JPS58106500A - 原子炉炉心の液体冷却金属の浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はフランス特許出願第２．３９５．５７０号の
要旨を構成する型式の、原子炉容器内に浸漬されかつ該
容器上に載置された保護スラブ上に懸架された熱絶縁性
保護被覆体、前記保護被覆体内に配置されかつその内部
への接近が可能な取外し可能な栓部材、前記保護被覆体
内にあって不純物の固形化を保証する温度に前記炉心か
ら取られた液体金属流を冷却する装置、冷却された液体
金属を濾過する装置、濾過装置からの浄化された金属を
保護被覆体の上方部に戻す装置、浄化される金属と熱交
換して浄化された金属の少くとも部分的な再加熱を実施
する装置、および原子炉容器に戻される前に再加熱装置
を通過する一部分の液体金属流と原子炉容器に直接戻さ
れる部分の金属流との間で浄化されだ液体金属流量を分
配する弁、およびこの装置を通る液体金属の循環を保証
する装置を富む高速原子炉の炉心の液体冷却金属の浄化
装置に関する。

このような装置は、濾過装置（濾過器カー）　ＩＪッジ
と称す）が本装置の一体形成部分を構成せずかつこれら
が過度に詰まったときは原子炉から装置の残部をそのま
まにしだ杖態で引き川されるように設計される。これは
保護被覆体を比較的に複雑な環状構造にさせ、包囲体の
容積に対してカートリッジの相対容積を減少させ、かつ
濾過器カートリッジ上方に特別の中央枠部材を存在させ
ることに通じる。さらに、浄化されるナトリウムの循環
を保証する電磁ポンプ、制御流量計、および熱交換器が
本装置の底部に必然的に配置され、これによって装置全
体を取り扱いかつ外側フェルールを外して別に置くこと
をせずに上記の装置を修理することを可能にする。最後
に、液体金属の循環は自由なレベルから実施され、カー
トリッジを保護被覆体が取り扱われるその軸内に上方に
取り付け、装置のパイプを原子炉容器内の液体金属のレ
ベルと温度の変化に極めて敏感ならしめ、或はもし容器
内の液体金属のレベルに関係なく浄化作業を継続するこ
とが望まれれば、複雑な回路を液体金属を通過させるこ
とをきむ。

この自由レベルの存在はまたポンプ停止の場合に、装置
を急速に空虚にさせ、これによって装置の構造体に苛酷
な熱応力を生ぜしめる。

この発明の目的は、上記の不利点を除去しかつ涙過器カ
ートリッジ上方に中央枠をもたずに大型のトラップ受具
の装着が可能な、ポンプ、制御用流量計、熱交換器およ
び調整装置を有し、単一の回路によって自由レベルをも
たないサイホン形式で液体金属の循環を確保し、原子炉
容器内の液体金属のレベルおよび温度に余り敏感でなく
、詰まシの程度に関係々くかつポンプ停止の場合にも空
虚にならない浄化された液体金属の流量が得られる簡単
構造を有する浄化装置を提供するにある。

この目的はこの発明による装置によって達成され、該装
置において、液体金属の循環を保証する装置が、原子炉
の炉心を浸漬する液体金属のレベル上方に液体金属の非
空虚式サイホン回路を確保するように他の部材に対して
位置づけられる。

また、次に述べる態様の少くとも一つを満足することが
好ましい。

この発明の一つの聾様によれば、浄化される液体金属の
サイホン循環を保証する装置は電磁ポンプを含み、その
電気部分は前記ポンプの始動を保証しかつ維持する装置
と同様に濾過および再加熱装置の上方に配設されて接近
かつ除去可能である。

この発明の他の態様によれば、浄化された液体金属を再
加熱する装置はサイホンの上方部から再び降下する冷却
されかつ浄化される液体金属の循環によって供給される
エンクロージュア内において、濾過装置を離れる浄化さ
れた金属を保護被覆体の上方部に戻す装置の上方区域の
上方に配設されたチューブ型交換器を含む。

この発明の別の態様によれば、原子炉炉心に戻された浄
化された液体金属の流量を調整する弁は取外し可能でか
つ熱絶縁性保護被覆体の外側に配置される。

この発明のさらに別の態様によれば、原子炉容器内の液
体金属のレベルの下方に配置された本装置の部分は単に
濾過装置およびその熱絶縁体によってのみ構成される。

添付図面を参照しつつ高速中正子原子炉の炉心を冷却す
る液体ナトリウムの浄化装置の必ずしもそれに限定する
ものではない実施例についてこの、１１１１：１．１ 発明を以下に詳細に述べるｇ″ この装置は原子炉容器（図示せず）を取り囲むスラブの
７ランジ上に載置された上方フランジ１によって支持さ
れる。容器内の液体ナトリウムの最高レベルは４２で、
また最°低レベルは４３で示す。支持フェルール２は支
持フランジ１から一般にエコノマイザと称する、高温不
純ナトリウムと冷却された浄化ナトリウムとの間の熱交
換器２Ａの下方チューブ板（冷態の）に下降する。エコ
ノマイザの下方において、フェルールは冷却用窒素コイ
ル３３用の凹部４をもつ。

支持７エルールはその下方部分において円すい形支持表
面５を有し、かつ下方枠３１と熱絶縁性の外側フェルー
ル７との密封を保証するリングを終端とする。この外側
フェルールは濾過器カートリッジ２９、冷却用コイル３
３、およびその全長にわたってエコノマイザ２Ａの壕わ
りを通る。この実施例において、ワイヤゲージブランケ
ットおよび対流除は金属板を交互に有する重畳した円筒
形パネル６を含む。原子炉容器の高温ナトリウムと接触
しているこの装置の壁が外側フェルール７内に配置され
る。このフェルールはナトリウムと接触するその下方部
にわたって封密されている。

熱絶縁状態でアルゴンの循環を許しかつその中の温度上
昇を防ぐためにその上方部において開口する。

高温不純ナトリウムと冷却された浄化ナトリウムとの間
の交換器２Ａ（エコノマイザ）は交換器チューブ１１に
よって結合された２つの環状チューブ板３，８および外
側フェルール１５を含む。

下方チューブ板３は支持フェルール２に結合される。こ
れはその内周上に浄化されるナトリウムをＦ３ａ器カー
）　ＩＪツジ２９に向けて流動させる室２５のフェルー
ル２６を支持する。

上方板８は上方仕切りａＡＸｉ状集収室８をもつ。これ
らはその内径上に中央チューブ１５の上方ヘッド１０を
支持し、これは浄化されるナトリウムを装置に供給する
のに用いられ、このナトリウムは電磁ポンプによって環
状室２１に送出されたのちに、エコノマイザの管１１を
繞って冷却される。

チューブ壕わ力の浄化されるナトリウムの経路上の邪魔
板１２によってエコノマイザ内の熱交換係数を向上させ
ることができる。浄化され、再加熱されたナトリウム用
の排出パイプ１４は上方チューブ板８に結合される。排
出パイプ１４は室２５のフェルール２６を横切る半径方
向パイプ３９によって浄化されたす）　ＩＪウムの分配
用の弁３６と連通ずる。

この浄化装置の軸線上にある中央チューブ１５はその上
方頭部１ｏによって上方チューブ板８と上方仕切り８Ａ
との組立体上に支持される　その下端において中央チュ
ーブは軸受１６が濾過器カートリッジ２９を離れる浄化
されたナトリウムが再加熱する前に原子炉内に直接排出
するのを防止するために下方枠３１の通路における密封
を保証する。濾過器カートリッジの上方部は環状パイプ
１７によって取り巻かれ、浄化されたす）　ＩＪウムが
エコノマイザまで上昇することを可能にさせる。

とのパイプは室２５内に降下する不純ナトリウムの流れ
出しを防ぐためにカートリッジの濾過器パッドの積層上
に円形板３０を介して当接しかつすべての濾過器パッド
を通過せしめられる１３これはその上端において閉鎖さ
れかつエコノマイザのレベルにおいて中央チューブ１５
に固定される。前記チューブに結合された配管１８はフ
ェルール２６の円すい部分２７を横切りかつエコノマイ
ザの下方チューブ板３の下方に延びる。これけ冷態浄化
ナトリウムをエコノマイザに供給するように応答可能で
ある。

例えば誘導型電磁ポンプ１９がパイプ２０上に配置され
、パイプ２０は中央チューブ１５の頭部から初まるサイ
フオンを形成しかつ中央チューブの頭部、上方チューブ
板８および円形仕切り８Ａを結合する環状パイプ２１を
介して高温不純ナトリウムをエコノマイザに供給する。

原子炉の頂部のシールの上方の、この装置の高い点のそ
の位置は装置を分解する必要なくその電気回路の検査、
分解および修理を行うことができることが判る。

２つの回路がパイプ２０に接続され、即ちポンプの両側
に接続された目詰まり指示器２２の回路、およびサイフ
オンおよびポンプの始動用の真空発生回路である。目詰
まり指示器を冷却するのに用路２４によって冷却される
。

室２５はエコノマイザから濾過器カートリッジへ通る浄
化されるす）　ＩＪウムの循環を保証する。

これは円すい部分２７をもつフェルール２６および冷却
コイル３３を取り囲む円筒部分２８によって囲われてい
る。冷却コイルはその下端においてスリップ継手によっ
て支持フェルール２内のコイルの凹部の底に結合される
。

フェルール２６はエコノマイザに戻る浄化されたナトリ
ウムの排出用の配管１８によって一方において密封式に
横断され、かつ他方において分配弁３６および原子炉容
器に戻るエコノマイザ内への再加熱されたす）　ＩＪウ
ムの排出用の半径方向パイプ３９によって密封式に横断
される。

濾過器カートリッジ２９は２つの内、外円筒形有孔フェ
ルールと２つの上方および下方密封板との間に収容され
た積重ね環状濾過器パッドを含む。

この装置は濾過器パッドの容積に詰ま〃を生じた後に保
管される部材のサイズを制限する。パッドはすべでの加
圧された不純ナトリウムを前述の方法で濾過器パッドを
強制的に通過させるために中央チューブに結合されたパ
イプ１７に結合された板３０によって垂直方向に僅かに
圧縮される。

下方枠３１は濾過器カートリッジの交換を許すだめにＨ
ｖ外し可能である。該下方枠は金属製の熱絶縁材をもっ
て充填されかつ中央チューブ１５の案内および支持フェ
ルール上へのカートリッジの支持を保証する緊密なさや
或は包囲体を含む。自動クリップ３２によって支持７エ
ルールに固定される。しかし、この栓と中央チューブ或
は支持フェルールとの間の密封は、増扱い作業中に本装
置の重力によって充満或は空虚にさせるためにはすべて
ではない。

冷却用コイル３３はパイプ３１Ａによって供給され、該
パイプは支持７ランジ１および支持フェルール２のその
四部の壁を横断する。膨張彎曲部３３Ｅは一方において
パイプ３３Ａとそのコイル３３との間、他方においてフ
ェルールとの間の膨張差を吸収する。このコイルは二重
巻き型で冷却用窒素の供給および排出用の巻付は体は全
体寸法を減少するために互いに嵌合されている。この配
置は漏洩の場合に修理のために接近可能にさせる。

この装置の生物学的保護装置は支持フェルールの上方部
分を取り囲む実体のブロック３４および支持フェルール
内に散弾をもって満たされたタンク３５をぎむ。ブロッ
クおよびタンクはこの装置の使用に必要な結合チューブ
、機械的結合具、電気供給具および他の附属品の通過に
必要なスリーブを具備する。

分配弁３９がエコノマイザの下方チューブ板の下方にお
いて支持フェルール１５に固定された容器内に配設され
る。エコノマイザの上流の濾過器カートリッジから或は
エコノマイザから浄化されたす）　ＩＪウムをもたらす
２つの同心のパイプ３８゜３９によって供給される。こ
れは原子炉容器への直接の流出部とエコノマイザの戻り
回路との間における全浄化す）　ＩＪウムの総流量の分
布を保証する。これはその案内および支持７ランジとの
密封レベルを保証するスリーブ４０を通して容易に分解
できる。弁から流出するナトリウムはそれが外側フェル
ールと接触して遷移作業中に熱衝撃を導く外側フェルー
ル７とのその接触を避けるために、開口４１によってナ
トリウムのレベルよりも低く容器に横方へ送出される。

この装置はつぎの如く機能する。浄化される高温ナトリ
ウムはこの装置の底から中央チューブ１５内に流入し、
この中央チューブはナトリウムをその上方部に位置する
電磁ポンプに搬送する。

ポンプによって送出されたナトリウムはエコノマイザを
そのチューブまわりを通って再び降下する。

エコノマイザを離れると、不純ナトリウムは室２５に流
入し、ここにおいて酸化物の晶化温度に冷却され、コイ
ル３３が冷却用窒素を搬送する結果として約１４０℃に
おいて殆んどの不純物を形成する。宰２５の下方部にお
いてす）　ＩＪウムは外側から濾過器カートリッジ２９
のパッド内に通り、１ン１１１１ ここにおいて酸化物および他の不純物は保留される。

浄化されたナトリウムは中央チューブと同軸の環状パイ
プ内に上昇する。ナトリウムは横方向配管１８によって
このパイプを離れ、かつエコノマイザチューブの流入部
に至るために室２５の円すい形壁２７を通過する。

この点において、ナトリウムは２部分に分れる。

その一部分はエコノマイザチューブに流入してからパイ
プ１４およびバイブロ９を通って再加熱状態で戻り、次
いで原子炉容器内に排出する。他の部分は直接にパイプ
３８から分配弁３６に通流し、ことにおいて交換器内で
再加熱されることなく原子炉容器内に排出する。

詰まり指示器２２はポンプ１９の下流で抽出した少量の
ナトリウムによって供給される。このナトリウムはポン
プ上流の主回路に復帰される。

図面を参照して上述した浄化装置はこの発明の好適実施
例と考えられるが、この発明の範囲を越えること々く種
々の変形を実施し得ることは明であり、これにより成る
部材は同一の技術的機能を有する他のものと置換できる
。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明による装置の上方部の直径を通る縦
断面図で、特にサイホン回路および電磁ポンプを含み、
第１Ｂ図は浄化すべき液体す）　ＩＪウムの濾過装置を
特に含むこの発明による装置の下方部の直径を通る縦断
面図である。 図中の符号：　　　　　　１・・・支持７ランジ、２・
・・支持フェルール、ハ・・−エコノマイザ、３・・・
チューブ板、　　　４・・・凹部、５・・・円すい形支
持表面、６・・・　円筒形パネル、７・・・外側フェル
ール、８・・・チューブ板、９・・・集収室、　　　　
　１０・・・上方ヘッド、１１・・・チューブ、１２・
・・邪魔板、１３・・・外側フェルール、１４・・・排
出パイプ、１５・・・中央チューブ、１６・・・軸受、
１７・・・環状パイプ、１８・・・配管、１９・・・電
磁ポンプ、２ｏ・・・パイプ、２１・・・環状パイプ、
　　　２２・・・詰まり指示器、２３・・・真空発生回
路、　　２４・・・ガス回路、２５・・・室、２６・・
・フェルール、２７・・・円すい部分、２８・・・円筒
部分、２９・・・濾過器カートリッジ、　３０・・・板
、３１・・・下方枠、　　　　　３２・・・自動クリッ
プ、３３・・・冷却コイノに１３４・・・実体ブロック
、３５・・・タンク、３６・・・分配弁、３７・・・容
器、３８．３９・・・パイプ、４０・・・スリーブ、４
１・・・開口、４２・・・最高レベル、４３・・・最低
レベル、を示す。 代理人　弁理士（８１０７）佐々木　清　隆（ほか３名
）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高速中正子原子炉の炉心の液体冷却金属の浄化用装
   置において、原子炉容器内に浸漬されかつ該容器上に載
   置された保護スラブ上に懸架された熱絶縁性保護被覆体
   、前記保護被覆体内に配置されかつその内部への接近が
   可能な取外し可能な栓部材、前記保護被覆体内にあって
   不純物の固形化を保証する温度に前記炉心から取られだ
   液体金属流を冷却する装置、冷却された液体金属を濾過
   する装置、濾過装置からの浄化された金属を保護被覆体
   の上方部に戻す装置、浄化される金属と熱交換して浄化
   された金属の少くとも部分的な再加熱を実施する装置、
   および原子炉容器に戻される前に再加熱装置を通溝する
   一部分の液体金属流と原子炉容器に直接戻される部分の
   金属流との間で浄化された液体金属流量を分配する弁、
   および前記浄化装置を通る液体金属の循環を保証する装
   置を含み、これにより液体金属の循環を保証する装置が
   原子炉の炉心を浸漬する液体金属レベル以上の液体金属
   の非空虚式サイホン循環を保証するように他の部材に対
   し配置される原子炉炉心の液体冷却金属の浄化装置。 ２）浄化される液体金属のサイフオン循環を保証する装
   置が電磁ポンプを含み、その電気部分が接近可能でかつ
   分解可能であり、前記ポンプの始動を保証しかつ維持す
   る装置と同様に濾過および再加熱装置の上方に配置され
   る特許請求の範囲第１項記載の原子炉炉心の液体冷却金
   属の浄化装置。 ３）浄化された液体金属の再加熱装置がサイフオンの上
   方部分から再び下降する冷却および浄化される液体金属
   の循環によって供給されるエンクロージュア内において
   、濾過装置を離れる浄化された金属を保護被覆体の上方
   部に戻す装置の上方区域の上方に配置されたチューブ型
   交拗器を含む特許請求の範囲第１項或は第２項記載の原
   子炉炉心の液体冷却金属の浄化装置。 ４）原子炉炉心に戻される浄化された液体金属の流量を
   調整する弁が、取外し可能であシかつ熱的に絶縁された
   保護被覆体の外側に配置される特許請求の範囲第３項記
   載の原子炉炉心の液体冷却金属の浄化装置。 ５）液体金属の浄化度を指示しかつ電磁ポンプに接近し
   たその上流および下流の２つの点において液体金属の循
   環流に接続された詰まり指示器を含む特許請求の範囲第
   ２項乃至第４項のいずれか１項記載の原子炉炉心の液体
   冷却金属の浄化装置。 ６）原子炉容器内の液体金属のレベルより下方に配置さ
   れた本装置の部分が、単に濾過装置およびその熱絶縁体
   のみによって構成される特許請求の範囲第１項記載の原
   子炉炉心の液体冷却金属の浄化装置。