JPS6015916B2 - Fast breeder reactor cooling and purification system - Google Patents

Fast breeder reactor cooling and purification system

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JPS6015916B2
JPS6015916B2 JP55109451A JP10945180A JPS6015916B2 JP S6015916 B2 JPS6015916 B2 JP S6015916B2 JP 55109451 A JP55109451 A JP 55109451A JP 10945180 A JP10945180 A JP 10945180A JP S6015916 B2 JPS6015916 B2 JP S6015916B2
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JP
Japan
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liquid sodium
liquid
case
cleaning
tank
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JP55109451A
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Japanese (ja)
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修一 佐々木
純一 矢野
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Daido Steel Co Ltd
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
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Daido Steel Co Ltd
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高速増殖炉において、炉心で発生した熱エネ
ルギーを冷却材として液体ナトリウムを利用して熱交換
器に伝えるようにした一次冷却系、あるいは、熱交換器
で得た熱エネルギーをやはり同様に冷却材として液体ナ
トリウムを利用して蒸発器に伝えるようにした二次冷却
系に関し、更に詳しくは液体ナトリウム中の不純物を取
り除いて液体ナトリウムを純化するようにした装置を含
む高速増殖炉の冷却浄化系に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a primary cooling system or a heat exchanger for transferring thermal energy generated in the reactor core to a heat exchanger using liquid sodium as a coolant in a fast breeder reactor. Regarding the secondary cooling system, which uses liquid sodium as a coolant to transmit the thermal energy to the evaporator, more specifically, it describes a device that purifies liquid sodium by removing impurities from the liquid sodium. This relates to the cooling and purification system of fast breeder reactors.

これらの冷却系においては液体ナトリウム中の不純物(
例えばFe等)が多量の放射能を帯びているので、上記
不純物をできる限り取除いて、放射線量の低減を図るこ
とが肝要である。
In these cooling systems, impurities in liquid sodium (
For example, Fe, etc.) have a large amount of radioactivity, so it is important to remove as much of the impurities as possible to reduce the radiation dose.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、上記液体ナ
トリウム中の不純物を除去できると共に、その除去を効
率良く行なうことができる不純物除去装置を備え、しか
もその不純物除去装置を再生することができて、上記液
体ナトリウムの純化の効率を高く維持できるようにした
高速増殖炉の冷却浄化系を提供しようとするものである
The present invention has been made in view of the above points, and is equipped with an impurity removal device that can remove impurities from the liquid sodium and can efficiently remove the impurities, and furthermore, it is possible to regenerate the impurity removal device. The object of the present invention is to provide a cooling purification system for a fast breeder reactor that can maintain high efficiency in purifying the liquid sodium.

以下本願の実施例を示す図面について説明する。高速増
殖炉の系統図である第1図において、1は原子炉を示し
、その炉心は液体ナトリウムで冷却するように構成され
ている。この原子系1は次に述べる一次ナトリウム冷却
系の発熱部をなしている。原子炉1に接続した一次ナト
リウム冷却系において、2は熱交換器で、一次ナトリウ
ム冷却系における受熱部をなしている。3は第1管路で
、原子炉1において高温化された液体ナトリウムを熱交
換器2に送る為の管路である。
The drawings showing the embodiments of the present application will be described below. In FIG. 1, which is a system diagram of a fast breeder reactor, 1 indicates a nuclear reactor, the core of which is configured to be cooled with liquid sodium. This atomic system 1 constitutes the heat generating part of the primary sodium cooling system described below. In the primary sodium cooling system connected to the reactor 1, 2 is a heat exchanger, which serves as a heat receiving part in the primary sodium cooling system. A first pipe line 3 is a pipe line for sending liquid sodium heated to a high temperature in the nuclear reactor 1 to the heat exchanger 2.

4は第2管路で、熱交換器2において低温となった液体
ナトリウムを原子炉1に送る為の管路であり、途中には
液体ナトリウムを移送する為の一次系ポンプ5及び液体
ナトリウムの流量を調節する為のバルブ6が介設してあ
る。
A second pipe line 4 is a pipe line for sending the liquid sodium that has become low temperature in the heat exchanger 2 to the reactor 1, and there is a primary system pump 5 for transferring the liquid sodium and a liquid sodium pipe line on the way. A valve 6 is provided to adjust the flow rate.

7は不純物除去装置を示し、その入口8及び出口9は夫
々接続管10,11を介して第2管路4に図示される如
く俊続してある。
Reference numeral 7 denotes an impurity removal device, the inlet 8 and outlet 9 of which are connected to the second conduit 4 via connecting pipes 10 and 11, respectively, as shown.

(図示以外には、上記入口8、出口9を夫々第1管路3
に接続してもよい)尚12は流量調節用のバルブである
。次に熱交換器2に接続した二次ナトリウム冷却系にお
いて、15は蒸発器で、二次ナトリウム冷却系における
受熱部をなしている。
(Other than shown, the inlet 8 and outlet 9 are connected to the first pipe 3, respectively.
Note that 12 is a valve for adjusting the flow rate. Next, in the secondary sodium cooling system connected to the heat exchanger 2, 15 is an evaporator, which serves as a heat receiving part in the secondary sodium cooling system.

16は第1管路、17は第2管路、18は二次系ポンプ
、19はバルブ、20は不純物除去装置、21,22は
その入口及び出口、23,24は第2管路17(又は第
1管路16)に接続した接続管、25はバルブを夫々示
す。
16 is the first pipe line, 17 is the second pipe line, 18 is the secondary pump, 19 is the valve, 20 is the impurity removal device, 21 and 22 are the inlet and outlet thereof, 23 and 24 are the second pipe line 17 ( or a connecting pipe connected to the first pipe line 16), and 25 indicates a valve, respectively.

尚これらは一次ナトリウム冷却系のものと機能上同一な
いいま均等の構成であるので重複する詳細な説明は省略
する。またこの二次ナトリウム冷却系においては上記熱
交換器2が発熱部をなしている。次に蒸発器15に接続
した水系において、26はタービン、27は蒸気の流通
管路、28は蒸気及び水の流通管路、29は給水ポンプ
を夫々示す。
It should be noted that since these are functionally the same or equivalent in structure to those of the primary sodium cooling system, repeated detailed explanations will be omitted. In this secondary sodium cooling system, the heat exchanger 2 serves as a heat generating section. Next, in the water system connected to the evaporator 15, 26 is a turbine, 27 is a steam distribution line, 28 is a steam and water circulation line, and 29 is a water supply pump.

次に不純物除去装置7を示す第2図において、31はケ
ースで、中空の円筒状に形成されており、内部空間35
には液体ナトリウムを流通させるようになっている。
Next, in FIG. 2 showing the impurity removal device 7, 31 is a case, which is formed in a hollow cylindrical shape, and has an internal space 35.
The system is designed to allow liquid sodium to flow through it.

このケース31において、32は洗浄用液体の排出口で
、後述のフィルター要素を洗浄した廃流体を排出する為
の口であり、途中に常時は閉状態のバルブ34を介設し
た排出管33が接続してある。次にケース31の内部空
間35において、36は運適管で、内部空間端部35a
と出口9とを蓮通させてある。37はフィルター要素で
、ケース31の側壁31aと蓮通管36との間に丁度入
るような環状でかつ網状に形成されており、またこれは
多数枚がケース31の鞄線方向(第2図において上下方
向)に重合させてある。
In this case 31, numeral 32 is a cleaning liquid discharge port, which is a port for discharging waste fluid that has been used to clean the filter element, which will be described later. It's connected. Next, in the internal space 35 of the case 31, 36 is a suitable pipe, and the internal space end 35a
and Exit 9 are connected by a lotus. Reference numeral 37 denotes a filter element, which is formed into an annular and net-like shape that fits between the side wall 31a of the case 31 and the lotus tube 36, and a large number of filter elements are arranged in the direction of the bag line of the case 31 (see Fig. 2). (in the vertical direction).

更にまたこのフィルター要素37は磁性材料の一例とし
てフェライト系ステンレスを用いて形成してある。尚上
記フィルター要素37は上記のような絹状のものに限ら
ず綿状のものを用いても良い。38は冷却手段として例
示する冷却用フィン冬、ケース31の軸線方向に長い板
状に形成されたものが側壁31aの外周面に多数固定し
てあり、矢印39方向に冷却用の空気(例えば約200
0の外気)をファンによって通風ないしは自然通風させ
ることにより、ケース31の内部の液体ナトリウムを冷
却するようにしてある。
Furthermore, this filter element 37 is formed using ferritic stainless steel as an example of a magnetic material. Note that the filter element 37 is not limited to the silk-like material as described above, but may also be made of cotton-like material. Reference numeral 38 denotes cooling fins as an example of a cooling means. A large number of cooling fins formed in the shape of long plates in the axial direction of the case 31 are fixed to the outer circumferential surface of the side wall 31a, and cooling air (for example, approx. 200
The liquid sodium inside the case 31 is cooled by ventilation or natural ventilation with a fan (external air of 0).

尚この冷却手段は、ケース31の内部において多数のフ
ィルター要素37の間に冷却用のパイプを配設して構成
する等、ケース31内の液体ナトリウムを冷却すること
のできる任意の構成でも良い。40は磁界発生装置とし
て例示する電磁石で、多数のフィルター要素37が置か
れている場所にケース31の鞠線方向と平行な磁界をか
け得るようにしてある。
Note that this cooling means may have any configuration capable of cooling the liquid sodium in the case 31, such as a configuration in which cooling pipes are disposed between a large number of filter elements 37 inside the case 31. Reference numeral 40 denotes an electromagnet exemplified as a magnetic field generating device, which is capable of applying a magnetic field parallel to the marquee direction of the case 31 to a location where a large number of filter elements 37 are placed.

尚上記磁界の方向はケース31の軸線方向と交差(例え
ば直交)する方向でも良い。41,42は夫々接続管1
0,11に介設した作動切換用のバルブを示す。
Note that the direction of the magnetic field may be perpendicular to (for example, orthogonal to) the axial direction of the case 31. 41 and 42 are connecting pipes 1, respectively.
The operation switching valves installed at 0 and 11 are shown.

次に洗浄系統について説明する。Next, the cleaning system will be explained.

先ず洗浄用流体圧送装置44において、45は洗浄用ガ
スのタンクで、洗浄用流体の一例としてガス(窒素ある
し・はアルゴンなど)が高圧状態で封入されている。4
6はタンク45に付設した加熱手段として例示する電気
ヒーターで、洗浄用のガスを加熱する為のものである。
First, in the cleaning fluid pumping device 44, reference numeral 45 denotes a cleaning gas tank, in which gas (nitrogen, argon, etc.) as an example of cleaning fluid is sealed at high pressure. 4
Reference numeral 6 denotes an electric heater exemplified as a heating means attached to the tank 45, and is used to heat the cleaning gas.

47は洗浄用液体ナトリウムのタンクで、洗浄用流体の
一例としての液体ナトリウムが蓄えられている。
Reference numeral 47 denotes a tank for cleaning liquid sodium, in which liquid sodium as an example of cleaning fluid is stored.

48はタンク47に付設した加熱手段として例示する電
気ヒーターで、洗浄用の液体ナトリウムを加熱する為の
ものである。
Reference numeral 48 denotes an electric heater exemplified as a heating means attached to the tank 47, and is used to heat liquid sodium for cleaning.

尚前記及びこの加熱手段としては電気ヒーターの外、オ
イルあるいはガスバーナ、あるいはまた前記冷却用とし
て用いられている液体ナトリウムの温度を利用しても良
い。冷却用として用いられている液体ナトリウムを利用
する場合には、タンク45,47内に加熱用のパイプコ
イルを配設すると共に、そのパイプコイルに前記管路3
あるいは4を流れる液体ナトリウムの一部を流通させる
ようにすれば良い。49はガス圧送管、50は洗浄用流
体の圧送管、51,52,53は作動切換用のバルブを
夫々示す。
In addition to the electric heater, an oil or gas burner, or the temperature of the liquid sodium used for cooling may be used as the heating means. When using liquid sodium used for cooling, pipe coils for heating are arranged in the tanks 45 and 47, and the pipe line 3 is connected to the pipe coils.
Alternatively, part of the liquid sodium flowing through 4 may be allowed to flow. Reference numeral 49 indicates a gas pressure supply pipe, 50 indicates a pressure supply pipe for cleaning fluid, and 51, 52, and 53 indicate operation switching valves, respectively.

次に54は排出管33に接続した洗浄用擬液タンク、5
5はタンク54の上部に接続したガス排出管、56はバ
ルブを示す。尚前記不純物除去装置2川ま上記不純物除
去装置7と均等の構成である為、重複する説明は省略す
る。
Next, 54 is a cleaning simulated liquid tank connected to the discharge pipe 33;
5 is a gas discharge pipe connected to the upper part of the tank 54, and 56 is a valve. It should be noted that since the impurity removing device 2 has the same structure as the impurity removing device 7, redundant explanation will be omitted.

次に上記横成のものの作動について説明する。Next, the operation of the above-mentioned Yokozumi will be explained.

第1図において、先ず山次ナトリウム冷却系においては
、原子炉1の冷却に用いられることによって原子炉1か
ら熱エネルギーを受け取り高温(例えば530午○)と
なった液体ナトリウムは、管路3を介して熱交換器2に
入る。熱交換器2においては、管路3から流入して管路
4に流出する液体ナトリウムと管路17から流入して管
路16に流出する液体ナトリウムとの間で熱交換が行な
われ、上言己管路3から流入した液体ナトリウムは低温
(例えば400qo)となって管路4に流出する。管路
4に流出した液体ナトリウムは、バルブ6,12の夫々
の開度に応じて、バルブ6を通る経路あるいは不純物除
去装置7を通る経路を経、更にポンプ5を経て、再び原
子炉1の冷却の為に原子炉1に戻る。次に二次ナトリウ
ム冷却系においても同様の作動が行なわれる。
In Fig. 1, first in the Yamaji sodium cooling system, liquid sodium, which is used for cooling the reactor 1 and has received thermal energy from the reactor 1 and has reached a high temperature (for example, 530 pm), flows through the pipe 3. It enters the heat exchanger 2 through the heat exchanger 2. In the heat exchanger 2, heat exchange is performed between liquid sodium flowing in from the pipe 3 and flowing out into the pipe 4, and liquid sodium flowing in from the pipe 17 and flowing out into the pipe 16. The liquid sodium flowing from the self-conduit 3 becomes low temperature (for example, 400 qo) and flows out to the conduit 4. The liquid sodium flowing into the pipe 4 passes through the valve 6 or the impurity removal device 7 depending on the opening degree of the valves 6 and 12, and then passes through the pump 5 and returns to the reactor 1. Return to reactor 1 for cooling. A similar operation is then performed in the secondary sodium cooling system.

即ち、熱交換器2において熱エネルギーを受け取り高温
(例えば500qo)となつた液体ナトリウムは、管路
16を経て蒸発器15に入る。蒸発器15においては、
上記液体ナトリウムの熱エネルギーは管路28から流入
する低温(例えば25ぴ○)の水あるいは水蒸気の蒸発
あるいは高温化に用いられ、上記液体ナトリウムは低温
(例えば300qo)となって管路7、バルブ19ある
いは不純物除去装置20、ポンプ18を介して熱交換器
2に戻される。次に水系においては、上記蒸発器15に
おいて高温(例えば480qo)となった水蒸気は管路
27を経てタービン26を回し、そこで低温(前記25
0qo)となった水あるいは水蒸気は管路28、ポンプ
29を経て蒸発器15に戻される。
That is, the liquid sodium that has received thermal energy in the heat exchanger 2 and has become high temperature (for example, 500 qo) enters the evaporator 15 through the pipe line 16. In the evaporator 15,
Thermal energy of the liquid sodium is used to evaporate or raise the temperature of water or steam at a low temperature (for example, 25 qo) flowing in from the pipe 28, and the liquid sodium becomes low temperature (for example, 300 qo) and passes through the pipe 7 and the valve. 19 or is returned to the heat exchanger 2 via the impurity removal device 20 and the pump 18. Next, in the water system, the steam that has reached a high temperature (for example, 480 qo) in the evaporator 15 passes through the pipe 27 and rotates the turbine 26, where it is heated to a low temperature (for example, 480 qo).
The water or steam that has become 0qo) is returned to the evaporator 15 via a pipe 28 and a pump 29.

尚上記バルブ6とバルブ12の開度の比率(バルブ19
とバルブ25の関度の比率も同じ)は、冷却系の液体ナ
トリウムに不純物が多量に含まれたが為にそれを急速に
除去する必要がある場合、あるいは不純物がそれ程多く
なくて定常的にわずかずつ除去すれば良い場合など、そ
の時と場合に応じて適宜に設定される。
Note that the ratio of the opening degrees of the valve 6 and valve 12 (valve 19
(The ratio of the function of valve 25 is also the same) is used when a large amount of impurities are contained in the liquid sodium in the cooling system and it is necessary to remove them rapidly, or when there are not so many impurities and it is necessary to remove them regularly. It is set appropriately depending on the time and situation, such as when it is only necessary to remove it little by little.

即ち、例えば冷却系を循環する液体ナトリウムの全量を
不純物除去装置に通したり、あるいは一部のみを不純物
除去装置に通したりする。次に第2図において、上記の
ような処理時には管路4から接続管10、バルブ41及
び入口8を経てケース31の内部空間35に流入した液
体ナトリウムは、多数のフィルター要素37の網目の間
を通って端部35aへと移動し(流速は例えば50m/
時間程度)、蓮通管36を通り出口9から接続管11及
びバルブ45を介して管路4に送り出される。
That is, for example, the entire amount of liquid sodium circulating through the cooling system may be passed through the impurity removal device, or only a portion thereof may be passed through the impurity removal device. Next, in FIG. 2, during the above-described treatment, the liquid sodium flowing from the pipe line 4 through the connecting pipe 10, the valve 41, and the inlet 8 into the internal space 35 of the case 31 flows between the meshes of the numerous filter elements 37. through the flow to the end 35a (flow velocity is, for example, 50 m/
time), is passed through the lotus tube 36 and sent out from the outlet 9 to the conduit 4 via the connecting tube 11 and valve 45.

上記の場合、液体ナトリウムは入口8から流入し端部3
5aへ移動する過程において前記冷却手段により冷却さ
れる。
In the above case, liquid sodium flows into the inlet 8 and ends at the end 3.
In the process of moving to 5a, it is cooled by the cooling means.

この冷却は液体ナトリウムが固化しない程度の温度(例
えば120oo〜150oo)まで行なわれる。液体ナ
トリウムがこのように冷却されることにより、液体ナト
リウム中に熔解していた不純物(02、Fe、Cd、P
b、Sn、Se、Te、Sb、Bi、Ag、Ca、Mg
など)は、溶解度が低下する為粒子となって析出する。
析出した粒子はフィルター要素37によって機械的に止
着されて捕捉される。またフィルター要素37は磁化さ
れている為、磁性の粒子は磁気的にもフィルター要素3
7に吸着されて捕捉される。このようにして液体ナトリ
ウムは不純物が除去され純化される。尚低温化された液
体ナトリウムは上記の如く蓮通管36を介して出口9へ
至る間に、入口8から流入した液体ナトリウムとの間で
熱の授受を行ない、自体は温められると共に流入した液
体ナトリウムを冷却する。この為熱効率の向上が期待で
きる。また上記の場合、各バルブの開閉及びヒーター、
電磁石のコイルへの通電は後述の第1表における「処理
時」のように行なわれる。尚前記高速増殖炉において発
熱部と受熱部の間には第1及び第2の管路を接続し、冷
却材としての液体ナトリウムを発熱部、第1の管路、受
熱部、第2の管路、発熱部の順に循環させるようにした
場合は、高速増殖炉の作動時には、液体ナトリウムを循
環再利用して発熱部の熱エネルギーを受熱部に送ること
のできる特長がある。
This cooling is performed to a temperature (for example, 120 oo to 150 oo) that does not solidify the liquid sodium. By cooling the liquid sodium in this way, impurities (02, Fe, Cd, P) dissolved in the liquid sodium are removed.
b, Sn, Se, Te, Sb, Bi, Ag, Ca, Mg
etc.) will precipitate as particles due to decreased solubility.
The precipitated particles are mechanically fixed and captured by the filter element 37. Furthermore, since the filter element 37 is magnetized, magnetic particles also magnetically affect the filter element 3.
7 and is captured. In this way, liquid sodium is purified by removing impurities. As mentioned above, while the cooled liquid sodium reaches the outlet 9 via the lotus tube 36, it exchanges heat with the liquid sodium that has flowed in from the inlet 8, and is warmed as well as the liquid that has flowed in. Cool the sodium. Therefore, improvement in thermal efficiency can be expected. In addition, in the above case, opening and closing of each valve, heater,
The coil of the electromagnet is energized as shown in "Processing" in Table 1 below. In the fast breeder reactor, first and second pipes are connected between the heat generating part and the heat receiving part, and liquid sodium as a coolant is transferred between the heat generating part, the first pipe, the heat receiving part, and the second pipe. If the sodium is circulated in this order from the heat generating section to the heat generating section, there is an advantage that when the fast breeder reactor is in operation, the liquid sodium can be circulated and reused to send thermal energy from the heat generating section to the heat receiving section.

しかも上記第2の管路に液体ナトリウムを冷却してその
液体ナトリウムに溶解している不純物を粒子として析出
させ、その析出した不純物の粒子をフィルター要素によ
って捕捉するようにした不純物除去装置を接続した場合
には、上記高速増殖炉の作動時には、上記の循環させる
液体ナトリウムを純化することができ、液体ナトリウム
の純度低下による上記熱エネルギー伝達能率の低下、あ
るいは上記不純物が高速増殖炉の発熱部あるいは受熱部
(炉D、熱交換器、蒸発器など)に付着することによる
それらの損傷を防止できる効果がある。
Moreover, an impurity removal device was connected to the second pipe line, which cooled the liquid sodium, precipitated impurities dissolved in the liquid sodium as particles, and captured the precipitated impurity particles with a filter element. In some cases, during operation of the fast breeder reactor, the circulating liquid sodium can be purified, and the thermal energy transfer efficiency decreases due to a decrease in the purity of the liquid sodium, or the impurities are present in the heat generating part of the fast breeder reactor or This has the effect of preventing damage to heat receiving parts (furnace D, heat exchanger, evaporator, etc.) due to adhesion thereto.

更にまた、液体ナトリウムの流れる管路に不純物除去装
置を付設し、上記管路中の液体ナトリウムを冷却して不
純物を析出させ、その析出した不純物を除去するように
したものであっても、上記不純物除去装置の付設場所を
受熱部において熱エネルギーを放出した後の低温化した
液体ナトリウムが流通する第2管路に選定した場合には
、不純物除去装置において上記不純物を析出させる為に
液体ナトリウムを冷却する場合、少ない冷却用のエネル
ギーでもつて不純物の析出可能な温度まで液体ナトリウ
ムを冷却することができる省エネルギー上の効果がある
。また上記の如く第2管路の低温化された液体ナトリウ
ムを対象として上記の如き操作を行なう場合には、不純
物除去装置において上記の如く冷却することによって冷
却系に及ぼす弊害、即ち冷却系の熱ェネルギ−損失を最
少限度に留めることのできるエネルギー節減上の効果も
ある。次に上記第2図の装置において、上述のような液
体ナトリウムの純化処理を行なって析出した不純物の粒
子がフィルター要素37に多量に付着した場合には、こ
れを洗浄してその再生を行なう。
Furthermore, even if an impurity removal device is attached to the pipe through which liquid sodium flows, the liquid sodium in the pipe is cooled to precipitate impurities, and the precipitated impurities are removed. If the impurity removal device is installed in the second pipeline through which the cooled liquid sodium flows after releasing thermal energy in the heat receiving section, the impurity removal device will install the liquid sodium in order to precipitate the impurities. When cooling, the liquid sodium can be cooled to a temperature at which impurities can be precipitated with a small amount of cooling energy, resulting in an energy-saving effect. In addition, when performing the above operation on the low-temperature liquid sodium in the second pipe line, the above-mentioned cooling in the impurity removal device may cause adverse effects on the cooling system, such as the heat of the cooling system. There is also an energy saving effect as energy losses can be kept to a minimum. Next, in the apparatus shown in FIG. 2, if a large amount of impurity particles precipitated by performing the purification process of the liquid sodium as described above adheres to the filter element 37, the particles are washed and regenerated.

その操作は第1表の「1」〜「6」に示されているよう
な種々の方法で行なうことができる。第1表例えば洗浄
用流体としてタンク45内のガスのみを用いる場合には
、第1表の「1」に○×で示されているように各操作を
行なう。
This operation can be carried out in various ways as shown in "1" to "6" in Table 1. Table 1 For example, when only the gas in the tank 45 is used as the cleaning fluid, each operation is performed as indicated by ○× in "1" of Table 1.

するとタンク45内のガスは圧送管50、入口8を通っ
てケース31の内部空間35に急速に流れ込み、フィル
ター要素37に付着している不純物の粒子を吹き飛ばす
。吹き飛ばされた粒子は上記ガスと共に排出口32から
排出管33を通ってタンク54に入る。タンク54にお
いては、上記粒子はタンク54の底にたまり、ガスは排
出管55から排出されZる。また洗浄用流体としてタン
ク47内の液体ナトリウムのみを用いる場合には、第1
表の「2」に示されるように操作を行なう。
Then, the gas in the tank 45 rapidly flows into the internal space 35 of the case 31 through the pressure feed pipe 50 and the inlet 8, blowing away impurity particles adhering to the filter element 37. The blown particles enter the tank 54 from the discharge port 32 through the discharge pipe 33 together with the gas. In the tank 54, the particles accumulate at the bottom of the tank 54, and the gas is exhausted from the exhaust pipe 55. In addition, when using only the liquid sodium in the tank 47 as the cleaning fluid, the first
Perform the operations as shown in "2" in the table.

するとタンク45内のガスが圧送管49を介してタンク
47内に流Z入する為、タンク47内の液体ナトリウム
は圧送管50、入口8を通って内部空間35に入り、そ
こを高速(処理時の流速の数倍、尚加熱を併用する場合
は処理時の流速と同程度でも良い。)で流れる。このよ
うに液体ナトリウムが流れる過程に2おし・て、フィル
ター要素37に付着している不純物の粒子は液体ナトリ
ウムに洗い流され、液体ナトリウムと共にタンク54に
入る。更にまた、洗浄用流体として上記ガス及び液体ナ
トリウムの両方を用い、しかもそれを加熱して2用し、
る場合には、第1表の「6」に示されるように操作を行
なう。
Then, the gas in the tank 45 flows into the tank 47 via the pressure feed pipe 49, so the liquid sodium in the tank 47 passes through the pressure feed pipe 50 and the inlet 8, enters the internal space 35, and enters there at high speed (processing). The flow rate may be several times the flow rate during treatment, but if heating is also used, the flow rate may be approximately the same as the flow rate during treatment.) As the liquid sodium flows in this manner, impurity particles adhering to the filter element 37 are washed away by the liquid sodium and enter the tank 54 together with the liquid sodium. Furthermore, both the above gas and liquid sodium are used as the cleaning fluid, and the two are heated.
If so, perform the operations as shown in "6" in Table 1.

この場合には上記ガス及び液体ナトリウムがケース31
の内部空間35を流れる過程でバプリング作用が生じ、
フィルター要素37からの不純物粒子の除去効果が極め
て高〈な3る。また上記のように高温(フィルター要素
に付着している不純物粒子を溶解させ得る程度の温度で
、例えば15000以上)の流体を用いる為、上記フィ
ルター要素に付着している不純物粒子は溶解し始め、上
記のような流体の流れによる除去(フィルター要素37
からの引き離し)はより効果的に行なわれる。尚前記洗
浄用ガス及び洗浄用液体ナトリウムの圧送は、前記の如
く加圧ガスに依る以外に、例えば夫々ポンプを用いて行
なっても良い。
In this case, the above gas and liquid sodium are used in case 31.
A bubbling effect occurs in the process of flowing through the internal space 35 of
The effect of removing impurity particles from the filter element 37 is extremely high. In addition, since a high temperature fluid is used as described above (temperature that is high enough to dissolve impurity particles attached to the filter element, for example, 15,000 or higher), the impurity particles attached to the filter element begin to dissolve. Removal by fluid flow as described above (filter element 37
(separation from) is carried out more effectively. The cleaning gas and the cleaning liquid sodium may be pumped using, for example, pumps, instead of using pressurized gas as described above.

以上のように本発明にあっては、管路には液体ナトリウ
ム中の不純物を除去するようにした不純物除去装置を接
続しているから、高速増殖炉の作動時には、上記の循環
させる液体ナトリウムを純化することができ、液体ナト
リウムの純度低下による上記熱エネルギー伝達能率の低
下、あるいは上記不純物が高速増殖炉の発熱部あるいは
受熱部(炉心、熱交換器、蒸発器など)に付着すること
によるそれらの損傷を防止できる効果がある。
As described above, in the present invention, since an impurity removal device designed to remove impurities in liquid sodium is connected to the pipe, when the fast breeder reactor is operated, the circulating liquid sodium is The above thermal energy transfer efficiency decreases due to a decrease in the purity of liquid sodium, or the above impurities adhere to the heat generating part or heat receiving part (core, heat exchanger, evaporator, etc.) of a fast breeder reactor. It has the effect of preventing damage to the

上記不純物除去装置においてそこに備えるフィルター要
素で不純物を除去する場合、フィルター要素は磁界発生
装置からの磁界によって磁化させるようにしてあるから
、通常の機械的フィルターでは除去できないような微細
な析出物をも上記磁気フィルター要素の磁力により吸着
して液体ナトリウム中から除去でき、上記純化の度合を
極めて高め得る効果がある。また上記の如く磁力を利用
して不純物の除去ができるということは、フィルター要
素として目の荒いものの利用を可能にできる特長がある
When removing impurities using the filter element provided in the above impurity removal device, the filter element is magnetized by the magnetic field from the magnetic field generator, so it removes fine precipitates that cannot be removed by ordinary mechanical filters. can also be removed from the liquid sodium by adsorption by the magnetic force of the magnetic filter element, which has the effect of greatly increasing the degree of purification. Furthermore, the fact that impurities can be removed using magnetic force as described above has the advantage that it is possible to use a filter element with a coarse mesh.

このような目の荒いフィルター要素は、そこに吸着され
た不純物を洗浄する操作が容易である。更に本発明にあ
っては、上記不純物除去装置の入口には該装置における
析出部及び除去部の内部に洗浄用の流体を圧送し得るよ
うにした洗浄用流体圧送装置を接続すると共に、該除去
装置の出口側には上記流体の排出口を設けているから、
前記作動により除去部のフィルター要素に捕捉された不
純物粒子が多量になって前記液体ナトリウムの純化の効
率が低下したときには、上記洗浄用流体を析出部及び除
去部に流すことによって上記不純物粒子を洗い流すこと
ができ、再度上記不純物除去装置による液体ナトリウム
の純化を効率良く行0なわせるようにし得る効果がある
Such a coarse filter element is easy to operate to clean impurities adsorbed therein. Furthermore, in the present invention, a cleaning fluid pumping device capable of pumping a cleaning fluid into the deposition section and the removal section of the device is connected to the inlet of the impurity removal device, and Since the outlet side of the device is provided with a discharge port for the above fluid,
When the efficiency of purifying the liquid sodium decreases due to a large amount of impurity particles trapped in the filter element of the removal section due to the operation, the impurity particles are washed away by flowing the cleaning fluid to the precipitation section and the removal section. This has the effect of making it possible to efficiently purify the liquid sodium by the impurity removing device again.

しかも上記洗浄の場合、除去装置のケース内には洗浄用
液体と洗浄用ガスとを夫々圧送できるようにしてあるか
ら、上記ケース内においては上言己液体と上記ガスとの
バブリング効果によって、上タ記フィルター要素からそ
こに付着した不純物を極めて大きな機械的除去力によっ
て離脱させることができ、極めて高い洗浄効果を発揮さ
せられる効果がある。
Moreover, in the case of the above-mentioned cleaning, since the cleaning liquid and the cleaning gas can be pumped into the case of the removal device, the bubbling effect between the liquid and the gas causes the cleaning to be carried out within the case. Impurities attached to the filter element can be removed from the filter element by an extremely large mechanical removal force, resulting in an extremely high cleaning effect.

さらに上記洗浄用液体及び洗浄用ガスは共に加0熱でき
るようにしてあるから、上記のようにフィルター要素を
バブリング作用によって洗浄する場合、より一層高い洗
浄効果をあげられる効果がある。
Furthermore, since both the cleaning liquid and the cleaning gas can be heated to zero, when the filter element is cleaned by bubbling action as described above, an even higher cleaning effect can be achieved.

即ち、 先ず高温の洗浄用液体がフィルター要素に付着している
不純物に接触することによって、洗浄用液体が保有して
いる熱によって上記不純物を加熱して溶解させ、次に、
その熔解の為にエネルギーが使われてぬるくなった洗浄
用液体を、高温気体によるバブリング作用で上記溶解し
た不純物もろとも未溶解の不純物から離反させ、しかも
その間においても上記高温気体が禾溶解の不純物に接触
することによってその不純物の加Z熱を継続してその溶
解を捉進ごせ、更に、次に流れてくる高温の洗浄用液体
を再び上記不純物に接触させて不純物の加熱、溶解を継
続させるという作用を次々と操り返させることができ、
洗浄効果を極めて高くし得る効果がある。
That is, first, the hot cleaning liquid comes into contact with the impurities adhering to the filter element, so that the heat contained in the cleaning liquid heats and dissolves the impurities, and then,
The cleaning liquid, which has become lukewarm due to the energy used to melt it, is separated from the dissolved and undissolved impurities by the bubbling action of the high-temperature gas, and during this time, the high-temperature gas also removes the dissolved impurities. By contacting the impurity, the impurity is continuously heated and its dissolution is captured, and the next flowing high temperature cleaning liquid is brought into contact with the impurity again to continue heating and dissolving the impurity. It is possible to repeat the action of causing
It has the effect of making the cleaning effect extremely high.

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

図面は本願の実施例を示すもので、第1図は高速増殖炉
の系統図、第2図は洗浄系統を付設した不純物除去装置
の縦断面略示図。 1・・・・・・原子炉、2・・・・・・熱交換器、15
・・・・・・蒸発器、3,16……第1の管路、4,1
7・・・・・・第2の管路、7,20・・・…不純物除
去装置、44…・・・洗浄用流体圧送装置。 第1図
The drawings show an embodiment of the present application, and FIG. 1 is a system diagram of a fast breeder reactor, and FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view of an impurity removal device equipped with a cleaning system. 1... Nuclear reactor, 2... Heat exchanger, 15
...Evaporator, 3,16...First pipe line, 4,1
7... Second pipe line, 7, 20... Impurity removal device, 44... Cleaning fluid pumping device. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 高速増殖炉における発熱部と受熱部との間には、発
熱部において高温化した液体ナトリウムを受熱部に送る
ようにした第1の管路と、受熱部において低温化した液
体ナトリウムを発熱部に送るようにした第2の管路とを
接続し、液体ナトリウムを上記発熱部、第1の管路、受
熱部、第2の管路、発熱部の順に循環させると共に、そ
の循環の過程において発熱部の熱エネルギーを受熱部に
送るようにしている高速増殖炉の冷却浄化系において、
液体ナトリウム中の不純物を除去するようにした不純物
除去装置の入口及び出口を、上記管路内を移送される液
体ナトリウムを該不純物除去装置に取り入れ、かつ該不
純物除去装置を出た液体ナトリウムを上記管路に返還可
能に夫々上記管路に接続し、しかも上記不純物除去装置
は、入口から出口へ向けて液体ナトリウムを流通させる
ようにした中空のケースと、上記ケース内を流れる液体
ナトリウムを冷却してその液体ナトリウムに溶解してい
る不純物を粒子として析出させるようにした冷却手段と
、上記ケース内に配設されしかも液体ナトリウム中に析
出した不純物の粒子を捕捉するようにした磁性材料製の
フイルター要素と、上記フイルター要素を磁化させるよ
うにした磁界発生装置とから成り、更に、上記不純物除
去装置におけるケースの入口には、ケース内に向け洗浄
用液体を圧送し得るようにしたタンクと、ケース内に向
け洗浄用ガスを圧送し得るようにしたタンクとを接続し
、しかもそれらのタンクには、夫々洗浄用液体及び洗浄
用ガスを加熱するようにした加熱手段を付設し、一方、
上記不純物除去装置の出口には洗浄用液体及び洗浄用ガ
スを排出するようにした排出口を設け、上記洗浄用液体
のタンク及び洗浄用ガスのタンクから上記不純物除去装
置のケース内に圧送された洗浄用液体及び洗浄用ガスが
上記ケース内を混合状態で流通し、その流通した洗浄用
液体及び洗浄用ガスが上記排出口から排出されるように
したことを特徴とする高速増殖炉の冷却浄化系。
1. Between the heat generating section and the heat receiving section in a fast breeder reactor, there is a first pipe line that sends the liquid sodium heated up in the heat generating section to the heat receiving section, and a first pipe line that sends the liquid sodium that has become low temperature in the heat receiving section to the heat generating section. The liquid sodium is circulated in the order of the heat generating part, the first pipe, the heat receiving part, the second pipe, and the heat generating part, and in the process of the circulation. In the cooling and purification system of a fast breeder reactor, which sends thermal energy from the heat generating part to the heat receiving part,
The inlet and outlet of an impurity removing device designed to remove impurities in liquid sodium are connected to the liquid sodium transferred through the pipe line to the impurity removing device, and the liquid sodium leaving the impurity removing device to be transferred to the impurity removing device. The impurity removal device is connected to each of the pipelines so as to be able to be returned to the pipeline, and the impurity removal device includes a hollow case that allows liquid sodium to flow from an inlet to an outlet, and a hollow case that cools the liquid sodium that flows inside the case. a cooling means configured to precipitate impurities dissolved in the liquid sodium as particles; and a filter made of a magnetic material disposed within the case and configured to capture impurity particles precipitated in the liquid sodium. and a magnetic field generator configured to magnetize the filter element, further comprising a tank configured to pump a cleaning liquid into the case at the inlet of the case of the impurity removal device, and a case. The tank is connected to a tank capable of pumping the cleaning gas inward, and each tank is provided with a heating means for heating the cleaning liquid and the cleaning gas, respectively, and on the other hand,
An outlet for discharging the cleaning liquid and cleaning gas is provided at the outlet of the impurity removal device, and the cleaning liquid and cleaning gas are pumped from the cleaning liquid tank and the cleaning gas tank into the case of the impurity removal device. Cooling and purification of a fast breeder reactor, characterized in that a cleaning liquid and a cleaning gas are distributed in the case in a mixed state, and the distributed cleaning liquid and cleaning gas are discharged from the discharge port. system.
JP55109451A 1980-08-09 1980-08-09 Fast breeder reactor cooling and purification system Expired JPS6015916B2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247218Y2 (en) * 1986-05-19 1990-12-12

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JPH0247218Y2 (en) * 1986-05-19 1990-12-12

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