JPH10300881A - 高温液体貯溜容器の熱応力低減構造 - Google Patents

高温液体貯溜容器の熱応力低減構造

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JPH10300881A
JPH10300881A JP9112750A JP11275097A JPH10300881A JP H10300881 A JPH10300881 A JP H10300881A JP 9112750 A JP9112750 A JP 9112750A JP 11275097 A JP11275097 A JP 11275097A JP H10300881 A JPH10300881 A JP H10300881A
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JP
Japan
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heat insulating
container
thermal stress
reactor vessel
temperature liquid
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Withdrawn
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JP9112750A
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English (en)
Inventor
Toshihide Igari
敏秀 猪狩
Hiroko Maruo
博子 丸尾
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 断熱構造体の厚さを同構造体の断熱性能を低
下させることなく薄くすることのできる高温液体貯溜容
器の熱応力低減構造を提供する。 【解決手段】 原子炉容器11の内面に筒状の支え材2
2を取り付け、この支え材22と原子炉容器11との間
に形成された環状空間23内に断熱構造体21を配置し
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高速増殖炉の原
子炉容器等に適用される高温液体貯溜容器の熱応力低減
構造に関する。
【0002】
【従来の技術】高速増殖炉の原子炉容器について図6を
参照して説明すると、原子炉容器11は同容器11の底
部を形成する鏡板11aと、この鏡板11aの周縁部か
ら上方に立ち上げられた円筒壁11bとで形成されてい
る。このような構造の原子炉容器11内には冷却材とし
ての液体ナトリウム12が貯溜されており、この液体ナ
トリウム12は原子炉の炉心により高温に加熱される。
このため、原子炉容器11の円筒壁11bには図7に示
すような温度こう配が生ずる。特に液体ナトリウム12
の液面付近における円筒壁11bには熱応力が発生し、
この熱応力が過大である場合には原子炉容器11の健全
性が損なわれる惧れがある。
【0003】そこで、原子炉容器11に生じる熱応力を
低減する対策として、図8に示すように原子炉容器11
内に貯溜された液体ナトリウム12とその上部に形成さ
れたガス相13との境界部に断熱構造体14を原子炉容
器11の全周に渡って設け、この断熱構造体14により
原子炉容器11に生ずる熱応力を低減するようにした技
術が実開平4−38598号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行技術では断熱構造体14の一部を原子炉容器11
と同じ材料(この場合は耐熱鋼)で形成し、その部分を
原子炉容器11の内面に溶接またはろう付けにより接合
して断熱構造体14を原子炉容器11に固定しているた
め、セラミック等の断熱材のみで形成された断熱構造体
に比べて断熱構造体14の厚さが厚くなり、断熱構造体
14の大型化を招くという問題があった。また、上記の
問題を解決するために断熱構造体14の厚さを薄くする
と、断熱構造体14の断熱性能が低下するという問題が
あった。この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、
容器内に貯溜された高温液体とその上部に形成されたガ
ス相との境界部に設置される断熱構造体の厚さを同構造
体の断熱性能を低下させることなく薄くすることのでき
る高温液体貯溜容器の熱応力低減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】かかる目的を達成するた
めに、請求項1に係る発明は、高温液体貯溜容器内に貯
溜された高温液体とその上部に形成されたガス相との境
界部に断熱構造体を前記容器の全周に渡って設け、この
断熱構造体により前記容器に生じる熱応力を低減するよ
うにした高温液体貯溜容器の熱応力低減構造において、
前記容器の内面に支え材を取り付けて前記容器と前記支
え材との間に上方が開口した環状空間を形成し、この環
状空間内に前記断熱構造体を配置したことを特徴とす
る。請求項2に係る発明は、請求項1記載の高温液体貯
溜容器の熱応力低減構造であって、前記断熱構造体が前
記容器の周方向に複数個の断熱ブロックを配置して形成
され、前記断熱ブロックには前記支え材に形成された凹
部または凸部に係合する位置決め部がそれぞれ設けられ
ていることを特徴とする。請求項3に係る発明は、請求
項2記載の高温液体貯溜容器の熱応力低減構造であっ
て、前記断熱ブロックが前記容器の軸方向に複数の断熱
体を積み重ねて形成され、前記断熱体の接合部には互い
に係合する段部が前記容器の周方向に沿って形成されて
いることを特徴とする。請求項4に係る発明は、請求項
3記載の高温液体貯溜容器の熱応力低減構造であって、
前記段部が前記容器の周方向に沿って円弧状に形成され
ていることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。なお、図6に示したものと同一
部分には同一符号を付して説明する。図1及び図2はこ
の発明の第1の実施形態を示す図であり、図1に示すよ
うに、原子炉容器11内には液体ナトリウム12が貯溜
されている。この液体ナトリウム12は原子炉容器11
内に設置される炉心(図示せず)により高温に加熱され
るようになっており、液体ナトリウム12とその上部に
形成されたガス相13との境界部には、原子炉容器11
に生ずる熱応力を低減するための断熱構造体21が原子
炉容器11の全周に渡って設けられている。
【0007】断熱構造体21は例えばセラミックで形成
されており、この断熱構造体21の近傍には、筒状の支
え材22が下端部を原子炉容器11の内面に固定されて
設けられている。支え材22は図2に示す如く原子炉容
器11との間に上方が開口した環状空間23を形成して
おり、この環状空間23内には上記断熱構造体21が収
容されている。なお、断熱構造体21は原子炉容器11
の周方向に沿って複数に分割されている。
【0008】このような構造の実施形態では、断熱構造
体21の一部を原子炉容器11と同じ材料で形成し、そ
の部分を溶接等により原子炉容器11の内面に固定しな
くても良いため、断熱構造体21の厚さを同構造体21
の断熱性能を低下させることなく薄くすることができ
る。なお、支え材22は原子炉容器11の内面にボルト
止めすることが好ましい。
【0009】図3及び図4はこの発明の第2の実施形態
を示す図であり、原子炉容器11の内面に取り付けられ
た支え材22と原子炉容器11との間に形成された環状
空間23内には、セラミックからなる断熱構造体24が
原子炉容器11の全周に渡って設けられている。断熱構
造体24は原子炉容器11の周方向にセラミックからな
る複数個の断熱ブロック25を並べて形成されている。
これらの断熱ブロック25はセラミックで形成されてお
り、各断熱ブロック25には位置決め部としての凸部2
6が支え材22と対向する側に設けられている。これら
の凸部26は断熱ブロック25を原子炉容器11の周方
向に位置決めするためのもので、支え材22の外周面に
形成された凹部27(図4参照)に係合するようになっ
ている。
【0010】このような構造の実施形態では、断熱構造
体24の一部を原子炉容器11と同じ材料で形成し、そ
の部分を溶接等により原子炉容器11の内面に固定しな
くても良いため、第1の実施形態と同様に、断熱構造体
24の厚さを同構造体24の断熱性能を低下させること
なく薄くすることができる。また、上述した第2の実施
形態では断熱構造体24が原子炉容器11の周方向に複
数個の断熱ブロック25を並べて形成されているため、
支え材22と原子炉容器11との間に形成された環状空
間23内に断熱構造体24を容易に設けることができ
る。さらに、上述した第2の実施形態では支え材22の
外周面に形成された凹部27と係合する位置決め部とし
ての凸部26が各断熱ブロック25に設けられているた
め、断熱構造体24を形成する複数の断熱ブロック25
を原子炉容器21の周方向に容易に位置決めすることが
でき、原子炉容器21の周方向における断熱ブロック2
5の位置ずれを防止することができる。
【0011】なお、上述した第2の実施形態では断熱構
造体24を形成する複数の断熱ブロック25に位置決め
部としての凸部26を設け、この凸部26に係合する凹
部27を支え材22に設けたが、たとえば断熱ブロック
25に位置決め部としての凹部を設け、この凹部に係合
する凸部を支え材22に設けても良い。
【0012】図5はこの発明の第3の実施形態を示す図
であり、同図に示すように、断熱構造体24を形成する
断熱ブロック25は原子炉容器11の軸方向(高さ方
向)に複数の断熱体28を積み重ねて形成されている。
これらの断熱体28はセラミック等の断熱材で形成され
ており、これら断熱体28の接合部には互いに嵌合する
円弧状の段部29が原子炉容器11の周方向に沿って設
けらている。このような構造の実施形態では、断熱体2
8の接合部に互いに嵌合する段部29が原子炉容器11
の周方向に沿って設けられているため、断熱ブロック2
5を形成する複数の断熱体28を原子炉容器21の半径
方向に容易に位置決めでき、原子炉容器21の半径方向
における断熱体28の位置ずれを防止することができ
る。
【0013】
【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、断熱構造体を支え材と容器との間に形成された
環状空間内に配置することにより、断熱構造体の一部を
容器と同じ材料で形成し、その部分を溶接等により容器
の内面に固定する必要がないため、断熱構造体として製
作が難しい傾斜機能組成断熱材に代えて、断熱性の高い
セラミック材等の使用が可能となり、それによって断熱
構造体の厚さを同構造体の断熱性能を低下させることな
く薄くすることができる。請求項2の発明によれば、支
え材に形成された凹部または凸部と係合する位置決め断
熱ブロックに設けたことにより、請求項1の発明による
効果に加えて、断熱構造体を形成する複数の断熱ブロッ
クを容器の周方向に容易に位置決めでき、容器の周方向
における断熱ブロックの位置ずれを防止できる。請求項
3及び請求項4の発明によれば、断熱ブロックを形成す
る断熱体の接合部に互いに嵌合する段部を設けたことに
より、請求項2の発明による効果に加えて、断熱ブロッ
クを形成する断熱体を容器の半径方向に容易に位置決め
でき、容器の半径方向における断熱体の位置ずれを防止
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態を示す原子炉容器の
縦断面図である。
【図2】同容器の一部分を示す図である。
【図3】この発明の第2の実施形態を示す図である。
【図4】図3に示す原子炉容器の横断面を示す図であ
る。
【図5】この発明の第3の実施形態を示す図である。
【図6】高速増殖炉に用いられる原子炉容器の縦断面図
である。
【図7】原子炉容器の円筒壁に生ずる温度こう配を示す
図である。
【図8】原子炉容器に生ずる熱応力を低減するための先
行技術を説明するための図である。
【符号の説明】
11 原子炉容器 12 液体ナトリウム 13 ガス相 21,24 断熱構造体 22 支え材 23 環状空間 25 断熱ブロック 26 凸部(位置決め部) 27 凹部 28 断熱体 29 段部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温液体貯溜容器内に貯溜された高温液
    体とその上部に形成されたガス相との境界部に断熱構造
    体を前記容器の全周に渡って設け、この断熱構造体によ
    り前記容器に生じる熱応力を低減するようにした高温液
    体貯溜容器の熱応力低減構造において、 前記容器の内面に支え材を取り付けて前記容器と前記支
    え材との間に上方が開口した環状空間を形成し、この環
    状空間内に前記断熱構造体を配置したことを特徴とする
    高温液体貯溜容器の熱応力低減構造。
  2. 【請求項2】 前記断熱構造体は前記容器の周方向に複
    数の断熱ブロックを配置して形成され、前記断熱ブロッ
    クには前記支え材に形成された凹部または凸部と係合す
    る位置決め部がそれぞれ設けられていることを特徴とす
    る請求項1記載の高温液体貯溜容器の熱応力低減構造。
  3. 【請求項3】 前記断熱ブロックは前記容器の軸方向に
    複数の断熱体を積み重ねて形成され、前記断熱体の接合
    部には互いに係合する段部が前記容器の周方向に沿って
    形成されていることを特徴とする請求項2記載の高温液
    体貯溜容器の熱応力低減構造。
  4. 【請求項4】 前記段部は、前記容器の周方向に沿って
    円弧状に形成されていることを特徴とする請求項3記載
    の高温液体貯溜容器の熱応力低減構造。
JP9112750A 1997-04-30 1997-04-30 高温液体貯溜容器の熱応力低減構造 Withdrawn JPH10300881A (ja)

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