JPH095478A - 高速増殖炉の炉内構造 - Google Patents
高速増殖炉の炉内構造Info
- Publication number
- JPH095478A JPH095478A JP7154854A JP15485495A JPH095478A JP H095478 A JPH095478 A JP H095478A JP 7154854 A JP7154854 A JP 7154854A JP 15485495 A JP15485495 A JP 15485495A JP H095478 A JPH095478 A JP H095478A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- upper plenum
- floor plate
- fast breeder
- sodium
- Prior art date
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- Withdrawn
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速増殖炉の炉内構造部材である上部プレナ
ム床板の熱疲労破壊を防止する。 【構成】 高速増殖炉の原子炉容器内の上部プレナム２
９の周辺部を区画する床板３７には、炉壁冷却用の低温
ナトリウム４５が貫流する流出ノズル３９が、上部プレ
ナム２９側に突出して形成されている。この流出ノズル
３９の円筒壁には、渦巻き方向に延びた複数の吹出孔４
１，４３が分布して穿設されている。そして吹出孔４１
は、床板３７から離隔する方向に、他方吹出孔４３は床
板３７に接近する方向に傾斜している。
ム床板の熱疲労破壊を防止する。 【構成】 高速増殖炉の原子炉容器内の上部プレナム２
９の周辺部を区画する床板３７には、炉壁冷却用の低温
ナトリウム４５が貫流する流出ノズル３９が、上部プレ
ナム２９側に突出して形成されている。この流出ノズル
３９の円筒壁には、渦巻き方向に延びた複数の吹出孔４
１，４３が分布して穿設されている。そして吹出孔４１
は、床板３７から離隔する方向に、他方吹出孔４３は床
板３７に接近する方向に傾斜している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉に関し、特に高
速増殖炉の炉内構造に関する。
速増殖炉の炉内構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速増殖炉では、例えば、図４に示すご
とく原子炉容器１の中の炉心３が核分裂領域と増殖領域
から形成され、ここを通った冷却材、一般には液体金属
ナトリウム（以下単にナトリウムという。）が高温にな
って上部プレナム５に流入する。一方炉心の外側を流れ
た炉壁冷却用ナトリウム７は、若干昇温するものの相対
的には低温のまま上部プレナム５の周辺部に流出して高
温ナトリウム９と混合する。ナトリウム７が流出するノ
ズル１１は、図５に示すように、上部プレナム床板１３
に一体的に形成されたもので、普通の円筒ノズルであ
り、低温のナトリウム７と高温のナトリウム９は、それ
ぞれ矢印の示すように流れている。
とく原子炉容器１の中の炉心３が核分裂領域と増殖領域
から形成され、ここを通った冷却材、一般には液体金属
ナトリウム（以下単にナトリウムという。）が高温にな
って上部プレナム５に流入する。一方炉心の外側を流れ
た炉壁冷却用ナトリウム７は、若干昇温するものの相対
的には低温のまま上部プレナム５の周辺部に流出して高
温ナトリウム９と混合する。ナトリウム７が流出するノ
ズル１１は、図５に示すように、上部プレナム床板１３
に一体的に形成されたもので、普通の円筒ノズルであ
り、低温のナトリウム７と高温のナトリウム９は、それ
ぞれ矢印の示すように流れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の構造では上部プレナム床板１３及びノズル１１の
一面側には相対的に低温の炉壁冷却用ナトリウムが流
れ、他面側には炉心で加熱された高温ナトリウムが流れ
ているので、上部プレナム床板１３とノズル１１には、
大きな熱勾配が発生する。即ち、上部プレナム床板など
に発生する熱応力が過大であるので、熱疲労による破壊
が早期に予測され、原子炉構造としては、必ずしも満足
できるものではなかった。これを防止するため、熱遮蔽
ライナー等を上部プレナム床板などに沿って付設するこ
とも考えられるが、構造が複雑化する上にコストが上昇
するという問題が新たに生じ、前記問題の完全な解決に
は至っていなかった。従って、本発明の目的は、構造簡
単にしてコスト上昇がなく且つ高い熱応力の発生の無い
高速増殖炉の炉内構造を提供することを目的とする。
従来の構造では上部プレナム床板１３及びノズル１１の
一面側には相対的に低温の炉壁冷却用ナトリウムが流
れ、他面側には炉心で加熱された高温ナトリウムが流れ
ているので、上部プレナム床板１３とノズル１１には、
大きな熱勾配が発生する。即ち、上部プレナム床板など
に発生する熱応力が過大であるので、熱疲労による破壊
が早期に予測され、原子炉構造としては、必ずしも満足
できるものではなかった。これを防止するため、熱遮蔽
ライナー等を上部プレナム床板などに沿って付設するこ
とも考えられるが、構造が複雑化する上にコストが上昇
するという問題が新たに生じ、前記問題の完全な解決に
は至っていなかった。従って、本発明の目的は、構造簡
単にしてコスト上昇がなく且つ高い熱応力の発生の無い
高速増殖炉の炉内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】如上の目的を達成するた
め、本発明によれば、高速増殖炉の原子炉容器内には、
炉心の上方に形成された上部プレナムと前記炉心の周辺
部とを区画する上部プレナム床板が設けられ、この床板
には炉壁冷却材の流出ノズルを突出形成し、更にその流
出ノズルに旋回流発生機構を形成している。その旋回流
発生機構として、流出ノズルの円筒部に渦巻き方向に延
びて形成される複数の吹出孔の１群は、上部プレナム床
板に接近する方向に、その他群は上部プレナム床板から
離隔する方向に傾斜している。旋回流発生機構としてベ
ーン等を一体的に形成してもよい。
め、本発明によれば、高速増殖炉の原子炉容器内には、
炉心の上方に形成された上部プレナムと前記炉心の周辺
部とを区画する上部プレナム床板が設けられ、この床板
には炉壁冷却材の流出ノズルを突出形成し、更にその流
出ノズルに旋回流発生機構を形成している。その旋回流
発生機構として、流出ノズルの円筒部に渦巻き方向に延
びて形成される複数の吹出孔の１群は、上部プレナム床
板に接近する方向に、その他群は上部プレナム床板から
離隔する方向に傾斜している。旋回流発生機構としてベ
ーン等を一体的に形成してもよい。
【０００５】
【作用】上記の構成の本発明によれば、炉壁冷却に供せ
られた低温ナトリウムは、流出ノズルを流れる際旋回流
発生機構により一部が旋回流となって上部プレナム内の
高温ナトリウム内に流入する。これらの旋回ナトリウム
流は、高温ナトリウムと上部プレナム床板との間に遮蔽
流を形成する。特に、上部プレナム床板に接近する方向
に傾斜した吹出孔から流出したナトリウムは、旋回しつ
つ上部プレナム床板に向かって流れ、衝突した後その上
面に沿って流れるので、上部プレナム床板の上面に隣接
して安定した低温ナトリウムの遮蔽流を形成する。
られた低温ナトリウムは、流出ノズルを流れる際旋回流
発生機構により一部が旋回流となって上部プレナム内の
高温ナトリウム内に流入する。これらの旋回ナトリウム
流は、高温ナトリウムと上部プレナム床板との間に遮蔽
流を形成する。特に、上部プレナム床板に接近する方向
に傾斜した吹出孔から流出したナトリウムは、旋回しつ
つ上部プレナム床板に向かって流れ、衝突した後その上
面に沿って流れるので、上部プレナム床板の上面に隣接
して安定した低温ナトリウムの遮蔽流を形成する。
【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。先ず、図３を参照して高速増殖炉２０の概
略構造を説明する。図において、原子炉容器２１の中に
炉内支持構造物２３を介して炉心２５が支持されてい
る。炉心２５は、多数の燃料集合体やブランケット燃料
集合体から形成され、下方及び上方にそれぞれナトリウ
ムの下部プレナム２７及び上部プレナム２９が形成され
ている。原子炉容器２１の上部は、プラグ３１で閉じら
れ、上部プレナム２９のナトリウムの液面上に不活性ガ
ス層３３が形成される。プラグ３１には、炉心上部機構
３５が垂下支持され、炉心内核反応の制御等の運転に供
される。
を説明する。先ず、図３を参照して高速増殖炉２０の概
略構造を説明する。図において、原子炉容器２１の中に
炉内支持構造物２３を介して炉心２５が支持されてい
る。炉心２５は、多数の燃料集合体やブランケット燃料
集合体から形成され、下方及び上方にそれぞれナトリウ
ムの下部プレナム２７及び上部プレナム２９が形成され
ている。原子炉容器２１の上部は、プラグ３１で閉じら
れ、上部プレナム２９のナトリウムの液面上に不活性ガ
ス層３３が形成される。プラグ３１には、炉心上部機構
３５が垂下支持され、炉心内核反応の制御等の運転に供
される。
【０００７】前述の構造の高速増殖炉２０において、冷
却材であるナトリウムの主流は下部プレナム２７から炉
心２５の内部を上向きに流れ、その際核反応熱を受け取
って高温となり、上部プレナム２９に流入する。この高
温ナトリウムは、冷却材出口配管に向かって側方に流れ
る。ナトリウムの一部は、下部プレナム２７から炉心２
５の周囲を上向きに流れ、炉壁を冷却する。炉壁の冷却
により若干昇温しつつも相対的には低温のナトリウム
が、上部プレナム２９の床板３７に設けられた流出ノズ
ル３９から上部プレナム２９内に流れ込む。図１及び図
２に床板３７及び流出ノズル３９の詳細が示されてい
る。
却材であるナトリウムの主流は下部プレナム２７から炉
心２５の内部を上向きに流れ、その際核反応熱を受け取
って高温となり、上部プレナム２９に流入する。この高
温ナトリウムは、冷却材出口配管に向かって側方に流れ
る。ナトリウムの一部は、下部プレナム２７から炉心２
５の周囲を上向きに流れ、炉壁を冷却する。炉壁の冷却
により若干昇温しつつも相対的には低温のナトリウム
が、上部プレナム２９の床板３７に設けられた流出ノズ
ル３９から上部プレナム２９内に流れ込む。図１及び図
２に床板３７及び流出ノズル３９の詳細が示されてい
る。
【０００８】図１及び図２において、床板３７に上向き
方向に突出して形成された流出ノズル３９の円筒壁に、
吹出孔４１，４３が穿設されている。特に図２に明示さ
れるように、吹出孔４１，４３は、渦巻き状に延びてお
り、更に図１に示すように吹出孔４１は、床板３７から
離隔する方向に傾斜し、一方吹出孔４３は反対に床板３
７に接近する方向に傾斜している。以上のような構造の
流出ノズル３９の周囲では、炉壁を冷却してきた低温の
ナトリウム４５は、実線の矢印の示すように流れる。即
ち、床板３７の下面に沿って流れてきたナトリウム４５
は、流出ノズル３９を流れ出るに際し、１部は吹出孔４
１を貫流し、上向きの旋回流を形成する。これは、白抜
き矢印で示す高温のナトリウム４７を床板３７から遠ざ
ける方向に押しやる。他方、ナトリウムの他の１部は吹
出孔４３を貫流し旋回流となるが、床板３７の上面に向
かって流れ、これに衝突した後は、それに沿って流れ
る。この床板３７の上面に沿って流れる低温のナトリウ
ム４５の旋回流は、遮蔽流となって高温のナトリウム４
７が床板３７に接触しないようにしている。
方向に突出して形成された流出ノズル３９の円筒壁に、
吹出孔４１，４３が穿設されている。特に図２に明示さ
れるように、吹出孔４１，４３は、渦巻き状に延びてお
り、更に図１に示すように吹出孔４１は、床板３７から
離隔する方向に傾斜し、一方吹出孔４３は反対に床板３
７に接近する方向に傾斜している。以上のような構造の
流出ノズル３９の周囲では、炉壁を冷却してきた低温の
ナトリウム４５は、実線の矢印の示すように流れる。即
ち、床板３７の下面に沿って流れてきたナトリウム４５
は、流出ノズル３９を流れ出るに際し、１部は吹出孔４
１を貫流し、上向きの旋回流を形成する。これは、白抜
き矢印で示す高温のナトリウム４７を床板３７から遠ざ
ける方向に押しやる。他方、ナトリウムの他の１部は吹
出孔４３を貫流し旋回流となるが、床板３７の上面に向
かって流れ、これに衝突した後は、それに沿って流れ
る。この床板３７の上面に沿って流れる低温のナトリウ
ム４５の旋回流は、遮蔽流となって高温のナトリウム４
７が床板３７に接触しないようにしている。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、流出ノズルを流れる低温のナトリウムは、旋回
流発生機構により旋回流になり、上部プレナムの中に流
出するので、高温ナトリウムが上部プレナム床板に接近
するのを防止し、上部プレナム床板における高い熱応力
の発生を防止する。請求項２の発明によれば、通常の旋
回遮蔽流に加えて、上部プレナム床板に向かって流れた
低温ナトリウムの旋回流が、其の床板の上面に沿って流
れるので、上部プレナム床板の上面に隣接して完全な熱
遮蔽層を形成でき、上部プレナム床板を熱疲労破壊から
保護することができる。
よれば、流出ノズルを流れる低温のナトリウムは、旋回
流発生機構により旋回流になり、上部プレナムの中に流
出するので、高温ナトリウムが上部プレナム床板に接近
するのを防止し、上部プレナム床板における高い熱応力
の発生を防止する。請求項２の発明によれば、通常の旋
回遮蔽流に加えて、上部プレナム床板に向かって流れた
低温ナトリウムの旋回流が、其の床板の上面に沿って流
れるので、上部プレナム床板の上面に隣接して完全な熱
遮蔽層を形成でき、上部プレナム床板を熱疲労破壊から
保護することができる。
【図１】本発明の実施例の要部を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例の要部を示す平面図である。
【図３】本発明の実施例の全体図である。
【図４】本発明が適用される高速増殖炉の概念図であ
る。
る。
【図５】従来のものの構造を示す断面図である。
２０ 高速増殖炉 ２１ 原子炉容器 ２５ 炉心 ２９ 上部プレナム ３７ 床板 ３９ 流出ノズル ４１，４３ 吹出孔
Claims (2)
- 【請求項１】 原子炉容器内の炉心の上方に形成された
上部プレナムと前記炉心の周辺部とを区画する上部プレ
ナム床板に炉壁冷却材の流出ノズルを突出形成し、同流
出ノズルに旋回流発生機構を形成してなることを特徴と
する高速増殖炉の炉内構造。 - 【請求項２】 流出ノズルの円筒部に渦巻き方向に延び
る複数の吹出孔を形成し、同吹出孔の１群を上部プレナ
ム床板に接近する方向に、他群を上部プレナム床板から
離隔する方向にそれぞれ傾斜させて旋回流発生機構とし
たことを特徴とする請求項１記載の高速増殖炉の炉内構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7154854A JPH095478A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 高速増殖炉の炉内構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7154854A JPH095478A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 高速増殖炉の炉内構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095478A true JPH095478A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15593365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7154854A Withdrawn JPH095478A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 高速増殖炉の炉内構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH095478A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014137024A1 (ko) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로의 출구노즐 |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP7154854A patent/JPH095478A/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: 20020903 |