JPS6151593A - 高速増殖炉の遮蔽プラグ装置 - Google Patents

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］ 本発明は液体金属高速増殖炉に係り、特に遮蔽プラグの
４瓜分布を均一化して熱変形を緩和するようにした液体
金属高速増殖炉の遮蔽プラグ装置に関する。

［発明の技術的前傾とその問題点］ 一般に、液体金属冷却型の高速１ｔ！ｌ殖かは、炉容器
上端開口部を遮蔽ブラタで１ｍ１重遮蔽する構成となっ
ている。

第３図は、従来のこの種の高速増殖炉のＭＡ造を示すも
ので、冷却材としての液体ナトリウムは入口配管１１か
ら炉容器１４内に流入し、炉心１２において加熱されて
出口配管１３から排出される。この液体ナトリウムは、
通常、炉容器１４内で自由液面１５を有しており、−ま
たか容Ｖ！Ａ１４の上端開口部は遮蔽プラグ１Ｇで遮蔽
、シールされている。遮蔽プラグｔｅｃ　ｕ　：炉心制
御用制御Ｉ棒。駆ｆ）Ｊ　Ｉｓ　＠　ａ　ｉｆ’　Ｚ＞
　ｆＰ心上１！１１１１７が設置されている。また炉容
器１４内周面と遮蔽プラグ１６外廟面との間には、１０
４いし５゜Ｉ程度の因ｆｉ部１Ｂが形成されている。そ
して、液体ナトリウムの自由液面１５の上方空間にはカ
バーガス１９が充填されている。

このカバーガス１９は、ａＵのナトリウムの自由液面１
５からの熱を受けるばかりでなく、遮蔽プラグ１６の内
部が断熱構造となっていて、この部分からの放熱旬は低
く抑えられているため、かなりの高温状・態′に〜保持
される。

ところが、間隙部１８は熱源が下方にあるため、上部に
いくほど温度が低くなっており、特に、間隙部１８の段
上部では、常温近くまで冷却され、間隙部１８壁面、１
なわら゛炉容器１４内周面および遮蔽プラグ１６外周面
の平均温度は、カバーガス１９の温度と比較し〔かなり
低い湿度に保たれる。このため、自由液面１５近くのカ
バーガス１９と、間隙部１８のカバーガス１９との間に
は密度差が生じ、間隙部１８で冷却された密度の大きい
■いガスと、自由液面１５近くの密度の小さい軽いガス
との間には、自然対流が起きて熱交換が起こる。

この自然対流を第４図および第５図により説明する。こ
の自然対流を矢印２０で示す。自然対流２０の上昇する
任意の点をたとえばａとすると、カバーガス１９はａ点
より間隙部１８を上昇し、ｍ敵プラグ１６の上部側壁を
周方向に回転するような流れ方をし、ａ点の１８０°方
向の１点へと下降する。このような大きな自然対流２０
が１対発生り′る。この自然対流２０によって、″１１
蔽プラグ１６の周方向に大きな温度差を生じることとな
り、この大きな温度差は構造材に大ぎな熱応力、熱変形
を与えるという不具合が生ずる。またカバ−ガス１９自
体は、大きな自然対流２０のため間隙部１８で冷却され
るので、自然対流２０の下降する部分の自由液面１５近
傍の構造材の温度を低くし、液面下の部分との温度差に
よって構造強度上かなりの熱応力を与えるという不具合
が生じる。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、遮蔽プラグと炉容器との間隙部に発生、する自然対
流を幅分化することにより遮蔽プラグの温度分布を均一
化して遮蔽プラグの熱変形を緩和した高速増殖炉の遮蔽
プラグ構造を提供するにある。

［発明の概′ｊ５］ 本発明は、上記目的を達成するために、炉容器内に炉心
および液体ナトリウムを収容するとともに前記炉容器−
１端開口部をＩＩ塞する遮蔽プラグを設けた高速増殖炉
、において、前記ｊ容器内周面と前記遮蔽プラグ外周面
とで形成される間隙部を円周方向でかつ垂直に複数に区
画するように複数枚のフィンを配設したものである。そ
して複数枚のフィンは、遮蔽プラグにより支持され垂直
方向の位青を交Ｈに変えて配列することにより対流路を
複数形成するようにしたものである。　　　　・を発明
の実施例］ 、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例である高速増殖炉の・一部縦
［１７ｉｌＩｊ図４を示すものである。冷却材としての
液体すＩ−リウムは入口配管１から炉容器４内に流入し
、炉心２において加熱されて出口配管３から排出される
。この液体ナトリウムは、通當、炉容器４内で自由液面
５を有しており１５．また炉容器４の上端間［１部は遮
蔽プラグ６で遮蔽、シールされている。ｍ敲プラグ６に
は、炉心制御用ｕ制御棒の駆動部を右する炉心上部機構
７が設四されている。

また炉容器４内周面と遮蔽プラグ６外周面との間には、
１０ないし５０１１ＩＩｌ程度の間隙部８が形成されて
いる。そして、液体ナトリウムの自由液面５の上方空間
にはカバーガス９が充填されている。さらに、炉容器４
内周面、ａｍプラグ６外因面相互間の間隙部８を円周方
向垂直に複数に分ｖ１するように遮蔽プラグ６の外周面
より複数のフィン１０を配したものである。複数のフィ
ン１０は、垂直方向に高さを交互に変え対流路を形成す
るように設けている。。

１　次に、本実施例の作用を説明する。

遮蔽プラグ６下面と液体すＩ−リウムの自由液面５との
間に充填されたカバーガス９は自由液面５からの熱を受
けるとともに、遮蔽プラグ６内部が断熱構造となってい
てこの部分からの放熱但が低く抑えられているためかな
りのａ湿状態に保持される。一方、ＩＪＳｌ隙部８内部
８内−ガス９はＰｌ源から離れているため自由液面５近
傍のカバーガス９に比較するとかなり低い温度に保たれ
る。このため間隙部８内の密度の大きい重いカバーガス
９と自由液面５近・傍の密度の小さい軽いカバーガス９
との間で自然対流が発生ダる。しかしながらその自然対
流は、間隙部８内に設けられたフィン１０によって図中
の矢印ｄで示すごとく、小さな自然対流に細分化される
。また、その細分化された自然対流は交互に方向が異な
って発生ずるため、大きな自然対流の発生を防止するこ
とができる。

なお、不実施例の遮蔽プラグの熱応力緩和構造は、間隙
部の幅や形状に対応してフィンを配設し、これによって
多数の対流路を形成されるものであり、上記実ＩＭ例の
構造のみに限定されるものでないことは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、間隙部内を円周
方向に複数のフィンによって分割することにより大きな
周方向の自然対流の発生を防止することができ、また、
このように自然対流を小さく細分化”ケることによって
自然対流の上昇、下降する距離が小さくなるため熱抵抗
が小さくなり、したがって温度差も非常に小さくなる。

そのため遮蔽プラグの周方向の温度分布が均一化され遮
蔽プラグの周方向の温度外による熱応力および熱変形が
緩和される。さらに、自由液面近傍の熱応力奪軽減でき
るというすぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部縦断面図、第２図は第
１図の横断面図、第３図は従来のａ速増殖炉の縦断面図
、第４図は第３図の一部縦断面図、第５図は第３図の横
断面図である。 １・・・入口配管、　　　　２・・・炉心３・・・出口
配管、　　　　　４・・・炉容器５・・・自由液面、　
　、　　６・・・遮蔽プラグ７・・・炉心上部義構、　
　８・・・間隙部９・・・カバーガス、　　　　１０・
・・フィン（７３１７）代理人　弁理士　則　近　志　
佑（ほか１名） 第　　１　　図 第２図 第　　３　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉容器内に炉心および液体ナトリウムを収容する
   とともに前記炉容器上端開口部を閉塞する遮蔽プラグを
   設けた高速増殖炉において、前記炉容器内周面と前記遮
   蔽プラグ外周面とで形成される間隙部を円周方向でかつ
   垂直に複数に区画するように複数枚のフィンを配設した
   ことを特徴とする高速増殖炉の遮蔽プラグ装置。
2. （２）複数枚のフィンは、遮蔽プラグにより支持され垂
   直方向の位置を交互に変えて配列することにより対流路
   を複数形成するようにした特許請求の範囲第１項記載の
   高速増殖炉の遮蔽プラグ装置。