JPS59150392A - 熱交換装置 - Google Patents

熱交換装置

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JPS59150392A
JPS59150392A JP58161800A JP16180083A JPS59150392A JP S59150392 A JPS59150392 A JP S59150392A JP 58161800 A JP58161800 A JP 58161800A JP 16180083 A JP16180083 A JP 16180083A JP S59150392 A JPS59150392 A JP S59150392A
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JP
Japan
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canopy
tube
primary
coolant
cavity
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JP58161800A
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English (en)
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ジエイ・エス・コ−フマン
ジヨン・エイ・キツシンジヤ−
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GA Technologies Inc
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    • F28D7/106Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0135Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening
    • F28F9/0136Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening formed by intersecting strips
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    • F28D7/1653Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having a square or rectangular shape
    • F28D7/1661Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having a square or rectangular shape with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
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    • F28F2009/222Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
    • F28F2009/226Transversal partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F2275/14Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00Heat exchange
    • Y10S165/355Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
    • Y10S165/40Shell enclosed conduit assembly
    • Y10S165/401Shell enclosed conduit assembly including tube support or shell-side flow director
    • Y10S165/405Extending in a longitudinal direction
    • Y10S165/407Extending in a longitudinal direction internal casing or tube sleeve
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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】 本発明は一般に炉心のガス冷却材から二次流体媒体に熱
を伝達する熱交換装置に関し、更に詳細にいえば、熱交
換器の据付け、取外し、点検および手入れを容易にする
よう装着したペンネット型管組立て体の複数を使用して
反応炉の冷却材の流れを良くする新規なこぢんまりした
熱交換器に関するものである。
原子炉を運転する際には、原子炉に燃料を装入中ヘリウ
ムまたは二酸化炭素の如き原子炉冷却材を1つまたはそ
れ献上の数の蒸気発生器により低温に保持しまた緊急時
か一般にこの目的に役立つ1つまたはそれ以上の数の蒸
気発生器を修理中に原子炉冷却材を低温に保持するため
補助的熱交換器を使用することが通例である。緊急時に
は、原子炉冷却材を補助的熱交換器を通り循環させ、こ
の熱交換器は冷却材を一般には水である二次媒体に伝達
し、この二次媒体は一次炉心冷却材が通る複数の伝熱管
を通り循環する。
従来技術の補助的熱交換器は二次流体が通る比較的に長
(真直でほぼ垂直の管を使用していてこれら管の上下端
を横方向の管板で支持していた。
これら長い管は長さ方向に熱膨張することにより組立て
と作用上とに問題を提起すると共にまた管束にわたり寄
生的圧力降下を生ずる中間の管支持体を必要とする。長
い管用の横方向荷重支持体としても作用するそのような
中間の管支持体は非常に熱くなり勝ちで従って関係した
コンクリート製原子炉容器に熱が伝わるのを防止するよ
うにする必要がある。更にまた、従来技術の補助的熱交
換器に使用した比較的に長い真直な管は据付けと手入れ
とを困難にし使用中の点検を不可能にする。
従来技術の補助的熱交換器に伴う前記した問題を克服す
るためい(つかの試みが行われた。1つの試みではペン
ネット型熱交換管を使用し、この熱交換管では上端が閉
じている外側のシース管が内側のペンネット管のまわり
に同軸に装着され開放した下端が第1すなわち一次管板
に取付けてあり、内側のペンネット管は二次管板により
支持されている。たとえば、米国特許第4,224,9
83号には二次流体媒体な各管組立て体の内側のペンネ
ット管内を上方に流れオーバフロ一方向に一次冷却材の
流れにまで戻り、内側のペンネット管とそれに関係した
外側のシース管との間に流路を形成する熱交換装置が示
しである。この米国特許の補助的熱交換装置は従来技術
の補助的熱交換器より可成り改良されているが、管組立
て体の据付け、取外しおよび手入れを容易にできないこ
ととまた使用中点検できないという見地から全く満足左
はいえないと判った。更にまた、ペンネット型管組立て
体を使用するこの公知の熱交換器もまた横方向管支持体
を必要とするので可成り寄生圧力損を生じることになり
、また管組立て体の長さにより原子炉容器内には熱い炉
心冷却ガスが熱交換器にその下端から入る個所を必要と
しその結果管板を絶縁する必要が生じた。
本発明の1つの主要な目的は、待機する緊急時に原子炉
の炉心冷却材用の補助的熱交換器とじて特に使用する炉
心用の新規′な熱交換器を提供することである。
本発明の他の1つの特定の目的は原子炉ガス冷却材から
二次流体媒体に熱を伝達する新規な熱交換器を提供する
ことで、この熱交換器は比較的に小ぢんまりしていて公
知の炉心熱交換器よりも製造、据付けおよび点検が容易
である。
本発明の熱交換器の1つの特徴は、横方向ダクトすなわ
ち炉心冷却材入口の下方で炉心空所内に装着され待機中
炉心冷却材があまり循環しないようにし据付け、取外し
、現場で点検および原子炉容器内の熱交換空所の下から
手入れできるようにする比較的に短かいペンネット型管
組立て体を提供することにある。
本発明の補助的熱交換器の他の1つの特徴は、ペンネッ
ト型熱伝達管と炉心冷却材用の下向きの流路を形成する
関係したおおいとの小ぢんまりし非常に効率が良く関係
した管板が悪影響を及ぼす高温にさらされないようにし
従ってこれまで必要とされた如き管板の絶縁を必要とし
ない組立て体を提供することにある。
本発明の予備的熱交換器の他の1つの特徴は、コンクリ
ート製原子炉の容器に半径方向に熱を伝達するのを防止
する助けとなるようペンネット管束の周囲に中間温度の
炉心冷却材の比較的によどんだ環を形成することにある
本発明のその他の目的利点および特徴はその構成および
作用と共に各図において同じ符号が同じ部品を示す添付
図面を参照して本発明を説明することにより明かになる
ことと思う。
添伺図面、特に第1図を参照すると、原子炉ガス冷却材
から二次流体媒体に熱を伝達する本発明に係る熱交換器
が硫体的に符号10で示しである。
熱交換器10は高温のガス冷却原子炉における補助的熱
交換器として使用するのに特に適しているが、本発明の
概念が他の用途にも応用できることは明かと思う。図示
した具体例では、熱交換器10は一部分が符号12で示
しである予応力をかけたコンクリート製原子炉容器内に
収容して示しである。更に詳細にいえば、熱交換器10
は原子炉容器12内に形成され下方の出し入れ穴場12
aに下方が開放している空所すなわち室14内に収容さ
れている。後記するが、熱交換器10は組立て、取外し
および原子炉容器のベースにある出し入れ穴場12a内
から手入れするのを容易にするような構造にしである。
第1図を第2図および第6図と共に参照して本発明の熱
交換器を更に詳細に説明すると、補助的熱交換器10は
長さが比較的に短かく、従って、原子炉ハウジング内の
空所14がその長さの大部分が横方向の炉心冷却材ダク
トすなわち人口通路18の下方に位置せしめられるよう
にし、この人口通路18は原子炉空所14の下端に従来
方法で連通しそれから炉心冷却材を取出せるようにする
空所14は横方向にほぼ円筒形状で適当な金属製ライナ
ー20を有してて、このライナーは空所14の外周面を
形成し熱バリヤ22がこの2イナーに適当な方法で取付
けである。
熱交換器10の長さが比較的に短かいので、この熱交換
器は出し入れ穴場12aと連通している垂直に延びてい
る人口12bから据え付けおよび手入れされるようにし
てあり、出し入れ穴場12aの高さは約12フイートで
ある。従来技術の補助的熱交換器は長ト・ため炉心の上
端から据え付ける必要がちうたが、図示した具体例の原
子炉容器12は空所14の上が閉じてあり出し入れ穴場
12aから近付ける開放した下端14aを有している。
原子炉容器12には炉心冷却材戻し通路24が形成され
、この通路24は炉心冷却材入口通路18の下方で空所
14と交差し炉心冷却材が補助的熱交換器から循環器(
図示せず)に流れるようにし、この循環器は温度を下げ
られた冷却材を炉心に戻す作用表行う。熱交換器10は
空所14内に一次管板28により支持され、この管板2
8は空所14内で上方に延び固定されている環状の金属
製スリーブすなわち、ノ・ウジング60の下端に着脱可
能に装着されている。下方に延びているスタッド62が
ハウジング60に装着され一次管板に設けた適当な語口
に収容されている。ナツト64が一次管板28をノ・ウ
ジング60に着脱可能に固定位置に保持している。半球
状ハウジング66が環状フランジ36aと適当な装置ね
じ68とにより一次管板28に装置されている。熱交換
器10の一次ヘッドと呼称できる半球状ハウジング66
には適当な二次冷却材入口取付は管路すなわち導管40
が装着され、この導管は水の如き二次冷却流体供給源に
接続され半球状ハウジング66と平たい二次管板46に
装着されるがそれと一体に形成される内側のほぼ半球状
ダ・ウジング44との間に形成された環状の流路42に
二次冷却材を導入しやすいようにする。図示した具体例
゛では、二次管板46は環状の支持リング48により一
次管板28の平たい下面に着脱自在に装着され、この支
持リング48は溶接により二次管板46に取付けでき複
数の円周方向に間隔をあけたねじ50により一次管板2
8に着脱自在に装着されている。環状の支持リング48
にはその円周方向に間隔をあけて複数の開口48aが形
成され、これら開口は流路42に入る二次冷却材が通り
後記するトンネット型管組立て体52を通り上方に流れ
るようにする流路を形成する。流入する二次冷却材がペ
ンネット型管組立て体に流れるようにするため、半球状
ハウジング44は環状の懸垂壁44aを有していて、こ
の壁の下端には適当なシールリング54が取付けられ、
このシールリングはハウジング66の適当な開口内に取
付けた管状ダクトすなわちパイプ56と摺動密封関係に
なっている。導管56の下端は適当に密封したクランプ
板58により閉じである。出口導管すなわちノくイブ6
0が導管56にその長さの中間部にそれをほぼ横切る関
係にして接続され補助的熱交換器からの二次冷却材用の
出口通路として作用する。
特に第6図を参照すると、−次および二次管板28.4
6はそれぞれ複数のペンネット型管組立て体52をこれ
ら管組立て体が空所14内をその長さ方向軸線とほぼ平
行な関係にしてほぼ垂直に上方に延びるよう支持する作
用を行う。ペンネット型管組立て体52は熱交換管とし
て作用し管板28.46に複数の熱交換管から成る管束
を形成するに十分な数にして装着され、図示した具体例
では第4図と第5図とに示した如くほぼ均一に間隔をあ
げた熱伝達管の6角形配列を形成する。各ペンネット型
管組立て体52は外側の環状シース52aと、内側ペン
ネット管52bと中間の管52cとを含んでいる。各外
側シース管52aは約16フイートの長さを有していて
上端が閉じられ下端が溶接により一次管板28の上面に
取付けである。
各内側のペンネット管52bは対応する外側の管状シー
ス52aの内面から半径方向に間隔をあけた面を有し上
端が対応する外側環状シースの閉じた上端にほぼ隣接し
ている。fr l/j側ベンネット管52bは一次管板
28に設けた対応する孔28aとまた二次管板46に設
けた対応する孔46a内とを通り下方に延びている。各
内側ペンネット管の下端はこの管に固定した外面ねじ状
のアダプタ62により支持されこのペンネット管はこの
アダプタを貫通して延びノ・ウジング44の内部と連通
していて二次冷却材か出口60を辿り排出できるように
する。
各管絹立て体の中間の管52とは対応する外側管シース
52aと内側のペンネット管52bとに同軸で対応する
外側の管状シースのほぼ伺近の上端から管板の対応する
孔28a、46aとを通り下方に延び下端は対応するア
ダフリ62に取付けであるがそれを貫通していない。各
中間の管52Cはそれと外側の管状シース52aと内側
のペンネット管52bとの間にそれぞれ同じの環状スペ
ースを形成するような寸法にしである。−次管板28に
設けた孔28aはそれぞれこの孔と対応する中間の管5
2cとの間に環状の流路64を形成する程度の直径を有
していてこの流路の面積は中間の管52cと対重する外
側のシース管52aとの間に形成した環状流路の面積に
ほぼ等しい。このようにして、環状支持リング48の流
路48aを通る二次冷却材は環状流路を上向きにまた中
間の管52cと外側の環状シース52aとの間に形成さ
れた流路とを上方に流れる。上方に流れる二次冷却材は
シース52aの上端に達すると、方向を逆にして内側の
ペンネット管52bを流れ下り出口導管6oから排出す
る。後記により明かになるが、上方に流れる二次冷却材
は補助的熱交換器を流れ下る熱い一次冷却材に対流関係
にして流れ熱くなった二次冷却材はその後連続的に流れ
るサイクルにして熱交換器がら引出される。各ペンネッ
ト管52bとそれに対応する中間の管5′2cとの間の
環状流路はよどんだ二次冷却流体を満りされペンネット
型管組立て体の熱伝達効率を向上する。
ペンネット型管組立て体52は第4図に示した横方向に
6角形状を!する直立の金属製おおい70の内方にほぼ
均一に間隔をあけた関係に保持されている。第1のほぼ
環状のおお(・と呼称されることもあるおおい7oは外
開きの下部70aを有し、この下部の下端は一次管板2
8に取付けられそれに支持されていて内方のおおいの細
い土部1をほぼ垂直の関係に支持する。内方のおおいの
外開きの下部70aには後記するが一次冷却材が外方に
流れやす(するため複数の流路すなわち開ロア0bが設
けである。
内側おおい70の上端は熱伝達管組立て体52の上端よ
り僅が上方に延び金属製の外側おおい74内に収容され
ている。外側おおい74はほぼZ−字形で外方に延びて
いる環状の7ランジ、74aにより空所14内に支持さ
れ、このフランジは隣接した空所ライナー2oに固着さ
れていて外側おおいを空所14内に半径方向と長さ方向
とに支持する。熱バリヤ22はさもないとダクト18に
入る高温の一次炉心冷却材の表面をおおうよう形成され
ている。
外側おおい74は開放した上端と拡大した直径の下壁部
分74bとを有していて、この下壁部分74bは内側お
お℃・7oをほぼ同軸に収容し下端カ環状のシールリン
グ76で終り、このシー/L/ IJングには一体にか
その他の方法で外側おおいの下壁部分75bの下端に適
当に取付けである。シールリング76にはその内面にピ
ストンリングシール78が取付けてあり、このリングシ
ールは内側おおい70の一部を形成するシールリング案
内フランジ82に形成された環状溝8o内に摺動密封関
係に収容され、案内7ランジ82は内側おおいの6角形
の上部の下端と内側おおいの外開きの下端70aとの間
に位置決のされている。シールリング案内82は溝80
が形成されている円形の外面82’ aと第4図に示し
た如く内側おおいの6角形の上部にほぼ等しい断面積の
6角形の内面82bとを有している。
外側おおい74の下端74bと6角形の内側おおい70
の下端との間にシール78.80を設けることにより、
内側おおい間に空所86が形成され、この空所86は第
1図に示した如(外側おおい74の上端内に連通してい
る。このようにして、外側おおい74の開放した上端に
入り外側おおいを流れ下る炉心冷却ガスは空所86に入
りほぼよどんだガス流を生じ、このガスは運転中は補助
的熱交換器に入るほぼ1700〜1800°Fの炉心冷
却ヘリウムの温度と内側おおい70の流路70bを通り
出る際の約600°Fの一次冷却材の温度との中間の温
度にある。
熱伝達管束が比較的に短かいので可成り長い熱交換器に
これまで必要とした如く熱伝導管が横方向に運動しない
よう抑制するため管束の長さに沿い複数の個所で横方向
寄生荷重を抑制する必要はない。図示した具体例では、
単一の管グリッド組立て体90が熱伝達管組立て体52
の横方向にこれら管の底部から約2/6の位置にして装
着されている。特に第5図、第6図および第6図を第2
図と共に参照すると、内側おおい70から取外した第5
図に示す管グリッド組立て体90は適当な金属で作られ
内側おおい70とほぼ同じ6角形の外周リング部材90
aを含んでいる。
リング9’Oaはその内方に総体的に符号92で示した
格子を支持1し個別の室すなわち開口を形成し、この開
口に熱伝達管組立て体′52がシース管52aに格子が
係合して熱伝達管をほぼ一定の間隔に保持するよう収容
されている。6角形の外側リング部材90aは第7図に
詳細に示しであるように6角形の内側おおい70と一体
に形成されたがそれに適当に取付けたほぼC−字形のリ
ム70c内に収容されている。このようにして、管グリ
ツド組立て体90は6角形の内側おおい70の長さに沿
いほぼ固定位置に保持され一次冷却ガスがおおい74.
70と管束とを通り下方に流れるのをあまり妨げること
な(熱伝達管を所望の間隔をあけた関係に保持する。
補助的熱交換器10の作用を簡単に説明すると1300
〜1800°Fの温度範囲で約1050psis の圧
力で約140.165ホント/時の流速で良い熱炉心冷
却ガスが入口ダクト18がら空所14に入り外側おおい
74の開放した上端に流入し管束を流れ下り内側おおい
の下端に設けた開ロア0bを通り外方へ流れる。次いで
一次冷却材ハ外側おおい74の外面と環状ハウジング3
゜の内面の熱バリヤとの間のほぼ環状の流路96を通り
上方に戻り通路24を通り外方に流れて炉心に戻る。−
次冷却材を空所14と熱交換器1oとを通り流すには従
来技術の循環器(図示せず)により行うことは理解でき
よう。
一次冷却材が内外おおい74.70をそれぞれ下方に流
れる際に一般には水である二次冷却材は約165°Fの
温度、約1500 psia の圧力゛、約1.12X
106 ポンド/時の流速で入口取付は管路40に流入
する。二次冷却材は支持リング48の流路48aと環状
の流路64とを上方に通りシー/にド管52aと関係し
た中間の管52cとの間の流路を一次冷却材の下向きの
流れと対流関係にして上方に流れる。二次冷却材が熱伝
達管52内を上方に流れる間に、二次冷却材の温度は下
方に流れる一次冷却材からの熱伝達により約545°F
に引上げられ、−次冷却材は熱伝達管のTiに達すると
約660 ’Fに温度を下げられて排出通路70bから
外方に流れる。二次冷却材は内側のペンネット管52b
4−流れ下り二次管板46の下方のこの管の下端から排
出され出口管60を通り外方に流れる。
本発明の熱交換器では、高温の一次冷却ガスは熱交換器
内を長さ方向に下方に運動せしめられ熱伝達管52を一
次管板28c接触する以箭に熱伝達管と熱伝達関係にし
て・流れる。このようにして、−次冷却材は一次管板に
衝突する以前に温度を可成り下げられその結果原子炉の
炉心用補助的熱交換器として使用した従来技術の熱交換
器では必要であった追加の絶縁手段は必要ではなくなる
。更にまた、−次冷却材の温度が、たとえば、約600
0Fにまで可成り下げられるので、この冷却材が熱交換
管束を流れ下るに従い、比較的に低温の一次冷却材が環
状通路96を上方に流れる。その結果約250°Fの温
度に耐えられる原子炉容器を追加の絶縁または冷却手段
を使用せずに熱から保獲する。
比較的に短かい熱交換器、特に、比較的に短かい熱伝達
管を設けることにより、熱伝達管を支持するのに唯一の
管支持グリッドしか必要としない。
これがため熱交換器を流れ下る一次冷却材の寄生圧力損
失を可成り減少して管束においては圧力損失を可成り減
少する。短かい熱交換器を使用することによる別の利点
は、それを−次冷却材用の入口すなわち横方向ダクト1
8の下方に位置決めできるということである。
そのような構造にすると、待機中−次冷却材が熱交換器
を循環するのを阻止してそれに応じておおいの金属の温
度と寄生熱損失とを減少する。
本発明の熱交換器が比較的に短かくまたそれを原子炉容
器内に位置させることにより熱伝達管を空所の下から組
立てたり点検したり、手入れしたりまた取外したりでき
るようにする。たとえば、−次ヘッドノ・ウジング36
と内側の半球状ノ・ウジング44とを取外すことにより
、関係、した中間の管52を二次管板46から引出して
個々に手入したりまたは取替えたりもしくは手入れと取
替えとを行えるようにすると同時に関係した外側シース
管52aをその場で点検できるようにする。あるいはま
た、内側にンネット管5’2bと中間の管52cとを同
時に下げるため二次管板46を引下げできる。
本発明の1つの具体例を例示して説明したが本発明の広
い範囲内でこの具体例を種々変更および変形できること
は当業者には理解できよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る熱交換器を装着する原子炉の炉心
空所の断面部分図、第2図は第1図に示した熱交換器の
下部の縦断拡大部分図、第6図はペンネット管組立て体
とそれに関係したおおいとを装着する方法を示す拡大断
面部分図、第4図は第1図のほぼ4−4線に沿い切断し
て示した拡大横断面図、第5図は第2図のほぼ5−5線
に沿い切断して示した拡大横断面図、第6図は第5図に
示した管グリッド組立て体の一部分の拡大詳細図、第7
図は第6図のほぼ7〜7線に沿い切断して示した断面部
分図である。 10:熱交換器   ′22::容器手段14:空  
所   18二人ロ通路 24:出ロ通路   28ニ一次管板 46:二次管板   52:熱伝達管 70.74 :第1および第2のおおい 78.80:
シール手段特許出願人  ジーエイ中チクノロシーズ・
インコーポレーテツト図面の浄′a(円容に変更なし) 手続補正書(方式) 昭和42年3月3日 特許庁長官若 杉和夫殿噌谷 1、事件の表示 昭和f2年才な侍願第 /z/2θθ号6補正をする者 事件との関係  出 願 人 住所 λ 律1・ シ″−エイ・ ry/ψシバ−又゛′・ 
づンフーlす0v−1yp’4、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)はぼ垂直な長さ方向軸線を有するほぼ円筒形の空
    所を形成する容器手段と、空所にその上端付近で交差し
    該上端に高温の原子炉冷却材を導入できるようにする入
    口通路を形成する手段と、入口通路の下方で空所に交差
    している出口通路と、空所内で容器手段により支持され
    空所のほぼ下端付近の一次管板を含んでいる熱交換器と
    、空所内を上方に延びるよう一次管板により支持され内
    部を上昇する二次流体媒体を受領するようにした複数の
    熱伝達管と;熱伝達管の周囲に配置され一次管板の付近
    に少くとも1っの流路を有する第1のおおいと、該第1
    のおおいとほぼ同軸で入口通路付近で空所内に上方に延
    びている第2のおおいとを備えて成り、該第2のおおい
    が空所内で絶縁され第1のおおいと空所内に入る一次冷
    却材が前記流路の少(とも1つから出る以前に同軸のお
    おい内を流れ下り熱伝達管を通るよう第1のおおいと共
    働することを特徴とする原子炉のガス冷却材から二次流
    体媒体に熱を伝達する熱交換装置。 (2)熱交換器が一次管板の下方に間隔をあけた関係に
    支持され一次管板と共働して熱伝達管を支持する二次管
    板を含んでいる特許請求の範囲第1項の熱交換装置。 (3)第1および第2のおおい間に配置され一次冷却材
    が両方のおおい間を下方に流れるのを防止するシール手
    段を含んでいる特許請求の範囲第1項の熱交換装置。 (4)シール手段が同軸のおおい間に環状の空間を形成
    するよう位置決めされ、この空間がその内部に一次冷却
    材を受領しほぼよどんだ状態に冷却材を保持するように
    しである特許請求の範囲第6項の熱交換装置。 (5)第2のおおいが第1のおおいを越えてそれとほぼ
    同軸関係にして下方に延び空所の周面と共に第1のおお
    いの少くとも1つの排出開口を通過した一次冷却材を受
    領して排出された−次冷却材を戻し通路に通過させるよ
    うにした環状通路を形成している特許請求の範囲第1項
    の熱交換装置。 (6)各熱伝達管が同軸関係に配置した内側の管と外側
    のシース管とを含み、各内側の管が二次管板により熱伝
    達管の点検および手入れのため対応する外側のシース管
    から取出せるようにして支持されている特許請求の範囲
    第2項の熱交換装置。 (7)二次管板が解放でき内側の管が関係した外側シー
    ス管から引出せるよう解放可能に一次管板により支持さ
    れている特許請求の範囲第6項の熱交換装置。 (8)第1のおおいが一次管板から上方に少くとも熱伝
    達管の高さにまで延び、第1のおおいが壁がほぼ閉じて
    いる上部と外開きの下部とを有し、下部がそれを貫通し
    ている少くとも1つの流路が形成されている特許請求の
    範囲第1項の熱伝達装置。 (9)第2のおおいが第1のおおいの上部を越えて下方
    にそれとほぼ同軸関係にして延び、第1および第2のお
    おいの同軸部分が空所の周面から間隔をあけられ間に前
    記少くとも1つの流路と出口通路とに連通ずる流路を形
    成している特許請求の範囲第8項の熱交換装置。 α0)容器手段が下に空所の下端に連通している出し入
    れ個所を形成し、−次管板が容器手段に空所の下端をほ
    ぼ閉じるよう解放可能に装着され、二次管板が出し入れ
    個所内から熱伝達管を手入れできるよう着脱可能である
    特許請求の範囲第2項の熱交換装置。 αυ はぼ平たい一次管板と、 一次管板によりそれにほぼ平行な関係にその下にして支
    持さ糺ているほぼ平たい二次管板と、−次および二次管
    1板により直立に間隙をあげた平行関係にして支持され
    た複数のペンネット型熱伝達管組立て体と、 管組立て体の下端に共働して二次流体媒体が管組立て体
    内を上方に流れるようにする手段と、−次管板により支
    持され管組立て体の円周に延びているおおいとを備え、
    該おおいが管組立て体とほぼ同じ高さを有しおおい内を
    下方に流れた一次ガス冷却材が一次管板に衝突しおおい
    内の少くとも1つの流路を通過する以前に熱伝達管組立
    て体のまわりを通るよう一次管板のほぼ付近に少くとも
    1つの貫通した流路を形成するようにしであることを特
    徴とする原子炉の一次ガス冷却材から二次流体媒体に熱
    を伝達する熱交換装置。   。 (12)  第1のおおいの外方にそれとほぼ同軸関係
    にして支持された第2のおおいを含み、該第2のおおい
    がその下端が第1のおおいの前記少くとも1つの流路で
    終り第1のおおいの上端から上方に延び、第2のおおい
    が内部に一次冷却材を受領し熱交換管組立て体のまわり
    に流れさ・、せる・よ−う・にした開放した上端を形成
    している特許請求の範囲第11項の熱交換装置。 03)第1および第2のおおい間にそれらの間に原子炉
    の一次冷却材が流れを防止するよう介在したシール手段
    を含んでいる特許請求の範囲第12項の熱交換装置。 (14)  −次管板に二次管板を解放可能に装置する
    手段を含んでいる特許請求の範囲第11項の熱交換装置
    。 (2)はぼ垂直に配置、した長さ方向軸線を有し上下端
    を形成する細長いほぼ円筒形の空所を形成するハウジン
    グ手段と、 空所にその上端付近で連通し空所に原子炉のガス冷却材
    入口を形成する第1の流路と、空所と連通し原子炉のガ
    ス冷却材用の出口通路を形成する第2の流路と、 空所のほぼ下端付近にそれに対しほぼ横方向の関係にし
    てハウジング手段により支持された一次管板と、 一次管板にそれとほぼ平行な関係にして支持された二次
    管板と、 一次および二次管板により空所の長さ方向軸線にほぼ平
    行な関係にして直立に支持されている複数の間隔をあげ
    たペンネット型熱伝達管組立て体であり上端が第10流
    路の下方で終っている複数の管組立て体と、 管組立て体の下端と共働して二次流体媒体を管組立て体
    内を上方にその下端から外方に流れさせる手段と、 一次管板内を上方に延びている下端を有し管組立て体の
    周囲で空所内を上方に延びている第1のおおいであり、
    管組立て体の高さにほぼ等しい距離空所内を上方に延び
    一次管板のほぼ付近に形成された流路手段を有している
    第1のおおいと、第1のおおいの外部にそれとほぼ同軸
    関係に支持された第2のおおいであり下端が第1のおお
    いの流路手段の上方で終り第1のおおいの上端から上方
    に延び第1の入口流路から原子炉の冷却材を受領するよ
    5にした上端を形成している第2のおおいと、 第1および第2のおおい間に配置されそれらの間に原子
    炉の冷却材が流れるのを防止するシール手段とを備え、
    それにより第1の入口通路から空所に入る原子炉の冷却
    材が熱伝達管のまわりを両方のおおい内を下方に第1の
    おおいに設けた冷却材出口通路にまで外方に流れさせて
    一次管板に衝突する原子炉の冷却材の温度を空所に入る
    原子炉冷却材の温度より可成り低くするようにしである
    ことを特徴とする原子炉の、ガス冷却材から二次流体媒
    体に熱を伝達する熱交換装置。
JP58161800A 1982-09-02 1983-09-02 熱交換装置 Pending JPS59150392A (ja)

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US06/414,440 US4585053A (en) 1982-09-02 1982-09-02 Heat exchanger for reactor core and the like
US414440 1982-09-02

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US4585053A (en) 1986-04-29

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