JPS596458A - ポンプの回転慣性調節装置 - 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】 本発明は、ポンプ設備に係り、特に必要に応じてポンプ
に適切な回転慣性を付加することのできるポンプの回転
慣性調節装置に関する。

原子炉の冷却材主循環ポンプは、通常運転時、炉心に冷
却材全循環し、炉心を適切な温度に保っている。

同ポンプがトリップした場合、冷却材はポンプの回転慣
性によってコーストダウンし、原子炉はスクラムするが
、この時、第１図に示すように、原子炉出力と炉心流量
減少の不整合により、一時的に燃料被覆管湯度が上列す
る場合がある。特に、主冷却系配管破損等の事故を悲定
した場合、炉心流量が急激に減少し、燃料被覆管最高温
度が許容値以上となる可能性があった。この対策として
の従来例を第２図に示す。本実施例は、ポンプ本体ｌ、
ポンプ駆動用モータ２、冷却材人口３、同出口４、フラ
イホイール５及びスラストベアリング６よシ構成される
。

通常運転時、ポンプ本体ｌは同駆動用モータ２によシ回
転し、冷却材を入口３よシ吸込み出口４より吐出する。

また、ポンプロータには回転慣性を増加させるため大き
なフライホイールを取υ付け、ポンプロータの全荷重は
スラストベアリング６により支持される。

ポンプがトリップした場合、フライホイールの大きな回
転慣性により、炉心流量のコーストダウンは緩慢となる
。しかし、この方法では以下のような問題があり、好ま
しくない。

（１）ポンプロータの重量が増加し、スラストベアリン
グ６の設計許容荷重以りとなる。

（２）　　フライホイールが大きいため、大きな配置壁
間を必要とする。

（３）　　ポンプの回転慣性増加により、ポンプの速や
かな回転数変更が困難となる。

（４）配管破損等の事故以外のポンプトリップの場合、
炉心流量のコーストダウンが緩慢となり過ぎて、炉心上
部に冷たい冷却材が流れ込み、大きな熱衝撃が発生する
。

本発明の目的は、炉心流量の急激な減少ケ押えるために
、ポンプに大きな回転慣性全付加してポンプコーストダ
ウン全調節にすることにある。

本発明の特徴は、回転エネルギーが、慣性モーメントの
１乗に比例する一方、回転数の２乗に比例することに着
目し、小さな回転体を高速回転しておき、同小回転体を
減速機を介してポンプロータに連結させることにより、
ポンプに大きな回転慣性を付加してポンプコーストダウ
ンを緩慢にすることにある。

以下、本発明の実施例を第３図及び第４図によシ説明す
る。

第３図は、フライホイール５とポンプ１駆動用モータ２
の間に減速機７を設けたものである。本実施例によれば
、フライホイールは、モータ２に比べて高速で回転する
ため、小さな慣性モーメントでもポンプロータに換算す
ると非常に大きな実効的慣性モーメント分持つことにな
る。たとえば、ポンプロータの慣性モーメント°１００
０Ｋｇ−ｍ’。

同回転数：　５００ｒ、ｐ、ｍ、フライホイール５の慣
性モーメント：　４０Ｋｇ　−ｍ”　ｌ　同回転数；２
５００ｒ、ｐＪＴ＋の場合、ポンプ全体の実効的慣性モ
ーメントは、１０００＋４０　Ｘ　（２５００）”＝２
０００Ｋｇ−ｍ’００ よシ、実効的にポンプの慣性モーメント１２倍にするこ
とができる。本実施例によれば、上記従来例の問題点（
１）及び（２）を解消することができる。

第４図は、モータ２と減速機７の間に流体継手８を設け
、ポンプの通常運転時にはこの流体継手により、モータ
２とフライホイール５を切り離しておき、フライホイー
ルは、小容量のモータ９により高速で回転させるもので
ある。ポンプ駆動用モータ５がトリップした場合、過負
荷防止のため、モータ９もトリップさせ名が、その際、
必要に応じ、流体継手調節用信号ｉｏによシ、フライホ
イールの回転エネルギーの大部分又は一部分をポンプ本
体に与えることによシ、ポンプコーストダウンを適切に
調節することができる。調節信号１０としては、ポンプ
トリップ信号、配管破損信号等が考えられ、たとえば、
ポンプトリップ信号の場合には、フライホイール回転エ
ネルギーの−をボング本体に与え、配管破損信号の場合
には同回転エネルギーの全てをポンプ本体に与えること
が可能となる。

本実施例によれば以下のよう力効果がある。

（１）ポンプロータの重量を軽減でき、スラストベアリ
ング荷重を小さくすることができる。

（２）設備全体ケ小型化でき、配置的に優利となるばか
りでなく、経済性にも優れたものとなる。

（３）ポンプ本体の回転慣性ケ小さくできることから、
速やかな回転数変更が可能となる。

（４）　　事象ごとにポンプコーストダウン全調節でき
るので、炉心流量のコーストダウンが緩慢となシ過ぎて
熱衝撃が発生するようなことは起らない。

本発明によれば、単純かつ小型の設備で大きな回転慣性
をポンプに与えることができるので、以下の効果がある
。

（１）容易に信頼性の高い装置とすることができる。

（２）配置空間上の制限がある場合に優利である。

（３）　　設備費も小さくて済み経済性にも優れている
。

（４）ヘアリング荷重を軽減できることからベアリング
設計上便利である。

以上の効果は、特に、高い安全性を要求され、かつ、配
置上の制限が厳しい原子力発電所の冷却系循環ポンプに
おいて著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ポンプトリップ時の原子炉出ブハ炉心流量、
及び燃料被覆管温度の関係図、第２図は、従来のポンプ
回転慣性調節装＃説明図、第３図は、本発明の詳細な説
明図、第４図は本発明の他の実施例説明図である。 ｌ・・・ポンプ本体、２・・・ポンプ駆動用モータ、３
・・・冷却材入口、４・・・冷却材出口、５・・・フラ
イホイール、６・・・スラストベアリング、７・・・減
速機、８・・・流体継手、９・・・フライホイール駆動
用モータ、第　１　目 時間 第２囚 ３１３− プ４区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　ポンプ本体と同駆動用モータよシ成るポンプ設備
   において、ポンプロータの慣性モーメントに比べて小さ
   な慣性モーメントの回転体をポンプロータに比べて高速
   回転させておき、ポンプトリップ時等において大きな回
   転慣性全必要とする際、前記回転体ケ一旦、減速機によ
   ってポンプロータ回転数と同程度に落とした後、ポンプ
   ロータと接続することにより、ポンプに大きな回転エネ
   ルギーを付加することを特徴とするポンプの回転慣性調
   節装置。