JPH0854489A - 原子炉容器の冷却材流出口構造 - Google Patents
原子炉容器の冷却材流出口構造Info
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- JPH0854489A JPH0854489A JP6190660A JP19066094A JPH0854489A JP H0854489 A JPH0854489 A JP H0854489A JP 6190660 A JP6190660 A JP 6190660A JP 19066094 A JP19066094 A JP 19066094A JP H0854489 A JPH0854489 A JP H0854489A
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- Japan
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- coolant
- outlet
- core
- reactor vessel
- nuclear reactor
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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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 原子炉の炉心を通らない冷却材のバイパス流
量を減少して、原子炉の熱効率を向上する。 【構成】 原子炉容器２５と一体的に形成された冷却材
用出口ノズル２３に、原子炉容器内面から突出したボス
部２３ｂを形成し、その端面２３ｃを傾斜させている。
原子炉容器内に垂下支持される炉心槽２７には、出口ノ
ズル２３に対向した冷却材用出口開口２７ａを設け、そ
の径を、出口ノズルの流出口２３ａの径より大きくして
る。更に、出口開口２７ａを囲んで環状突起２７ｂを形
成し、その端面２７ｃは、ボス部の端面２３ｃに倣って
傾斜させ、両者の間にせまい環状の隙間３３を画成す
る。隙間３３のまさつ抵抗を大ならしめるため、端面２
３ｃ，２７ｃの表面に凹凸が形成されている。
量を減少して、原子炉の熱効率を向上する。 【構成】 原子炉容器２５と一体的に形成された冷却材
用出口ノズル２３に、原子炉容器内面から突出したボス
部２３ｂを形成し、その端面２３ｃを傾斜させている。
原子炉容器内に垂下支持される炉心槽２７には、出口ノ
ズル２３に対向した冷却材用出口開口２７ａを設け、そ
の径を、出口ノズルの流出口２３ａの径より大きくして
る。更に、出口開口２７ａを囲んで環状突起２７ｂを形
成し、その端面２７ｃは、ボス部の端面２３ｃに倣って
傾斜させ、両者の間にせまい環状の隙間３３を画成す
る。隙間３３のまさつ抵抗を大ならしめるため、端面２
３ｃ，２７ｃの表面に凹凸が形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉に関し、特に加
圧水型原子炉の冷却材出口流路の構造に関する。
圧水型原子炉の冷却材出口流路の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、加圧水型原子炉の代表的構造の
一例を示す。冷却材の入口ノズル１と出口ノズル３とを
具えた原子炉容器５は、内部に炉心槽７を垂下支持して
いる。入口ノズル１から流入した冷却材は、炉心槽７と
容器５の間の環状流路９を流下し、底部で反転して炉心
１１を貫流し、上部プレナム１３で流れ方向を横向きに
変え、出口ノズル３から蒸気発生器の方へ流出する。こ
の原子炉容器５は、４ループ用のもので、入口ノズル１
及び出口ノズル３は、図４に配置及び数が示されてい
る。図５は、図３のＣ部、図６は図４のＤ部を夫々拡大
して示したものであるが、出口ノズル３側にボス部３
ａ、炉心槽７側には、環状突起７ａが夫々形成されてい
て、両者の間には隙間Ｂが形成されている。この隙間Ｂ
は、組立上不可欠なものとして設定されている。即ち、
原子炉容器５と炉心槽７が、製作時高精度で機械加工さ
れるとしても、それぞれ製作公差があるので、これらを
吸収する隙間Ｂが必要である。又、原子炉容器５も炉心
槽７も、大形の構造物であるので、前者の中に後者をス
ムースに挿入するには、相応の隙間が必要である。但
し、通常の運転状態では、組立時からの相応の温度上昇
があるので、熱膨張差を利用して運転時の隙間Ｂができ
るだけ小さくなるように、寸法が決定されている。
一例を示す。冷却材の入口ノズル１と出口ノズル３とを
具えた原子炉容器５は、内部に炉心槽７を垂下支持して
いる。入口ノズル１から流入した冷却材は、炉心槽７と
容器５の間の環状流路９を流下し、底部で反転して炉心
１１を貫流し、上部プレナム１３で流れ方向を横向きに
変え、出口ノズル３から蒸気発生器の方へ流出する。こ
の原子炉容器５は、４ループ用のもので、入口ノズル１
及び出口ノズル３は、図４に配置及び数が示されてい
る。図５は、図３のＣ部、図６は図４のＤ部を夫々拡大
して示したものであるが、出口ノズル３側にボス部３
ａ、炉心槽７側には、環状突起７ａが夫々形成されてい
て、両者の間には隙間Ｂが形成されている。この隙間Ｂ
は、組立上不可欠なものとして設定されている。即ち、
原子炉容器５と炉心槽７が、製作時高精度で機械加工さ
れるとしても、それぞれ製作公差があるので、これらを
吸収する隙間Ｂが必要である。又、原子炉容器５も炉心
槽７も、大形の構造物であるので、前者の中に後者をス
ムースに挿入するには、相応の隙間が必要である。但
し、通常の運転状態では、組立時からの相応の温度上昇
があるので、熱膨張差を利用して運転時の隙間Ｂができ
るだけ小さくなるように、寸法が決定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記構造において、隙
間Ｂは、運転時にできるだけ小さくはなるが、残ってい
る。環状流路９内の冷却材圧力Ｐ1は、圧力損失の関係
から出口ノズル３内の冷却材圧力Ｐ2よりも大きいの
で、隙間Ｂをはさんで圧力差が生じ、冷却材のバイパス
流Ｅが生ずる。バイパス流Ｅの冷却材は、炉心を通って
いないため低温のまゝであり、バイパス流の発生は、冷
却材の原子炉出口温度を低下し、従って、原子炉プラン
トの熱効率を低下させる。このため冷却材のバイパス流
量を更に低減して原子炉プラントの熱効率を向上したい
というニーズが存在している。本発明は、このようなニ
ーズに応えるためになされたものであり、原子炉の炉心
を通らない冷却材のバイパス流の流量を更に減少せしめ
て、原子炉の熱効率を高くする原子炉容器の冷却材流出
口構造を提供することを目的とする。
間Ｂは、運転時にできるだけ小さくはなるが、残ってい
る。環状流路９内の冷却材圧力Ｐ1は、圧力損失の関係
から出口ノズル３内の冷却材圧力Ｐ2よりも大きいの
で、隙間Ｂをはさんで圧力差が生じ、冷却材のバイパス
流Ｅが生ずる。バイパス流Ｅの冷却材は、炉心を通って
いないため低温のまゝであり、バイパス流の発生は、冷
却材の原子炉出口温度を低下し、従って、原子炉プラン
トの熱効率を低下させる。このため冷却材のバイパス流
量を更に低減して原子炉プラントの熱効率を向上したい
というニーズが存在している。本発明は、このようなニ
ーズに応えるためになされたものであり、原子炉の炉心
を通らない冷却材のバイパス流の流量を更に減少せしめ
て、原子炉の熱効率を高くする原子炉容器の冷却材流出
口構造を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明によれば、冷却材の出口ノズル及び入口ノズ
ルが側部上方に一体的に形成された原子炉容器と、同容
器の上方開口部から垂下支持され下方内部に炉心を内包
支持すると共に同炉心の上方に冷却材の上部プレナムを
画成する炉心槽とを有する原子炉において、原子炉容器
の冷却材流出口構造は、次のように構成される、即ち、
出口ノズルは、原子炉容器の内面から突出したボス部を
有し、炉心槽には、前記出口ノズルに対向した出口開口
が形成されると共に前記ボス部に整列接近した環状突起
が形成されている。前記ボス部の端面と、前記環状突起
の端面は、せまい隙間をおいて対向し、これら端面には
凹凸が形成されると共に、出口ノズルの流出口の中心軸
に対し傾斜されており、更に、流出口の外径すなわち出
口ノズルの内径が、出口開口の外径よりも小さく設定さ
れている。
め、本発明によれば、冷却材の出口ノズル及び入口ノズ
ルが側部上方に一体的に形成された原子炉容器と、同容
器の上方開口部から垂下支持され下方内部に炉心を内包
支持すると共に同炉心の上方に冷却材の上部プレナムを
画成する炉心槽とを有する原子炉において、原子炉容器
の冷却材流出口構造は、次のように構成される、即ち、
出口ノズルは、原子炉容器の内面から突出したボス部を
有し、炉心槽には、前記出口ノズルに対向した出口開口
が形成されると共に前記ボス部に整列接近した環状突起
が形成されている。前記ボス部の端面と、前記環状突起
の端面は、せまい隙間をおいて対向し、これら端面には
凹凸が形成されると共に、出口ノズルの流出口の中心軸
に対し傾斜されており、更に、流出口の外径すなわち出
口ノズルの内径が、出口開口の外径よりも小さく設定さ
れている。
【０００５】
【作用】前述の構成において、入口ノズルを通って原子
炉容器内に流入した冷却材は、炉心槽の外側を通って流
下し、反転して炉心を貫流して上部プレナムに至り、更
に出口ノズルに向かって流れる。この冷却材出口流は、
炉心槽の出口開口及び出口ノズルの流出口を通って流出
するが、外周部の冷却材は、ボス部の端面内側部に衝突
して動圧の一部を回復し、せまい環状隙間の内周端近傍
の圧力を向上せしめる。即ち、せまい環状隙間の外周側
入口と、内周側出口との間の圧力差が減少される。更
に、せまい環状隙間を画成するボス部の端面と、環状突
起の端面とには凹凸が形成されている上、傾斜している
ので流路距離が長くなっていて、バイパス流量を決定す
る因子である圧力損失係数を大きくし、流路抵抗を大き
くしている。
炉容器内に流入した冷却材は、炉心槽の外側を通って流
下し、反転して炉心を貫流して上部プレナムに至り、更
に出口ノズルに向かって流れる。この冷却材出口流は、
炉心槽の出口開口及び出口ノズルの流出口を通って流出
するが、外周部の冷却材は、ボス部の端面内側部に衝突
して動圧の一部を回復し、せまい環状隙間の内周端近傍
の圧力を向上せしめる。即ち、せまい環状隙間の外周側
入口と、内周側出口との間の圧力差が減少される。更
に、せまい環状隙間を画成するボス部の端面と、環状突
起の端面とには凹凸が形成されている上、傾斜している
ので流路距離が長くなっていて、バイパス流量を決定す
る因子である圧力損失係数を大きくし、流路抵抗を大き
くしている。
【０００６】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。なお、前述の従来構造と同一の部分には、
同一の符号を付している。図１において、冷却材用の入
口ノズル１と出口ノズル２３とが一体的に形成された原
子炉容器２５の中に、炉心槽２７が垂下支持されてい
る。炉心槽２７は、下方内部に炉心１１を支持している
が、炉心１１は、多数の燃料集合体１１ａ（３体のみ図
示）からなっている。炉心１１の上方は、上部炉心板２
９ａ、上部炉心支持板２９ｂ、支持柱２９ｃ及び制御棒
案内筒２９ｄをもつ炉内構造物が装着され、上部プレナ
ム１３が画成されている。更に、原子炉容器２５の上部
開口は、上蓋３１で閉じられている。
を説明する。なお、前述の従来構造と同一の部分には、
同一の符号を付している。図１において、冷却材用の入
口ノズル１と出口ノズル２３とが一体的に形成された原
子炉容器２５の中に、炉心槽２７が垂下支持されてい
る。炉心槽２７は、下方内部に炉心１１を支持している
が、炉心１１は、多数の燃料集合体１１ａ（３体のみ図
示）からなっている。炉心１１の上方は、上部炉心板２
９ａ、上部炉心支持板２９ｂ、支持柱２９ｃ及び制御棒
案内筒２９ｄをもつ炉内構造物が装着され、上部プレナ
ム１３が画成されている。更に、原子炉容器２５の上部
開口は、上蓋３１で閉じられている。
【０００７】図１のＡ部は、図２に拡大して示されてい
る。図２において、出口ノズル２３は、流出口２３ａ
と、原子炉容器２５の内面に突出形成されたボス部２３
ｂを有し、その端面２３ｃは、上方がへこみ、下方が突
出した形で傾斜している。一方、炉心槽２７には、出口
ノズル２３の流出口２３ａに対向した出口開口２７ａが
形成されている。流出口２３ａと出口開口２７ｃとは、
整列しているが、後者の径の方が、前者の径よりも大き
い。出口開口２７ａを囲んで炉心槽２７の外面に形成さ
れた環状突起２７ｂの端面２７ｃは、せまい隙間３３を
はさんで端面２３ｃに対向している。端面２３ｃ、２７
ｃには、図示のように凹凸が形成されているが、具体的
には同心の複数の環状溝を機械加工により削成する。
る。図２において、出口ノズル２３は、流出口２３ａ
と、原子炉容器２５の内面に突出形成されたボス部２３
ｂを有し、その端面２３ｃは、上方がへこみ、下方が突
出した形で傾斜している。一方、炉心槽２７には、出口
ノズル２３の流出口２３ａに対向した出口開口２７ａが
形成されている。流出口２３ａと出口開口２７ｃとは、
整列しているが、後者の径の方が、前者の径よりも大き
い。出口開口２７ａを囲んで炉心槽２７の外面に形成さ
れた環状突起２７ｂの端面２７ｃは、せまい隙間３３を
はさんで端面２３ｃに対向している。端面２３ｃ、２７
ｃには、図示のように凹凸が形成されているが、具体的
には同心の複数の環状溝を機械加工により削成する。
【０００８】前述の構成において、入口ノズル１を通っ
て原子炉容器２５内に流入した冷却材は、環状流路９を
下降し、下部プレナム３５に流入する。ここで、冷却材
は、流れ方向を上向きに変え（反転し）、炉心１１を流
れて燃料集合体１１ａから吸熱し、高温になって上部プ
レナム１３に至る。更に、冷却材は、流れ方向を横向き
に変え、出口開口２７ａを通り、出口ノズル２３の流出
口２３ａから図示しない蒸気発生器へ向かう。この際、
外周部の流れは、ボス部２３ｂの端面２３ｃの内側部分
に衝突し、動圧の一部が回復する。したがって、隙間３
３の内周側の圧力は、出口開口２７ａ内圧力Ｐ2＋回復
動圧△Ｐ2となり、隙間３３にかかる圧力差は、Ｐ1−Ｐ
2−△Ｐ2となる。又、隙間３３を通って、冷却材のバイ
パス流Ｅが流れる場合、各端面２３ｃ，２７ｃの凹凸が
流れ抵抗を増大し、更に、流路距離も長いので、全体と
しての圧力低下も大きくなる。従って、冷却材のバイパ
ス流Ｅが生ずるにしても、その量は大きく減少されてい
る。
て原子炉容器２５内に流入した冷却材は、環状流路９を
下降し、下部プレナム３５に流入する。ここで、冷却材
は、流れ方向を上向きに変え（反転し）、炉心１１を流
れて燃料集合体１１ａから吸熱し、高温になって上部プ
レナム１３に至る。更に、冷却材は、流れ方向を横向き
に変え、出口開口２７ａを通り、出口ノズル２３の流出
口２３ａから図示しない蒸気発生器へ向かう。この際、
外周部の流れは、ボス部２３ｂの端面２３ｃの内側部分
に衝突し、動圧の一部が回復する。したがって、隙間３
３の内周側の圧力は、出口開口２７ａ内圧力Ｐ2＋回復
動圧△Ｐ2となり、隙間３３にかかる圧力差は、Ｐ1−Ｐ
2−△Ｐ2となる。又、隙間３３を通って、冷却材のバイ
パス流Ｅが流れる場合、各端面２３ｃ，２７ｃの凹凸が
流れ抵抗を増大し、更に、流路距離も長いので、全体と
しての圧力低下も大きくなる。従って、冷却材のバイパ
ス流Ｅが生ずるにしても、その量は大きく減少されてい
る。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出口ノズルの流出口に整列対向した炉心槽の出口開口の
径が、前者のそれよりも大きいので、出口ノズルのボス
部と環状突起の間の隙間に作用する圧力差が従来のもの
に比し小さくなる。このため、冷却材のバイパス流を減
少することができる。更に、前記隙間を画成するボス部
の端面と、環状突起の端面とには凹凸が形成されて摩さ
つ抵抗が増大し、更に各端面は傾斜して流れ距離を増大
しているので、前述の圧力差の減少と相俟って、炉心を
通らない冷却材のバイパス量を減少し、原子炉の熱効率
を向上することができる。
出口ノズルの流出口に整列対向した炉心槽の出口開口の
径が、前者のそれよりも大きいので、出口ノズルのボス
部と環状突起の間の隙間に作用する圧力差が従来のもの
に比し小さくなる。このため、冷却材のバイパス流を減
少することができる。更に、前記隙間を画成するボス部
の端面と、環状突起の端面とには凹凸が形成されて摩さ
つ抵抗が増大し、更に各端面は傾斜して流れ距離を増大
しているので、前述の圧力差の減少と相俟って、炉心を
通らない冷却材のバイパス量を減少し、原子炉の熱効率
を向上することができる。
【図１】本発明の実施例を示す原子炉の立断面図であ
る。
る。
【図２】前記実施例の要部を示す部分拡大断面図であ
る。
る。
【図３】従来の構造を示す立断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿う平断面図である。
【図５】図３のＣ部を拡大して示す部分拡大断面図であ
る。
る。
【図６】図４のＤ部を拡大して示す部分拡大断面図であ
る。
る。
１１ 炉心 １３ 上部プレナム ２３ 出口ノズル ２３ａ 流出口 ２３ｂ ボス部 ２３ｃ 端面 ２５ 原子炉容器 ２７ 炉心槽 ２７ａ 出口開口 ２７ｂ 環状突起 ２７ｃ 端面 ３３ 隙間
Claims (1)
- 【請求項１】 冷却材の出口ノズル及び入口ノズルが側
部上方に一体的に形成された原子炉容器と、同容器の上
方開口部から垂下支持され下方内部に炉心を内包支持す
ると共に同炉心の上方に冷却材の上部プレナムを画成す
る炉心槽とを有する原子炉において、前記出口ノズルは
前記容器の内面から突出したボス部を有し、前記炉心槽
には前記出口ノズルに対向した出口開口が形成されると
共に前記ボス部に整列接近した環状突起が形成され、せ
まい隙間をおいて対向した前記ボス部及び前記環状突起
の夫々の傾斜端面には凹凸が形成され、前記出口ノズル
の内径が前記出口開口の内径よりも小さく設定されてい
ることを特徴とする原子炉容器の冷却材流出口構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6190660A JPH0854489A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 原子炉容器の冷却材流出口構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6190660A JPH0854489A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 原子炉容器の冷却材流出口構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0854489A true JPH0854489A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=16261789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6190660A Withdrawn JPH0854489A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 原子炉容器の冷却材流出口構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0854489A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014137024A1 (ko) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로의 출구노즐 |
-
1994
- 1994-08-12 JP JP6190660A patent/JPH0854489A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014137024A1 (ko) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로의 출구노즐 |
| KR101446417B1 (ko) * | 2013-03-08 | 2014-10-01 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로의 출구노즐 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |