JPS5814861B2 - Cold trap device - Google Patents

Cold trap device

Info

Publication number
JPS5814861B2
JPS5814861B2 JP52125429A JP12542977A JPS5814861B2 JP S5814861 B2 JPS5814861 B2 JP S5814861B2 JP 52125429 A JP52125429 A JP 52125429A JP 12542977 A JP12542977 A JP 12542977A JP S5814861 B2 JPS5814861 B2 JP S5814861B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
cold trap
lid
fluid
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP52125429A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5458610A (en
Inventor
八木沢秀治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Original Assignee
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan filed Critical Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Priority to JP52125429A priority Critical patent/JPS5814861B2/en
Publication of JPS5458610A publication Critical patent/JPS5458610A/en
Publication of JPS5814861B2 publication Critical patent/JPS5814861B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • 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
    • YGENERAL 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
    • 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

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に高不純物濃度の液体金属の精製に好適な
拡散型コールドトラップ、およびその拡散型コールドト
ラップと従来の充填層型コールドトラップとを結合し、
高不純物濃度の液体金属を極めて低不純物濃度のものに
精製することができるようなコールドトラップ装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a diffusion-type cold trap particularly suitable for purifying liquid metal with high impurity concentration, and combines the diffusion-type cold trap with a conventional packed bed type cold trap,
The present invention relates to a cold trap device capable of refining a liquid metal with a high impurity concentration to one with an extremely low impurity concentration.

液体金属、特に液体ナトリウムは周知の如く原子炉の冷
却材として多用されており、コールドトラップは液体金
属の純度管理の上で非常に重要な役割を担っている。
As is well known, liquid metal, particularly liquid sodium, is widely used as a coolant in nuclear reactors, and cold traps play a very important role in controlling the purity of the liquid metal.

しかし、結論的に述べるならば、長期的に安定に運転で
きるコールドトラップは未だ開発されていないのが現状
である。
However, to conclude, the current situation is that a cold trap that can operate stably over a long period of time has not yet been developed.

特に高速増殖炉発電プラントの二次冷却系では、蒸気発
生器システムにフエライト鋼が用いられ、このため難溶
解性でしかもプラギング温度の高い不純物が発生するこ
と、また蒸気発生器は水リークの可能性があり、万一水
リークが生じた場合、多量の不純物が発生する虞れがあ
る。
In particular, in the secondary cooling system of a fast breeder reactor power plant, ferrite steel is used in the steam generator system, which generates impurities that are difficult to dissolve and have a high plugging temperature, and the steam generator is susceptible to water leaks. If a water leak occurs, there is a risk that a large amount of impurities will be generated.

これらの不純物は腐食やループの配管閉塞の問題から可
能な限り低く抑える必要がある。
These impurities must be kept as low as possible to avoid corrosion and pipe blockage problems.

従来技術によるコールドトラップ1の一例は、第1図に
示す如く、二重管構造のエコノマイザ2と不純物をトラ
ツプするメッシュ部3とが分離したものである。
An example of a cold trap 1 according to the prior art, as shown in FIG. 1, is one in which an economizer 2 having a double pipe structure and a mesh part 3 for trapping impurities are separated.

しかし、かかる構造のコールドトラップは運転中、しば
しばエコノマイザ部2で流路閉塞現象が生じた。
However, during operation of the cold trap having such a structure, a flow passage clogging phenomenon often occurred in the economizer section 2.

その原因は、第2図に示すプラギング測定例の如く、ナ
1・リウム中に飽和温度を異にする不純物が混在するた
めで、例えば第2フルーク点bに対応する物質の除去を
目標にコールドトラップを運転すると、第1ブレーク点
aの不純物がエコノマイザ2近傍で析出するためであっ
た。
The reason for this is that, as shown in the plugging measurement example shown in Figure 2, impurities with different saturation temperatures are mixed in sodium and lium. This was because impurities at the first break point a precipitated near the economizer 2 when the trap was operated.

しかも通常この第1ブレーク点aに対応する物質は、第
2図からも明らかなように、一旦閉塞現象があると相当
過熱度ΔT1 を上げてやらないと溶解しない性質を有
している。
Moreover, as is clear from FIG. 2, the substance corresponding to the first break point a usually has the property that once a clogging phenomenon occurs, it will not dissolve unless the degree of superheating ΔT1 is increased considerably.

この過熱度ΔT1 は200〜300℃以上に達する場
合があり、このような難溶物質の場合には致命的でほと
んど流量回復が望めないことが多いのである。
This degree of superheating ΔT1 may reach 200 to 300° C. or more, and in the case of such poorly soluble substances, it is often fatal and almost no recovery of the flow rate can be expected.

このような点を改善するものとして、エコノマイザ部と
メッシュ部とが一体の容器内に収納された構造のコール
ドトラップがある。
To improve this point, there is a cold trap having a structure in which an economizer part and a mesh part are housed in an integrated container.

しかし、前者のような分離型にしろ後者のような一体型
にしろ液体金属中の不純物濃度の如何にかかわらず冷却
したメッシュ部で液体金属の精製(純化)を行うもので
あった。
However, whether it is a separate type like the former or an integrated type like the latter, the liquid metal is purified in a cooled mesh section regardless of the impurity concentration in the liquid metal.

このため、低不純物濃度の液体金属を純化しているとき
は問題なくても、何らかの原因で、例えば水リーク事故
が生じた場合のように、不純物濃度が著しく増大した場
合には、それまでの運転温度では閉塞する虞れがあるた
め運転温度を高くしなければならなくなる。
Therefore, even if there are no problems when purifying liquid metal with a low impurity concentration, if the impurity concentration increases significantly for some reason, such as in the case of a water leak accident, the Since there is a risk of clogging at the operating temperature, the operating temperature must be increased.

しかしこの場合、コールドトラップ内不純物のはき出し
とともに不純物の拡散がおこり、局部的な内部閉塞がお
こることがある。
However, in this case, the impurities in the cold trap are expelled and diffused, which may cause local internal blockage.

したがって、このような従来のコ7ルドトラップでは低
濃度から高濃度までの不純物を除去するのは困難である
Therefore, with such a conventional cold trap, it is difficult to remove impurities ranging from low concentration to high concentration.

本発明の目的は、かかる問題点を解決することにあり、
多重プラギング現象が生じるような液体金属の純化に好
適で、高不純物濃度の液体金属を効率よく、流路閉塞が
生じる虞れなく中濃度もしくは低濃度まで精製でき、万
一の蒸気発生器の水リーク事故に際しても、大量に発生
した不純物を除去することができ、解体が容易で一部部
品の交換のみで簡単に再生可能な高不純物濃度用の拡散
型コールドトラップを提供することにあり、更にはかか
る拡散型のコールドトラップと充填層型コールドトラッ
プとを結合し、高濃度から低濃度までの不純物を除去す
ることができるようなコールドトラップ装置を提供する
ことにある。
The purpose of the present invention is to solve such problems,
It is suitable for purifying liquid metals where multiple plugging phenomenon occurs, and can efficiently purify liquid metals with high impurity concentration to medium or low concentrations without the risk of flow path blockage. The object of the present invention is to provide a diffusion-type cold trap for high impurity concentrations that can remove a large amount of impurities even in the event of a leakage accident, is easy to dismantle, and can be easily regenerated by simply replacing some parts. The object of the present invention is to provide a cold trap device which combines such a diffusion type cold trap and a packed bed type cold trap and is capable of removing impurities ranging from high concentration to low concentration.

以下、図面に基づき本発明について詳述する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第3図は本発明に係る高不純物濃度用の拡散型コールド
トラップの一実施例の説明図であって、第4図はその容
器構造を示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an embodiment of the diffusion type cold trap for high impurity concentration according to the present invention, and FIG. 4 shows the container structure thereof.

容器11は竪型ほほ筒状をなし、底部中央が上方に向っ
て大きく突出した突起部12を有し、容器内面にはメッ
シュ13が内張リされている。
The container 11 has a vertical cylindrical shape, has a protrusion 12 that largely projects upward at the center of the bottom, and the inner surface of the container is lined with a mesh 13.

このメッシュ13が流体内不純物析出用の基材層である
This mesh 13 is a base material layer for precipitation of impurities in the fluid.

上蓋14は0リング15およびリツプシール溶接16に
よって容器11の上端に取付けられ、該容器11の内部
気密を保てるようになっている。
The upper lid 14 is attached to the upper end of the container 11 by an O-ring 15 and a lip seal weld 16, so that the interior of the container 11 can be kept airtight.

容器11内に挿入されるべき部材は大部分その蓋体14
に取付けられており、該蓋体14を取外せば挿入部材を
すべて取外せるよう所謂カートリッジ方式の容器,蓋体
構成となっている。
Most of the members to be inserted into the container 11 are its lid 14.
The container and lid are configured in a so-called cartridge type so that all the insertion members can be removed by removing the lid 14.

即ち、蓋体14の下面には筒状の熱遮蔽体17が垂設さ
れている。
That is, a cylindrical heat shield 17 is vertically provided on the lower surface of the lid 14 .

該熱遮蔽体17は丁度突起部12の周囲を取囲むように
容器11内に位置している。
The heat shield 17 is located within the container 11 so as to just surround the protrusion 12 .

また、蓋体14には熱遮蔽体17で取囲まれた内部空間
に向って開口する如く流入配管18が取付けら札熱遮蔽
体17と容器外壁との間の空間と連通ずる如く流出配管
19が取付けられている。
Further, an inflow pipe 18 is attached to the lid 14 so as to open toward the internal space surrounded by the heat shield 17, and an outflow pipe 19 is connected to the lid 14 so as to communicate with the space between the heat shield 17 and the outer wall of the container. is installed.

つまり、筒状の熱遮蔽体17は流入配管18からの液体
金属下降流と流出配管19への上昇流とを分離遮蔽する
ための機能を果たす。
That is, the cylindrical heat shield 17 functions to separate and shield the downward flow of liquid metal from the inflow pipe 18 and the upward flow to the outflow pipe 19.

更に、熱遮蔽体17と突起部12との間には螺旋状のエ
コノマイザ管20が配置され、該エコノマイザ管20の
入口側21と出口側22とは共に前記蓋体14に固着さ
れている。
Further, a spiral economizer tube 20 is disposed between the heat shield 17 and the protrusion 12, and both the inlet side 21 and the outlet side 22 of the economizer tube 20 are fixed to the lid 14.

冷却された流体が得られない場合には、突起部12の内
方にヒートパイプあるいは送風機のダクトを挿入して冷
却するようにしてもよい。
If a cooled fluid is not available, a heat pipe or a blower duct may be inserted inside the protrusion 12 for cooling.

しかし、通常は従来のコールドトラップと糾合されて用
いられる場合が多いと考えられ、しかもそれより高温で
運転されるから、従来のコールドトラップから流出して
くる液体金属をエコノマイザ管20に通して熱交換を行
うようにする方が経済的にも好ましい。
However, since it is usually used in combination with a conventional cold trap and is operated at a higher temperature than that, the liquid metal flowing out from the conventional cold trap is passed through the economizer tube 20 and heated. It is economically preferable to perform the exchange.

容器11,底部にはドレン管23が設けられている。A drain pipe 23 is provided at the bottom of the container 11.

このように構成したコールド1・ラップは次のように動
作する。
The cold 1 wrap configured in this manner operates as follows.

流入配管18から流入してくる高温高不純物濃度の液体
金属はエコノマイザ管20内を流通する低温流体と熱交
換し、該エコノマイザ管20の外を流下して容器11の
底部に達する。
The high-temperature, high-concentration liquid metal flowing from the inflow pipe 18 exchanges heat with the low-temperature fluid flowing through the economizer pipe 20, flows down outside the economizer pipe 20, and reaches the bottom of the container 11.

この間に析出される不純物は結晶化しながら結晶核であ
るメッシュ13に付着し、除去されていき、?較的純度
が良くなりながら、熱遮蔽体17と容器壁との間を上昇
し、流出配管19から流出するのである。
The impurities precipitated during this time adhere to the mesh 13, which is the crystal nucleus, while crystallizing and are removed. It rises between the heat shield 17 and the container wall and flows out from the outflow pipe 19 while becoming relatively pure.

容器11内において、不純物がいっぱいになったら、容
器11内の液体金属をドレン管23からドレンできる。
Once the container 11 is full of impurities, the liquid metal in the container 11 can be drained from the drain pipe 23.

第5図は本発明に係るコールドトラップ装置の一実施例
の説明図であって、低不純物濃度用の充填層型コールド
トラップと高不純物濃度用の拡散型コールドトラップと
が相互連結されたコールドトラップ装置である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment of the cold trap device according to the present invention, in which a packed bed type cold trap for low impurity concentration and a diffusion type cold trap for high impurity concentration are interconnected. It is a device.

高不純物濃度用の拡散型コールドトラップ10は第3図
に示したものと同様であるので、その詳細については記
載を省略する。
The diffusion type cold trap 10 for high impurity concentration is the same as that shown in FIG. 3, so its detailed description will be omitted.

ただ、突起部12の内側に送風機24を備えたダクト2
5が挿入されている。
However, the duct 2 equipped with the blower 24 inside the protrusion 12
5 has been inserted.

低不純物濃度用の充填層型コールドトラップ30は、容
器31の中心にセンターパイプ32が挿入され、その周
囲にはワイヤやメッシュ等の流体内不純物析出用の多隙
性基材の充填層33が配置されている。
In the packed bed type cold trap 30 for low impurity concentration, a center pipe 32 is inserted into the center of a container 31, and a packed layer 33 of a porous base material such as wire or mesh for precipitating impurities in the fluid is arranged around the center pipe 32. has been done.

容器31の上部には流体導入管34が取付けられており
、前記センターパイプ32の上端、即ち容器31から突
出する箇所には流体導出管35が取付けられている。
A fluid inlet pipe 34 is attached to the upper part of the container 31, and a fluid outlet pipe 35 is attached to the upper end of the center pipe 32, that is, a portion protruding from the container 31.

容器31の下方には送風機36が設置されていてコール
ドトラップ30全体を冷却できるようになっており、ま
た容器31の外壁にはヒーク37が設けられていてコー
ルドトラップ30全体を加熱できるようにもなっている
A blower 36 is installed below the container 31 to cool the entire cold trap 30, and a heat sink 37 is installed on the outer wall of the container 31 to heat the entire cold trap 30. It has become.

さて、拡散型コールドトラップ10と充填層型コールド
トラップ30との相互連絡は次のようになっている。
Now, the mutual communication between the diffusion type cold trap 10 and the packed bed type cold trap 30 is as follows.

流出配管19は電磁ポンプ41および第1の開閉弁42
を介して第1の連結管43により流体導入管34に連結
され、該第1の開閉弁42の上流側は第2の開閉弁44
を備えた第1のバイパス管45によってエコノマイザ管
20の出口側22と連結され、ループ外に出られるよう
になっている。
The outflow pipe 19 is connected to an electromagnetic pump 41 and a first on-off valve 42
A first on-off valve 43 is connected to the fluid introduction pipe 34 via a first on-off valve 43 , and a second on-off valve 44 is connected to the upstream side of the first on-off valve 42 .
It is connected to the outlet side 22 of the economizer tube 20 by a first bypass tube 45 with a first bypass tube 45 provided with a first bypass tube 45 having a first bypass tube 45 with a first bypass tube 45 having a first bypass tube 45 having a first bypass tube 45 with a first bypass tube 45 having a first bypass tube 45 having a first bypass tube 45 with a first bypass tube 45 having a first bypass tube 45 connected to the outlet side 22 of the economizer tube 20 so as to be able to exit the loop.

流体導出管35は電磁流量計46および第3の開閉弁4
7を有する第2の連結管48によってエコノマイザ管2
0の入口側21に連絡され、また第3の開閉弁47の上
流側は第4の開閉弁49を備えた第2のバイパス管50
で流入配管18に接続されている。
The fluid outlet pipe 35 is connected to an electromagnetic flowmeter 46 and a third on-off valve 4.
The economizer tube 2 is connected to the economizer tube 2 by a second connecting tube 48 having 7
0, and the upstream side of the third on-off valve 47 is a second bypass pipe 50 equipped with a fourth on-off valve 49.
and is connected to the inflow pipe 18.

次に、このコールドトラップ装置の動作について説明す
る。
Next, the operation of this cold trap device will be explained.

通常の低不純物濃度の液体金属の場合、拡散型コールド
トラップ10の送風機24の運転を停止し、充填層型コ
ールドトラップ30の送風機36を運転し、該充填層型
コールドトラップ30を所定の運転温度に冷却する。
In the case of a normal liquid metal with a low impurity concentration, the operation of the blower 24 of the diffusion type cold trap 10 is stopped, the blower 36 of the packed bed type cold trap 30 is operated, and the packed bed type cold trap 30 is kept at a predetermined operating temperature. Cool to

また、第1の開閉弁42を開、第2の開閉弁44を閉、
第3の開閉弁47を開、第4の開閉弁49を閉とし、電
磁ポンプ41を動作させる。
In addition, the first on-off valve 42 is opened, the second on-off valve 44 is closed,
The third on-off valve 47 is opened, the fourth on-off valve 49 is closed, and the electromagnetic pump 41 is operated.

不純物を含有せる高温の液体金属は、拡散型コールドト
ラップ10に流入配管18から流入し、エコノマイザ管
20を通る冷却された低温の液体金属と熱交換しながら
下降する。
The high temperature liquid metal containing impurities flows into the diffusion type cold trap 10 from the inlet pipe 18 and descends while exchanging heat with the cooled low temperature liquid metal passing through the economizer tube 20.

高温での析出物はメッシュ13に付着し除去され、熱遮
蔽体17と竪型容器11との間を上昇する。
Precipitates at high temperatures adhere to the mesh 13 and are removed, rising between the heat shield 17 and the vertical container 11.

電磁ポンプ41の動作により流出配管19からポンプア
ップされ、第1の開閉弁42を有する第1の連結管43
を通って流体導入管34から充填層型コールドトラップ
30内に入る。
A first connecting pipe 43 that is pumped up from the outflow pipe 19 by the operation of the electromagnetic pump 41 and has a first on-off valve 42
The fluid enters the packed bed type cold trap 30 from the fluid introduction pipe 34 through the fluid introduction pipe 34 .

該コールドトラップ30内に流入してきた液体金属は送
風機36の動作によって冷却され、メッシュやワイヤー
等の充填層33を通り、不純物は該充填層33に付着し
、除去され、精製された液体金属はセンターパイプ32
を通って上昇し、“流体導入管35から第2の連結管4
8を通り、電磁流量計46で流量が計測さ札第3の開閉
弁47を通ってエコノマイザ管20内を流れ、周囲の高
温の液体金属と熱交換して加熱されてループ系に戻る。
The liquid metal that has flowed into the cold trap 30 is cooled by the operation of the blower 36, passes through a filling layer 33 made of mesh or wire, impurities adhere to the filling layer 33, are removed, and the purified liquid metal is Center pipe 32
from the fluid introduction pipe 35 to the second connecting pipe 4.
8, the flow rate is measured by an electromagnetic flowmeter 46, flows through the economizer tube 20 through the third on-off valve 47, is heated by exchanging heat with the surrounding high-temperature liquid metal, and returns to the loop system.

この循環システムでは、拡散型コールドトラップ10の
働きは収熱作用だけをすればよく、該コールドトラップ
10は高温での析出物を付着除去し、充填層型コールド
トラップ30は低温での析出物を付着除去し、液体金属
の純化を行うのである。
In this circulation system, the diffusion type cold trap 10 only has to absorb heat; the cold trap 10 attaches and removes precipitates at high temperatures, and the packed bed type cold trap 30 removes precipitates at low temperatures. This removes the adhesion and purifies the liquid metal.

蒸気発生器にて、万一水リーク事故が発生した場合のよ
うに不純物が多量に存在し、そのままでは充填層型コー
ルドトラップ30が閉塞する虞れがあるような場合には
、第1の開閉弁42を閉とし、第2の開閉弁44を開と
し、第4の開閉弁49を閉として、拡散型コールドトラ
ップ10のみ運転する。
If there is a large amount of impurities in the steam generator, such as in the event of a water leak accident, and there is a risk that the packed bed type cold trap 30 will be clogged, the first opening/closing Only the diffusion type cold trap 10 is operated with the valve 42 closed, the second on-off valve 44 opened, and the fourth on-off valve 49 closed.

すなわち、電磁ポンプ41でポンプアップした液体金属
を第1のバイパス管45を通してループ系へ戻るように
する。
That is, the liquid metal pumped up by the electromagnetic pump 41 is returned to the loop system through the first bypass pipe 45.

このとき、必要があれば送風機24を作動させて適当な
温度に保ち、不純物をメッシュ13に付着させ除去させ
る。
At this time, if necessary, the blower 24 is operated to keep the temperature at an appropriate level, and impurities are attached to the mesh 13 and removed.

かかる操作をしばらく継続して適当な濃度まで精製して
から、通常の運転方法、すなわち充填層型コールドトラ
ップ30に通すようにする。
After continuing this operation for a while to purify the product to an appropriate concentration, the product is passed through the packed bed type cold trap 30 in a normal operating manner.

また、充填層型コールドトラップ30が閉塞気味になっ
た場合には、次のようにして該コールドトラップ30を
再生できる。
Moreover, when the packed bed type cold trap 30 becomes a little clogged, the cold trap 30 can be regenerated as follows.

第1の開閉弁42を開、第2の開閉弁44を閉、第3の
開閉弁47を閉、第4の開閉弁49を開とし、ヒータ3
7を作動させて充填層型コールドトラップ30を加熱す
る。
The first on-off valve 42 is opened, the second on-off valve 44 is closed, the third on-off valve 47 is closed, the fourth on-off valve 49 is opened, and the heater 3
7 to heat the packed bed cold trap 30.

液体金属がナトリウムの場合には500℃程度以上に昇
温する。
When the liquid metal is sodium, the temperature is increased to about 500°C or higher.

メッシュ等に付着している不純物を溶解し、この不純物
を含む液体金属を第2のバイパス管50を通してエコノ
マイザ管外の容器11内へと流入させる。
Impurities adhering to the mesh etc. are dissolved, and the liquid metal containing the impurities is caused to flow into the container 11 outside the economizer tube through the second bypass pipe 50.

このとき竪型容器11の底部突起部12には送風機24
からの冷却ガスをダクト25を通して導入し冷却する。
At this time, a blower 24 is installed in the bottom protrusion 12 of the vertical container 11.
Cooling gas is introduced through the duct 25 for cooling.

そして、充填層型コールドトラップ30から搬送されて
くる不純物を突起部12の内張りメッシュに拡散付着さ
せる。
Then, impurities transported from the packed bed type cold trap 30 are diffused and adhered to the lining mesh of the protrusion 12.

即ち、充填層型コールドトラップ30を高温とし、拡散
型コールドトラップ10を低温として、電磁ポンプ41
により液体金属を循環駆動し,その過程で系統の不純物
をメッシュ部13に捕獲するのである。
That is, the packed bed type cold trap 30 is set to a high temperature, the diffusion type cold trap 10 is set to a low temperature, and the electromagnetic pump 41 is set to a high temperature.
The liquid metal is circulated and impurities in the system are captured in the mesh portion 13 in the process.

かくして、充填層型コールドトラップ30を再生できる
In this way, the packed bed cold trap 30 can be regenerated.

再生し終ったならば、再び前述した方法で通常の運転を
行えばよい。
Once the regeneration is complete, normal operation can be resumed using the method described above.

更に、竪型容器11内の不純物がいっぱいになったら、
該容器11内の液体金属をドレン管23により排出した
後、リツプシール溶接部16を切断し、新しい竪型容器
と交換する。
Furthermore, when the vertical container 11 is full of impurities,
After the liquid metal in the container 11 is discharged through the drain pipe 23, the lip seal welded portion 16 is cut and replaced with a new vertical container.

旧い竪型容器は洗浄すれば再使用できる。Old vertical containers can be reused by cleaning them.

本発明は上記のように構成したコールドトラップ装置で
あるから、拡散型のコールドトラップは特に多重プラギ
ング現象が生じるような液体金属の高温側析出物の除去
に好適で、高不純物濃度の液体金属を効率よく大量に、
しかも流路閉塞が生じる虞れなく中濃度もしくは低濃度
まで精製でき、また万一の蒸気発生器の水リーク事故等
に際しても大量に発生した不純物を除去することができ
、解体が容易で一部部品の交換のみで簡単に再生可能で
あるという顕著な効果を奏し得、更に拡散型コールドト
ラップと充填層型コールドトラップとを結合したシステ
ムは、高濃度から低濃度までの不純物を除去することが
でき、充填層型コールドトラップが閉塞気味になっても
容易に再生できる等の数々のすぐれた効果を奏しうるも
のである。
Since the present invention is a cold trap device configured as described above, the diffusion type cold trap is particularly suitable for removing precipitates on the high temperature side of liquid metal where multiple plugging phenomenon occurs, and is suitable for removing liquid metal with high impurity concentration. efficiently and in large quantities,
In addition, it can be purified to medium or low concentrations without the risk of flow path blockages, and even in the unlikely event of a water leak from a steam generator, a large amount of impurities can be removed, and disassembly is easy. It has the remarkable effect of being easily reproducible by simply replacing parts, and the system that combines a diffusion type cold trap and a packed bed type cold trap can remove impurities from high to low concentrations. Even if the packed bed type cold trap becomes clogged, it can be easily regenerated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のコールドトラップの一例の説明図、第2
図は多重プラギング現象が生じるナトIJウムの流量と
温度との関係を示す図、第3図は本発明に係る拡散型コ
ールドトラップの一実施例の説明図、第4図は第3図の
竪型容器部分の説明図、第5図は本発明に係るコールド
トラップ装置の一実施例の説明図である。 10・・・・・・高不純物濃度用拡散型コールドトラッ
プ、11・・・・・・竪型容器、12・・・・・・突起
部、13・・・・・・内張りメッシュ、14・・・・・
・蓋体、17・・・・・・熱遮蔽体、18・・・・・・
流入配管、19・・・・・・流出配管、20・・・・・
・エコノマイザ管、24・・・・・・送風機、30・・
・・・・低不純物濃度用充填層型コールドトラップ、3
1・・・・・・容器、33・・・・・・充填層、34・
・・・・・流体導入管、35・・・・・・流体導出管、
43・・・・・・第1の連結管、48・・・・・・第2
の連結管。
Figure 1 is an explanatory diagram of an example of a conventional cold trap, Figure 2
The figure is a diagram showing the relationship between the flow rate and temperature of sodium in which the multiple plugging phenomenon occurs, FIG. 3 is an explanatory diagram of an embodiment of the diffusion type cold trap according to the present invention, and FIG. FIG. 5 is an explanatory view of the mold container portion, and is an explanatory view of an embodiment of the cold trap device according to the present invention. 10... Diffusion type cold trap for high impurity concentration, 11... Vertical container, 12... Protrusion, 13... Lining mesh, 14... ...
・Lid body, 17... Heat shield, 18...
Inflow pipe, 19...Outflow pipe, 20...
・Economizer tube, 24...Blower, 30...
...Packed bed type cold trap for low impurity concentration, 3
1... Container, 33... Filled bed, 34...
...Fluid inlet pipe, 35...Fluid outlet pipe,
43...First connecting pipe, 48...Second
connecting pipe.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 流体内不純物析出用の基材層が内張リされた有蓋ほ
ぼ筒状の竪型容器と、該竪型容器内に位置し上端が容器
蓋体下面に取付けられている筒状の熱遮蔽体と、該熱遮
蔽体で取り囲まれた内部空間に挿入された冷却部と、前
記内部空間に向って開口する如く蓋体に取付けられた流
入配管と、竪型容器壁と熱遮蔽体との間の空間と連通ず
る如く蓋体に取付けられた流出配管とを具備してなり、
流入配管を通って流入してくる流体を冷却部で冷却し、
含有されている不純物を基材層に付着せしめ除去するよ
うにした高不純物濃度用の拡散型コールドトラップ装置
。 2 竪型容器は底部中央が該容器内方へ向けて突起した
形状であって、その突起部内にヒートパイプあるいは送
風機ダクトが挿入されて冷却部を形成する如くなってい
る特許請求の範囲第1項記載の装置。 3 冷却部は、冷却された流体が流通し熱交換するエコ
ノマイザ管である特許請求の範囲第1項記載の装置。 4 竪型容器は底部中央が該容器内方へ向って突起した
形状であって、その突起部内にヒートパイプあるいは送
風機ダクトが挿入され、前記突起部外周近傍に冷却され
た流体が流通するエコノマイザ管が配設されて冷却部を
形成している特許請求の範囲第1項記載の装置。 5 低不純物濃度用の充填層型コールト川・ラップと高
不純物濃度用の拡散型コールドトラップとが相互連結さ
れたコールドトラップ装置であって、低不純物濃度用の
コールドトラップは容器内部に流体内不純物析出用の多
隙性基材の充填層を有し、該容器に流体導入管と流体導
出管とが取付けられてなり、高不純物濃度用のコールド
トラップは流体内不純物析出用の基材層が内張リされた
有蓋ほぼ筒状の竪型容器と、該竪型容器内に位置し上端
が蓋体下面に取付けられている筒状の熱遮蔽体と、該熱
遮蔽体で取り囲まれた内部空間に挿入されたエコノマイ
ザ管と、前記内部空間に向って開口する如く蓋体に取付
けられた流入配管と、竪型容器壁と熱遮蔽体との間の空
間と連通ずる如く蓋体に取付けられた流出配管とを具備
してなり、前記流出配管と流体導入管とは第1の連結管
で連結され、流体導出管とエコノマイザ管の流入側とは
第2の連結管で連絡されてなるコールドトラップ装置。 6 低不純物濃度用の充填層型コールドトラップと高不
純物濃度用の拡散型コールドトラップとが相互連結され
たコールドトラップ装置であって、低不純物濃度用のコ
ールドトラップは容器内部に流体内不純物析出用の多隙
性基材の充填層を有し、該容器に流体導入管と流体導出
管とが取付けられてなり、高不純物濃度用のコールドト
ラップは流体内不純物析出用の基材層が内張リされた有
蓋ほぼ筒状の竪型容器と、該竪型容器内に位置し上端が
蓋体下面に取付けられている筒状の熱遮蔽体と、該熱遮
蔽体で取り囲まれた内部空間に挿入されたエコノマイザ
管と、前記内部空間に向って開口する如く蓋体に取付け
られた流入配管と、竪型容器壁と熱遮蔽体との間の空間
と連通ずる如く蓋体に取付けられた流出配管とを具備し
てなり、前記流出配管と流体導入管とは第1の連結管で
連結され、流体導出管とエコノマライザ管の流入側とは
第2の連結管で連絡されており、流出配管と流体導入管
とを連絡する第1の連結管には第1の開閉弁が設けられ
、該第1の開閉弁の上流側とエコノマイザ管の流出側と
が第2の開閉弁を有する第1のバイパス管で連結され、
流体導出管とエコノマライザ管の流入側とを連結する第
2の連結管には第3の開閉弁が設けられ、該第3の開閉
弁の上流側と流入配管とは第4の開閉弁を有する第2の
バイパス管で連結されてなるコールドトラップ装置。 γ 竪型容器は底部中央が上方に突起した形状であって
、その突起部内にヒートパイプあるいは送風機ダクトが
挿入されて冷却部を形成する構造であり、低不純物濃度
用のコールドトラップはヒータ及び送風機を有する構造
のものである特許請求の範囲第6項記載の装置。
[Scope of Claims] 1. A nearly cylindrical vertical container with a lid lined with a base material layer for precipitating impurities in a fluid; a cylindrical heat shield, a cooling unit inserted into an internal space surrounded by the heat shield, an inflow pipe attached to the lid so as to open toward the internal space, and a vertical container wall. and an outflow pipe attached to the lid so as to communicate with the space between the heat shield and the heat shield,
The fluid flowing in through the inflow pipe is cooled in the cooling section,
A diffusion-type cold trap device for high impurity concentrations that removes impurities by adhering them to the base material layer. 2. The vertical container has a shape in which the center of the bottom protrudes inward, and a heat pipe or a blower duct is inserted into the protrusion to form a cooling section. Apparatus described in section. 3. The device according to claim 1, wherein the cooling section is an economizer tube through which the cooled fluid flows and exchanges heat. 4 The vertical container has a shape in which the center of the bottom protrudes inward of the container, a heat pipe or a blower duct is inserted into the protrusion, and an economizer pipe through which the cooled fluid flows near the outer periphery of the protrusion. 2. The device according to claim 1, further comprising: a cooling section formed by a cooling section. 5 A cold trap device in which a packed bed type Coalt River Wrap for low impurity concentrations and a diffusion type cold trap for high impurity concentrations are interconnected, and the cold trap for low impurity concentrations traps impurities in the fluid inside the container. A cold trap for high impurity concentration has a packed layer of a porous base material for precipitation, and a fluid inlet pipe and a fluid outlet pipe are attached to the container. A substantially cylindrical vertical container with a lid lined with a lid, a cylindrical heat shield located inside the vertical container and having an upper end attached to the lower surface of the lid, and an interior surrounded by the heat shield. An economizer pipe inserted into the space, an inflow pipe attached to the lid so as to open toward the internal space, and an inflow pipe attached to the lid so as to communicate with the space between the vertical container wall and the heat shield. The outflow pipe and the fluid introduction pipe are connected by a first connecting pipe, and the fluid outlet pipe and the inflow side of the economizer pipe are connected by a second connecting pipe. Trap device. 6 A cold trap device in which a packed bed type cold trap for low impurity concentration and a diffusion type cold trap for high impurity concentration are interconnected, and the cold trap for low impurity concentration is used for precipitating impurities in the fluid inside the container. A cold trap for high impurity concentration is lined with a base material layer for precipitation of impurities in the fluid. a nearly cylindrical vertical container with a lid, a cylindrical heat shield located inside the vertical container and whose upper end is attached to the lower surface of the lid, and an internal space surrounded by the heat shield. The inserted economizer pipe, the inflow pipe attached to the lid so as to open toward the internal space, and the outflow pipe attached to the lid so as to communicate with the space between the vertical container wall and the heat shield. The outflow pipe and the fluid introduction pipe are connected by a first connecting pipe, the fluid outlet pipe and the inflow side of the economizer pipe are connected by a second connecting pipe, and the outflow pipe is connected to the fluid inlet pipe by a second connecting pipe. The first connecting pipe that connects the piping and the fluid introduction pipe is provided with a first on-off valve, and the upstream side of the first on-off valve and the outflow side of the economizer pipe are provided with a second on-off valve. Connected by 1 bypass pipe,
A third on-off valve is provided in the second connecting pipe that connects the fluid outlet pipe and the inflow side of the economizer pipe, and a fourth on-off valve is provided between the upstream side of the third on-off valve and the inflow pipe. A cold trap device connected by a second bypass pipe. γ The vertical container has a shape in which the center of the bottom protrudes upward, and a heat pipe or blower duct is inserted into the protrusion to form a cooling section.The cold trap for low impurity concentration is equipped with a heater and blower. 7. The device according to claim 6, which has a structure.
JP52125429A 1977-10-19 1977-10-19 Cold trap device Expired JPS5814861B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52125429A JPS5814861B2 (en) 1977-10-19 1977-10-19 Cold trap device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52125429A JPS5814861B2 (en) 1977-10-19 1977-10-19 Cold trap device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5458610A JPS5458610A (en) 1979-05-11
JPS5814861B2 true JPS5814861B2 (en) 1983-03-22

Family

ID=14909871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52125429A Expired JPS5814861B2 (en) 1977-10-19 1977-10-19 Cold trap device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5814861B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5891219A (en) * 1982-10-30 1983-05-31 Nitto Kogyo Kk Improvement work of ground
JPS59103755U (en) * 1982-12-28 1984-07-12 三菱重工業株式会社 Cold trap for liquid metal
CN111599497B (en) * 2020-04-21 2022-03-11 中国原子能科学研究院 A crystallization cooling tube for removing impurity in sodium
CZ309127B6 (en) * 2020-12-23 2022-02-16 Centrum Výzkumu Řež S.R.O. Method of cooling the walls of fusion reactors and equipment for this

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5458610A (en) 1979-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112410572B (en) Melting and purifying device for liquid metal loop
JPS5814861B2 (en) Cold trap device
US4075060A (en) Method for removing fission products from a nuclear reactor coolant
CN112670004A (en) Liquid metal working medium purification device
CN106337136A (en) Lead and lead-based alloy online purifying device
JPS6226000B2 (en)
US3873447A (en) Cold trap for liquid sodium impurities collection
CN209704654U (en) A kind of hot salt double difference cogenerator
JPH05451B2 (en)
US2969970A (en) Liquid metal purifier
JPH08105997A (en) Liquid metal purification device
CN217794613U (en) Crystallization device without blocking bottom valve
JPS5940894B2 (en) Liquid metal purification method
JPS5941155B2 (en) Reactor shutdown cooling system
JPS58139098A (en) Cold trap fixed in tank
JPS6057493B2 (en) liquid metal refining equipment
JPS62191002A (en) Cold trap
JPS5946595A (en) Method of operating cesium trap
JPS5831560B2 (en) Method and device for collecting radioactive impurities in liquid metal
JP2891508B2 (en) Chemical cleaning method for PWR steam generator
JPH02243998A (en) Hydrogen storage alloy molding, tritium removing and recovering device and device for refining liquid metal cooling material provided with the moldings, and reactor equipment equipped with the devices
JPS5856739B2 (en) liquid metal purification equipment
JPH01232298A (en) Purification device
JPS5891136A (en) Purifier for liquid metal
JPS58166293A (en) Liquid metal purification device