JPH0862372A - 加圧水型原子炉の炉内構造 - Google Patents
加圧水型原子炉の炉内構造Info
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- JPH0862372A JPH0862372A JP6194300A JP19430094A JPH0862372A JP H0862372 A JPH0862372 A JP H0862372A JP 6194300 A JP6194300 A JP 6194300A JP 19430094 A JP19430094 A JP 19430094A JP H0862372 A JPH0862372 A JP H0862372A
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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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 原子炉下部プレナムにおける乱流・渦巻き流
を防止するための炉内構造を提供する。 【構成】 冷却材入口ノズル1および出口ノズル14を
有すると共に、底部に下部プレナム7を画成する圧力容
器2と、該圧力容器内に配置された炉心12と、該炉心
を支持する下部炉心支持板11を有すると共に、前記圧
力容器内に半径方向に間隔を置いて配置された炉心槽4
とを備えた加圧水型原子炉であり、下部プレナム内に、
圧力容器と炉心槽との間に画成される環状のダウンカマ
ー部18にほぼ整列する環状の冷却材流路18aを画成
するように、前記下部炉心支持板から垂下させた筒状の
多孔板22を備えている。
を防止するための炉内構造を提供する。 【構成】 冷却材入口ノズル1および出口ノズル14を
有すると共に、底部に下部プレナム7を画成する圧力容
器2と、該圧力容器内に配置された炉心12と、該炉心
を支持する下部炉心支持板11を有すると共に、前記圧
力容器内に半径方向に間隔を置いて配置された炉心槽4
とを備えた加圧水型原子炉であり、下部プレナム内に、
圧力容器と炉心槽との間に画成される環状のダウンカマ
ー部18にほぼ整列する環状の冷却材流路18aを画成
するように、前記下部炉心支持板から垂下させた筒状の
多孔板22を備えている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧水型原子炉に関
し、特に同加圧水型原子炉内を流れる一次冷却材を整流
しうる炉内構造に関するものである。
し、特に同加圧水型原子炉内を流れる一次冷却材を整流
しうる炉内構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の加圧水型原子炉の構造は、図6及
び図7に示されるようなもので、円周方向に不等ピッチ
で設けられた複数の冷却材入口管台または入口ノズル1
より流入した冷却材の大部分は、炉心槽4と原子炉容器
2との間の円環部即ちダウンカマー部を下降流5となっ
て流れ、キー溝構造により炉心槽4の下部の位置決めを
行うラジアルサポート6を通過し、下部プレナム7に流
入する。同冷却材は、下部プレナム7において同下部プ
レナムを画成する下境板8により向きを変えられ、上昇
流15となって直接に上部連結板9、下部連結板10お
よび下部炉心支持板11等を通過した後、矢印20で示
すように炉心12に流入する。そして、前記炉心に流入
した上昇流20は、炉心12内の燃料集合体13で発生
する熱エネルギーを吸収して高温となり、上部胴21近
傍の上部プレナム(図示せず)で入口管台1から流入し
た一部の冷却材と混合した後、流出一次冷却材16とし
て冷却材出口管台または出口ノズル14を通り、図示し
ない蒸気発生器へと流出する。その後、冷却材は、蒸気
発生器内の冷却水に熱を伝え加熱沸騰させた後、冷却材
循環ポンプにより再び原子炉容器に送られ、前記冷却材
入口管台より原子炉容器内に戻される。
び図7に示されるようなもので、円周方向に不等ピッチ
で設けられた複数の冷却材入口管台または入口ノズル1
より流入した冷却材の大部分は、炉心槽4と原子炉容器
2との間の円環部即ちダウンカマー部を下降流5となっ
て流れ、キー溝構造により炉心槽4の下部の位置決めを
行うラジアルサポート6を通過し、下部プレナム7に流
入する。同冷却材は、下部プレナム7において同下部プ
レナムを画成する下境板8により向きを変えられ、上昇
流15となって直接に上部連結板9、下部連結板10お
よび下部炉心支持板11等を通過した後、矢印20で示
すように炉心12に流入する。そして、前記炉心に流入
した上昇流20は、炉心12内の燃料集合体13で発生
する熱エネルギーを吸収して高温となり、上部胴21近
傍の上部プレナム(図示せず)で入口管台1から流入し
た一部の冷却材と混合した後、流出一次冷却材16とし
て冷却材出口管台または出口ノズル14を通り、図示し
ない蒸気発生器へと流出する。その後、冷却材は、蒸気
発生器内の冷却水に熱を伝え加熱沸騰させた後、冷却材
循環ポンプにより再び原子炉容器に送られ、前記冷却材
入口管台より原子炉容器内に戻される。
【0003】次に、下部プレナム7において、流れが下
降流から上昇流に転じる様子について注目してみる。図
7は、下部プレナム7における流れの様子を示す図であ
る。隣合う冷却材入口管台1から流入した一次冷却材3
同士は、炉心槽4と下部胴17とに挟まれた円環部即ち
ダウンカマー部18(図6参照)で流速を速め、図中、
合流部Aで最大流速となる。そして、合流した流れ同士
もまた下部プレナム7の中心部付近で合流する。一方、
下部プレナム7における冷却材の流速は、冷却材出口管
台14の直下に位置するB部で最小となる。そのため、
下部プレナム7のB部周辺には、上述の相対的に大きな
流速差やそれに伴う圧力差により、図6に示される乱流
即ち渦巻き流19が発生する。しかも、下部プレナム7
内の冷却材は、上昇流となって流れる際に、上述したよ
うに上部連結板9および下部連結板10を直接に通過し
なければならず、これによっても乱流の発生が助長され
る。
降流から上昇流に転じる様子について注目してみる。図
7は、下部プレナム7における流れの様子を示す図であ
る。隣合う冷却材入口管台1から流入した一次冷却材3
同士は、炉心槽4と下部胴17とに挟まれた円環部即ち
ダウンカマー部18(図6参照)で流速を速め、図中、
合流部Aで最大流速となる。そして、合流した流れ同士
もまた下部プレナム7の中心部付近で合流する。一方、
下部プレナム7における冷却材の流速は、冷却材出口管
台14の直下に位置するB部で最小となる。そのため、
下部プレナム7のB部周辺には、上述の相対的に大きな
流速差やそれに伴う圧力差により、図6に示される乱流
即ち渦巻き流19が発生する。しかも、下部プレナム7
内の冷却材は、上昇流となって流れる際に、上述したよ
うに上部連結板9および下部連結板10を直接に通過し
なければならず、これによっても乱流の発生が助長され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、これま
での加圧水型原子炉の炉内構造では、下部プレナム付近
に乱流・渦巻き流が発生することが多かった。これら乱
流・渦巻き流は、安定した流れではないので、炉内の構
成部材に流体振動を引き起こしたり、炉心への冷却材の
流入流量が不均衡になる等の問題を生じさせていた。従
って、本発明は、原子炉下部プレナムにおける乱流・渦
巻き流を防止するための炉内構造を提供することを目的
とする。
での加圧水型原子炉の炉内構造では、下部プレナム付近
に乱流・渦巻き流が発生することが多かった。これら乱
流・渦巻き流は、安定した流れではないので、炉内の構
成部材に流体振動を引き起こしたり、炉心への冷却材の
流入流量が不均衡になる等の問題を生じさせていた。従
って、本発明は、原子炉下部プレナムにおける乱流・渦
巻き流を防止するための炉内構造を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、冷却材入口ノズルおよび出口ノズルを
有すると共に、底部に下部プレナムを画成する圧力容器
と、該圧力容器内に配置された炉心と、該炉心を支持す
る下部炉心支持板を有すると共に、前記圧力容器内に半
径方向に間隔を置いて配置された炉心槽とを備えた加圧
水型原子炉であり、下部プレナム内に、圧力容器と炉心
槽との間に画成される環状のダウンカマー部にほぼ整列
する環状の冷却材流路を画成するように、前記下部炉心
支持板から垂下させた筒状の多孔板を備えている。
めに、本発明は、冷却材入口ノズルおよび出口ノズルを
有すると共に、底部に下部プレナムを画成する圧力容器
と、該圧力容器内に配置された炉心と、該炉心を支持す
る下部炉心支持板を有すると共に、前記圧力容器内に半
径方向に間隔を置いて配置された炉心槽とを備えた加圧
水型原子炉であり、下部プレナム内に、圧力容器と炉心
槽との間に画成される環状のダウンカマー部にほぼ整列
する環状の冷却材流路を画成するように、前記下部炉心
支持板から垂下させた筒状の多孔板を備えている。
【0006】
【作用】冷却材は、冷却材入口ノズルから圧力容器内に
入り、ダウンカマー部を流下する。下部プレナムには、
下部炉心支持板から垂下する多孔板が設けられていて、
ダウンカマー部に整列する環状の冷却材流路を画成して
いるので、ダウンカマー部を流下した冷却材はこの冷却
材流路に流入し、その大部分が多孔板を外側から内側に
通過する。その際に、冷却材は、多孔板の整流作用を受
けて、円周方向の流速差が大巾に減少するため、大きな
乱流を生ずることなく、下部炉心支持板を上方に通り、
炉心を貫流して冷却した後、冷却材出口ノズルから圧力
容器を去る。
入り、ダウンカマー部を流下する。下部プレナムには、
下部炉心支持板から垂下する多孔板が設けられていて、
ダウンカマー部に整列する環状の冷却材流路を画成して
いるので、ダウンカマー部を流下した冷却材はこの冷却
材流路に流入し、その大部分が多孔板を外側から内側に
通過する。その際に、冷却材は、多孔板の整流作用を受
けて、円周方向の流速差が大巾に減少するため、大きな
乱流を生ずることなく、下部炉心支持板を上方に通り、
炉心を貫流して冷却した後、冷却材出口ノズルから圧力
容器を去る。
【0007】
【実施例】本発明の好適な実施例について添付図面を参
照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一又は対
応部分を示すものとする。図1は、本発明に従って、筒
状もしくは環状の多孔板22が下部炉心支持板11の下
方部位に配置された原子炉の全体図であり、図2は、図
1の要部を拡大した図である。本発明の炉内構造は、冷
却材入口ノズル1および出口ノズル14を有すると共
に、底部に下部プレナム7を画成する圧力容器(原子炉
容器)2と、該圧力容器2内に配置された炉心12と、
該炉心12を支持する下部炉心支持板を有すると共に、
圧力容器2内に半径方向に間隔を置いて配置された炉心
槽4とを備えた加圧水型原子炉において、下部プレナム
7内に、圧力容器2と炉心4槽との間に画成される環状
のダウンカマー部18にほぼ整列する環状の冷却材流路
18aを画成するように、筒状の多孔板22を下部炉心
支持板11から垂下させたことを特徴とするものであ
る。従って、かかる多孔板22を上述のようにダウンカ
マー部18に関連して配置した以外は、本発明の加圧水
型原子炉は従来のものと同様でよいので、その説明は簡
略にしておく。
照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一又は対
応部分を示すものとする。図1は、本発明に従って、筒
状もしくは環状の多孔板22が下部炉心支持板11の下
方部位に配置された原子炉の全体図であり、図2は、図
1の要部を拡大した図である。本発明の炉内構造は、冷
却材入口ノズル1および出口ノズル14を有すると共
に、底部に下部プレナム7を画成する圧力容器(原子炉
容器)2と、該圧力容器2内に配置された炉心12と、
該炉心12を支持する下部炉心支持板を有すると共に、
圧力容器2内に半径方向に間隔を置いて配置された炉心
槽4とを備えた加圧水型原子炉において、下部プレナム
7内に、圧力容器2と炉心4槽との間に画成される環状
のダウンカマー部18にほぼ整列する環状の冷却材流路
18aを画成するように、筒状の多孔板22を下部炉心
支持板11から垂下させたことを特徴とするものであ
る。従って、かかる多孔板22を上述のようにダウンカ
マー部18に関連して配置した以外は、本発明の加圧水
型原子炉は従来のものと同様でよいので、その説明は簡
略にしておく。
【0008】冷却材入口管台1より流入する一次冷却材
3は、炉心槽4と下部胴17との間の円環部、即ちダウ
ンカマー部18を下降流5となって流れ、該ダウンカマ
ー部18と整列するように多孔板22によって画成され
た環状の冷却材流路18aに到達し、同多孔板22の小
径多孔26を半径方向の外側から内側に通過する。これ
により、下降流5は、ほぼ同一方向に指向する整流23
となって合流し、乱流や渦巻き流を発生させることなく
下部炉心支持板11を上方に通過する上昇流25とな
る。
3は、炉心槽4と下部胴17との間の円環部、即ちダウ
ンカマー部18を下降流5となって流れ、該ダウンカマ
ー部18と整列するように多孔板22によって画成され
た環状の冷却材流路18aに到達し、同多孔板22の小
径多孔26を半径方向の外側から内側に通過する。これ
により、下降流5は、ほぼ同一方向に指向する整流23
となって合流し、乱流や渦巻き流を発生させることなく
下部炉心支持板11を上方に通過する上昇流25とな
る。
【0009】図3は、多孔板22が設置されている原子
炉の下部の断面図であり、図4は、図3のIV−IV線に沿
って切断された断面図である。流入一次冷却材は、多孔
板22が図3に示されるように下部炉心支持板11の下
面から垂下して下鏡板8の近傍まで延びているため、大
部分が多孔板22の作用を受けた後、下部プレナム7に
流入する。従って、上部連結板9や下部連結板10に直
接衝突して発生する乱流・渦巻き流19も同時に防止で
きる。
炉の下部の断面図であり、図4は、図3のIV−IV線に沿
って切断された断面図である。流入一次冷却材は、多孔
板22が図3に示されるように下部炉心支持板11の下
面から垂下して下鏡板8の近傍まで延びているため、大
部分が多孔板22の作用を受けた後、下部プレナム7に
流入する。従って、上部連結板9や下部連結板10に直
接衝突して発生する乱流・渦巻き流19も同時に防止で
きる。
【0010】また、図5には、原子炉の下部プレナム7
に前記多孔板22を設置した後の流れの様子を示した図
である。ダウンカマー部18を下降してきた下降流5
は、そのまま下部プレナム7を経て炉心12に流れ込も
うとするが、多孔板22に穿設された多数の穴を通過さ
せられることにより、図のような整流23となる。従っ
て、流れが細分化されると同時に一定方向に均一化し、
その流速も規制されるので、合流時や原子炉内の構成部
材への衝突時にも乱流・渦巻き流を発生させることがな
い。なお、上述の実施例は、本発明を限定するものでは
なく、様々な変更が可能である。例えば、多孔板の開口
率や孔の配列パターンは実施例に限定されるものではな
く、実験によって最適のものを選択することができる。
に前記多孔板22を設置した後の流れの様子を示した図
である。ダウンカマー部18を下降してきた下降流5
は、そのまま下部プレナム7を経て炉心12に流れ込も
うとするが、多孔板22に穿設された多数の穴を通過さ
せられることにより、図のような整流23となる。従っ
て、流れが細分化されると同時に一定方向に均一化し、
その流速も規制されるので、合流時や原子炉内の構成部
材への衝突時にも乱流・渦巻き流を発生させることがな
い。なお、上述の実施例は、本発明を限定するものでは
なく、様々な変更が可能である。例えば、多孔板の開口
率や孔の配列パターンは実施例に限定されるものではな
く、実験によって最適のものを選択することができる。
【0011】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、冷却材
の流路内に同冷却材を整流する多孔板を装備することに
より、乱流や渦巻き流を伴わない安定した流れが実現で
きる。そして、上述の如く冷却材の流れを安定させるこ
とにより、炉内の構成部材への流体振動を抑え、且つ、
炉心への冷却材の流入流量を安定して確保することが可
能となる。
の流路内に同冷却材を整流する多孔板を装備することに
より、乱流や渦巻き流を伴わない安定した流れが実現で
きる。そして、上述の如く冷却材の流れを安定させるこ
とにより、炉内の構成部材への流体振動を抑え、且つ、
炉心への冷却材の流入流量を安定して確保することが可
能となる。
【図1】 本発明に従って、多孔板を取り付けた原子炉
内の冷却材の流路を示す図である。
内の冷却材の流路を示す図である。
【図2】 図1の下方部を拡大して示す図である。
【図3】 図1の下方部を切断し、多孔板の取り付け状
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図4】 図3をIV−IV線に沿って切断した断面図であ
る。
る。
【図5】 本発明に従って、多孔板を取り付けた実施例
におけるプレナム部分の整流効果を示す図である。
におけるプレナム部分の整流効果を示す図である。
【図6】 従来の原子炉内の冷却材の流路を示す図であ
る。
る。
【図7】 従来の原子炉内におけるプレナム部分の流れ
の様子を示す図である。
の様子を示す図である。
1…冷却材入口管台(入口ノズル)、 2…原子炉容器
(圧力容器)、 3…流入一次冷却材、 4…炉心槽、
5…下降流、 7…下部プレナム、 11…下部炉心
支持板、 12…炉心、 14…冷却材出口管台(出口
ノズル)、 18…ダウンカマー部、 18a…環状の
冷却材流路、 19…乱流・渦巻き流、 20…上昇
流、 22…多孔板、 23…整流、 25…上昇流、
26…多孔。
(圧力容器)、 3…流入一次冷却材、 4…炉心槽、
5…下降流、 7…下部プレナム、 11…下部炉心
支持板、 12…炉心、 14…冷却材出口管台(出口
ノズル)、 18…ダウンカマー部、 18a…環状の
冷却材流路、 19…乱流・渦巻き流、 20…上昇
流、 22…多孔板、 23…整流、 25…上昇流、
26…多孔。
Claims (1)
- 【請求項1】 冷却材入口ノズルおよび出口ノズルを有
すると共に、底部に下部プレナムを画成する圧力容器
と、該圧力容器内に配置された炉心と、該炉心を支持す
る下部炉心支持板を有すると共に、前記圧力容器内に半
径方向に間隔を置いて配置された炉心槽とを備えた加圧
水型原子炉において、前記下部プレナム内に、前記圧力
容器と前記炉心槽との間に画成される環状のダウンカマ
ー部にほぼ整列する環状の冷却材流路を画成するよう
に、筒状の多孔板を前記下部炉心支持板から垂下させた
ことを特徴とする加圧水型原子炉の炉内構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6194300A JPH0862372A (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 加圧水型原子炉の炉内構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6194300A JPH0862372A (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 加圧水型原子炉の炉内構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0862372A true JPH0862372A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16322314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6194300A Pending JPH0862372A (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 加圧水型原子炉の炉内構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0862372A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7245689B2 (en) | 2003-06-18 | 2007-07-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Nuclear reactor internal structure |
JP2009058392A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉 |
JP2010518402A (ja) * | 2007-02-12 | 2010-05-27 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 加圧水型原子炉のスカート状整流装置 |
WO2012098874A1 (ja) | 2011-01-19 | 2012-07-26 | 株式会社 東芝 | 加圧水型原子炉 |
US9251919B2 (en) | 2010-12-13 | 2016-02-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pressurized water reactor |
JP2017511889A (ja) * | 2015-01-28 | 2017-04-27 | 中広核研究院有限公司China Nuclear Power Technology Research Institute Co., Ltd | 流量分配装置及び該装置を有する原子炉モジュール |
-
1994
- 1994-08-18 JP JP6194300A patent/JPH0862372A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7245689B2 (en) | 2003-06-18 | 2007-07-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Nuclear reactor internal structure |
JP2010518402A (ja) * | 2007-02-12 | 2010-05-27 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 加圧水型原子炉のスカート状整流装置 |
JP2009058392A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉 |
EP2194534A1 (en) * | 2007-08-31 | 2010-06-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Nuclear reactor |
EP2194534A4 (en) * | 2007-08-31 | 2012-06-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | NUCLEAR REACTOR |
US8908822B2 (en) | 2007-08-31 | 2014-12-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Nuclear reactor |
US9251919B2 (en) | 2010-12-13 | 2016-02-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pressurized water reactor |
WO2012098874A1 (ja) | 2011-01-19 | 2012-07-26 | 株式会社 東芝 | 加圧水型原子炉 |
JP2017511889A (ja) * | 2015-01-28 | 2017-04-27 | 中広核研究院有限公司China Nuclear Power Technology Research Institute Co., Ltd | 流量分配装置及び該装置を有する原子炉モジュール |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011204 |