JPS61290394A - 格納容器内ガス冷却装置 - Google Patents

格納容器内ガス冷却装置

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JPS61290394A
JPS61290394A JP60132667A JP13266785A JPS61290394A JP S61290394 A JPS61290394 A JP S61290394A JP 60132667 A JP60132667 A JP 60132667A JP 13266785 A JP13266785 A JP 13266785A JP S61290394 A JPS61290394 A JP S61290394A
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gas
space
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宮川 武尚
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    • 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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  • Air Bags (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、沸騰水形原子力発電設備の原子炉格納容器内
空調設備に係り、特に原子炉通常運転時に原子炉格納容
器内ガスを冷却するのに好適な格納容器内ガス冷却装置
に関する。
〔発明の背景〕
原子炉格納容器内ガス冷却装置に関する従来技術の典型
的な一例を第3図に示す。図において。
1は格納容器、2は原子炉圧力容器、3は保温材。
4はガンマ線しやへい体、5はペデスタルである。
6は格納容器1内上部に設置したガス冷却機、8はその
冷却コイル、7はガス冷却機6からの冷却されたガスを
送り出すファンであり、グレーチング23に載っている
。10は更に上部に取付けたヘッダ、11は吹出口、1
2はその上に延びる送風ダクト、13は格納容器頂部の
密閉空間からのガス吸込口である。ペデスタル5には開
口15を設けである。この間口15と略同じ高さには、
冷却コイル25を含むガス冷却機24とファン18とが
置かれている。ファン18を出た冷たいガスは、送風ダ
クト19により、吹出口20と21などに送られるとと
もに、更に上方に向う送風ダクト26により、前記ヘッ
ダ10まで導かれる。
このような偵成の従来技術には次のような欠点があった
(1)機器発熱量のうちで、大きな割合を占める原子炉
圧力容器からの放熱を全て格納容器内ガス中 放出し、
混合するので、格納容器内ガス冷却機で処理すべき風量
が膨大となり、冷却装置が大形化する。
(2)大形化したガス冷却機を格納容器内に収納するた
めに、上下2段に分割設置する必要が生じた。その結果
冷却機で冷却したガスを温度の高いガスが集まる格納容
器内上部エリアに導くには、長大な立上げ送風ダクトを
使わなければならず、格納容器内のスペースのかなりの
部分を占有する。
これに関連する従来技術としては、特開昭51−358
88号、同53−76291号、同53−131395
号、同57−136191号等がある。これらの公知例
について欠点を示すと以下の通りである。
特開昭51−3581118号 (L)立上げ給気ダクトを必要とする。
(2)温度の高いガスをガンマ線じゃへい体内空間で上
から下に移送することは自然の法則に逆らうものであり
、原理的には可能であるが実際には無理がある。
特開昭53−76291号及び特開昭53−13139
5号(1)立上げ給気ダクトを必要とする。
(2)圧力容器からの放熱を抑制できない。
特開昭57−136191号 (1)温度の高いガスをカンマ線じゃへい体内空間で上
から下に移送することは、自然の法則に逆らうものであ
り、原理的には可能であるが実際には無理がある。
(2)冷却ガスは、温度が低いので下部に停滞するため
、冷却機を床上に設置した場合、立上げダクトなしには
、均一な冷却効果を期待できない。
一方、原子炉格納容器内に特有な問題として。
ステンレス(SUS)配管の腐食の問題がある。
従来は、結露が生じることにより腐食が発生するとされ
ていたが、最近の研究で、結露が生じなくとも比較的低
温と一定Φ湿分の条件にあれば、腐食が進むことが確認
された。圧力容器周辺の電気品が在る空間では、確かに
ガス温度をできるだけ下げることが望ましい。しかし、
例えば、ペデスタル5内の空間にあるSUSにとっては
、吹出口20から冷たいガスが吹きつけられ、開口15
がら戻って行く系統は、必ずしも良い環境ではない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、原子炉圧力容器からの放熱を格納容器
内で、電気品の在る一般エリアに放出させず格納容器内
ガス冷却機へ戻すとともに、格納容器内下部エリアガス
を上部エリアに導く送風ダクトなしに格納容器内ガスを
効果的に冷却し、しかもあまり低温のガスを不要部分に
供給しない格納容器内ガス冷却装置を提供することであ
る。
〔発明の概要〕
本発明においては、格納容器ガス冷却機を格納容器内の
上部エリアにv11i!シ、原子炉圧力容器保温材とガ
ンマしゃへい体との間の空間を下部エリアから上部エリ
アへのガス戻り風道として利用するようにして、原子炉
圧力容器からの放熱を直接にガス冷却機に導く。ガス冷
却機で冷却されたガスは、温度が低く比重が大きいので
、自重により下降するから、下部エリアへの送風ダクト
は不要となる。
結果として、従来技術の欠点は以下のように解消される
(1)原子炉圧力容器の放熱を吸収したガスを電気品の
在るエリアに放出しないで直接にガス冷却機へ戻すため
、ガス戻り温度を従来の57℃から約80℃程度まで上
げることができ、冷却機の処理風量を従来技術の半分程
度に低減可能である。
(2)ガス冷却機を格納容器内上部に設置し、冷却した
比重の大きいガスを自然落下させるので、上部エリアと
、下部エリア間の長大な送風ダクトは不要となる。
(3)下部ペデスタル付近には、自然落下中に電気品や
圧力容器からの熱によりある程度暖められた冷却ガスが
降りて来るので、SUS配管等の表面に低温下での腐食
を生ずることがない。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の2つの実施例について説明するが、既述
の第3図の従来例と同一部材については同一の番号を付
しである。
先ず、第1図の実施例においては、第3図の従来例と比
較すると、下部ペデスタル5付近に設置されていたガス
冷却機等が取り除かれている。また、ガス吹出口に代え
て、圧力容器下部近くにダクト16と17とが設けられ
た。更に、上部空間ではガス冷却機8等を設けた部分を
圧力容器側から隔てる密閉仕切り30が設置され、逆に
長大な立上りダクトは取り外されている。その結果、格
納容器頂部と、ガス冷却機のある格納容器上部と。
ガンマしゃへい体内空間とが接する付近では互いが密封
状態で隔てられ、吸込口及び吹出口でのみ連通すること
になる。
本実施例の原子炉格納容器1内上部に設置されたガス冷
却機6は、原子炉圧力容器2の保温材3とガンマ線じゃ
へい体4との間に流れるガスと格納容器頂部エリアから
の戻りガスとを吸込口13及び14から吸引し、冷却コ
イル8及び9に導き約35℃に冷却する。冷却したガス
は、ファン7でヘッダ10に送り、吹出口11及び送風
ダクト12から互いに隔てられた格納容器内上部エリア
とトップヘッド部にそれぞれ吹き出させる。
吹出口11から格納容器内上部エリアに供給したガスは
吸熱しながら落下し、開口15と17から、圧力容器2
下部空間内とガンマしゃへい体4内空間にそれぞれ導か
れる。開口15から圧力容器2下部空間に導かれたガス
は、更に開口16を通りガンマしゃへい体内空間に合流
する。
ガンマしゃへい体4内空間に入ったガスは、原子炉圧力
容器2の放熱を吸収しながら上昇し、ガス冷却機6の入
口部では約80℃となる。
冷却機入口ガス温度を従来の57℃から80℃まで上げ
ることができるので、冷却機処理風量は次に示すように
従来技術の約半分に低減可能である。
格納容器内発熱量を一定とすると、格納容器内ガス冷却
機処理風量とガス出口/入口温度との関係は次式で表現
される。
q ” Q 、γC(T11−T1. )=Q、γC(
T2.−T、□)    ・・・・・・(1)ここに、 q=格納容器内発熱量  (kca n / h )Q
、=従来技術のガス冷却機処理風量 (m’/h) Q、=本発明のガス冷却機処理風量 (rri″/h) γ=ガス比重量      (kg/rn’)C=ガス
比熱     (kca Q / kg ℃)To、=
従来技術の冷却機ガス入口温度(”C)T21=21℃
の冷却機ガス入口温度 (”C)T12=従来技術の冷
却機ガス入口温度(”C)To=本発明の冷却機ガス入
口温度 (’C)(1)式より、処理風量比は、次によ
うになる。
Qs/Q、= (T□、−T’、2) / (’r2.
−’r2.)ここで T、1=5’1℃、Ti、=35
℃、T2□=80℃、T、、=35℃とすれば、 Q、/Q、=(57−35)/(80−35) JFo
、5原子炉圧力容器からの放熱量は、内部流体温度と保
温材外側のガス温度差に比例するので、本発明の放熱量
は、次に示すように従来技術より約10%小さくできる
(qz/q1)= (T1−T、、)/ (T、−T、
、)ここに。
qz=従来技術における圧力容器放熱量(kca Q 
/ h ) q2=本発明における圧力容器放熱量 (kca息/h) T1=圧力容器内平均温度   (”C)T1、=従来
技術の圧力容器保温材外側温度(’C)T、2=本発明
の圧力容器保温材外側温度 (’C)T1=275℃、
T1、=57℃、T1□=80℃、とすると、 (q z / q 、 ) = (275−80) /
 (275−57)中0.9従って、上記の処理風量比
は更に改善されることになる。
本実施例によれば、次に示す効果がある。
(1)ガス冷却機のガス出口/入口温度を従来技術の3
5℃157℃から35℃/80℃にでき、処理風量を従
来技術の約半分程度に下げられる。
(2)原子炉圧力容器保温材外側のガス温度を従来より
高くできるので、放熱量が下がり、省エネルギーが計l
れる。
(3)従来技術で必要とした格納容器内ガスを下部エリ
アから上部エリアへ導くダクトが不要となり、ガス冷却
設備をコンパクト化できる。また・下部の冷却設備もな
くなるから、そのスペースを他に転用が可能である。
次に第2図の実施例について説明する。格納容器内ガス
冷却機6周りの構成及び設置場所は第1図に示す実施例
と同様である。
本実施例は、格納容器内上部エリアに設置されるガス冷
却機から冷却ガスが下降する場合、機器及び配管の配置
が一方に片寄って、均等な風の流れが阻害される可能性
があるときに、均等な風の流れを確保するようにしたも
のである。
下部エリアのガスは、エリア内に平均に配置した吸込み
ダクト22から均等に吸込まれ、ファン18により昇圧
されて送風ダクト19に送り込まれる。そして、吹出口
20及び21から、原子炉圧力容器2の下部空間とガン
マ線しやへい体4の内側空間にそれぞれ供給される。原
子炉圧力容器下部空間に供給されたガスは、開口16を
通り。
ガンマ線しやへい体内側空間に導かれる。その後のガス
の流れは、第1図の実施例1と同様である。
本実施例によれば、第1図の実施例の効果に加え、格納
容器内の機器及び配管の配置が一方に片寄っていても、
格納容器内を均等に冷却できる効果がある。
なお上記ふたつの実施例では、格納容器頂部からのガス
を吸込口13で回収するように示したが、従来例の如く
、ガンマしゃへい体内空間に一旦排出させ、吸込口14
で回収することもできる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、原子炉圧力容器の放熱を格納容器内に
放出せずに、ガス冷却機に回収するとともに、原子炉圧
力容器保温材とガンマ線じゃへい体との間の空間を格納
容器内ガス循環風道として利用できるので、格納容器内
ガス冷却機の処理風量が減少し、従来技術で必要として
いた原子炉圧力容器下部のガス冷却機やそこから上部空
間への長大な専用ガス送風ダクトがいらなくなる。
また、ペデスタル内空間等がSUSの腐食要因となるよ
うな低温まで至らないので、腐食防止の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による原子炉格納容器内ガス冷却装置の
一実施例を示す系統図、第2図は同じく他の実施例を示
す系統図、第3図は従来例を示す系統図である。 1・・・原子炉格納容器、2・・・原子炉圧力容器、3
・・・保温材、4・・・ガンマ線じゃへい体、5・・・
ペデスタル、6・・・ガス冷却機、7・・・ファン、8
,9・・・冷却コイル、10・・・ヘッダ、11・・・
吹出口、12・・・送風ダクト、13.14・・・吸込
口、15,16゜17・・・開口、18・・・ファン、
19・・・送風ダクト。 20.21・・・吹出口、22・・・吸込ダクト、23
・・・グレーチング、24・・・ガス冷却機、25・・
・冷却コイル、26・・・送風ダクト、30・・・密閉
仕切り。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、保温材で包んだ原子炉圧力容器をガンマしゃへい体
    で囲みペデスタル上に保持する原子炉格納容器内で原子
    炉圧力容器等が発する熱を吸収除去するためにガス冷却
    機とファンとを含む格納容器内ガス冷却装置において、
    ガンマしゃへい体上方で保温材とガンマしゃへい体間の
    空間をガス冷却機を設置した空間から密封状態で隔てる
    仕切りを設ける一方、圧力容器下端付近でガンマしゃへ
    い体内空間とペデスタル内空間と格納容器内空間とを連
    通させる開口及びペデスタル下部開口を形成し、格納容
    器上部で冷却したガスを自然落下させ、ペデスタル下部
    開口及び前記開口から回収し、ガンマしゃへい体内空間
    を上昇させ、ガス冷却機に戻すことを特徴とする格納容
    器内ガス冷却装置。 2、保温材で包んだ原子炉圧力容器をガンマしゃへい体
    で囲みペデスタル上に保持する原子炉格納容器内で原子
    炉圧力容器等が発する熱を吸収除去するためにガス冷却
    機とファンとを含む格納容器内ガス冷却装置において、
    ガンマしゃへい体上方で保温材とガンマしゃへい体間の
    空間をガス冷却機を設置した空間から密封状態で隔てる
    仕切りを設ける一方、ペデスタル外側の下部エリア内に
    吸込ダクトを平均に配置するとともにそこからのガスを
    昇圧するファンを設置し、圧力容器下端付近でガンマし
    ゃへい体内空間とペデスタル内空間とを連通させる開口
    を形成して、前記昇圧ファンからの回収ガスをペデスタ
    ル内空間及びガンマしゃへい体内空間下端に吹出させ、
    ガンマしゃへい体内空間を上昇させることにより、ガス
    冷却機に戻すことを特徴とする格納容器内ガス冷却装置
JP60132667A 1985-06-18 1985-06-18 格納容器内ガス冷却装置 Granted JPS61290394A (ja)

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JPH0535835B2 JPH0535835B2 (ja) 1993-05-27

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02126190A (ja) * 1988-11-02 1990-05-15 Hitachi Ltd 原子炉格納容器内雰囲気冷却装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02126190A (ja) * 1988-11-02 1990-05-15 Hitachi Ltd 原子炉格納容器内雰囲気冷却装置

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JPH0535835B2 (ja) 1993-05-27

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