JPS59196765A - クラツド分離装置 - Google Patents

クラツド分離装置

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JPS59196765A
JPS59196765A JP58071868A JP7186883A JPS59196765A JP S59196765 A JPS59196765 A JP S59196765A JP 58071868 A JP58071868 A JP 58071868A JP 7186883 A JP7186883 A JP 7186883A JP S59196765 A JPS59196765 A JP S59196765A
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JP
Japan
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magnetic field
clad
cladding
reaction chamber
fluid
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JP58071868A
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JPS6340582B2 (ja
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Sueo Nomura
野村 末雄
Koji Itami
伊丹 宏治
Tokuzo Hirota
広田 徳造
Isao Aoyama
功 青山
Katsumune Yamamoto
山本 克宗
Yasumasa Kono
河野 保昌
Korekazu Majima
間島 是一
Hiroto Tanaka
田中 弘人
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IHI Corp
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
IHI Corp
Japan Atomic Energy Research Institute
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/23Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp
    • B03C1/24Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields
    • B03C1/253Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields obtained by a linear motor

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  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

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】 本発明は流体、例えば原子炉冷却材中のクラッドを傾斜
した状態で回転する磁場を利用して分離させるようにし
たクラッド分離装置に関するものである。
クラッド分離装置は、原子炉冷甜祠の管路途中に設りら
れて、クラッド(FC!203、F(!:104などの
酸化鉄微粒子)を分離除去り−るために使用される。
一般の原r炉では、炉心で発生した熱を取り出すために
、原子炉の種類に応じC1軽水、ナ1−リウム、炭酸ガ
ス、ヘリウムガスなどの流体、原子炉冷fII材が使用
されている。
ところで、原子炉圧力容器、配管などには13品質鋼な
どの構成材料が多く使用されてa3す、原子炉運転中の
敢射性熱エネルギ等による]・ジ食4’r In 4x
どの影9 ’−C−1放躬性腐放生性腐食生成物記クラ
ッドが発生して原子炉冷NJvJに渥入し、管路を循環
する現象が発生覆るといわれている。これらのクラッド
は、極めて少量C−あり、かつ、原子炉の運転歴、構成
材料の相違により左右されるもの−(あるが、粒子の大
きざが1〜10ミク[二1ンメートル(μm)程度で、
次第に成長づるイψ向を示りことが観測されている。こ
れらのり7ツ1〜は微粒子であるために、通1贋の原子
炉の運転には影響を及ぼさないものと考えられている。
しかし4Tがら、クララ(〜/3< v、濁した状態で
原子炉冷ム(]第4中に含まれるため、流速の遅い個所
、または停止)一時にクラッドが沈降し堆積りる。これ
等はco″を含む放射性生成物であり、高線量を有する
ものて゛空間線量を著しく高く−づ−る。従って被ばく
の原因どしなり、J、た原子炉系の精密機器等へのイ・
」着等が原子炉運転上の機能および安定性に支障を来た
す小ともなる。かつ、1a積クラツドを除去りるために
管体の一部交換などが必要となるなどの問題点が残され
ている。
イ(発明は前記青用を考慮してなされたもので、その目
的どするところは、クラッドが磁性体であることに着目
して、進行交番磁界の作用によりクラッドを移動させる
方法である。この揚台、流体を分離容器11部から扱く
小−C流路の方向が上向きかげんになる可能性があり、
除去率の低下を招く可能性を考え、配列した永久磁石を
回転方向に対して下部をHれ側にネジる事に依り構成さ
れる進行磁界がその角j宴と直角の進イ)(回転) I
J向♀・1め下方に向き、流体の舞い士がりに対しクラ
ラ1〜か引ぎ込まれbいJ、うむ¥勅をし、従−)(1
徐ムt゛の向上(こ結ひ付く。このようにしてクラッド
を9〕′:キ?よく分離除去し、原子力発電施設の健全
性を向1させることにある。
これらの目的を達成づるため、本発明にd5い−Cは、
原子炉冷M1月を導くためのリング状の水平断面を有り
−る反応室を設り、該反応室に近接してその周方向に相
対回転さけられる如く複数の)川石を設け、該磁石が、
周方向に隣り合う極を¥11極とし、その対向方向が傾
斜状態CF部から下部(4二かBJC次第に傾斜角が大
ぎくなる関係に配置づることを特徴どしている工 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいC説明する。
第1図および第2図にa3いて、符号1で示すものはリ
ング状容器である。このリング状容器1 II、軸線方
向を上下に合わせた真円筒状の外側壁1aど内側壁1b
との間に、原子炉冷711144 (例えば軽水)が供
給されるリング状の反応室2が設けられた構成とされる
どともに、支持架台3上に固定されている。前記反応室
2は、上下方向に配も受した仕切壁/I(こより遮蔽さ
れ、この仕切壁4付近の上部、15よひ下部に設りられ
た流体人口5および流体出口6により、原子炉冷却材が
循環させられている管路などに連結されている。また、
仕切壁4に近接した位置、前記反応室2の底部にはクラ
ッド貯留部7が設(プられている。なお、流体出口6は
底部から若干上方に離れIC位置で反応室2と連通させ
られて、クラッド貯留部7との干渉を避けるようになっ
−Cいる。
まlζ、前記反応室2の半径方向両側には、原子炉冷i
n lrA中のクラッドに磁場を作用させるだめの複数
の磁石(永久磁石など)8A、8B、9A。
9Bが周方向に沿って配設される。これら磁石8A’、
8B、9A、9Bは、第1図ないし第3図に示J−J、
うしこ、外側支持枠10および内側支持枠11に相互に
次の関係を持つように一体に取りつけられるものである
。すなわち、各磁石は、反応室2を挾む対向極が異極(
N棒とS極、あるいはS極とN極)であり、周1フ向(
こ隣り合う極l)づ磁極℃あり、反応室2に対向さけら
れる一つの極を形成している全体形状が円筒面上に7Q
 => ”(周方向の一方向(後シホする回転方向〉に
第3図に示σよう(J湾曲させられ、また、周方向の相
ムi fiil隔か土−1・にわたって同一 とされ、
かつ、第4図に示ζJJ、−)に周方向に隣り合う磁極
〈第4図例ぐは磁極の縁部)の対向方向が、上部から下
部にかけて水平1ノ向との傾斜角を次第に大きく4る躬
く配置され(いろ。
なa3、第2図および第4図例でB、l、 つの極を形
成する磁石が上下に複数弁vjされたブロックを一体化
した構造とされている。
そして、前記両支持枠10.11は、外側カイトレール
12および内側ガイトレール13J&こ、複数の車輪1
4を介して載置され、複数の磁石8A、813,9Δ、
913が反応室2を秋んて回すリ、!Iる構造とされて
いる。かつ、第1図に示づ各磁石のDi!置装係が変化
しないように、両支持枠10゜11は同期機構15で連
結されている。。
この同期機構15は、外側支持枠10の外周に一体に設
【ノられた外歯ギヤ16と、この外歯ギ−1716に1
物合づるビニオン17と、このビニオン17に噛合り−
る連結ギ′X:/18.19と、連結ギヤ19に噛合づ
るビニオン20と、前記内側支持枠11の内周に一体に
設(プられてビニオン20に噛合する内歯ギ)721と
から構成されており、回転自在どされた両支持枠10.
11の間に水平回転方向の位置ずれが発生しないように
、ギヤ比を設定して一体回転ざUるものであり、図示桶
造例に限定されるものではない。
ざらに、前記同期機構15には駆動機構22が連結され
℃、前記各磁石が同期回転移動をする如く構成されでい
る。づなわち、駆動機41ii22は、モータ23と、
このモータ23の回転力を前記ビニオン17に伝’+2
覆る駆動ギア24とからなり、例えば毎秒3〜10回程
度の強磁場を原子炉冷却+A中のクラッドに作用させる
構成とされている。
以上の如く構成されているクラッド分離装置の作用につ
いて以下説明づる。
原子炉冷lJl祠が流体人EI Eiから反応窄2内に
送り込まれると、浮遊状態となつCいるクラッドは、各
磁石の形成する磁場の作用で″、13)I了炉冷7.t
+祠の粘性に抗して磁極の付近などに移動しようとづろ
3゜この場合、各磁石は第1図に示り如く対向極か異極
であることからそれ等の構成Jる強い磁場に引かれて、
第1図で示すように外側gl’f I U、内側壁1b
の付近に収集されつつ進行磁界にのつ−C周方向に流体
に打つ勝らつつ移動されて行く、2このクラッドの整列
状態は、第1図にCで示りJ、うに外側壁1aまたは内
側壁1bに近接し、第4図に鎖線で示すように異極の対
面す向に沿う如くなる。。
この異極の対向方向は、第4図に傾斜角01.θn、θ
2nで示づように、水平回転jノ向にM=I Lで下方
に向かつで傾斜し、かつ、土部から−1・部にか【ノて
傾斜角が次第に大ぎくなる。。
したがって、駆動機構22にJ、り両支持枠10゜11
が回転させられると、各磁石の回転とともに斜め下方進
行方向に交番進行磁界が発生する1、流体中に懸濁づる
クラッドは流体が上方に、又は、舞い上がり現客にあっ
てもその流れから離脱し進行交番磁界に乗ってその方向
に分離される(流体の舞い上がり現象から磁気的にクラ
ッドを押える作用〉。傾斜角度が大ぎくなることと、ク
ラッドが下方に移動りるにしたがって浮遊状態から両側
壁1a、1bl−1近に集結して密度が高い状態となっ
て自重による落下も期待できるようになることに起因し
て、反応¥2の上部より下部の方が著しく表われる。
また、反応苗2の一点については、磁石の回転により例
えば3〜10H7程度の交番磁場が作用して、異極間の
反転強磁場によって、交番磁界が構成される。発生ずる
進行磁界にのったクラッドは冷)、11材の粘性が抵抗
を受け、進行磁界より遅れた形で移動をするのであるが
、回転によって順次発生す一φ進行磁界かそれを受けと
める様な形で究極的に仕切壁4までう9かれ、また、仕
切壁4に沿ってクラッド貯留部7に収集されることにな
る。
以下、クラッド貯留部7に丈められたクラッドは適宜取
り出され゛C処理されるものである。
次いで、各磁石についての説明を補戻すると、永久磁石
に代えて電磁石(直流j、たは交流)とづることが可能
であり、また、リング状容器1の外周壁1aまたは内周
壁1bの一力のみに、回’l’l; −(する磁石を設
けてもよい。さらに磁イ1の形状は、周方向に隣り合う
異極間に形成される磁界が、ス・j面方向と直交する方
向にほぼ平等磁界となる如く円滑な曲線状として、磁化
されたクラッドを下方にずれ易くすることが理想的であ
るが、磁石を複数分割して磁極の縁部に強力な磁場が発
生りるような場合でも、主となる磁力線の方向を回転y
j向ト方に傾斜させるようにすることにJ、す、交番磁
場によりクラッドの下方への移動効果を持たけることが
できるものである。
なお、各磁石を支持している両支持枠10.11は、中
心軸に支持されて回t17、白(1となる構〕告などで
あってもよく、また、磁石を回転さける代りにリング状
容器を回転させるようにして、クラッドに遠心力を作用
さけ、これに内向さけた磁石により磁場を作用させる如
<シてもよい、。
これらの説明で明らかなように、本発明によれば次の効
果を奏づることができる。
■原子炉冷却材中にクラッドが混入している場合に、循
環路の途中でクラッドを分離除去し、原子ツノ発電施設
の健全性を18めることかできる。
■回転させることにより直流磁場を交番進行磁界に変換
してクラッドに磁場を作用させるようにしているため、
造粒効果を得る。従って大粒化する事により除去率を向
上させることができる。
■進行磁界を斜め1・方に向ける事により(磁石を傾斜
配列りる)流体の舞い上がりく流体のうず流J3よび乱
流)にノj1石されずクラッドを押える作用をし除去率
の向」二を削る事が出来る。
■クラッド収集効率を高めることかできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す一部を切欠した平面図
、第2図は第1図の■−■線に沿う矢視断面図、第3図
は磁石の形状を示す斜視図、第4図は磁石の信用を説明
づ−る展開図である。 1・・・・・・リング状芥器、1a・・・・・・外側壁
、1b・・・・・・内側壁、2・・・・・・反応苗、4
・・・・・・仕切壁、5・・・・・・流体入口、6・・
・・・・流体出口、8△、8t3.9A、9[3・・・
・・・磁石、10・・・・・・外側支持枠、11・・・
・・・内側支持枠、15・・・・・・同wJ機構、22
・・・・駆動樵椙。 出願人 日′AX原子力研究所 石川島播磨千丁栗株〕(会召 第3図 11 第1頁の続き 0発 明 者 田中弘人 横浜市磯子区新中原町1番地石 川島播磨重工業株式会社横浜第 一工場内 ■出 願 人 石川島播磨重工業株式会社東京都千代田
区大手町2丁目2 番1号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 流体に磁場を作用させるようにしたクラッド分離装置に
    おいて、流体が供給されるリング状の水平断面を右づる
    反応室ど、該反応室に近接した位置にその周方向に沿っ
    て反応室と相対回転させられる如く設(゛)た複数の磁
    石とを備え、前記磁石が、反応室の周方向に隣り合う極
    を異極として配設され、該異極の対向方向が前記相対回
    転方向の下方に向(プて傾斜させられるとともに、その
    傾斜角が上部から下部にかけて次第に大きくなる如く配
    置された構成とされることを特徴とするクラッド分離装
    貿。
JP58071868A 1983-04-23 1983-04-23 クラツド分離装置 Granted JPS59196765A (ja)

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JP58071868A JPS59196765A (ja) 1983-04-23 1983-04-23 クラツド分離装置

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JP58071868A JPS59196765A (ja) 1983-04-23 1983-04-23 クラツド分離装置

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JPS59196765A true JPS59196765A (ja) 1984-11-08
JPS6340582B2 JPS6340582B2 (ja) 1988-08-11

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ID=13472919

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JP58071868A Granted JPS59196765A (ja) 1983-04-23 1983-04-23 クラツド分離装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014098040A1 (ja) * 2012-12-17 2014-06-26 有限会社ショウナンエンジニアリング 磁気インラインフィルタ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014098040A1 (ja) * 2012-12-17 2014-06-26 有限会社ショウナンエンジニアリング 磁気インラインフィルタ
US9475062B2 (en) 2012-12-17 2016-10-25 Shounan Engineering Inc. Magnetic inline filter
JPWO2014098040A1 (ja) * 2012-12-17 2017-01-12 有限会社ショウナンエンジニアリング 磁気インラインフィルタ

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JPS6340582B2 (ja) 1988-08-11

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