JPS6110723Y2 - - Google Patents

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JPS6110723Y2
JPS6110723Y2 JP1981143107U JP14310781U JPS6110723Y2 JP S6110723 Y2 JPS6110723 Y2 JP S6110723Y2 JP 1981143107 U JP1981143107 U JP 1981143107U JP 14310781 U JP14310781 U JP 14310781U JP S6110723 Y2 JPS6110723 Y2 JP S6110723Y2
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/307—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
    • G21C19/31—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids for molten metals
    • G21C19/313—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids for molten metals using cold traps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D8/00—Cold traps; Cold baffles
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、流入液体ナトリウムを降温させる冷
却部と、該ナトリウム中の不純物を捕獲する捕獲
部との間に断熱ガス層を有する構造のコールドト
ラツプの改良に関するものである。
コールドトラツプは、ナトリウム中の不純物を
その飽和溶解度の差を利用し（汚れたナトリウム
を140℃程度まで冷却すると不純物は過飽和状態
となる）、低温部に置かれたメツシユで捕獲する
ナトリウムの精製機器である。従来のコールドト
ラツプの一例としては、第１図に示されているよ
うに、流入液体ナトリウムの冷却部１と不純物捕
獲部２との間に断熱ガス層３を設け、前記不純物
捕獲部（低温部）２とそこより高温のナトリウム
を冷却する冷却部１等との熱交換を防ぎ、メツシ
ユの置かれた不純物捕獲部２の温度を一様にして
メツシユ全域を不純物の捕獲部として有効に利用
できるようにされたものがある。
断熱ガス層３は、二重壁を有し上下端が閉塞さ
れた構造の筒体の間隙部にアルゴンガスや窒素ガ
スなどの不活性ガスを封入したものである。な
お、この間隙部は均圧管４を介してコールドトラ
ツプ上部のガス溜り５と連通し、断熱ガスとナト
リウムとの差圧が生じないようにして筒体の側方
に過大な応力が作用しないようになつている。
ところが、このような従来構造のコールドトラ
ツプの場合、断熱ガス層３の内外筒に大きな温度
差が生じると、内外筒の熱膨張による伸縮が異な
るため、断熱ガス層の構成部材が変形したり破損
したりする。最悪の場合には断熱用のガスが抜け
代りにそこへナトリウムが入るため、断熱効果が
損なわれてメツシユ部の温度を一様にすることが
できなくなり、コールドトラツプとしての機能が
半減してしまうことになる。このような欠点は、
従来のコールドトラツプが断熱ガス層を形成する
二重壁筒体の下端に密閉用底板６を設けているた
めであるが、コールドトラツプの機能上、この底
板６を外す訳にはいかないことに起因している。
このような事情のため、従来のコールドトラツ
プは昇温時に断熱ガス層の内外面の温度差が所定
の値（約60℃）以上とならないように注意して運
転しなければならないという操作上における重大
な制約を有している。その結果、定常運転ではコ
ールドトラツプ総合試験装置純化系の場合、コー
ルドトラツプ入口側にエコノマイザがあつても系
内のナトリウム温度を350℃以上に昇温すること
ができない。また、停電等によつてナトリウムの
循環を一時停止した後の再起動でも、系内のナト
リウム温度をコールドトラツプ温度近くまで下
げ、断熱ガス層に所定の値以上の温度差が生じな
いようにしてからナトリウムの循環を開始しなけ
ればならない。
本考案の目的は、上記のような従来技術の問題
点を解消し、運転操作における温度的制約を無く
し、なおかつ断熱ガス層は充分な強度・性能を有
し、装置全体の内部構造は簡略化され、設計・製
作の合理化を計ることができるとともに内部空間
を不純物の捕獲部としてより一層有効利用できる
ような改良されたコールドトラツプを提供するこ
とにある。
以下、図面に基づき本考案について詳述する。
第２図は本考案の一実施例を示す説明図である。
円筒状の胴体１０の内部は、内壁１１と外壁１２
の二重壁を有する円筒体で同軸状に仕切られ、そ
の外側は流入液体ナトリウムを降温させる冷却部
１、内側に該ナトリウム中の不純物を捕獲する不
純物捕獲部２となつており、両者は胴体１０の下
部で連通するようになつている。冷却部１内に
は、冷却ガスが流通する伝熱管１３が設けられて
いて、ナトリウム入口ノズル１４から流入したナ
トリウムは、前記伝熱管１３内の冷却ガスと熱交
換が行なわれて降温されつつ下方へ降下し、冷却
部下部近傍では、所定の低温度になる。不純物捕
獲部２は、ステンレス製のメツシユ等が充填され
た低温部であつて、前記冷却された液体ナトリウ
ムは該捕獲部２に入り、ナトリウム中の不純物は
そこで捕獲され、精製されたナトリウムはナトリ
ウム出口ノズル１５から流出する。コールドトラ
ツプ自体の動作は従来のものと同様である。
さて、本考案が従来のコールドトラツプと顕著
に相違する点は、筒体を構成する内壁１１と外壁
１２の間の下端面は開放されていて、しかも開放
された二重壁の下端部近傍に断熱ガス貯留用の膨
大部１６が形成されている点である。内壁１１と
外壁１２との間の間隙部及び前記膨大部１６内に
は不活性ガスからなる断熱ガスが充填される。
なお、本考案において「二重壁間の下端面が開
放されている」とは、図面に示した様に、壁面端
間が開いている場合だけでなく、見掛上は閉じて
いる（つまり接触状態になつている）場合をも含
むもので、要は壁面下端が相互に機械的に固着さ
れていなければよいのである。壁面端間が単に接
触している状態なら熱応力は発生しないからであ
る。このような構成に伴つて、本考案では従来設
けられていたガス溜り（第１図符号５で示す）は
不要となり、この分、捕獲部２の容積を大きくす
ることができる。
本考案によれば、このように断熱ガス層３を構
成する内壁１１と外壁１２の下端が連結されてお
らず開放されているから、低温部におかれた内壁
１１と高温部におかれた外壁１２とで温度差によ
る伸びの差が大きくても、各々の壁体は拘束され
ていないため過大な応力がかかる虞は全くない。
また、筒体の下端部近傍に膨大部１６が設けら
れ、断熱ガス層下部の容積を大きくとつてあるた
め、ナトリウム圧力の変化にも充分対処しうる。
第３図Ａ，Ｂはこのことを示しており、第３図Ａ
はナトリウム圧力が低い場合、第３図Ｂはナトリ
ウム圧力が高くなつた場合である。たとえナトリ
ウム圧力が高くなつた場合でも、前記断熱ガス貯
留用の膨大部１６が存在するため、断熱ガスは捕
獲部下端より上に圧縮されることはない。それ
故、もしこの断熱ガス貯留用の膨大部がなけれ
ば、ナトリウム圧力が高くなつた場合、断熱ガス
層に溜つているガスが圧縮され、断熱ガス層内に
ナトリウムが入つてしまいナトリウム高温部とナ
トリウム低温部間で熱交換が行なわれ、このため
断熱ガス層の設置目的である捕獲部の温度を一様
にすることができず、コールドトラツプ捕獲部を
有効に利用することができなくなつてしまうが、
本考案のような構成とすると、このような不都合
は全く生じない。通常断熱ガス層を構成する内壁
１１と外壁１２との間隙は約10mm程度なので、ナ
トリウム圧力によりガス層が不純物捕獲部下端よ
りも上方まで縮まないように断熱ガス貯留用の膨
大部の容積を大きくすることは、設計・製作上容
易に実施することができる。
なお、本考案において、断熱ガス貯留用の膨大
部１６形状は、第２図、第３図Ａ，Ｂに図示した
ものに限定されるものではなく、ナトリウム圧力
が上昇した場合に断熱ガス層がその効果を損なわ
ないような、すなわちナトリウムが不純物捕獲部
の下端位置よりも上方まで侵入しないような形状
であればどのような形状のものでもよい。その一
例を第４図に示す。
本考案は上記のように構成されたコールドトラ
ツプであるから、断熱ガス層の構成部材の熱応力
に対する強度に関した制約がほとんどなくなり、
非常に運転しやすいものとなるし、従来技術では
断熱ガスとナトリウムとの差圧が生じないように
するため均圧管やコールドトラツプ上部のガス溜
りなどのガス系が必須不可欠であつたが、本考案
ではそれらが不要となり内部構造が簡略化され、
設計・製作が容易となるし、同じ外形寸法の下で
不純物捕獲能力を最大とすることができるなど、
すぐれた実用的効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来技術の説明図、第２図は本考案の
一実施例を示す説明図、第３図Ａ，Ｂはナトリウ
ム圧力と断熱ガス容積との関係を示す図、第４図
は本考案の他の実施例を示す説明図である。 １……冷却部、２……不純物捕獲部、３……断
熱ガス層、１１……内壁、１２……外壁、１６…
…断熱ガス貯留用の膨大部。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 流入液体ナトリウムを降温させる冷却部と、
    該ナトリウム中の不純物を捕獲する捕獲部との
    間に、二重壁を有する筒体が位置し、該二重壁
    間に断熱ガスが充填される構造のコールドトラ
    ツプにおいて、前記筒体の二重壁間の上端面は
    密閉されているが下端面は開放されていて、し
    かも開放された二重壁の下端部またはその近傍
    に断熱ガス貯留用の膨大部が形成されているこ
    とを特徴とするコールドトラツプ。 ２ 二重壁を有する筒体が二重円筒体であつて、
    冷却部が外側に、捕獲部が内側にそれぞれ位置
    する実用新案登録請求の範囲第１項記載のコー
    ルドトラツプ。
JP1981143107U 1981-09-25 1981-09-25 コ−ルドトラツプ Granted JPS5848301U (ja)

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