JPS61272689A - 高温ガス炉 - Google Patents

高温ガス炉

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Publication number
JPS61272689A
JPS61272689A JP61114468A JP11446886A JPS61272689A JP S61272689 A JPS61272689 A JP S61272689A JP 61114468 A JP61114468 A JP 61114468A JP 11446886 A JP11446886 A JP 11446886A JP S61272689 A JPS61272689 A JP S61272689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
temperature gas
gas furnace
carbon
connecting short
Prior art date
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Pending
Application number
JP61114468A
Other languages
English (en)
Inventor
デイーター、シユタウゼバツハ
ヘルムート、スワルス
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.)
Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Original Assignee
Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH filed Critical Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Publication of JPS61272689A publication Critical patent/JPS61272689A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • G21C13/02Details
    • G21C13/032Joints between tubes and vessel walls, e.g. taking into account thermal stresses
    • G21C13/036Joints between tubes and vessel walls, e.g. taking into account thermal stresses the tube passing through the vessel wall, i.e. continuing on both sides of the wall
    • 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Thermal Insulation (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、黒鉛および炭素れんがから成る組込物を備え
た金属製の炉心容器とこれに接続される高温ガス配管と
を有し、該高温ガス配管が外側の金属製圧力管と熱絶縁
体によってこの圧力管から分離された流れ案内管とを有
している高温ガス炉に関する。
〔従来の技術〕
かかる原子炉はヨー口・7バ特許第0039016号で
知られている。その発展形態はドイツ連邦共和国特許出
願公開第3345457号公報(特開昭60−1515
88号公報)に記載されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、かかる従来の高温ガス炉において、炉
心容器への高温ガス配管の接続構造を改善することにあ
る。
この接続部は、原子炉における950℃に達する温度で
加熱された冷却ガスに耐えねばならないので、特に難点
を生ずる。例えば接続個所に生ずる高温ガスの漏洩は、
その範囲にある金属部品(例えば炉心容器)を損傷する
おそれがある。更に漏洩ガス流は、高温ガス温度にある
流れ案内管とこの管を取り囲む金属製の圧力管との間の
必要な温度差の解消のために設けられた熱絶縁材を腐食
するおそれがある。停止状態から運転状態に移行する際
に構造部品が受ける大きな温度差によって、異なった熱
膨張に起因してそれらの相対位置が変化し、この場合炉
心容器と高温ガス配管との間に角度のずれも生じ、これ
は両方の部品が相互に固く接続されている場合、許容で
きない応力を生じてしまう。更に損傷した構造部品を、
立ち入りが困難な状態でも遠隔操作可能な工具を利用し
て交換できるようにしなければならない。
〔問題点の解決手段〕
本発明によればこの目的は、特許請求の範囲第1項の特
徴部分に記載した手段によって達成される。
熱膨張に起因する部品相互の位置変化を補償するための
波形ベローズ(蛇腹式)補償器は既に知られている。本
発明に基づく構造はこの特性を利用すると同時に、金属
部品を高温ガス温度に対して保護するものである。その
ように構成された接続構造は完全に気密であり、これは
高温ガス配管があとから接続短管に単に挿入するだけに
よって据えつけられるので、組立後に困難なしに検査で
きる。炉心容器に接続短管が着脱可能に取付けられてい
るので、接続短管は場合によっては高温ガス配管と一緒
に交換でき、これによって再組立後の両部品間のはめあ
い問題は解消される。
本発明の有利な実施態様においては、流れ案内管だけで
なく、炉心容器の高温ライニングと波形ベローズとの間
の温度差の解消に用いられるスリーブも、炭素繊維で補
強された炭素(商品名“CFC”で知られている)で作
られている。この材料はここで生ずる高温に対しても十
分な強度を有し、不活性ガス(例えばヘリウム)雰囲気
中だけで利用されるので、酸化即ち燃焼に対して保護さ
れる。
上述の公報に記載されているような高温ガス配管に対し
て同心的に配置された外側の低温ガス配管を有している
高温ガス炉において、特許請求の範囲第3項記載の実施
態様においては、波形ベローズを取り囲む接続短管に、
その波形ベローズの外側面に低温ガスの一部(1/10
00の量)を導く開口を備えることが提案されている。
これば特にベローズの周囲温度が異なるときにこれを補
償するために必要な冷却作用に寄与する。
特許請求の範囲第4項における本発明に基づく有利な実
施態様においては、炉心容器の黒鉛あるいは炭素れんが
組込物におりるスリーブの固定手段をボルト接続装置と
して、同様に炭素繊維で補強された炭素から成るボルト
を使用して作ることが提案される。
特許請求の範囲第5項における本発明に基づく有利な実
施態様においては、接続短管からの圧力管の後からの取
外しを、両方の部品が相互の接触面にヘリウム雰囲気中
で避けることのできない両者の摩擦溶着を防止する被覆
層を備えていることによって、保証することが提案され
る。
固定のために用いられる着脱可能なボルトが溶着あるい
は別の理由によって取外しできなくなった場合でも、炉
心容器から接続短管を確実に取外せるようにするために
、特許請求の範囲第6項において、切断工具を使用する
ためにボルト接続装置に接近できるようにすることが提
案される。その場合ボルトの切断された残部は炉心容器
内に残り、再組立の際に古いネジ孔に対しである角度だ
けずらして新しいネジ孔が明けられる。
場合によっては高温ガス配管および接続短管が一緒に交
換されるので、特許請求の範囲第7項記載の実施態様に
おいては、両方の部品を相互に固定するため好ましくは
ボルトが同様に切断工具で取外せるようにすることが提
案される。このことは流れ案内管の内部からの作業にお
いて特別な問題を生じない。
(実施例) 以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。
放射線遮蔽体として用いられるコンクリート構造物1の
内部に鋼製圧力容器2が配置され、この圧力容器2はそ
の上側端に取外し可能な蓋3が設けられている。圧力容
器2の内部に同様に金属製の炉心容器4が配置されてい
る。
この炉心容器4は環状突起5で圧力容器2の内側に形成
された同様に環状のフランジ6の上に載っている。炉心
容器4は、多数の球状燃料から成る炉心領域10を収容
する空間を包囲する炭素れんがないしは黒鉛から構成さ
れたセラミック組込物9を有している。この組込物9の
中に特にチャネル11が設けられており、炉心領域10
を制御するために制御棒は炉心容器4の蓋に配置された
周知の駆動装置12によってこのチャネル11の中を移
動できる。組込物9の中に別のチャネル13が設げられ
、ヒートシンク(図示せず)からやって来る冷却ガスは
このチャネル13を通って上側集合室14に導かれ、こ
こで上から下に向かって炉心領域10に送られる。下側
集合室15に集まる加熱された冷却ガスは、圧力容器2
の接続短管17に同心的に配置された高温ガス配管16
を介してヒートシンクに導かれる。
高温ガス配管16は外側が気密金属管22で構成されて
いる。高温ガスの流れは、それに同心的に配置され炭素
繊維で補強された炭素から成る内側管23の中を通され
る。高温ガス配管16は炉心容器4に固定された別の接
続短管24の中に挿入され、その後ここに円周方向に分
布された複数のボルト25で固定される。950°Cに
達する高温ガスの温度から圧力案内管22にとって許容
できる約300℃の温度までの温度低下は、熱絶縁体で
行われる。この熱絶縁体は、一部は繊維状のセラミック
材料26で、一部は機械的に特に負荷の大きい個所にお
いて多孔質の固形セラミックで構成されている。接続短
管24の中に波形ベローズ補償器28が配置され、この
短管に気密に接続されている。場合によっては固い中間
部材によって互いに接続された2つの部分から成る波形
ベロ−ズ補償器28は、その自由端がボルト29によっ
てスリーブ30に接続されている。このスリーブ30は
同様に炭素繊維で補強された炭素から成り、同じ材料か
ら成る別のボルト31によって炉心容器4の黒鉛あるい
は炭素れんがの組込物9に固定されている。高温ガス温
度にある組込物9から波形ベローズ補償器28にとって
許容できる温度への低下はスリーブ30を介して行われ
る。運転中に温度変化により生ずる炉心容器4と高温ガ
ス配管16との間の例えば垂直方向におけるずれは、気
密を維持した状態において波形ベローズ補償器28によ
って補償されるので、炉心容器4を傷つける高温ガス配
管16からの漏洩は起こらない。波形ベローズ補償器2
8はその外側面がヒートシンクから戻って来る低温ガス
の一部で冷却される。低温ガスは高温ガス配管16とこ
れを同心的に取り囲み接続短管17につながっている低
温ガス配管33との間の中間室32を流れる。このため
に接続短管24に孔34が設けられている。
接続短管24ば炉心容器4に対し円周方向に分布された
ボルト35によって着脱可能に固定されている。このこ
とは、高温ガス配管16が損傷した際この配管を交換し
なければならない場合に必要とされる。高温ガス配管1
6と接続短管24との間の必要な狭いはめあいのために
、両方の管を一緒に交換することが有利である。例えば
機械的な曲がりによって、あるいはネジの溶着によって
ボルト35を緩めることができなくなった場合、これら
のボルト35は、炉心容器4の壁と接続短管24のフラ
ンジとの間において図示してない切断工具によって切断
される。その場合再組立の際、炉心容器4に角度をずら
して別の新しいネジ孔が明けられる。高温ガス配管16
を取外しする際、絶縁プラグ36およびこれによって覆
われたボルト25は流れ案内管23の内側から切削除去
される。これは遠隔操作される工具で簡単に行うことが
できる。高温ヘリウム雰囲気中における圧力管22の接
続短管24への摩擦溶着は、これらの部品を例えばクロ
ムカーバイドで被覆することによって防止される。上述
の構造は、組立の際に、高温ガス配管16が接続短管2
4に挿入される前に、フランジ、波形ベローズ補償器2
8およびスリーブ30が完全に据えつけられ、気密につ
いて検査できるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づく原子炉の縦断面図、第2図は第
1図における部分■の拡大詳細図、第3図は第2図にお
ける部分■の拡大詳細図である。 2:圧力容器、4:炉心容器、16:高温ガス配管、2
2:圧力管、23:流れ案内管、24:接続短管、25
:ボルト、26.217熱絶縁体、28:波形ベローズ
補償器、30ニスリーブ、33:低温ガス配管、34:
孔、35:ボルト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)黒鉛および炭素れんがから成る組込物(9)を備え
    た金属製の炉心容器(4)とこれに接続される高温ガス
    配管(16)とを有し、該高温ガス配管(16)が外側
    の金属製圧力管(22)と熱絶縁体(26、27)によ
    ってこの圧力管(22)から分離された流れ案内管(2
    3)とを有している高温ガス炉において、炉心容器(4
    )が高温ガス配管接続部に対して同心的な着脱可能な接
    続短管(24)を備え、該接続短管(24)の内部に波
    形ベローズ補償器(28)の一端が気密に取付けられ、
    該波形ベローズ補償器(28)の他端が黒鉛あるいは炭
    素れんがから成る組込物(9)に着脱可能に取付けられ
    たスリーブ(30)に接続され、高温ガス配管(16)
    の圧力管(22)が接続短管(24)の中に気密に挿入
    されそこに着脱可能に取付けられることを特徴とする高
    温ガス炉。 2)流れ案内管(23)およびスリーブ(30)が炭素
    繊維で補強された炭素で構成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の高温ガス炉。 3)高温ガス配管(16)に対して同心的に配置された
    外側の低温ガス配管(33)を有している高温ガス炉に
    おいて、接続短管(24)がそれと波形ベローズ補償器
    (28)とによって境界づけられた空間への開口(34
    )を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の高温ガス炉。 4)スリーブ(30)が黒鉛あるいは炭素れんがから成
    る組込物(9)に炭素繊維で補強された炭素から成るボ
    ルト(31)で固定されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の高温ガス炉。 5)圧力管(22)の外側面およびそれと接触する接続
    短管(24)の範囲が冷却ガス雰囲気中で両者の摩擦溶
    着を防止する被覆層を備えていることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の高温ガス炉。 6)固定手段(35)を収容する接続短管(24)のフ
    ランジが炉心容器(4)の壁から両者の間に固定手段(
    35)を切断するための工具が挿入できる隙間が生ずる
    ように離されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の高温ガス炉。 7)接続短管(24)への圧力管(22)の固定手段(
    25)が切断工具で取外しできることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の高温ガス炉。
JP61114468A 1985-05-23 1986-05-19 高温ガス炉 Pending JPS61272689A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3518609.7 1985-05-23
DE19853518609 DE3518609A1 (de) 1985-05-23 1985-05-23 Anschluss einer heissgasleitung an den kernbehaelter eines gasgekuehlten hochtemperaturkernreaktors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61272689A true JPS61272689A (ja) 1986-12-02

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ID=6271482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61114468A Pending JPS61272689A (ja) 1985-05-23 1986-05-19 高温ガス炉

Country Status (3)

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US (1) US4808370A (ja)
JP (1) JPS61272689A (ja)
DE (1) DE3518609A1 (ja)

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