JPS60183004A - 液体金属用ベ−パトラック - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、高速増殖炉カバーガス系において液体金属の
ミストおよび蒸気を捕集するベーパトラップに関するも
のである。

〔発明の概要〕

従来より高速増殖炉においてはカバーガス（Ａｒ）中に
含まれるナトリウムのミストや蒸気は可能な限り除去さ
れるべきものとなっている。

これは、炉容器や蒸気発生器などにおけるナトリウム自
由液面よりカバーガス中に蒸発したナトリウムのミスト
や蒸気はカバーガス系の配管やバルブ内に蒸気、凝固す
るようになることから、周辺の機器に故障などを招く恐
れがあるからである。

したがって、カバーガス系にはカバーガス中に含まれる
ナトリウムのミストや蒸気を除去するための装置（トラ
ップ）が取付けられている。

第１図は従来技術に係るカバーガス系を高速増殖炉にお
ける炉容器などとともに示したものである。これによる
と、ナトリウム冷却型高速増殖炉においては炉心の燃料
破損を検出すべく炉容器１上部を含むようにしてカバー
ガス循環路２が形成されるようになっている。即ち、カ
バーガス循環路２途中に設けられているブロワ３によっ
て炉容器Ｉ上部に存するカバーガス４をカバーガス循環
路２に沿って一定流産状態で循環せしめるものである。

これによりカバーガス４中に含まれるナトリウムのミス
トや蒸気がいわゆるベーパトラップ５によって除去され
た後、カバーガス４は燃料破損検出器６、ブロワ３を介
し再び炉容器１上部に戻されるようになっているわけで
ある。この場合燃料破損検出器６はベーパトラップ５の
下流側に設けられるが、それはカバーガス４中にナトリ
ウムのミストや蒸気が含まれていると検出性能が著しく
低下するようになるからである。

このようにベーパトラップ５はナトリウムのミストや蒸
気を可能な限り除去するといった重要な機能を果たすも
のであるが、従来のものにあっては目詰まり事故を生じ
易いという欠点がある。一般的にベーパトラップ５内部
にはメツシュや金属ウールなどの充填材７が充填され、
この充填材７中をカバーガス４が通過する際ナトリウム
のミストや蒸気は充填材７によって捕集されるが、特に
ベーパ１−ラップ５人１コ近傍で捕集され易いというも
のである。したがって、ベーパトラップ５人口近傍の充
填材７部分が運転初期の時点からナトリウム液によって
覆われるようになり、その液膜によってカバーガス流路
が閉塞されることによって、いオ〕ゆる目詰まりが生じ
るわけである。

上記ベーパトラップ５はガス中に含まれるナトリウムの
蒸気を凝縮さらには凝固させて捕集する型のものである
。これに対して、高速増殖炉プラントが実験炉から原型
炉へと大型化する過程で、カバーガスの循環量が増大す
るに伴い、捕集ナトリウムを凝固させずに液体の状態で
還流させる長寿命型のベーパトラップの開発が必要にな
ってきた。この環流型ベーパトラップにおいてはミス１
へを含む過飽和のナトリウム蒸気が環流型ベーパトラッ
プ入口に供給されると、環流型ベーパトラップ内におい
てミストへの蒸気の凝縮が生じるため。

環流型／＜　−ハｌ−ラップの捕集効率が低下すること
が考えられる。゛環流型ベーパトラップの捕集効率を向
上するためには、このベーパトラップに供給されるガス
中のミストを少なくシ、がっ未飽和の蒸気とすることが
必要である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ミストを含むナトリウム蒸気の捕集効
率の高いベーパトラップを供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、捕集ナトリウムを凝固させずに液体の状態で
還流させるメツシュ型ベーパトラップにおいて、このベ
ーパトラップ入口側にガス加熱部を設け、ミストを含む
過飽和の蒸気をガス加熱部に衝突蒸発させかつ蒸気を加
熱することにより、ベーパトラップ内でのミストへの蒸
気凝縮を少くし、ベーパトラップの捕集効率の向上を計
るものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図および第３図により説
明する。第２図において、５はベーパトラップ、８は冷
却器、９は冷却用ブロワ、１３はガス加熱部、１４はヒ
ータである。ベーパトラップ５の内部にはメツシュの充
填材７が充填され、入口に近いメツシュは粗であり、出
口に近いメツシュは細くなっている。このメツシュの充
填材７は、外部からの強制冷却によりその温度を下げる
が、充填材７内のナトリウムを凝固させずに液体の状態
で環流するように、たとえば充填材出口温、度を１４０
℃前後で保持されている。この温度制御は、充填材７の
出口に取付けた熱電対１０で温度を検出し、この検出結
果を用いて冷却用ブロワ９の風量を調節することによっ
て行われる。１】はその場合の冷却風量調節器である。

１２は充填材７から滴下したナトリウムをドレンするた
めのドレン弁である。

一方、ガス加熱器１３の内部にはヒータ１４を内蔵した
横置型多段ヒータ管１５を第５図に示すように千鳥状に
配置している。ガス加熱器１３内の温度分布を均一にす
るためにガス加熱器１３の中央部のヒータ管１５の配置
間隔を大きく、ガス加熱器１３の容器壁に向ってヒータ
管１５の配置間隔を次第に小さく取っている。

ガス加熱器１３には多量のミストやナトリウム蒸気を含
んだ過飽和のカバーガスが供給される。

これらのミストやナトリウム蒸気は炉容器や蒸気発生器
などにおけるナトリウム自由液面とカバーガス空間との
温度差により生じたものである。多量のミストを含む過
飽和のナトリウム蒸気がガス加熱器１３に供給されると
、千鳥状に配列した多段の横置ヒータ管１５群に衝突し
、一部のミストは蒸気となり、ガス加熱器１３出口での
ガス中のミスト濃度は小さくなる。

また、過飽和のナトリウム蒸気をヒータ管１５によりた
とえば４００℃から５００℃に加熱し、この蒸気のナト
リウム濃度を加熱最終温度（５００℃）における飽和濃
度指示値以下（未飽和）にする。これは蒸気す１−リウ
ム飽和濃度が温度上昇とともに増加することを利用した
ものである。ガス加熱器１３内部のヒータ管】５は第３
図に示すように中央部が粗、周辺部が密となるような配
置をしているので加熱器】３内の温度分布を均一にでき
、ガス加熱器１３内のガスの流れをほぼ一様にできる。

これらの蒸気はベーパトラップ５内に供給され、メツシ
ュの充填材７に捕集される。メツシュの充填材７の出１
」側温塵は冷却器８により約１４０℃前後で制御され、
このメツシュ充填材７にトラップされたナトリウムは液
状となってドレンさｉｃる。

本発明では、ベーパ１〜ラツプ５に供給される蒸気に含
まれるミストの濃度を減少させベーパトラップ５内でミ
ストを核にして蒸気凝縮の生じる割合を減らすことがで
きるのでベーパトラップの捕集効率が向上する。またベ
ーパトラップ５に供給される蒸気のナトリウム濃度を未
飽和濃度とすることができるのでベーパトラップ５内で
はミストを核にして蒸気凝縮の生じる割合が少くなり、
ベーパトラップの捕集効率が向上する。

なお、本発明ではガス加熱部にヒータを使用しているが
、熱源としてたとえば炉容器からのオーバフロー系の高
温ナトリウムを使用し、ヒータ設備を簡略化することも
可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、捕集ナトリウムを
凝固させずに液体の状態で還流させるメツシュ型ベーパ
トラップの入口側に、多段横置ヒータ管を千鳥状に配置
したガス加熱器を設けることにより、ベーパトラップ入
口に供給する蒸気内のミストを低減できかつ入口での蒸
気内のナトリウム濃度を下げることができるので、ベー
パトラップ内の蒸気捕集効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

ｆｉ１図は従来のすトリウム冷却型高速増殖炉のカバー
ガス系におけるベーパトラップの例を示した図、第２図
は本発明による一実施例を示した図、第３図は第２図の
ガス加熱器の説明図である。 １・・・炉容器、２・・・カバーガス循環路、３・・・
ブロワ、４・・・カバーガス、５・・・ベーパトラップ
、６・・・燃料破損検出器、７・・・充填材、８・・・
冷却器、９・・・冷却用ブロワ、１０・・・熱電対、１
１・・・冷却風量調節器、１２・・・ドレン弁、１３・
・・ガス加熱器、１４・・・ヒータ、１５・・・ヒータ
管。 代理人　弁理士　高橋明夫 為３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、液体金属のミストや蒸気を含んだガスを充填材によ
   り捕集するベーパトラップにおいて、前記ベーパ１−ラ
   ップ入口側に、ミスト濃度を低下するガス加熱部を設け
   たことを特徴とする液体金属用ベーパ１〜ラツプ。