JPS61213791A - 原子炉 - Google Patents
原子炉Info
- Publication number
- JPS61213791A JPS61213791A JP60054286A JP5428685A JPS61213791A JP S61213791 A JPS61213791 A JP S61213791A JP 60054286 A JP60054286 A JP 60054286A JP 5428685 A JP5428685 A JP 5428685A JP S61213791 A JPS61213791 A JP S61213791A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coolant
- core
- core plate
- main body
- plenum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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。
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、原子炉に関し、特にその炉心領域における冷
却材の半径方向流量分布の改良に関するものである。
却材の半径方向流量分布の改良に関するものである。
本発明が関係する原子炉においては、一般に冷却材は、
原子炉容器本体の上方側部に一体的に形成された冷却材
入口ノズルから、該本体と炉心槽との間の冷却材環状下
降領域に流入し、この領域を下降して、炉心を支持する
下部炉心板の下に画成された下部反転プレナムに流れ込
む。冷却材は下部反転プレナムにおいて流れ方向を変え
、下部炉心板の冷却材流れ孔を上方に流れて炉心領域に
達し、該炉心領域中の燃料集合体と熱交換関係で流れた
後、原子炉容器本体の上方側部に一体的に形成された冷
却材出口ノズルを通って該本体から出る。周知のように
、炉心領域を通過する冷却材の流量配分は、原子炉の性
能上及び安全上、炉心の半径方向に可能な限り均一であ
ることが必要である。
原子炉容器本体の上方側部に一体的に形成された冷却材
入口ノズルから、該本体と炉心槽との間の冷却材環状下
降領域に流入し、この領域を下降して、炉心を支持する
下部炉心板の下に画成された下部反転プレナムに流れ込
む。冷却材は下部反転プレナムにおいて流れ方向を変え
、下部炉心板の冷却材流れ孔を上方に流れて炉心領域に
達し、該炉心領域中の燃料集合体と熱交換関係で流れた
後、原子炉容器本体の上方側部に一体的に形成された冷
却材出口ノズルを通って該本体から出る。周知のように
、炉心領域を通過する冷却材の流量配分は、原子炉の性
能上及び安全上、炉心の半径方向に可能な限り均一であ
ることが必要である。
そのため、従来は、下部炉心板にある冷却材流れ孔の孔
径を絞ることで流量配分を均一にするよう調整していた
。しかし、この孔径の絞り度が十分でないと、冷却材環
状−下降領域からの流れが下部反転プレナムにおいて反
転する際、下部炉心板下面の周辺部における急激な流れ
方向の変化のため、冷却材流に剥離が生じて局部的に圧
力が低下し、その結果、下部炉心板周辺部における流量
が低下し、流量配分が一様ではなくなる。これを避ける
ため、下部炉心板の全冷却材流れ孔の孔径を全体的に極
端に絞れば、原子炉冷却材循環系の圧損を徒に増し、冷
却材循環ポンプの負荷を不必要に増すことになる。
径を絞ることで流量配分を均一にするよう調整していた
。しかし、この孔径の絞り度が十分でないと、冷却材環
状−下降領域からの流れが下部反転プレナムにおいて反
転する際、下部炉心板下面の周辺部における急激な流れ
方向の変化のため、冷却材流に剥離が生じて局部的に圧
力が低下し、その結果、下部炉心板周辺部における流量
が低下し、流量配分が一様ではなくなる。これを避ける
ため、下部炉心板の全冷却材流れ孔の孔径を全体的に極
端に絞れば、原子炉冷却材循環系の圧損を徒に増し、冷
却材循環ポンプの負荷を不必要に増すことになる。
従って、本発明の目的は、冷却材循環系の圧損を不必要
に増すことなく、炉心領域におけるその半径方向の冷却
材流量配分を一様にできる原子炉を提供することである
。
に増すことなく、炉心領域におけるその半径方向の冷却
材流量配分を一様にできる原子炉を提供することである
。
この目的から本発明は、上方側部に冷却材入口ノズルが
一体的に形成された原子炉容器本体、該本体上に着脱自
在に取り付けられた上部蓋体、該本体内に垂下支持され
て、前記冷却材入口ノズルに連絡する冷却材環状下降領
域を該本体と協働して画成する炉心槽、該炉心槽に囲ま
れた炉心、該炉心槽の下部に水平方向に展延して架設さ
れ且つ炉心を支持する多数の冷却材流れ孔付きの下部炉
心板、該下部炉心板の下面側に画成され、前記冷却材環
状下降領域に連絡する下部反転プレナムを有する原子炉
において、該下部炉心板の下面外縁部に、前記下部反転
プレナムに向かって多数の棒状部材を前記冷却材流れ孔
を避けて突設したことを特徴とするものである。
一体的に形成された原子炉容器本体、該本体上に着脱自
在に取り付けられた上部蓋体、該本体内に垂下支持され
て、前記冷却材入口ノズルに連絡する冷却材環状下降領
域を該本体と協働して画成する炉心槽、該炉心槽に囲ま
れた炉心、該炉心槽の下部に水平方向に展延して架設さ
れ且つ炉心を支持する多数の冷却材流れ孔付きの下部炉
心板、該下部炉心板の下面側に画成され、前記冷却材環
状下降領域に連絡する下部反転プレナムを有する原子炉
において、該下部炉心板の下面外縁部に、前記下部反転
プレナムに向かって多数の棒状部材を前記冷却材流れ孔
を避けて突設したことを特徴とするものである。
本発明によれば、棒状部材がない場合に下部炉心板周辺
部に生じていた冷却材の強い剥離は、棒状部材が存在す
るため弱められ、剥離発生位置付近における圧力低下が
小さくなる。
部に生じていた冷却材の強い剥離は、棒状部材が存在す
るため弱められ、剥離発生位置付近における圧力低下が
小さくなる。
次に、本発明の好適な実施例を添付図面に従って詳細に
説明する。
説明する。
ＷＩＪ１図は本発明を実施しうる原子炉の一例の概略断
面図を示すものであり、該原子炉は、はぼ円筒形の容器
本体１ａと、該容器本体に図示しないボルトのような適
宜の手段で着脱自在に取り付けられる半球状の上部蓋体
１ｂとから構成される原子炉容器１を備えている。
面図を示すものであり、該原子炉は、はぼ円筒形の容器
本体１ａと、該容器本体に図示しないボルトのような適
宜の手段で着脱自在に取り付けられる半球状の上部蓋体
１ｂとから構成される原子炉容器１を備えている。
容器本体ｌａ内には炉心′！ｆＩ２が同心に垂下して立
設されており、該炉心槽２の外周面は容器本体１ａと協
働して両者間に冷却材の環状下降領域４を画成する。炉
心槽２の底部には多数、通常数百側の冷却材流れ孔１１
が穿設された下部炉心板１０が取着されており、下部炉
心板１０は容器本体１ａの半球状底部と協働して下部反
転プレナム５を形成する。
設されており、該炉心槽２の外周面は容器本体１ａと協
働して両者間に冷却材の環状下降領域４を画成する。炉
心槽２の底部には多数、通常数百側の冷却材流れ孔１１
が穿設された下部炉心板１０が取着されており、下部炉
心板１０は容器本体１ａの半球状底部と協働して下部反
転プレナム５を形成する。
該下部炉心板１０の上には、上部炉心板１２どの間に、
炉心領域８を構成する複数の核燃料集合体７（一部のみ
を第１図に示す）が並んで立設されている。
炉心領域８を構成する複数の核燃料集合体７（一部のみ
を第１図に示す）が並んで立設されている。
上部炉心板１２の上方には、図示しない上部炉心構造体
をはさんで出口転向プレナム１３が設けられている。容
器本体１ａの上方側部に設けられた冷却材入口ノズル３
及び出口ノズル９はそれぞれ環状下降領域４及び出口転
向プレナム１３に連絡している。
をはさんで出口転向プレナム１３が設けられている。容
器本体１ａの上方側部に設けられた冷却材入口ノズル３
及び出口ノズル９はそれぞれ環状下降領域４及び出口転
向プレナム１３に連絡している。
下部炉心板工０の下面１４には、特に炉心領域８におけ
る中性子束、温度、その他の物理量を測定するための各
種検出器を案内する周知の計装案内管６が垂下して立設
されている。
る中性子束、温度、その他の物理量を測定するための各
種検出器を案内する周知の計装案内管６が垂下して立設
されている。
従って、入口ノズル３がらの冷却材は、環状下降領域４
に流入してそこを下向きに流れ、下部反転プレナム５に
おいて方向を変え、下部炉心板１０にある冷却材流れ孔
１１を上方に貫流し、炉心領域８を通過した後、出口転
向プレナム１３を経由して出口ノズル９がら原子炉外に
出て、例えば蒸気発生器（図示しない）に供給される。
に流入してそこを下向きに流れ、下部反転プレナム５に
おいて方向を変え、下部炉心板１０にある冷却材流れ孔
１１を上方に貫流し、炉心領域８を通過した後、出口転
向プレナム１３を経由して出口ノズル９がら原子炉外に
出て、例えば蒸気発生器（図示しない）に供給される。
前述したように、炉心領域８を流れる冷却材の半径方向
流量配分を均一にする必要があるが、従来のものにあっ
ては、冷却材が環状下降領域４がら下部反転プレナム５
に流入する際、下部炉心板１ｏの周辺部における急激な
流れ方向の変化のため、第２図に矢印Ｂで示すように下
部炉心板１０の全周にわたって流れに強い剥離が生じ、
局部的な冷却材圧力の低下を招来していた。
流量配分を均一にする必要があるが、従来のものにあっ
ては、冷却材が環状下降領域４がら下部反転プレナム５
に流入する際、下部炉心板１ｏの周辺部における急激な
流れ方向の変化のため、第２図に矢印Ｂで示すように下
部炉心板１０の全周にわたって流れに強い剥離が生じ、
局部的な冷却材圧力の低下を招来していた。
本発明においては、第３図に部分的に示すように、下部
炉心板１０の下面１４にその外縁部に沿って垂下する局
部圧力低下防止用の棒状部材１５が設けられている。第
４図及び第５図から諒解される−ように、棒状部材１５
の基部からは、その細心に関し対称的に配設された４本
の脚部１６が半径方向に延びており、各脚部１６が隣接
する冷却材流れ孔１１の間でボルト１７のような適宜の
手段により下部炉心板１０の下面１４に取着されている
。従って、この棒状部材１５は冷却材流れ孔１１の開口
を遮蔽していない。
炉心板１０の下面１４にその外縁部に沿って垂下する局
部圧力低下防止用の棒状部材１５が設けられている。第
４図及び第５図から諒解される−ように、棒状部材１５
の基部からは、その細心に関し対称的に配設された４本
の脚部１６が半径方向に延びており、各脚部１６が隣接
する冷却材流れ孔１１の間でボルト１７のような適宜の
手段により下部炉心板１０の下面１４に取着されている
。従って、この棒状部材１５は冷却材流れ孔１１の開口
を遮蔽していない。
第１図に関連して説明したように、下部反転プレナム５
内においては、計装案内管６が横棒６ａに支持され下部
炉心板１０の下面１４から垂下している。
内においては、計装案内管６が横棒６ａに支持され下部
炉心板１０の下面１４から垂下している。
従って、下部炉心板下面１４の外周部若しくは外縁部に
は通常設けられていない該計装案内管６を下部炉心板下
面１４の外縁部に設計上許容される範囲で設けることが
できれば、その計装案内管６を前述した棒状部材１５と
して流用可能である。
は通常設けられていない該計装案内管６を下部炉心板下
面１４の外縁部に設計上許容される範囲で設けることが
できれば、その計装案内管６を前述した棒状部材１５と
して流用可能である。
上述した棒状部材１５を備える本発明の原子炉において
は、冷却材が環状下降領域８を流下して下部反転プレナ
ム５に流れ込むとき、下部炉心板下面１４の周辺部に生
じる剥離は、第３図に矢印Ｃで示すように棒状部材１５
によって可及的に弱められ、しかも、矢印りで示すよう
に中心方向から廻り込む流れの補充を受ける。従って、
下部炉心板下面１４の外周部における局部圧力低下が防
止される。
は、冷却材が環状下降領域８を流下して下部反転プレナ
ム５に流れ込むとき、下部炉心板下面１４の周辺部に生
じる剥離は、第３図に矢印Ｃで示すように棒状部材１５
によって可及的に弱められ、しかも、矢印りで示すよう
に中心方向から廻り込む流れの補充を受ける。従って、
下部炉心板下面１４の外周部における局部圧力低下が防
止される。
周知のように、下部炉心板１０の冷却材流れ孔１１を通
過する流量Ｑｉは、冷却材流れ孔の上流及び下流の圧力
差ΔＨｉ、冷却材流れ孔の横断面積Ａ１等により、次式
に従って決まる。
過する流量Ｑｉは、冷却材流れ孔の上流及び下流の圧力
差ΔＨｉ、冷却材流れ孔の横断面積Ａ１等により、次式
に従って決まる。
Ｑ １ＱｑＡ ｉ Ｘ ａ丁
（ｇ二重力加速度ＩＩｌ／ｓ２）
従って、下部炉心板下面１４の外周部の圧力低下を弱め
ることは、下面全域における圧力Ｈ１の分布を均一化す
ることになるので、炉心領域側の圧力Ｈ２が棒状部材設
置前と同じとし、冷却材流れ孔の横断面積Ａｉを一定と
すれば、下部炉心板を上方へ通過する冷却材流量Ｑｉの
炉心半径方向の配分は、より均一化することになる。こ
の関係を図式化したのが第６図であり、実線（１）は棒
状部材を設ける前の圧力分布を、点＃１（２）は棒状部
材を設けた後の圧力分布をそれぞれ示している。。
ることは、下面全域における圧力Ｈ１の分布を均一化す
ることになるので、炉心領域側の圧力Ｈ２が棒状部材設
置前と同じとし、冷却材流れ孔の横断面積Ａｉを一定と
すれば、下部炉心板を上方へ通過する冷却材流量Ｑｉの
炉心半径方向の配分は、より均一化することになる。こ
の関係を図式化したのが第６図であり、実線（１）は棒
状部材を設ける前の圧力分布を、点＃１（２）は棒状部
材を設けた後の圧力分布をそれぞれ示している。。
実験の測定結果によると、本発明に従って棒状部材１５
を設置することにより、炉心領域入口における平均流量
に対する外周部流量の比は、設置面に比較して約６〜１
１％、均一化の方向に改善されることが分かった。
を設置することにより、炉心領域入口における平均流量
に対する外周部流量の比は、設置面に比較して約６〜１
１％、均一化の方向に改善されることが分かった。
以上のように、本発明によれば、下部炉心板の下面外縁
部に、下部反転プレナムに向かって多数の棒状部材を冷
却材流れ孔を避けて突設したので、下部炉心板下面の周
辺部に発生していた冷却材の剥離を弱めて該周辺部にお
ける圧力低下を軽減し、冷却材流れ孔の孔径を不必要に
絞ることなく、炉心領域を通過する冷却材の半径方向流
量配分を均一化することができる。
部に、下部反転プレナムに向かって多数の棒状部材を冷
却材流れ孔を避けて突設したので、下部炉心板下面の周
辺部に発生していた冷却材の剥離を弱めて該周辺部にお
ける圧力低下を軽減し、冷却材流れ孔の孔径を不必要に
絞ることなく、炉心領域を通過する冷却材の半径方向流
量配分を均一化することができる。
また、冷却材流れ孔の孔径を不必要に絞ることがないの
で、冷却材循環系の圧損が低下し、冷却材循環ポンプの
揚程動力の軽減を計ることができる。
で、冷却材循環系の圧損が低下し、冷却材循環ポンプの
揚程動力の軽減を計ることができる。
棒状部材として計装案内管を使用すれば、余分な部材を
設置する必要がなく、冷却材の半径方向流量配分均一化
の対策を全く安価に施すことができる。
設置する必要がなく、冷却材の半径方向流量配分均一化
の対策を全く安価に施すことができる。
第１図は、本発明を実施しうる原子炉の一例を示す該略
断面図、第２図は、従来の原子炉における下部炉心板周
辺部の近傍を示す第１図Ａ部の拡大断面図、第３図は、
本発明の原子炉における下部炉心板周辺部の近傍を示す
部分拡大断面図、第４図及び＃Ｓ５図は、本発明の棒状
部材の取付は態様を示す側面断面図及び底面図、第６図
は、原子炉における冷却材圧力分布についての説明図で
ある。 １・・・原子炉容器、１ａ・・・容器本体、１ｂ・・・
上部蓋体、２・・・炉心槽、３・・・冷却材入口ノズル
、４・・・冷却材環状下降領域、５・・・下部反転プレ
ナム、８・・・炉心領域、１０・・・下部炉心板、１１
・・・冷却材流れ孔、１４・・・下面、１５・・・棒状
部材。 第４図 第５図 第６図 ΔＨａ＜Ｍｂ Ｈｌ＞Ｈ２
断面図、第２図は、従来の原子炉における下部炉心板周
辺部の近傍を示す第１図Ａ部の拡大断面図、第３図は、
本発明の原子炉における下部炉心板周辺部の近傍を示す
部分拡大断面図、第４図及び＃Ｓ５図は、本発明の棒状
部材の取付は態様を示す側面断面図及び底面図、第６図
は、原子炉における冷却材圧力分布についての説明図で
ある。 １・・・原子炉容器、１ａ・・・容器本体、１ｂ・・・
上部蓋体、２・・・炉心槽、３・・・冷却材入口ノズル
、４・・・冷却材環状下降領域、５・・・下部反転プレ
ナム、８・・・炉心領域、１０・・・下部炉心板、１１
・・・冷却材流れ孔、１４・・・下面、１５・・・棒状
部材。 第４図 第５図 第６図 ΔＨａ＜Ｍｂ Ｈｌ＞Ｈ２
Claims (1)
- 上方側部に冷却材入口ノズルが一体的に形成された原子
炉容器本体、該本体上に着脱自在に取り付けられた上部
蓋体、該本体内に垂下支持されて、前記冷却材入口ノズ
ルに連絡する冷却材環状下降領域を該本体と協働して画
成する炉心槽、該炉心槽に囲まれた炉心、該炉心槽の下
部に水平方向に展延して架設され且つ炉心を支持する多
数の冷却材流れ孔付きの下部炉心板、該下部炉心板の下
面側に画成され、前記冷却材環状下降領域に連絡する下
部反転プレナムを有する原子炉において、該下部炉心板
の下面外縁部に、前記下部反転プレナムに向かって多数
の棒状部材を前記冷却材流れ孔を避けて突設したことを
特徴とする原子炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60054286A JPS61213791A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 原子炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60054286A JPS61213791A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 原子炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61213791A true JPS61213791A (ja) | 1986-09-22 |
Family
ID=12966317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60054286A Pending JPS61213791A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 原子炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61213791A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112185597A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 中国核动力研究设计院 | 一种核电站反应堆的堆内流量分配装置及分配组件 |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP60054286A patent/JPS61213791A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112185597A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 中国核动力研究设计院 | 一种核电站反应堆的堆内流量分配装置及分配组件 |
| CN112185597B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-02-01 | 中国核动力研究设计院 | 一种核电站反应堆的堆内流量分配装置及分配组件 |
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