JPS58145882A - 原子炉容器内熱交換器 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は原子炉容器内に配置される原子炉容器内熱交換
器に関する。

［発明の技術的背景］ 例えばループ型の＾速増殖プラント、あるいはタンク型
の高速増殖プラントの一部では原子炉容器内に原子炉容
器内熱交換器が配設されている。

第１図はループ型の＾速増殖プラント、あるいは直接炉
心冷却系を備えたタンク型の烏速増殖プラントの原子炉
容器内熱交換器を示すもので、図において符号１は原子
炉容器２開口部を遮蔽するプラグ．３に挿入支持された
原子炉容器内熱交換器を示しており、このような原子炉
容器内熱交換器１では炉心４からエネルギを得た１次冷
却材５は、１次側入口部６から原子炉容器内熱交換器１
内に流入した後、原子炉容器内熱交換器１内を流通する
２次冷却材にエネルギを伝達し、１次側出口部７から原
子炉容器１内へ再流出する。

一方、原子炉容器内熱交換器１内で熱エネルギを得た冷
却材は２次側出口配管８通り放熱源９で冷却された後、
２次側入口配管１０を通り原子炉容器内熱交換器１内に
再流入する。

第２図はこのような原子炉容器内熱交換器１の詳細を示
すもので、図におい．て符号１１は原子炉容器内熱交換
器１の外形を構成する胴部を示している。胴部１１の液
面近傍には１次側入口部６ａ、６ｂが形成されており、
また下方側面には１次側出口部７が形成されている。１
次側入口部６ａの近傍上方および１次側出口部７の近傍
下方には胴部１１を横切って管板１２ａ、１２ｂが配設
されており、これらの管板１２ａ，１２ｂ間には多数の
伝熱管１３が設置されている。胴部１１の中心には、管
板１２ｂの下部に形成される下部プレナム１４に開口す
る２次側入口部１５が配設されており、また胴部１１の
上端側方には２次側出口部１６が形成されている。

以上述べたように構成された原子炉容器内熱交換器１で
は１次冷却材５は胴部１１に設けられた１次側入口部６
ａ、６ｂから胴部１１内に流入し、胴部１１と下部プレ
ナム１４の間に形成される伝熱管１３の外側の空間を下
降しながら、伝熱管１３内を流れる２次冷却材と熱交換
をした後、胴部１１の下方に設けられた１次側入口部７
より原子炉容器２内に再流出する。

一方、２次冷却材は２次側入口部１５から胴部１１内に
流入し、下降部１７を下降し、下部ブレナム１４に流入
した後、この下部ブレナム１４で方向を変え、管板１２
ａ、１２ｂに接続される各伝熱管１３内を上昇しながら
１次冷却材５と熱交換し、管板１２ａ上方に流出し、２
次側出口部１６から流出する。そしてこのように構成さ
れた原子炉容器内熱交換器１では、一般に原子炉容器２
内の１次冷却材５の液面が、特にプラントの異常時、事
故時等に変化するため、第２図に示すように予想される
原子炉容器１内の最低液面ｂ下方に少なくとも１つの１
次側入口部１１が必要となる。

しかしながら、このように最低液面ｂの下方に１次側入
口部６ｂを形成する場合には、１次側入口部６ｂから流
入した１次冷却材５は流入後ただちに伝熱管１３内を流
通する２次冷却材と熱交換するため、１次側入口部６ｂ
から胴部１１内に流入した１次冷却材５の温度は低下し
、１次冷却材５の密度が大きくなり、１次冷却材５は胴
部１１内を下降する。したがって伝熱管１３のうち、１
次側入口部おこより上方に位置する部分の伝熱管１３は
熱伝達に寄与しないこととなり、原子炉容器内熱交換器
１の等価的な伝熱面積が大幅に減少する。

このように、従来の原子炉容器内熱交換器１では、原子
炉容器内熱交換器１の伝熱面積は運転状態により、変化
することとなるため、所定の性能を確保するためには原
子炉容器内熱交換器１の伝熱管１３の長さを長くする必
要があった。

［発明の目的］ 本発明は、かかる従来の事情に対処してなされｋもので
、その目的とするところは、高速増殖プラントの運転状
態によって伝熱面積が変化することのない原子炉容器内
熱交換器を提供しようとするものである。

［発明の概要〕 すなわち本発明は、原子炉容器内に配設される原子炉容
器内熱交換器の胴部の外側に配設され１次冷却材の原子
炉容器内熱交換器へのアニュラス部を形成するガイド部
と、一端をこのガイド部に開口し他端を原子炉容器外に
開口するガス抜き配管と、このガス抜き配管に介挿され
る開閉弁とを備えたことを特徴とする原子炉容器内熱交
換器である。

［発明の実施例］ 以下本発明の詳細を第３図に示す一実施例について説明
する。

なお第３図において第２図と共通する部分には同一符号
を付してある。

第３図において符号２０は原子炉容器内熱交換器の胴部
１１を一定間隔をおいて囲精するガイド部２１を示して
いる。このガイド部２１は胴部１１との間にアニュラス
部２２を形成しており、アニュラス部２２の入口部２３
は原子炉容器２の最低液面ｂより下方に開口している。

またガイド部２１の上端部は１次側入口部６ａの上方に
おいて上板２４により遮蔽されており、この上板２４に
はガス抜き配管２５の一端が開口している。ガス抜き配
管２５はプラグ３を貫通して原子炉容器２外に配設され
おり、このガス抜き配管２５には開閉弁２６が介挿され
ている。

また、ガイド部２１の位置する胴部１１には、熱遮蔽板
２７が配設されている。

なお以上述べた部分以外は、第２図に示す原子炉容器内
熱交換器１と同様に構成されているので、同一部材には
同一符号を付して説明を省略する。

以上のように構成された原子炉容器内熱交換器では、原
子炉容器２内の１次冷却材５は１次冷却材５の液位に関
係せず、ガイド部２１と胴部１１の闇に形成されるアニ
ュラス部２２に流入した後、アニュラス部２２を上昇し
、管板１２ａ近傍に設けられた１次側入口部６ａから胴
部１１内に流入し、伝熱管１３内を流れる２次冷却材と
熱交換しながら下降し、胴部１１の１次側出口部７より
原子炉容器２内へ再流出する。

また以上のように構成された原子炉容器内熱交換器では
ガス抜き配管２５内に貯蔵されたガスは、適当な時期に
開閉弁２６を開とすることにより原子炉容器２外へ放出
される。なおガス抜き配管２えに介挿される開閉弁２お
の位置は、原子炉容器ふ内に収容される１次冷却材５が
サイフォンブレークしない高さＨとされている。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の原子炉容器内熱交換器によ
れば次に述べるような効果を得ることができる。

（１）原子炉容器内１次冷却材液面が変化しても確実に
１次冷却材の冷却を行なうことができ、＾速増殖プラン
トの安全性を大幅に向上することができる。

（２）原子炉容器内１次冷却材の液面が変化しても原子
炉容器内熱交換器の伝熱面積が変化しないため、原子炉
容器内熱交換器の性能を最大限に確保することができる
。

（３）原子炉容器内熱交換器の長さを長くする必要がな
いので経済上有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉容器内熱交換器を備えた烏速増殖プラン
トを説明するための原子炉容器の縦断面図、第２図は従
来の原子炉容器内熱交換器を示す縦断面図、第３図は本
発明の一実施例の原子炉容器内熱交換器を示す縦断面図
である。 ２・・・・・・・・・・・・原子炉容器５・・・・・・
・・・・・・１次冷却材１１・・・・・・・・・・・・
胴部 ２１・・・・・・・・・・・・ガイド部２２・・・・・
・・・・・・・アニュラス部２５・・・・・・・・・・
・・ガス抜き配管２６・・・・・・・・・・・・開閉弁 −３８８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）原子炉容器内に配設される原子炉容器内熱交換器
   の鯛部の外側に配設され１次冷却材の原子炉容器内熱交
   換器へのアニュラス部を形成するガイド部と、一端をこ
   のガイド部に開口し他端を原子炉容器外に開口するガス
   抜き配管と、このガス抜き配管に介挿される開閉弁とを
   備えたことを特徴とする原子炉容器内熱交換器。 《２》ガイド部に形成されるアニュラス部の入口は、原
   子炉容器最低液位よりも下方に開口していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の原子炉容器内熱交換
   器。 （３）ガス抜き配管に介挿される開閉弁の位蹟は、１次
   冷却材がサイフォン゜ブレークしない位置とされている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の原子炉容器内熱交換器。