JPS596359B2 - 高速増殖炉の中間熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速増殖炉の中間熱交換器（以下単に中間熱
交換器という）に係り、特に、冷却材循還用のノズルや
配管の破損時に冷却材の流失を防止するガードベッセル
が不要で構造が簡単でありしかも供用期間中における検
査が容易である中間熱交換器に関する。

中間熱交換器は、高速増殖炉で発生した熱を回収する一
次冷却系と、タービン発電機系を循還する二次冷却系と
の熱交換器で、その設置目的は放射能の汚染防止にある
。

従来の中間熱交換器においては、第１図に示すように、
一次冷却材出口ノズル１が中間熱交換器２の上部胴３の
下端に接続されている。

この下部胴３の下端部は、炉の安全上定められたいわゆ
る一次系システムレベルＬ１すなわち、高速増殖炉内に
おける一次冷却材の必要最低液面レベル、より下方に位
置しており、上記−次冷却材出ロノズルの接続部に応力
が集中して破損する可能性があるので、中間熱交換器２
の外側下方を覆うようにガードベッセル４を設けて、万
が−この部分が破損しても、一次冷却材の流出をガード
ベッセル４により防止して高速増殖炉容器内の冷却材液
面が上記−次システム系しベルＬ以下に下降することを
防止している。

しか１．て、上記のような構造の中間熱交換器は、その
機能上本質的には必要でないガードベッセルを有してい
るため構造が複雑となり、製造コストが上昇するばかり
で々く、ガードベッセルの存在により中間熱交換器の下
部の検査が困難になるという不都合がある。

そこで、本発明の目的は、ガードベッセルを設ける必要
がなくて構造が簡単であり、供用期間中における検査が
容易である中間熱交換器を提供するにある。

以上本発明の一実施例を第２図および第３図を参照して
説明する。

第２図において符号３は下部胴を示し、この下部胴３は
、上端が開口し下端が例えば半球状に成形された筒状の
部材で、その内側には、これと所定の間隙を保って上部
胴５が同軸に遊嵌している。

この上部胴５は、上記下部胴３とは反対に、上端部が例
えば半球状に成形され、下端が開口する筒状の部材で、
その上端部外側面に形成されたつば部６を下部胴３の開
口端部に形成された段部に、接合させることにより、下
部胴３に一体的に結合されている。

下部胴３の側面上部には１次冷却材入口ノズル７が接続
されており、また、この一次冷却材入口ノズル７の下方
で、前記−次系システムレベルＬより上方における下部
胴３の側面には、一次冷却材出口ノズル１が接続されて
いる。

さらにまだ、一次冷却材入口ノズル７と一次冷却材出口
ノズル１との間における下部および上部胴３，５間の間
隙部には、環状の仕切材８が設けられていて、下部胴３
および上部胴５０間の間隙を上下方向に分割している。

一方、上部胴５の内側上端部には水平な上部隔板９が嵌
着されており、この上部隔板９によって、下部胴５の内
側空間は、上方の半球状の２次冷却材出口室１１とその
下方の熱交換室１２とに区画されている。

２次冷却材出口室１１には２次冷却出ロノズル１３が接
続されている。

また、下部胴５内にはその中心軸線に沿って２次冷却材
入ロノズル１４が設けられている。

この２次冷却材入ロノズル１４は、上部胴５の上端半球
部および上記上部隔板９を貫通して下部胴３の底部付近
にまで延在する長い筒状で、その下端開口部には、上部
胴５の下端開口縁と所定の間隙を保って、水平な下部隔
板１５が取付けられている。

この下部隔板１５と２次冷却材入ロノズル１４の下端部
とは、後者が前者を貫通するように相互に結合されてい
るので、２次冷却材入ロノズル１４の下端部は下部隔板
１５の下面に開口することになる。

上記下部隔板１５の下面側には半球状の下部管板１６が
取付けられており、これら下部隔板１５および下部管板
１６によって２次冷却材入口室１７が形成されている。

なお、下部隔板１５は、その外周縁が下部胴３の内面と
所定の間隙を保つようにその外形が定められている。

さらにまた、前記上部隔板９の下方における上部胴５の
側面には、上部隔板９に近接して、かつ円周方向に沿っ
て、複数個の冷却材入口窓１８゜１８が開口している。

また、上部および下部隔板９，１５を貫通するようにし
て、多数の伝熱管１９，１９が材膜されている。

図示の実施例では、図面を明瞭にするために、前記熱交
換室１２内における伝熱管１９゜１９の図示を省略しで
ある。

他方、前記−次冷却材入ロノズル７は、第３図に示すよ
うに、一次冷却材供給側配管（一次ホットレグ）２１お
よび一次主循還ボンプ２２を介して高速増殖炉２３に接
続されており、また、一次冷却材出口ノズル１は、一次
冷却材回収側配管（一次コールドレグ）２４を介して高
速増殖炉２３に接続されている。

まだ、二次冷却材入口ノズル１４および二次冷却材出口
ノズル１３には、それぞれ２次冷却材供給側配管（二次
コールドレグ）２５および二次冷却材回収側配管（二次
ホットレグ）２６が接続されており、これら２次コール
ドおよびホットレグ２５．２６は例えばタービン発電機
系に接続されている。

なお、第３図において符号２７は一次主循還ポンプ２２
のガードベッセルを示し、このガードベッセル２７の開
口端縁は前記−次システム系レベルＬより上方に位置し
ていることは勿論である。

上記のように構成された本発明による中間熱交換器は、
上記高速増殖炉２３によって加熱された例えば溶融ナト
リウムなどの一次冷却材を一次冷却材入口ノズル７から
供給される。

この一次冷却材は一次ホットレグ２１を介して一次主循
還ポンプ２２によって圧送されることは勿論である。

一次冷却材入口ノズル７に供給された一次冷却材は、下
部および上部胴３，５の間の間隙部を上昇して前記冷却
材入口窓１８に至り、ここを透過して熱交換室１２内に
流入し、ここで二次冷却材と熱交換をしつつ下方に移動
する。

そして、下部胴５の下端開口部隔板１５との間の間隙部
を経て、前記仕切材８より下方における下部および上部
胴３．５の間の間隙、部に入り、一次冷却材出口ノズル
１および前記−次コールドｌ／グ２４（第３図参照）を
経て再び高速増殖炉２３に戻る。

上記のような一次冷却材の循還過程において、万が一一
次冷却材出ロノズル１付近が破損して一次冷却材の流出
事故が発生したとしても、前記したように一次冷却材出
口ノズル１は一次系システムレベルＬより上方に位置し
ているので、中間熱交換器２内の一次冷却材液面は一次
系システムレベルＬより下降することはなく、従ってこ
の中間熱交換器２と相互に連通している高速増殖炉２３
の容器内における一次冷却材の液面も−次系システムレ
ベルしより上方に位置するので、高速増殖炉２３０安全
性が保たれる。

一方、図示しないタービン発電機系などから二次コール
ドレグ２５を介して二次冷却材入口ノズル１４に供給さ
れた二次冷却材は、二次冷却材入口ノズル１４内を流下
して前記二次冷却材入口室１７内に入り、そこから伝熱
管１９，１９中を上昇して二次冷却材出口室１１内に入
る。

伝熱管１９内を上昇する過程において、二次冷却材は伝
熱管壁を介して一次冷却材から加熱され、反対に一次冷
却材は二次冷却材によって熱を奪われる。

このようにして加熱され、二次冷却材出口室１１内に入
った二次冷却材は、タービン発電機系等における熱利用
に供されるべく、二次冷却材出口ノズル１３および二次
ホットレグ２６を経て中間熱交換器外に排出される。

以上の説明から明らかなように、本発明は、中間熱交換
器の一次冷却材出口ノズルを一次系システムレベルより
上方に配設したので、一次冷却材出口ノズルが破損して
一次冷却材流出事故が発生したとしても、中間熱交換器
内およびこれと連通している高速増殖炉内の一次冷却材
液面は一次系システムレベルより上方に保たれ、従って
従来必要であったガードベッセルが不要と々って中間熱
交換器の構造が簡単になる。

また、ガードベッセルがなくなったので、従来ガードベ
ッセルの内側にあった中間熱交換器の下部の検査が容易
になる、など種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の中間熱交換器の構造の一例を示す線区的
断面図、第２図は本発明の一実施例による中間熱交換器
の線区的断面図、第３図は高床増殖炉の冷却系の構成の
一例を示す線図である。 １・・・一次冷却材出口ノズル、２・・・中間熱交換器
、３・・・下部胴、５・・・上部胴、７・・・一次冷却
材入口ノズル、８・・・仕切材、９・・・上部隔板、１
１・・・二次冷却出口室、１２・・・熱交換室、１３・
・・二次冷却材出口ノズル、１４・・・二次冷却材入口
ノズル、１５・・・下部隔板、１６・・・下部管板、１
７・・・二次冷却材入口室、１８・・・冷却材入口窓、
１９・・・伝熱管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下部胴と上部胴とを合せて内側に熱交換室を形成し
   、胴壁に接続された入口ノズルを介して上記熱交換室内
   へ導入した冷却材を出口ノズルを介して外部へ導出する
   ようにしだ熱交換器において、上記出口ノズルを一次系
   システムレベルより上方の胴壁に配設すると共に上記出
   口ノズルよりも下方には配管接続部を形成しないように
   したことを特徴とする、高速増殖炉の中間熱交換器。