JPS6173090A - 液体金属冷却型高速増殖炉 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は液体金属冷却温高速増殖炉の改良に関するもの
である。

（従来の技術） 液体金属を冷却材とする液体金属冷却温高速増殖炉の従
来例を第４．５．６図によシ説明すると、（１）が炉心
、（２）が炉内構造物で、同炉内構造物（２）と原子炉
容器中間胴（３）との間に環状プレナム（４）が設けら
れている。同環状プレナム（４）には、入口ノズル（３
ａ）→入口プレナム（５）→ｆ炉内構造物２）の下部に
設けた買通孔（６）を経て冷却材の一部が流入し、セパ
レータ（力と炉内構造物（２）との間隙（８）よ）出口
プレナム（９）→出ロノズル（３７！Ｉ）へ流出する。

上記のように環状プレナム（４）へ冷却材を流す目的は
、環状プレナム（４）内に冷却材を滞留させずに流した
方がスクラム時Ｃ原子炉の炉内反応を停止させたとき）
に、環状プレナム（４）内の温度が入口プレナム（５）
内及び出口プレナム（９）内の冷却材の温度変化に対し
て追随し易くなるためである。また間隙（８）を設ける
のは、炉内構造物（２）の径方向の熱変位を吸収するた
めである。

（発明が解決しようとする問題点） 前記液体金属冷却温高速増殖炉では、通常運転時（第２
図参照）、プレナム（４）内の冷却材の温度が入口プレ
ナム（５）内の冷却材の温度よシも高く、出口プレナム
（９）内の冷却材の温度よ）も低い状態にある。また同
冷却材の流量は多くて、出口プレナム（９）から入口プ
レナム（４）への逆流は発生しない。

即ち、冷却材が環状プレナム（４）から間隙（８）の全
域を経て出口プレナム（９）へ流出している。しかしス
クラム時（第６図参照）には、入口プレナム（５）及び
出口プレナム（９）内の冷却材の温度が急速に低下する
のに対して環状プレナム（４）内の冷却材の温度低下は
熱容量が大きいことから緩慢である。このため、環状プ
レナム（４）内の冷却材の温度が出口プレナム（９）内
の冷却材の温度よシも一時的に高い状態が発生する。ま
たスクラム時には、主冷却材ポンプが停止して、小形の
補助ポンプが動くので、環状プレナム（４）への流量が
定格時の流量の１０−程度に減少する。従ってスクラム
時には、環状プレナム（４）と出ロブ、レナム（９）と
の間の流路である間隙（８）では、環状プレナム（４）
から出口プレナム（９）へ抜ける動圧よりも、出口プレ
ナム（９）と環状プレナム（４）との密度差によるヘッ
ド圧（静圧）の方が上回る。このため、出口プレナム（
９）から環状プレナム（４）への逆流が生じる。但しこ
のとき、入口プレナム（５）からの冷却材の流入もある
ため、間隙（８）では、周方向に逆流部と順流部とが存
在し、結果としてセルレータ（７）には、周方向に不均
一な温度分布が生じて、セーぞレータ（７）の構造健全
性上好ましくないという問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本考案はｄｑ記の問題点に対処するもので、炉心の下方
に冷却材の入口プレナムを、炉心の上方に出口プレナム
を、炉心の周囲に環状プレナムを、それぞれ形成した液
体金属冷却を高速増殖炉において、前記環状プレナムの
上側流路に重力沈下型弁体を有する逆流防止弁を設けた
ことを特徴とする液体金属冷却温高速増殖炉に係り、そ
の目的とする処は、環状プレナム内の冷却材温度が出口
プレナム内の冷却材温度よシも高くなって、密度逆転層
が形成されるスクラム時に、密度差に基づく出口プレナ
ムから環状プレナムへの冷却材の逆流を防止でき、結果
としてセパレータに周方向の不均一な温度分布が生じな
くて、セパレータの構造健全性を保持できる改良された
液体金属冷却温高速増殖炉を供する点にある。

（実施例） 次に本考案の液体金属冷却温高速増殖炉を第１゜２．３
図に示す一実施例によシ説明すると、（１）が炉心、（
２）が炉内構造物、（３）が原子炉容器中間胴、（４）
が上記炉心（１）の周囲に形成された環状プレナム、（
５）が上記炉心（１）の下方に形成された入口（下部）
プレナム、（６）が上記炉内構造物（２）の下部に設け
られた貫通孔、（７）が上記原子炉容器中間胴（３）に
設けられたセパレータ、（８）が同セパレータ（力と上
記炉内構造物（２）との間に形成された間隙、（９）が
上記炉心（１）の上部に形成された出口（上部）プレナ
ム、（１０）が本発明で最も特徴とする逆流防止弁で、
同逆流防止弁（１０）は、出口プレナム（９）から環状
プレナム（４）への逆流を防ぐ断面三角形の重力沈下型
弁体（１０α）と同弁体（１０α）の高さ方向への移動
量を制限するストッパー（１０６）とによシ構成されて
いる。同逆流防止弁（１０）は、必ずしも間隙（８）の
全周にわたり設置する必要はなく、環状プレナム（４）
内の冷却材温度が出口プレナム（９）内の冷却材温度よ
りも高くなって、密度逆転層が形成されるスクラム時に
、密度差によるヘッド圧よシも環状プレナム（４）から
出口プレナム（９）へ抜ける動圧の方が太きくなるだけ
の流路が確保されるように設置すればよい。

（作用） 次に前記液体金属冷却温高速増殖炉の作用を説明する。

スクラム時、炉心（１）の主反応は停止するので、発生
熱量は小さくて、冷却材温度は低くなる。但し崩壊熱は
発生する。このスクラム時には、主冷却材ポンプが停止
して、小形の補助ポンプが作動する。このとき、出口プ
レナム（９）内の冷却材温度が環状プレナム（４）内の
冷却材温度よ）も低くなって、出口プレナム（９）内の
冷却材と環状プレナム（４）丙の冷却材との間に密度逆
転層が形成され、出口プレナム（９）と環状プレナム（
４）との間の間隙（８）の周方向には、環状プレナム（
４）から出口プレナム（９）へ抜ける動圧よシも、密度
差によるヘッド圧（静圧）の方が上回る領域が発生して
、出口プレナム（９）から環状プレナム（４）への逆流
が生じようとするが、このとき、逆流防止弁（１０）が
下向きの力を受けて、間隙（８）をふさぐため、逆流防
止弁（１０）の設置個所では逆流が防止される（第３図
参照）。

一方、逆流防止弁（１０）の設置されてない間隙（８）
の周方向領域では、上記逆流防止作用によシ、（動圧）
〉（ヘッド圧）になるため、環状プレナム（４）内から
出口プレナム（９）へ冷却材が流出する。結果として、
間＠（８）の全周にわた）逆流が防止され、セパレータ
（力に発生していた周方向の不均一な温度分布が防止さ
れる。

（発明の効果） 本発明は前記のように炉心の下方に冷却材の入口プレナ
ムを、炉心の上方に出口プレナムを、炉心の周囲に環状
プレナムを、それぞれ形成した液体金属冷却製高速増殖
炉において、前記環状プレナムの上側流路に重力沈下型
弁体を有する逆流防止弁を設けてお）、環状プレナム内
の冷却材温度が出口プレナム内の冷却材温度よシも高く
なって、密度逆転層が形成されるスクラム時に、密度差
に基づく出口プレナムから環状プレナムへの冷却材の逆
流を防止でき、結果としてセパレータに周方向の不均一
な温度分布が生じなくて、七ノ（レータの構造健全性を
保持できる効果がある。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液体金属冷却温高速増殖炉の一実
施例を示す縦断斜視図、第２図は逆流防止弁の側面図、
第３図はその作用説明図、第４図は従来の液体金属冷却
温高速増殖炉の縦断側面図、第５図は通常運転時の作用
説明図、第６図はスクラム時の作用説明図である。 （１）・・・炉心、（４）・・・環状プレナム、（５）
・・−人口プレナム、（８）・・・流路、（９）・・・
出口プレナム、（ｌの・・・逆流防止弁。 復代理人　弁理士開本重文 外３名 第１１￥］ 第３図 一　　　籐２１￥１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉心の下方に冷却材の入口プレナムを、炉心の上方に出
   口プレナムを、炉心の周囲に環状プレナムを、それぞれ
   形成した液体金属冷却温高速増殖炉において、前記環状
   プレナムの上側流路に重力沈下型弁体を有する逆流防止
   弁を設けたことを特徴とする液体金属冷却型高速増殖炉
   。