入する蒸気あるいは不凝縮性気体の流量が均一に
なるため、各凝縮管１２で凝縮量が均等になり、凝縮管
１２さらに凝縮器１０自体の凝縮能力の向上になる。ま
た、図５では凝縮器１０に流入してきた蒸気及び不凝縮
性気体が構造材１９内で拡散し、構造材１９の開口部よ
り均等な量で流出するので、凝縮器１０の性能向上につ
ながる。
【００１８】図６を用いて本発明の一実施例を説明す
る。
る。
【００１９】本実施例を適用する原子炉格納容器は、図
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、凝縮器１０の各凝縮管１２内の
壁面に入口から出口まで螺旋状に配置したワイヤコイル
２０である。また、図３，図４あるいは図５の構成要素
を同時に用いても問題はない。
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、凝縮器１０の各凝縮管１２内の
壁面に入口から出口まで螺旋状に配置したワイヤコイル
２０である。また、図３，図４あるいは図５の構成要素
を同時に用いても問題はない。
【００２０】この方法では、凝縮器１０の内壁面に入口
側から出口側まで全範囲にわたって、ワイヤコイル２０
を配置することで、管内に旋回流が起こり、対流熱伝達
率さらに凝縮熱伝達率が増大し、各凝縮管１２での凝縮
能力が向上する。例えば、原子炉の隔離時では、凝縮器
１０には蒸気のみが流入する。この時、管内が旋回流で
あることから凝縮液膜の厚さは薄くなり、液膜熱抵抗が
低下するため凝縮熱伝達率が向上する。また、事故時に
は、凝縮器１０には蒸気と不凝縮性気体が混合して流入
する。この場合、伝熱性能の悪化に非常に関係深い不凝
縮性気体の影響であるが、管内の旋回流であることから
蒸気濃度が小さくなった出口側でも、蒸気が壁面近くを
流れるようになり凝縮し続けるため、格納容器外部への
放熱量が増し、格納容器の冷却が容易にできる。また、
ワイヤコイル２０の両端を接着することにより、ワイヤ
コイル２０の移動は防止できる。
側から出口側まで全範囲にわたって、ワイヤコイル２０
を配置することで、管内に旋回流が起こり、対流熱伝達
率さらに凝縮熱伝達率が増大し、各凝縮管１２での凝縮
能力が向上する。例えば、原子炉の隔離時では、凝縮器
１０には蒸気のみが流入する。この時、管内が旋回流で
あることから凝縮液膜の厚さは薄くなり、液膜熱抵抗が
低下するため凝縮熱伝達率が向上する。また、事故時に
は、凝縮器１０には蒸気と不凝縮性気体が混合して流入
する。この場合、伝熱性能の悪化に非常に関係深い不凝
縮性気体の影響であるが、管内の旋回流であることから
蒸気濃度が小さくなった出口側でも、蒸気が壁面近くを
流れるようになり凝縮し続けるため、格納容器外部への
放熱量が増し、格納容器の冷却が容易にできる。また、
ワイヤコイル２０の両端を接着することにより、ワイヤ
コイル２０の移動は防止できる。
【００２１】図７を用いて本発明の第二実施例を説明す
る。
る。
【００２２】本実施例を適用する原子炉格納容器は、図
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、凝縮器１０の各凝縮管１２内の
壁面の出口側のみ螺旋状に配置したワイヤコイル２０で
ある。また、図３，図４あるいは図５に本実施例の構成
要素を組み合わせて用いることも可能である。
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、凝縮器１０の各凝縮管１２内の
壁面の出口側のみ螺旋状に配置したワイヤコイル２０で
ある。また、図３，図４あるいは図５に本実施例の構成
要素を組み合わせて用いることも可能である。
【００２３】この方法では、図６の実施例と同じ効果が
あるが、出口側のみに用いることで不凝縮性気体の影響
だけを考慮し、管内の出口側のみ旋回流を起こし、凝縮
熱伝達率を増大させて、格納容器を効率良く冷却でき
る。具体的に説明すると、隔離時状態の作用は出口側領
域のみ図６で説明した実施例と同様の効果があり、事故
時には、蒸気と不凝縮性気体が混合して流入する際、入
口側では蒸気は不凝縮性気体に影響を受けず凝縮する
が、出口側では配置したワイヤコイル２０によって管内
に旋回流が起こり、蒸気は管内の壁面近くを流れ、凝縮
しやすくなり凝縮管１２あるいは凝縮器１０の性能向上
につながる。
あるが、出口側のみに用いることで不凝縮性気体の影響
だけを考慮し、管内の出口側のみ旋回流を起こし、凝縮
熱伝達率を増大させて、格納容器を効率良く冷却でき
る。具体的に説明すると、隔離時状態の作用は出口側領
域のみ図６で説明した実施例と同様の効果があり、事故
時には、蒸気と不凝縮性気体が混合して流入する際、入
口側では蒸気は不凝縮性気体に影響を受けず凝縮する
が、出口側では配置したワイヤコイル２０によって管内
に旋回流が起こり、蒸気は管内の壁面近くを流れ、凝縮
しやすくなり凝縮管１２あるいは凝縮器１０の性能向上
につながる。
【００２４】図８を用いて本発明の第四実施例を説明す
る。
る。
【００２５】本実施例を適用する原子炉格納容器は、図
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、格納容器壁が鋼製で圧力抑制室
４の外側で少なくとも圧力抑制プール５に対応する範囲
の壁に接して冷却水を内蔵した外周プール２３を備え
た。また、図３，図４，図５，図６あるいは図７の構成
要素を本実施例の格納容器に用いても問題はない。
１を用いて説明した実施例と同様の構成で、本実施例の
特徴となる構成要素は、格納容器壁が鋼製で圧力抑制室
４の外側で少なくとも圧力抑制プール５に対応する範囲
の壁に接して冷却水を内蔵した外周プール２３を備え
た。また、図３，図４，図５，図６あるいは図７の構成
要素を本実施例の格納容器に用いても問題はない。
【００２６】この方法では、図１の実施例で示したよう
に長期的に凝縮器１０で格納容器内の温度上昇を抑制で
きると共に、本実施例のような鋼製格納容器２２で外周
プール２３を備えることで、確実に格納容器の冷却が行
える。
に長期的に凝縮器１０で格納容器内の温度上昇を抑制で
きると共に、本実施例のような鋼製格納容器２２で外周
プール２３を備えることで、確実に格納容器の冷却が行
える。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、凝縮器に不凝縮性気体
の排出管を凝縮器の入口ヘッダから主蒸気管と凝縮器の
出口ヘッダから圧力抑制プールの２系統備えることによ
り、伝熱性能に影響する不凝縮性気体の排出を使用目的
に応じて効率良く行えるため、配管等の設備を軽減で
き、コストの低減となる。
の排出管を凝縮器の入口ヘッダから主蒸気管と凝縮器の
出口ヘッダから圧力抑制プールの２系統備えることによ
り、伝熱性能に影響する不凝縮性気体の排出を使用目的
に応じて効率良く行えるため、配管等の設備を軽減で
き、コストの低減となる。
【図１】本発明の一実施例による原子炉格納容器の部分
断面図。
断面図。
【図２】本発明の第二実施例による原子炉格納容器の断
面図。
面図。
【図３】本発明の第三実施例による原子炉格納容器の部
分断面図。
分断面図。
【図４】本発明の一実施例による凝縮器の入口ヘッダの
断面図。
断面図。
【図５】本発明の第二実施例による凝縮器の入口ヘッダ
の断面図。
の断面図。
【図６】本発明の一実施例による凝縮管の断面図。
【図７】本発明の第二実施例による凝縮管の断面図。
【図８】本発明の第四実施例による原子炉格納容器の断
面図。
面図。
１…原子炉炉心、２…原子炉圧力容器、３…ドライウェ
ル、４…圧力抑制室、５…圧力抑制プール、６…ウェッ
トウェル、７…ベント管、８…主蒸気管、９…凝縮器冷
却水プール、１０…凝縮器、１１…入口ヘッダ、１２…
凝縮管、１３…出口ヘッダ、１４…吸入管、１５…凝縮
水戻り管、１６，１７…不凝縮性気体排出管、２４，２
５，２６…弁。
ル、４…圧力抑制室、５…圧力抑制プール、６…ウェッ
トウェル、７…ベント管、８…主蒸気管、９…凝縮器冷
却水プール、１０…凝縮器、１１…入口ヘッダ、１２…
凝縮管、１３…出口ヘッダ、１４…吸入管、１５…凝縮
水戻り管、１６，１７…不凝縮性気体排出管、２４，２
５，２６…弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｃ 15/18 Ｃ
Claims (5)
- 【請求項１】炉心を内包する原子炉圧力容器と，前記原
子炉圧力容器を格納するドライウェルと，圧力抑制プー
ルを保有する圧力抑制室と，前記ドライウェルと前記圧
力抑制プールを連結するベント管を有する原子炉設備に
おいて、前記ドライウェルの外部かつ前記炉心よりも上
方に設置した凝縮器が、吸入口を主蒸気管に連結されて
いる系統と，前記凝縮器の入口ヘッダから不凝縮性気体
排出管を前記主蒸気管に連結する系統と，前記凝縮器の
出口ヘッダから前記不凝縮性気体排出管を前記圧力抑制
プール内に連結する系統と，凝縮水戻り管が前記原子炉
圧力容器に連結する系統を持ち、「原子炉隔離」信号を
受けた時には、前記主蒸気管に連結する前記凝縮器の前
記不凝縮性気体排出管を閉じる弁と，前記原子炉圧力容
器に連結する前記凝縮器の前記凝縮水戻り管を開放する
弁を有し、「原子炉事故」信号を受けた時には、前記圧
力抑制プールに連結する前記凝縮器の前記不凝縮性気体
排出管を開放する弁と，前記原子炉圧力容器に連結する
前記凝縮器の前記凝縮水戻り管を開放する弁を有するこ
とを特徴とする原子炉格納容器の冷却設備。 - 【請求項２】請求項１において、前記凝縮器の凝縮管が
水平方向に配置されている原子炉格納容器の冷却設備。 - 【請求項３】請求項１または請求項２において、前記凝
縮器の前記入口ヘッダ内に前記各凝縮管に流入する蒸気
及び不凝縮性気体の流量を均一にするための構造材を備
えた原子炉格納容器の冷却設備。 - 【請求項４】請求項１，請求項２または請求項３におい
て、前記凝縮器の前記各凝縮管内に旋回流を起こすため
の構造材を備えた原子炉格納容器の冷却設備。 - 【請求項５】請求項１，請求項２，請求項３または請求
項４において、前記圧力抑制室及び前記ドライウェルに
接する格納容器壁を鋼製にして、前記格納容器壁外に前
記圧力抑制プールの高さに対応する冷却水を内蔵した外
周プールを設けた原子炉格納容器の冷却設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6274714A JPH08136685A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 原子炉格納容器の冷却設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6274714A JPH08136685A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 原子炉格納容器の冷却設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136685A true JPH08136685A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17545552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6274714A Pending JPH08136685A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 原子炉格納容器の冷却設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08136685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200135006A (ko) * | 2019-05-24 | 2020-12-02 | 한국수력원자력 주식회사 | 일체형 원자로의 피동 격납 건물 냉각 시스템 |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP6274714A patent/JPH08136685A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200135006A (ko) * | 2019-05-24 | 2020-12-02 | 한국수력원자력 주식회사 | 일체형 원자로의 피동 격납 건물 냉각 시스템 |
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