JPS60192291A - タンク型高速増殖炉 - Google Patents

タンク型高速増殖炉

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Publication number
JPS60192291A
JPS60192291A JP59047252A JP4725284A JPS60192291A JP S60192291 A JPS60192291 A JP S60192291A JP 59047252 A JP59047252 A JP 59047252A JP 4725284 A JP4725284 A JP 4725284A JP S60192291 A JPS60192291 A JP S60192291A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
reactor
heat exchanger
sodium
fast breeder
Prior art date
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Pending
Application number
JP59047252A
Other languages
English (en)
Inventor
文夫 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59047252A priority Critical patent/JPS60192291A/ja
Publication of JPS60192291A publication Critical patent/JPS60192291A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (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】 [発明の技術分野] 本発明はタンク型高速増殖炉の熱交換器でのガス巻き込
み防止および熱交換器の圧力損失を低減したタンク型高
速増殖炉に関する。
[発明の技術的背景とその問題点」 まず一般的なタンク型高速増殖炉を第1図によ一般に高
速増殖炉の冷却材には液体金属す1〜リウムが使用され
る。
原子炉容器1内には冷却材である液体金属ナトリウム2
(以下ナトリウムと記す)が収納され、原子炉容器1の
上端開口はルーフスラブ3によつ−C閉塞されている。
ルーフスラブ3にはルーフスラブ3を貫通して循環ポン
プ4と上部に二次ナトリウムの入口5aJ>よび出口5
bを備えた熱交換器6とが挿入され、それぞれは下部が
隔壁7で支持されている。原子炉容器1の中央には、多
数本の燃料集合体を植設した炉心8がルーフスラ13か
ら垂下された筒状の炉心支持機構9によって配設されて
いる。前記炉心8の上部には炉心上部機構10が配置さ
れている。前述した構成によれば、循環ポンプ4によっ
て炉心8へ送り込まれた低温ブー 1−リウム2aによ
つ〔炉心8を冷却する。炉心8を冷却して高温となった
す1−リウム2bは炉心支持機構9に設けられた流出口
11から流出する。
流出口11から流出した高温のナトリウム2bは熱交換
器人口窓12から熱交換器6の内部へ導びかれ該熱交換
器6内に組込まれた多数本の伝熱管13を通り二次ナト
リウムと熱交換し−(低温となり、熱交換器6の出口1
4から流出する。出口14から流出し)c低温ナトリウ
ム2aは循環ポンプ4に導びかれ再び炉心8へと送り込
まれる。
以上の様なナトリウムの循環により炉心8の熱は熱交換
器6によっ゛C二次ナトリウムへと伝えられるが高温の
ナトリウム2bの流れはがなり複雑な流れ方をする。こ
の原子炉容器1内でのナトリウムの流れ方の概要を第2
図を参照しながら説明する。なお、第2図は原子炉容器
1内の熱交換器6の近傍を部分的に拡大して示したWi
面図である。
すなわち、炉心8を通過して炉心支持機構9の流出口1
1から流出した高温のす1〜リウム2bは矢印Aで示ず
ように熱交換器6の周方向に分割して設けられた入口窓
12へと熱交換器6の周囲を回り込むように流れるため
にaで示す部分においてうず流の発生が起りヤずい状態
となる。
ところで前述したようにうす流が発生した場合、そのう
ず流によって第1図に示ずカバーガス15を微細な気泡
としてす一トリウム液面16から主流に巻き込む恐れが
ある。もし、主流にカバーガス15の巻き込みを生じた
場合には、循環ポンプ4に導びかれ炉心8へ送り込まれ
る。炉心8へ送り込まれたカバーガス15は、炉心8よ
って加熱され体積を増すことにより炉心8.とナトリウ
ム2aの接触を一部妨げる事になる。
そこでカバーガス15、例えばアルゴンではナトリウム
に比較して熱伝達率が1/ 1000以下と非常に悪い
ためにカバーガス15が通過する部分において炉心8は
過熱状態となり、炉心8が溶融し重大事故を起こづ一可
能性がある。
また循環ポンプ4の電源喪失等により循環ポンプ4が1
ヘリツブし、ナトリウムの強制循環ができなくなった場
合、炉心8の冷却は炉内の自然循環によって行なわれる
。しかしながら、その自然循環では炉心支持機構9の流
出口11がら流出した高温のナトリウム2bは炉心支持
機構9の外壁に添つCナトリウム液面16まで上昇し、
熱交換器6の外壁に添って下降し入口窓12がら流入り
るという流れ方をする。そのためにきわめて自然循環の
効率が悪くなっ゛C炉心の冷却効率が低下Jる。
以上の前述したように熱交換器の入口において、うず流
を誘発し、カバーガスを主流に巻き込み炉心の健全性を
損なう恐れがあった。また自然循環時においても、自然
循環の効率が悪いために炉心の健全j性を損なう恐れが
ある。
[発明の目的] 本発明は上記欠点を除去Jるためになされたもので、そ
の目的は熱交換器へのガス巻き込みを防止することによ
って炉心の溶融事故を未然に防止し、また循環ポンプト
リップ時の自然循環の効率を良好にして炉心の過熱にに
る事故を防止し、もって炉心、の健全性を確保して信頼
性が大きいタンク型高速増殖炉を提供りることにある。
[発明の概要] すなわち本発明は冷却材を収納する原子炉容器の上部開
口を閉塞するようにして配設されるルーフスラブと原子
炉容器内に設けられた炉心を冷却材の循環で冷却し、二
次冷却材と熱交換するための、前記ルーフスラブを貫通
し−(配設された熱交換器とを具備してなるタンク型高
速増殖炉においC1曲2熱交換器の外周部にガス巻き込
み防止板をルーフスラブから熱交換器の一次冷却月へ口
窓上端に位置する部分まで垂下しく設けたことを特徴と
するタンク型高速増殖炉である。
[発明の実施例] 以下、第3図および第4図を参照しながら本発明の一実
施例を詳しく説明する。
図において符号17は原子炉容器つまり一次炉容器1お
よびガードタンクと称する二次炉容器18を収容する炉
容器ピッ1〜至であり、このビット至17はコンクリ−
1へぐ(14築されている。
炉容器1.18の上端はルーフスラブ3によって閉塞さ
れてJ5す、ルーフスラブ3には大回転シールドプラグ
19および小回転シールドプラグ20が回転可能に挿着
され−Cいる。
小回転シールドプラグ2oには下部に炉心M21を有す
る炉心上部機構1oが挿着され−Cいる。
炉容器1内のほぼ中心部のやや下方には多数本の燃料集
合体を植設した炉心8が配置してa3す、この炉心8の
下方には炉心バレル22が設けられCいる。
この炉心バレル22は、ルーフスラブ3より垂下された
、炉心支持機構9によって炉容器1内に支えられている
。炉心支持機4149の周縁には隔壁7が接続され、こ
の隔壁7によって炉心8おにび隔壁7の上方領域がホラ
i・プール23どなり、上方領域がコールドプール24
となる。炉心支持機構9と炉容器の間には、前記ルーフ
スラブ3上に載置されたポンプ駆動機構25たとえばモ
ータに接続りる循環ポンプ4が隔壁7を貫通して配置さ
れ′Cいる。この循環ポンプ4の下端部は配管26を介
して前記炉心バレル22の液体流入口27に接続されて
いる。また第4図に拡大しC示したように部分的に記し
た炉心支持IXI m 9と炉容器1との間には熱交換
器6が設【プられ−Cおり、熱交換器6のほぼ中央部に
は周り向に分割された高温のナトリウム2bの入口窓1
2が設けられている。ざらに前記入口窓12の上端に位
置する熱交換器6の外周全周にわたりルーフスラブ3か
らロッド29により垂下されたガス巻き込み防止板28
が設けられている。
しかして上記構成において循環ポンプ4によって低温の
す1〜リウム2aを炉心8に送り込み炉心8を冷却J−
る。炉心8で加熱された高温のナトリウム2bは炉心8
の損部から放出され炉心!21により炉心支持(虚構9
の流出口11の方向へ向【)られ゛C流出口11から流
出する。流出した高温のツートリウム2bは熱交換器6
へ導びかれ伝熱管13を介し−C二次す]−リウムへと
熱を伝える。二次す1〜リウムヘ熱を伝え低湿となった
ナトリウムは熱交換器6の下部の出口14から流出し、
循環ポンプ4へ導びかれ再び炉心8へと送り込まれる。
このような一連の循環によって炉心8の熱は二次ナトリ
ウムへと伝熱されるが実際には炉心8から流出した高温
のす]・リウム2bの循環ばかなり複雑な流れ方をする
次に第4図に示す第3図の一部拡大図によって本発明の
要部を更に訂しく説明する。
炉心8を冷却して高温となったす1〜リウム2bは炉心
8支持機構9の流出口11から流出する。
流出した高温のナトリウム2bは矢印Bで示づようにル
ーフスラブ3からロッド29を介して垂下固定されたカ
ス巻き込み防止板28によってうず流を抑制し、ナトリ
ウム液面16を乱すことなくスムースに熱交換器6の人
口窓12へ導ひかれる。
このガス巻き込み防止板28には液面16の変動を吸収
Jるために多数の呼吸孔30を備えている。
入口窓12から熱交換器6内へ導びかれた高温のナトリ
ウム2bは上部管板31と図示していない下部管板とで
支持された多数本の小径伝熱管13内を流下し伝熱管1
3を介し−C二次ナトリウムに熱を伝える。ここで二次
ナトリウムは、熱交換器上部のプラグ32を貫通し、さ
らに管板31を貫通して2重に配置された下降管5aか
ら下降し伝熱管13の外側を流れ伝熱管13を介して一
部ナトリウム2bから熱を伝えられ高温となって上昇管
5bより外部送り出される。
二次すトリウムに熱を伝え低温となったナトリウム2a
は熱交換器6下部の出口14から流出し循環ポンプ4に
よつ”C再び炉心8へと送り込まれる。
「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば熱交換器の入口にお
いてナトリウム液面の乱れや、うす流の発生を抑制でき
、カバーガスの熱交換器内への巻き込みを防止し炉心の
溶融事故を未然に防ぐことができる。
また、循環ポンプトリップ等によって強制循環ができな
い場合従来の自然循環に比較して効率良く自然循環が行
なうことができるので炉心の冷却効率も良好となり、炉
心の健全性を確保し、信速性の大きなタンク型高速増殖
炉を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の一般的な高速増殖炉を示lIi面図、第
2図は第1図におけるト」線に沿う断面を一部拡大して
示す上面図、第3図は本発明に係るタンク型高速増殖炉
の一実施例を示す縦断面図、第4図は第3図における要
部を拡大して示す縦断面図である。 1・・・・・・・・・・・・原子炉容器2・・・・・・
・・・・・・液体ナトリウム3・・・・・・・・・・・
・ルーフスラブ4・・・・・・・・・・・・循環ポンプ
5a・・・・・・・・・2次ナトリウム入口下時管5b
・・・・・・・・・2次ナトリウム出口上昇管6・・・
・・・・・・・・・熱交換器 7・・・・・・・・・・・・隔 壁 8・・・・・・・・・・・・炉 心 9・・・・・・・・・・・・炉心支持機構10・・・・
・・・・・・・・炉上部機構11・・・・・・・・・・
・・流出口 12・・・・・・・・・・・・入口窓 13・・・・・・・・・・・・伝熱管 14・・・・・・・・・・・・出 口 15・・・・・・・・・・・・カバーガス16・・・・
・・・・・・・・ナトリウム液面17・・・・・・・・
・・・・炉容器ビット室18・・・・・・・・・・・・
2次炉容器19・・・・・・・・・・・・大回転シール
ドプラグ20・・・・・・・・・・・・小回転シールド
プラグ21・・丁・・・・・・・炉心蓋 22・・・・・・・・・・・・炉心バレル23・・・・
・・・・・・・・ボットプール24・・・・・・・・・
・・・コールドブール25・・・・・・・・・・・・ポ
ンプ駆動機構26・・・・・・・・・・・・配 管 27・・・・・・・・・・・・液体流入口29・・・・
・・・・・・・・ロッド 28・・・・・・・・・・・・ガス巻き込み防止板30
・・・・・・・・・・・・呼吸孔 31・・・・・・・・・・・・上部管板32・・・・・
・・・・・・・プラグ 代理人弁理士 則 近 憲 佑 (ばか1名ン 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液体金属の冷却材を収納する原子炉容器の上部間
    口を閉塞り−るために配設されるルーフスラブと、該原
    子炉容器内に設けられた炉心を冷却材の循環で冷却し二
    次冷却Iと熱交換リ−るtcめの前記ルーフスラブを貝
    通しく゛配設された熱交換器とを具備しでなるタンク型
    高速増殖炉において、前記熱交換器の外周部にガス巻き
    込み防止板を前記ルーフスラブから熱交換器の一次冷却
    材入口窓上端近傍に位置する部分まで垂下して設けたこ
    とを特徴とするタンク型高速増殖炉。
JP59047252A 1984-03-14 1984-03-14 タンク型高速増殖炉 Pending JPS60192291A (ja)

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JP59047252A JPS60192291A (ja) 1984-03-14 1984-03-14 タンク型高速増殖炉

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JP59047252A JPS60192291A (ja) 1984-03-14 1984-03-14 タンク型高速増殖炉

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JPS60192291A true JPS60192291A (ja) 1985-09-30

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