JPH10111379A - 加圧水型原子炉の内部構造 - Google Patents
加圧水型原子炉の内部構造Info
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- JPH10111379A JPH10111379A JP8264781A JP26478196A JPH10111379A JP H10111379 A JPH10111379 A JP H10111379A JP 8264781 A JP8264781 A JP 8264781A JP 26478196 A JP26478196 A JP 26478196A JP H10111379 A JPH10111379 A JP H10111379A
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- Japan
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- coolant
- core
- reactor
- reactor vessel
- pressurized water
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- 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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大出力の大型加圧水型原子炉において、原子
炉炉心内を流れる冷却材の流速分布のむらを無くして出
力分布を一様にする。 【解決手段】 上部側壁に冷却材入口ノズル３５及び冷
却材出口ノズル３７が一体的に形成された原子炉容器３
１、原子炉容器内３１に垂下支持され原子炉容器３１と
協働して冷却材３２のダウンカマー４５を形成する炉心
槽３９、炉心槽３９内の下部に支持された炉心５１、及
び原子炉容器３１内の底部にダウンカマー４５に連通し
て形成され炉心５１の下方に位置する下部プレナム５９
を有する加圧水型原子炉３０の内部構造は、ダウンカマ
ー４５に開口する冷却材入口ノズル３５同士の間を通っ
て鉛直方向に延びる仕切板６９をダウンカマー４５に配
設されていることを特徴とする。
炉炉心内を流れる冷却材の流速分布のむらを無くして出
力分布を一様にする。 【解決手段】 上部側壁に冷却材入口ノズル３５及び冷
却材出口ノズル３７が一体的に形成された原子炉容器３
１、原子炉容器内３１に垂下支持され原子炉容器３１と
協働して冷却材３２のダウンカマー４５を形成する炉心
槽３９、炉心槽３９内の下部に支持された炉心５１、及
び原子炉容器３１内の底部にダウンカマー４５に連通し
て形成され炉心５１の下方に位置する下部プレナム５９
を有する加圧水型原子炉３０の内部構造は、ダウンカマ
ー４５に開口する冷却材入口ノズル３５同士の間を通っ
て鉛直方向に延びる仕切板６９をダウンカマー４５に配
設されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉の構造に関
し、特に加圧水型原子炉の内部構造に関する。
し、特に加圧水型原子炉の内部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧水型原子炉の原子炉容器内の基本的
構造を図３に示す。図３において相対的に低温の冷却材
１は、原子炉容器３に一体的に形成された冷却材入口ノ
ズル５から流入し、原子炉容器３と炉心槽７との間の環
状下降流路即ちダウンカマー９内を下向きに流れ、下部
プレナム１１に至り反転する。しかる後冷却材１は、炉
心槽７内の複数の燃料集合体からなる炉心１３を上向き
に貫流し、上部プレナム１５に至る。炉心１３内で加熱
されて相対的に高温になった冷却材１は、上部プレナム
１５から冷却材出口ノズル１７を通って図示しない蒸気
発生器に向かう。而して、最近の原子炉は出力増大のた
め大型化しており、冷却材の循環ループの数が増大して
いる。その循環ループは、冷却材出口ノズル１７から蒸
気発生器及び冷却材ポンプを通って冷却材入口ノズル５
に戻る冷却材循環系として構成されるが、４循環ループ
を持つ原子炉では冷却材入口ノズル５及び冷却材出口ノ
ズル１７の配置は図４に示すような配置になっている。
これらは、図示しない配管の効率的な配置を達成するた
め、２個の冷却材入口ノズル５及び冷却材出口ノズル１
７がそれぞれ組になって円周方向に順次配設された形に
なっている。
構造を図３に示す。図３において相対的に低温の冷却材
１は、原子炉容器３に一体的に形成された冷却材入口ノ
ズル５から流入し、原子炉容器３と炉心槽７との間の環
状下降流路即ちダウンカマー９内を下向きに流れ、下部
プレナム１１に至り反転する。しかる後冷却材１は、炉
心槽７内の複数の燃料集合体からなる炉心１３を上向き
に貫流し、上部プレナム１５に至る。炉心１３内で加熱
されて相対的に高温になった冷却材１は、上部プレナム
１５から冷却材出口ノズル１７を通って図示しない蒸気
発生器に向かう。而して、最近の原子炉は出力増大のた
め大型化しており、冷却材の循環ループの数が増大して
いる。その循環ループは、冷却材出口ノズル１７から蒸
気発生器及び冷却材ポンプを通って冷却材入口ノズル５
に戻る冷却材循環系として構成されるが、４循環ループ
を持つ原子炉では冷却材入口ノズル５及び冷却材出口ノ
ズル１７の配置は図４に示すような配置になっている。
これらは、図示しない配管の効率的な配置を達成するた
め、２個の冷却材入口ノズル５及び冷却材出口ノズル１
７がそれぞれ組になって円周方向に順次配設された形に
なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】加圧水型原子炉におい
て、冷却材はかなりの高圧になるからその冷却材配管も
強度及び剛性が大であり、前述のような冷却材ノズルの
配置は構造上効率的なものであるが、反面次のような問
題も生ずる。相隣接した２個の冷却材入口ノズル５から
流入した冷却材１は、炉心槽７の外面に衝突して方向や
速度が時間的にランダムに変化する乱流となり、二つの
流れが衝突する境界で攻め合う。このため環状下降流路
９を通って下部プレナム１１へ至る冷却材１の流れが持
っている時間的な変動がより大きくなる。このような流
れの変動は、炉心１３内を流れる冷却材１の流速分布に
影響し、結果的に炉心の半径方向出力分布の変動を招来
するという問題が生ずる。このような冷却材１の炉心内
流速分布を一様にするため、下部プレナム１１内に設け
られる計装案内管１９，２１や下部連接板２３の配置、
形状寸法等を整流作用が生ずるように適切に設定して、
製作することも提案されているが、製作コストの大幅な
上昇をもたらすという別の問題も生ずる。従って、本発
明は、コスト増が最小限に抑制され、冷却材の配管配置
が適正に維持されると共に原子炉炉心内の冷却材流速分
布が一様に維持される大出力の加圧水型原子炉の内部構
造を提供することを課題とする。
て、冷却材はかなりの高圧になるからその冷却材配管も
強度及び剛性が大であり、前述のような冷却材ノズルの
配置は構造上効率的なものであるが、反面次のような問
題も生ずる。相隣接した２個の冷却材入口ノズル５から
流入した冷却材１は、炉心槽７の外面に衝突して方向や
速度が時間的にランダムに変化する乱流となり、二つの
流れが衝突する境界で攻め合う。このため環状下降流路
９を通って下部プレナム１１へ至る冷却材１の流れが持
っている時間的な変動がより大きくなる。このような流
れの変動は、炉心１３内を流れる冷却材１の流速分布に
影響し、結果的に炉心の半径方向出力分布の変動を招来
するという問題が生ずる。このような冷却材１の炉心内
流速分布を一様にするため、下部プレナム１１内に設け
られる計装案内管１９，２１や下部連接板２３の配置、
形状寸法等を整流作用が生ずるように適切に設定して、
製作することも提案されているが、製作コストの大幅な
上昇をもたらすという別の問題も生ずる。従って、本発
明は、コスト増が最小限に抑制され、冷却材の配管配置
が適正に維持されると共に原子炉炉心内の冷却材流速分
布が一様に維持される大出力の加圧水型原子炉の内部構
造を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、加圧水型原子炉は、上部側壁に冷
却材入口ノズル及び冷却材出口ノズルが一体的に形成さ
れた原子炉容器、この原子炉容器内に垂下支持され原子
炉容器と協働して冷却材の環状下降流路を形成する炉心
槽、この炉心槽内の下部に支持された炉心及び前記原子
炉容器内の底部に前記環状下降空間に連通して形成され
前記炉心の下方に位置する下部プレナムを有し、前記環
状下降流路に開口する前記冷却材入口ノズル同士の間を
通って鉛直方向に延びる仕切板を該環状下降流路内に配
設していることを特徴とする。
め、本発明によれば、加圧水型原子炉は、上部側壁に冷
却材入口ノズル及び冷却材出口ノズルが一体的に形成さ
れた原子炉容器、この原子炉容器内に垂下支持され原子
炉容器と協働して冷却材の環状下降流路を形成する炉心
槽、この炉心槽内の下部に支持された炉心及び前記原子
炉容器内の底部に前記環状下降空間に連通して形成され
前記炉心の下方に位置する下部プレナムを有し、前記環
状下降流路に開口する前記冷却材入口ノズル同士の間を
通って鉛直方向に延びる仕切板を該環状下降流路内に配
設していることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。先ず図１を参照するに、半球殻
状の底部を持った原子炉容器３１は、上部開口が上蓋３
３によって閉じられて圧力容器を形成する。原子炉容器
３１の上側部には冷却材入口ノズル３５及び出口ノズル
３７が一体的に形成されていて、それらの水平面的な配
置は図２に示されている。これらの入口ノズル３５及び
出口ノズル３７は、図示しない配管を介して冷却材ポン
プ及び蒸気発生器にそれぞれ連絡している。原子炉容器
３１の上部開口の部分から炉心槽３９が垂下支持され、
その下方に下部炉心板４１及び下部炉心支持板４３が水
平方向に展延して支持されている。更に炉心槽３９は、
原子炉容器３１の内面と協働してダウンカマー４５を画
成すると共に、出口ノズル３７に整列し、運転状態では
外周面同士が殆ど隙間無く接する開口４７を有してい
る。下部炉心板４１は、一体のみ図示した燃料集合体４
９を複数支持し、これらは炉心５１を形成している。燃
料集合体４９の上部を押さえる上部炉心板５３は、上部
炉心支持板５５と一体的に連結されていて、間に上部プ
レナム５７を画成する。一方原子炉容器３１の底板と下
部炉心支持板４３との間の下部プレナム５９には、炉内
計装管を炉心５１へ案内する計装案内管６１，６３が所
定の間隔で配置され、これらは下部連接板６５，６７に
より支持されている。そして、特に図２に配置関係が明
確に示されるように、隣接する入口ノズル３５の間に位
置して仕切板６９が炉心槽３９の外面に添設され、更に
図１に明示されるようにダウンカマー４５内を鉛直方向
に延びている。
の実施形態を説明する。先ず図１を参照するに、半球殻
状の底部を持った原子炉容器３１は、上部開口が上蓋３
３によって閉じられて圧力容器を形成する。原子炉容器
３１の上側部には冷却材入口ノズル３５及び出口ノズル
３７が一体的に形成されていて、それらの水平面的な配
置は図２に示されている。これらの入口ノズル３５及び
出口ノズル３７は、図示しない配管を介して冷却材ポン
プ及び蒸気発生器にそれぞれ連絡している。原子炉容器
３１の上部開口の部分から炉心槽３９が垂下支持され、
その下方に下部炉心板４１及び下部炉心支持板４３が水
平方向に展延して支持されている。更に炉心槽３９は、
原子炉容器３１の内面と協働してダウンカマー４５を画
成すると共に、出口ノズル３７に整列し、運転状態では
外周面同士が殆ど隙間無く接する開口４７を有してい
る。下部炉心板４１は、一体のみ図示した燃料集合体４
９を複数支持し、これらは炉心５１を形成している。燃
料集合体４９の上部を押さえる上部炉心板５３は、上部
炉心支持板５５と一体的に連結されていて、間に上部プ
レナム５７を画成する。一方原子炉容器３１の底板と下
部炉心支持板４３との間の下部プレナム５９には、炉内
計装管を炉心５１へ案内する計装案内管６１，６３が所
定の間隔で配置され、これらは下部連接板６５，６７に
より支持されている。そして、特に図２に配置関係が明
確に示されるように、隣接する入口ノズル３５の間に位
置して仕切板６９が炉心槽３９の外面に添設され、更に
図１に明示されるようにダウンカマー４５内を鉛直方向
に延びている。
【０００６】以上のような構成の加圧水型原子炉３０に
おいて、入口ノズル３５から流入した冷却材３２は、炉
心槽３９の外面に衝突し、側方及び下方へ流れ方向を変
える。下方へ向いた冷却材３２は、ダウンカマー４５の
中を炉心槽３９の外面に沿って流れ、下部プレナム５９
に流入する。側方に向いて流れた一部の冷却材３２は仕
切板６９に衝突し、これに案内されて下方に向いてダウ
ンカマー４５内を流れ、同様に下部プレナム５９内に流
入する。冷却材３２は下部プレナム５９内で矢印に示す
ように流れ方向を反転し、下部炉心支持板４３及び下部
炉心板４１を順次通過し、炉心５１内に流入する。更に
冷却材は炉心５１内を燃料集合体４９の燃料棒に沿って
流れ、核反応熱を吸収して昇温し、上部プレナム５７に
流入し、流れ方向を横向きに変えて出口ノズル３７から
蒸気発生器に向けて流出する。
おいて、入口ノズル３５から流入した冷却材３２は、炉
心槽３９の外面に衝突し、側方及び下方へ流れ方向を変
える。下方へ向いた冷却材３２は、ダウンカマー４５の
中を炉心槽３９の外面に沿って流れ、下部プレナム５９
に流入する。側方に向いて流れた一部の冷却材３２は仕
切板６９に衝突し、これに案内されて下方に向いてダウ
ンカマー４５内を流れ、同様に下部プレナム５９内に流
入する。冷却材３２は下部プレナム５９内で矢印に示す
ように流れ方向を反転し、下部炉心支持板４３及び下部
炉心板４１を順次通過し、炉心５１内に流入する。更に
冷却材は炉心５１内を燃料集合体４９の燃料棒に沿って
流れ、核反応熱を吸収して昇温し、上部プレナム５７に
流入し、流れ方向を横向きに変えて出口ノズル３７から
蒸気発生器に向けて流出する。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば冷
却材入口ノズルを通って環状下降流路に流入した冷却材
は、炉心槽に衝突するが横方向に向いて流れた冷却材は
仕切板に妨げられて下向きに流れるから、隣接した冷却
材入口ノズルからの横向き流は衝突しない。従って、環
状下降流路を比較的一様な流速分布で流れるので、下部
プレナム内での流れも一様になり、結局冷却材は炉心内
を一様な流速分布で流れ、炉心内半径方向出力分布を一
様にすることができる。
却材入口ノズルを通って環状下降流路に流入した冷却材
は、炉心槽に衝突するが横方向に向いて流れた冷却材は
仕切板に妨げられて下向きに流れるから、隣接した冷却
材入口ノズルからの横向き流は衝突しない。従って、環
状下降流路を比較的一様な流速分布で流れるので、下部
プレナム内での流れも一様になり、結局冷却材は炉心内
を一様な流速分布で流れ、炉心内半径方向出力分布を一
様にすることができる。
【図１】本発明の実施形態に係る原子炉の立断面を示
す、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
す、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】図１のII-II 線に沿う平断面図である。
【図３】従来の原子炉の立断面図である。
【図４】図３のIV-IV 線に沿う平断面図である。
３０ 加圧水型原子炉 ３１ 原子炉容器 ３２ 冷却材 ３３ 上蓋 ３５ 入口ノズル ３７ 出口ノズル ３９ 炉心槽 ４１ 下部炉心板 ４３ 下部炉心支持板 ４５ ダウンカマー ４７ 開口 ４９ 燃料集合体 ５１ 炉心 ５３ 上部炉心板 ５５ 上部炉心支持板 ５７ 上部プレナム ５９ 下部プレナム ６１、６３ 計装案内管 ６５、６７ 下部連接板 ６９ 仕切板
Claims (1)
- 【請求項１】 上部側壁に冷却材入口ノズル及び冷却材
出口ノズルが一体的に形成された原子炉容器、同原子炉
容器内に垂下支持され該原子炉容器と協働して冷却材の
環状下降流路を形成する炉心槽、同炉心槽内の下部に支
持された炉心、及び前記原子炉容器内の底部に前記環状
下降空間に連通して形成され前記炉心の下方に位置する
下部プレナムを有する加圧水型原子炉において、前記環
状下降流路に開口する前記冷却材入口ノズル同士の間を
通って鉛直方向に延びる仕切板を該環状下降流路内に配
設してなることを特徴とする加圧水型原子炉の内部構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8264781A JPH10111379A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 加圧水型原子炉の内部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8264781A JPH10111379A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 加圧水型原子炉の内部構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111379A true JPH10111379A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17408110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8264781A Withdrawn JPH10111379A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 加圧水型原子炉の内部構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10111379A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0994488A1 (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Upper core supporting structure for nuclear reactor with coolant flow stabilizing facility |
| WO2013159438A1 (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 上海核工程研究设计院 | 一种反应堆下部堆内构件 |
| US9842663B2 (en) | 2011-01-12 | 2017-12-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Core monitoring system |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP8264781A patent/JPH10111379A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0994488A1 (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Upper core supporting structure for nuclear reactor with coolant flow stabilizing facility |
| US9842663B2 (en) | 2011-01-12 | 2017-12-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Core monitoring system |
| WO2013159438A1 (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 上海核工程研究设计院 | 一种反应堆下部堆内构件 |
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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: 20040106 |