JPS6283001A - Liquid metal purification device - Google Patents

Liquid metal purification device

Info

Publication number
JPS6283001A
JPS6283001A JP22508485A JP22508485A JPS6283001A JP S6283001 A JPS6283001 A JP S6283001A JP 22508485 A JP22508485 A JP 22508485A JP 22508485 A JP22508485 A JP 22508485A JP S6283001 A JPS6283001 A JP S6283001A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid metal
heat exchanger
cold trap
purification
purification device
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
Application number
JP22508485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nitawaki
武志 仁田脇
Yoji Shibata
柴田 洋二
Noboru Nakao
昇 中尾
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP22508485A priority Critical patent/JPS6283001A/en
Publication of JPS6283001A publication Critical patent/JPS6283001A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make the device smaller and more compact by accommodating the magnetic pump, the magnetic flow meter, the heat exchanger, the cold trap and the pipings to connect the said equipments of the liquid metal purification device into a single vessel. CONSTITUTION:The pipings 5, the magnetic pump cooling line 6, the cold trap cooling line 7 and the cable 8 are accommodated in one vessel 22; the cold trap 4 is located in the upper part, the magnetic pump 1 is installed in the lower part, and the heat exchanger 25 is installed between the said two equipments. The high-temperature liquid metal sucked with the magnetic pump 1 through the liquid metal suction nozzle 28, after being precooled by the low- temperature liquid metal purified with the heat exchanger 25, flows into the cold trap 4. The liquid metal purified by the cold trap 4, after being heated up with the high-temperature liquid metal which is not yet purified with the heat exchanger 25, is flowed back to the nuclear reactor through the liquid metal nozzle 29.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、液体金属純化装置、特に電磁ポンプ。[Detailed description of the invention] [Field of application of the invention] The present invention relates to a liquid metal purification device, particularly an electromagnetic pump.

電磁流歓計、熱交換器、コールドトラップを有する液体
金属純化装置に関するものである。
This invention relates to a liquid metal purification device having an electromagnetic flow system, a heat exchanger, and a cold trap.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

液体金属を連続的に純化する装置として最も一般的に使
用されているコールドトラップは、液体金属の温度を下
げるとそれに含まれる不純物が析出することを利用して
いる。第4図にコールドトラップを用いた従来の一般的
な液体金属純化系統(以下純化系統と称す。)を示す。
A cold trap, which is the most commonly used device for continuously purifying liquid metal, utilizes the fact that impurities contained in liquid metal precipitate out when the temperature of the liquid metal is lowered. FIG. 4 shows a conventional general liquid metal purification system (hereinafter referred to as a purification system) using a cold trap.

この純化系統は電磁ポンプ1、電磁流量計2.熱交換器
3.コールドトラップ4.それらを結ぶ配管5.電磁ポ
ンプ冷却系6、コールドトラップ冷却系7.各種ケーブ
ル8からなる。
This purification system includes an electromagnetic pump 1, an electromagnetic flowmeter 2. Heat exchanger 3. Cold trap 4. Piping that connects them 5. Electromagnetic pump cooling system 6, cold trap cooling system 7. Consists of various cables 8.

このように構成された純化系統において、電磁ポンプ1
により主系統9から汲上げられた高温の液体金属は、熱
交換器3にて純化後の低温液体金属により予冷された後
、コールドトラップ4八と流入する。コールドトラップ
4内の液体金属はコ−ルドトラップ冷却系7により冷却
され、ワイヤメツシュ10によヴて析出不純物が除去さ
れた後、熱交換器3で純化前の高温液体金属により加熱
されて主系統11へと戻される。
In the purification system configured in this way, the electromagnetic pump 1
The high temperature liquid metal pumped up from the main system 9 is precooled by the purified low temperature liquid metal in the heat exchanger 3, and then flows into the cold trap 48. The liquid metal in the cold trap 4 is cooled by the cold trap cooling system 7, precipitated impurities are removed by the wire mesh 10, and then heated by the high temperature liquid metal before purification in the heat exchanger 3 and sent to the main system. Returned to 11.

コールドトラップの作動原理を第5図を用いて説明する
。第5図は横軸、縦軸にそれぞれ温度、溶解度がとって
あり、液体金属中に含まれる不純物の飽和溶解度曲線1
2を定性的に示すもので。
The operating principle of the cold trap will be explained using FIG. In Figure 5, temperature and solubility are plotted on the horizontal and vertical axes, respectively, and the saturation solubility curve 1 of impurities contained in liquid metals.
2 qualitatively.

この図に示すように、液体金属中に溶解し得る不純物の
量は、温度が高くなるほど多い、したがって、温度To
、溶解度Coで未飽和にある液体金属を温度T2まで冷
却すると、飽和溶解度がG。
As shown in this figure, the amount of impurities that can dissolve in the liquid metal increases as the temperature increases, therefore, the temperature To
, when an unsaturated liquid metal with solubility Co is cooled to temperature T2, the saturated solubility becomes G.

(=Cx)となる温度Tlにおいて液体金属中に溶解し
きれなくなった過剰な不純物が固体として析出しはじめ
る。そして温度Tzまで冷却された状態では、ΔC=G
o−C2に相当する量の不純物が析出することになる。
At the temperature Tl where (=Cx), excess impurities that can no longer be dissolved in the liquid metal begin to precipitate as a solid. Then, in the state cooled to temperature Tz, ΔC=G
An amount of impurities corresponding to o-C2 will be precipitated.

第6図は、第4図及び第5図を用いて説明した純化系統
の具体例を示すもので、第4図と同一部分には同一符号
が付してあり、13は原子炉容器を示し、符号14の付
しである一点鎖線で囲まれた部分が第4図の純化系統に
相当する。この例では、純化系統は原子炉容器13廻り
の主系統から分岐した補助系統として設けられ、電磁ポ
ンプ1、電磁流量計2、熱交換器3、コールドトラップ
4、コールドトラップ冷却系7等が別置きとされ、これ
らの間が配管5で結ばれている。
Figure 6 shows a specific example of the purification system explained using Figures 4 and 5. The same parts as in Figure 4 are given the same reference numerals, and 13 indicates the reactor vessel. , 14 and surrounded by the dashed line corresponds to the purified system in FIG. In this example, the purification system is provided as an auxiliary system branched from the main system around the reactor vessel 13, and the electromagnetic pump 1, electromagnetic flow meter 2, heat exchanger 3, cold trap 4, cold trap cooling system 7, etc. are separated. The pipes 5 are connected by a pipe 5.

ところで、このような分散型の純化系統は、液体金属を
原子炉の冷却材として使用する高速増殖炉のような大型
のプラントにおいて冷却材を純化するような場合には、
次のような問題がある。
By the way, such a distributed purification system is useful when purifying coolant in a large plant such as a fast breeder reactor that uses liquid metal as a coolant in a nuclear reactor.
There are the following problems.

(1)設備の増大 主系統から分岐させ、純化系設備、を設置する部屋まで
配管を引廻すため、配管及びその付属設備が膨大である
。また、純化系主要構成機器間の配管及び付属設備、さ
らに主要機器設置のための付属設備の物量も大量に必要
である。
(1) Increase in equipment Because piping is branched off from the main system and routed to the room where the purification equipment is installed, the amount of piping and associated equipment is enormous. Furthermore, a large amount of piping and auxiliary equipment between the main components of the purification system, as well as auxiliary equipment for installing the main equipment, is required.

(2)設置スペース、建物の増大 設置のために要するスペースが必要となり、これに伴っ
て建物が大きくなる。
(2) Increase in installation space and building More space is required for installation, and as a result, the building becomes larger.

(3)設計理想との矛盾 特に、タンク炉のように1次冷却材を原子炉容器内に閉
じ込めることを特徴とする原子炉においては、閉じ込め
た冷却材をわざわざ原子炉外に運び出すような分岐型の
純化系統は好ましくない。
(3) Conflict with design ideals In particular, in nuclear reactors such as tank reactors, which are characterized by confining the primary coolant within the reactor vessel, there is a need for branches that take the trouble of transporting the confined coolant outside the reactor. Type purification strains are not preferred.

そして、現在、各国で進行中のタンク型高速増殖炉の設
計研究においては、既に原子炉の小型化の検討が進めら
れており、原子炉の小型化のために、各炉内機器の小型
化に大きな期待がかかつている。この意味で、炉内機器
の一つである純化装置の小型化も重要な課題として注目
されている。
In the design research of tank-type fast breeder reactors currently underway in various countries, studies are already underway to downsize nuclear reactors. There are high expectations for this. In this sense, miniaturization of purification equipment, which is one of the in-furnace equipment, is also attracting attention as an important issue.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、同一スペースにて純化能力を向上させること
が可能な、または逆に純化能力を維持したヒでよりコン
パクトな液体金属純化装置を提供することを目的とする
ものである。
An object of the present invention is to provide a more compact liquid metal purification apparatus that can improve the purification capacity in the same space, or conversely maintain the purification capacity.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、液体金属を循環させる電磁ポンプ。 The present invention is an electromagnetic pump that circulates liquid metal.

前記液体金属の流m測定のための11!磁流景計、前記
液体金属を予冷するための熱交換器、および前記液体金
属中の不純物を除去するためのコールドトラップを有す
る液体金属純化装置において、前記電磁ポンプ、前記電
磁流量計、前記熱交換器、前記コールドトラップおよび
、これらを結ぶ配管空となっており、該中空な中央部に
、111f記熱交換器以外の少なくとも一つの構成機器
、前記配管及びケーブルが配置されていることを特徴と
するものである。
11 for measuring the liquid metal flow m! A liquid metal purification apparatus having a magnetic flowmeter, a heat exchanger for precooling the liquid metal, and a cold trap for removing impurities in the liquid metal, the electromagnetic pump, the electromagnetic flowmeter, the heat exchanger, and a cold trap for removing impurities in the liquid metal. The exchanger, the cold trap, and the piping connecting these are empty, and at least one component other than the 111f heat exchanger, the piping, and the cable are arranged in the hollow center. That is.

本発明は液体金属純化装置の小型化についての検討結果
に基づいてなされたもので、以下にその検討結果につい
て説明する。
The present invention was made based on the results of studies on miniaturization of liquid metal purification devices, and the results of the studies will be explained below.

すなわち、このような小型化に当って、第4図に示され
ている各機器とそれらを結ぶ配管、付属設備、ケーブル
類を一つの容器内に収納し一つの純化ユニットして液体
金属を入れた主容器内に設置する方式が考えられる。し
かし、このような場合には主容器側の寸法条件等により
純化ユニットの容器自体の形状及び寸法が制限されるこ
とが多く、容器内に設置する各機器のスペース上の制約
が厳しくなる。例えば、タンク型高速増殖炉の1次冷却
材純化装置としてユニット型の装置を用いる場合、その
配置は第7図に示すようになるものと考えられる。この
図で、13は原子炉容器。
In other words, when downsizing, the equipment shown in Figure 4, the piping that connects them, the attached equipment, and the cables are housed in one container to form a single purification unit that contains liquid metal. One possible method is to install it inside the main container. However, in such cases, the shape and dimensions of the purification unit container itself are often restricted due to dimensional conditions on the main container side, and space constraints for each device installed in the container become severe. For example, when a unit-type device is used as a primary coolant purification device for a tank-type fast breeder reactor, its arrangement is considered to be as shown in FIG. In this figure, 13 is the reactor vessel.

15は大回転プラグ、16は1次主循環ポンプ、17は
主中間熱変換器、18は液体金属純化装置(以下純化装
置と称する)を示している。すなわち、原子炉容器13
と大回転プラグ15との間に同心円上に配置された1次
主循環ポンプ16と主中間熱交換器17の合間をぬって
、純化¥i置18が挿入される。そのため、原子炉容器
13の径は大回転プラグ15の径と、1次主循環ポンプ
16、主中間熱交換器17および純化装置18の各炉内
機器の径の双方に依存することとなり、原子炉の小型化
のためには、大回転プラグ15の径とともに各炉内機器
の径も小さくすることが必要となってくる。この理由を
第8図を用いて説明する。
15 is a large rotary plug, 16 is a primary main circulation pump, 17 is a main intermediate heat converter, and 18 is a liquid metal purification device (hereinafter referred to as a purification device). That is, the reactor vessel 13
A purification unit 18 is inserted between the primary main circulation pump 16 and the main intermediate heat exchanger 17, which are arranged concentrically between the large-rotation plug 15 and the main intermediate heat exchanger 17. Therefore, the diameter of the reactor vessel 13 depends on both the diameter of the large rotating plug 15 and the diameter of each reactor equipment such as the primary main circulation pump 16, the main intermediate heat exchanger 17, and the purification device 18. In order to reduce the size of the reactor, it is necessary to reduce the diameter of the large rotating plug 15 as well as the diameter of each furnace equipment. The reason for this will be explained using FIG. 8.

第8図は横軸に大回転プラグ径、縦軸に原子炉容器径を
とり、代表的な炉内機器(例えば純化袋vt18とする
)の径をパラメータとして描いた特性図で、19は純化
装置などの炉内機器が大きい場合、20は純化装置など
の炉内機器が小さい場合を示している。この図から明ら
かなように、大回転プラグ径がある程度大きい領域Bで
は、原子炉容器径の決定因子は大回転“プラグ径であり
、大回転プラグの小型化が原子炉容器の小型化に直接的
に効いてくる。しかし、大回転プラグ径が十分小さくな
った領域Aでは、この効果は飽和してしまい、原子炉容
器径はむしろ大回転プラグのまわりに設置される各炉内
機器の径に左右−されることとなり、この領域で原子炉
を小型化するためには、各炉内機器の径を小さくするこ
とが必要な条件となってくる。従って、ユニット型の純
化装置を設計する際には、第4図に示すような、純化系
統として必要な各機器とそれらを結ぶ配管及びケーブル
類の形状や寸法、及び純化装置容器内でのそれらの配置
方法に、効果的な工夫が必要となる。
Figure 8 is a characteristic diagram in which the horizontal axis is the diameter of the large-rotation plug, the vertical axis is the reactor vessel diameter, and the diameter of typical reactor equipment (for example, purification bag VT18) is drawn as a parameter, and 19 is the purification device. 20 indicates a case where the in-furnace equipment such as a purification device is small. As is clear from this figure, in region B where the diameter of the large-rotary plug is large to some extent, the determining factor for the diameter of the reactor vessel is the diameter of the large-rotary plug, and the miniaturization of the large-rotation plug has a direct effect on the miniaturization of the reactor vessel. However, in region A where the diameter of the large-rotation plug becomes sufficiently small, this effect is saturated, and the diameter of the reactor vessel is rather influenced by the diameter of each in-reactor equipment installed around the large-rotation plug. Therefore, in order to miniaturize the reactor in this area, it is necessary to reduce the diameter of each in-reactor equipment.Therefore, when designing a unit type purification device, As shown in Figure 4, it is necessary to devise effective measures for the shapes and dimensions of the various equipment necessary for the purification system, the piping and cables that connect them, and the way they are arranged within the purification equipment container.

このため本発明は、内筒と外筒からなる二重シェルをも
ち、中央部が中空であるような熱交換器を用いて、中空
の中央部を配管やケーブルの通路、および熱交換器以外
の機器の配置スペースとして利用することにより径方向
の小型化を可能として所期の目的を達成したものである
For this reason, the present invention uses a heat exchanger that has a double shell consisting of an inner cylinder and an outer cylinder, and has a hollow central part, and uses the hollow central part as a passage for piping or cables, and other than the heat exchanger. This achieved the intended purpose by making it possible to reduce the size in the radial direction by using it as a space for arranging equipment.

〔発明の実施例〕 以下、実施例について説明する。[Embodiments of the invention] Examples will be described below.

第1図、第2図及び第3図は、一実施例のタンク型高速
増殖炉の1次冷却材の純化装置の説明図で、第1図はユ
ニット型の純化装置の構造の説明図、第2図は第1図の
熱交換器の構造の詳細を示す斜視図、第3図は第1図の
ユニット型の純水装置を用いたタンク型高速増殖炉の原
子炉の構造の説明図である。これらの図で第4.第6及
び第7図と同一部分には同一符号が付しである。そして
1, 2, and 3 are explanatory diagrams of a primary coolant purification device for a tank-type fast breeder reactor according to an embodiment, and FIG. 1 is an explanatory diagram of the structure of a unit-type purification device; Figure 2 is a perspective view showing details of the structure of the heat exchanger in Figure 1, and Figure 3 is an explanatory diagram of the reactor structure of a tank-type fast breeder reactor using the unit-type water deionizer shown in Figure 1. It is. In these figures, 4th. The same parts as in FIGS. 6 and 7 are given the same reference numerals. and.

化 これらの図で、21はユニット型の純水装置。transformation In these figures, 21 is a unit type water purifier.

22は純化装置2Iの容器、23は容器22内周に設け
られている断熱構造、24は電磁ポンプ1の外周に設け
られている放射線遮蔽構造、25は中央部が中空になっ
ている熱交換器、26は熱交換器25のシェル内筒、2
7は同じくシェル外筒、28は液体金属吸込ノズル、2
9は液体金属放出ノズル、30は炉心、31は炉心支持
構造物。
22 is a container of the purification device 2I, 23 is a heat insulating structure provided on the inner periphery of the container 22, 24 is a radiation shielding structure provided on the outer periphery of the electromagnetic pump 1, and 25 is a heat exchanger with a hollow center. 26 is a shell inner cylinder of the heat exchanger 25, 2
7 is also a shell outer cylinder, 28 is a liquid metal suction nozzle, 2
9 is a liquid metal discharge nozzle, 30 is a reactor core, and 31 is a core support structure.

示している。It shows.

第3図に示すように、原子炉容器13内にはその中心部
に炉心30が設けられており、炉心支持構造物31を介
して原子炉容器13に固定されている。この原子炉容器
13の内部の側壁近くには1次主循環ポンプ16と主中
間熱交換器】7とが配置されており、この1次主循環ポ
ンプ16は高圧プレナム32を介して炉心30の下部に
接続されている。また主中間熱交換器17は炉心30の
上部に形成されたホットプレナム33を介して炉心30
に接続しており、この主中間熱交換器17の下端は原子
炉容器13の下部に形成されたコールドプレナム34に
向かって開口している。冷却材の純化′jflv′t2
1はこれらの原子炉容器径の合間をぬってル−フスラ譬
35から吊り下げられ、ホットプレナム33内に浸漬し
ている。
As shown in FIG. 3, a reactor core 30 is provided in the center of the reactor vessel 13, and is fixed to the reactor vessel 13 via a core support structure 31. A primary main circulation pump 16 and a main intermediate heat exchanger 7 are arranged near the side wall inside the reactor vessel 13. Connected to the bottom. Further, the main intermediate heat exchanger 17 is connected to the core 30 through a hot plenum 33 formed in the upper part of the core 30.
The lower end of the main intermediate heat exchanger 17 opens toward a cold plenum 34 formed at the bottom of the reactor vessel 13. Refrigerant purification'jflv't2
1 is suspended from the roof slab 35 between the diameters of these reactor vessels and immersed in the hot plenum 33.

このように構成された原子炉において、炉心30で加熱
された1次冷却材はホットプレナム33に入り、その後
主中間熱交換器17に入る。
In a nuclear reactor configured in this manner, the primary coolant heated in the reactor core 30 enters the hot plenum 33 and then enters the main intermediate heat exchanger 17.

三の主中間熱交換器17の中で2次冷却材により冷却さ
れた1次側冷却材は、コールドプレナム34を経由して
1次主循環ポンプ16により再び高圧プレナム32から
炉心30へ送り込まれる。
The primary coolant cooled by the secondary coolant in the three main intermediate heat exchangers 17 is sent to the core 30 from the high pressure plenum 32 again by the primary main circulation pump 16 via the cold plenum 34. .

また、このように循環する1次冷却材の一部は、ホット
プレナム33から純化装置21に吸引され、不純物が除
去された後、再びホットプレナム33内に戻される。
Further, a part of the primary coolant circulating in this manner is sucked from the hot plenum 33 to the purification device 21, and after impurities are removed, it is returned to the hot plenum 33 again.

次に、このようにして原子炉容器13内に設置される純
化装置21の構造を第1図によって説明する。この純化
装置21は、電磁ポンプ1、電磁流量計2.熱交換器2
5、コールドトラップ4、それらを結ぶ配管5、電磁ポ
ンプ冷却系6、コールドトラップ冷却系7.各種ケーブ
ル8が1つの容器22内に収納されており、容器22内
の上部にコールドトラップ4.下部に電磁ポンプ1を設
置し、その中間に熱交換器25が設置しである。
Next, the structure of the purification device 21 installed in the reactor vessel 13 in this manner will be explained with reference to FIG. This purification device 21 includes an electromagnetic pump 1, an electromagnetic flowmeter 2. heat exchanger 2
5. Cold trap 4, piping 5 connecting them, electromagnetic pump cooling system 6, cold trap cooling system 7. Various cables 8 are housed in one container 22, and a cold trap 4. An electromagnetic pump 1 is installed at the bottom, and a heat exchanger 25 is installed in the middle.

そしてこのように構成されたユニット型の純化装置では
、電磁ポンプ1により液体金属吸込ノズル28を通して
吸込まれた高温の液体金属は、熱交換器25にて純化後
の低温液体金属により予冷された後コールドトラップ4
へと流入する。コールドトラップ4で純化された液体金
属は、熱交換器25で純化前の高温液体金属により加熱
された後、液体金属吐出ノズル29にて原子炉容器13
内へ戻される。
In the unit-type purification device configured in this manner, the high-temperature liquid metal sucked by the electromagnetic pump 1 through the liquid metal suction nozzle 28 is precooled by the purified low-temperature liquid metal in the heat exchanger 25, and then precooled by the purified low-temperature liquid metal. cold trap 4
flow into. The liquid metal purified in the cold trap 4 is heated by the high-temperature liquid metal before purification in the heat exchanger 25, and then transferred to the reactor vessel 13 by the liquid metal discharge nozzle 29.
taken back inside.

このユニット型の純化袋W121の熱交換器25は、伝
熱管をヘリカルコイル方式と駿−1さらに。
The heat exchanger 25 of this unit type purification bag W121 uses a helical coil type heat transfer tube and Shun-1.

シェルを内筒26とシェル外筒27からなる二重構造と
し、中央部を空洞とした熱交換器を採用している。この
ような熱交換器を用いることにより、新たに生じた中央
部の空間は、配管5や電磁ポンプ冷却系の配管6の引き
廻し、あるいはケーブル8等の通路として利用できる。
The shell has a double structure consisting of an inner cylinder 26 and an outer shell cylinder 27, and a heat exchanger with a hollow central part is used. By using such a heat exchanger, the newly created space in the center can be used for routing the piping 5 and the piping 6 of the electromagnetic pump cooling system, or as a passage for the cable 8 and the like.

なお、この実施例では、熱交換器の中央部の空洞内に電
磁流量計2を配置した例を示したが、この実施例では熱
交換器25の上部及び下部空間に設置されている電磁ポ
ンプ1やコールドトラップ4もその全体あるいは一部を
熱交換器25の中央部の空間内に配置することも可能で
ある。
In this embodiment, an example is shown in which the electromagnetic flowmeter 2 is arranged in the cavity in the center of the heat exchanger, but in this embodiment, the electromagnetic pump installed in the upper and lower spaces of the heat exchanger 25 is It is also possible to arrange all or part of the heat exchanger 1 and the cold trap 4 in the central space of the heat exchanger 25.

そして、純化装置が高温、高放射線の環境化下に置かれ
る場合には、熱損失の低減及び熱、放射線からの機器の
防護のために、第1図に示すように断熱構造23及び放
射線遮断構造24も必要であるため、このことがまた、
ユニット型純化装置を設計する際のスペース上の制約と
はなるが、以上のように中央部が中空で二重シェル構造
をもつ熱交換器を用いて、中央部の空洞を配管やケーブ
ル等の通路としてだけでなく、他の機器の配置にも利用
することにより、純化装置の半径方向の寸法の縮小化だ
けでなく、長手方向の寸法縮小化も可能となり、純化装
置のコンパクト化が期待できる。
When the purification equipment is placed in an environment with high temperatures and high radiation, in order to reduce heat loss and protect the equipment from heat and radiation, a heat insulating structure 23 and a radiation shield are installed as shown in Figure 1. Since structure 24 is also required, this also means that
Although this is a space constraint when designing a unit-type purification system, using a heat exchanger with a hollow center and a double shell structure as described above, the center cavity can be used for pipes, cables, etc. By using it not only as a passageway but also for arranging other equipment, it is possible to reduce not only the radial dimension of the purification device but also the longitudinal dimension, which can be expected to make the purification device more compact. .

さらに、熱交換器を二重シェル構造として、シェル側流
体の流路を狭くすることにより、シェル側流体の流速が
増し、偏流が起こりにくくなり、熱交換性能も向上する
Furthermore, by forming the heat exchanger with a double shell structure and narrowing the flow path of the shell-side fluid, the flow velocity of the shell-side fluid is increased, uneven flow is less likely to occur, and heat exchange performance is also improved.

したがって、この二重シェルの熱交換器をユニット型の
純化装置に用いることによって、同一スペースにて純化
能力を向上させるような純化装置、または逆に純化能力
を維持した上でよりコンパクトになるような純化装置を
設計することができる。
Therefore, by using this double-shell heat exchanger in a unit-type purification device, it is possible to create a purification device that increases the purification capacity in the same space, or conversely, to make it more compact while maintaining the purification capacity. A purification device can be designed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、同一スペースにて純化能力を向上させ
るような純化装置、または逆に純化能力を維持した上で
、よりコンパクトになるような液体金属純化装置を設計
することができ、産業」二の効果の大なるものである。
According to the present invention, it is possible to design a purification device that increases the purification capacity in the same space, or conversely, a liquid metal purification device that maintains the purification capacity and is made more compact, thereby making it possible to design a liquid metal purification device that increases the purification capacity in the same space. This has two major effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の液体金属純化装置の一実施例のタンク
型高速増殖炉の1次冷却材の純化装置の構造の説明図、
第2図は第1図の熱交換器の構造の詳細を示す斜視図、
第3図は第1図の純化装置を用いたタンク型高速増殖炉
の原子炉の構造の説明図、第4図は従来の液体金属純化
系統の系統図。 第5図はコールドトラップ作動原理図、第6図は第4図
の液体金属純化系統の具体例の説明図、第7図はユニッ
ト型液体金属純化装置をタンク型高速ktl殖炉に配置
する場合の配置説明図、第8図はユニット型液体金属純
水装置をタンク型高速増殖炉に用いる場合の大回転プラ
グ径と原子炉容器径の関係を示す特性線図である。 1・・・電磁ポンプ、2・・・電流流量計、4・・・コ
ールドトラップ、5・・・配管、6・・・電磁ポンプ冷
却系、7・・・コールドトラップ冷却系、8・・・各種
ケーブル、22・・・容器、23・・・断熱構造、24
・・・放遮線遮蔽構造、25・・・熱交換器、26・・
・(熱交換器)シェル内筒、27・・・(熱交換器)シ
ェル外筒、28・・・液体金属吸入ノズル、29・・・
液体金属放出ノズル。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the structure of a primary coolant purification device for a tank-type fast breeder reactor, which is an embodiment of the liquid metal purification device of the present invention;
Figure 2 is a perspective view showing details of the structure of the heat exchanger in Figure 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of the reactor structure of a tank-type fast breeder reactor using the purification device of FIG. 1, and FIG. 4 is a system diagram of a conventional liquid metal purification system. Figure 5 is a diagram of the cold trap operating principle, Figure 6 is an explanatory diagram of a specific example of the liquid metal purification system shown in Figure 4, and Figure 7 is a case in which a unit type liquid metal purification device is placed in a tank type high speed KTL breeder reactor. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the large rotation plug diameter and the reactor vessel diameter when the unit type liquid metal deionization device is used in a tank type fast breeder reactor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electromagnetic pump, 2... Current flow meter, 4... Cold trap, 5... Piping, 6... Electromagnetic pump cooling system, 7... Cold trap cooling system, 8... Various cables, 22... Container, 23... Heat insulation structure, 24
...radiation shielding structure, 25...heat exchanger, 26...
- (Heat exchanger) Shell inner cylinder, 27... (Heat exchanger) Shell outer cylinder, 28... Liquid metal suction nozzle, 29...
Liquid metal discharge nozzle.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、液体金属を循環させる電磁ポンプ、前記液体金属の
流量測定のための電磁流量計、前記液体金属を予冷する
ための熱交換器、および前記液体金属中の不純物を除去
するためのコールドトラップを有する液体金属純化装置
において、前記電磁ポンプ、前記電磁流量計、前記熱交
換器、前記コールドトラップおよび、これらを結ぶ配管
が一つの容器内に収納され、前記熱交換器が内筒と外筒
とからなる二重シェルを有し、中央部が中空となつてお
り、該中空な中央部に、前記熱交換器以外の少なくとも
一つの構成機器、前記配管及びケーブルが配置されてい
ることを特徴とする液体金属純化装置。 2、前記熱交換器以外の少なくとも一つの構成機器が、
電磁流量計である特許請求の範囲第1項記載の液体金属
純化装置。
[Claims] 1. An electromagnetic pump for circulating liquid metal, an electromagnetic flowmeter for measuring the flow rate of the liquid metal, a heat exchanger for pre-cooling the liquid metal, and removing impurities in the liquid metal. The electromagnetic pump, the electromagnetic flowmeter, the heat exchanger, the cold trap, and the piping connecting these are housed in one container, and the heat exchanger is It has a double shell consisting of an inner cylinder and an outer cylinder, and is hollow in the center, and at least one component other than the heat exchanger, the piping, and the cable are arranged in the hollow center. A liquid metal purification device characterized by: 2. At least one component other than the heat exchanger,
The liquid metal purification device according to claim 1, which is an electromagnetic flowmeter.
JP22508485A 1985-10-09 1985-10-09 Liquid metal purification device Pending JPS6283001A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22508485A JPS6283001A (en) 1985-10-09 1985-10-09 Liquid metal purification device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22508485A JPS6283001A (en) 1985-10-09 1985-10-09 Liquid metal purification device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6283001A true JPS6283001A (en) 1987-04-16

Family

ID=16823758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22508485A Pending JPS6283001A (en) 1985-10-09 1985-10-09 Liquid metal purification device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6283001A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2664773B2 (en) Liquid metal cooled reactor cooling system
CN213853173U (en) External circulation cooling crystallization device
JPH02223896A (en) Cooling device for used fuel pool
JPS6283001A (en) Liquid metal purification device
JPS63225196A (en) Nuclear power plant
JPS6054640B2 (en) Reactor
JPS6364130B2 (en)
JPS61794A (en) Cooling device for liquid-metal cooling type reactor
JPH05166639A (en) External cooler of gas-insulated transformer
JPH09115737A (en) Gas insulated transformer
JPH04268495A (en) Removing equipment for core decay heat
JPH033918B2 (en)
JPH0666991A (en) Intermediate heat exchanger for fast breeder
EP0012469A1 (en) Nuclear reactor system
JPH04309891A (en) Intermediate heat exchanger
JPS62194489A (en) High-temperature gas furnace
JPH033211A (en) Electrical equipment with cooler
JPS6244694A (en) Nuclear reactor
JPS6230996A (en) Cooling device for liquid-metal cooling type nuclear reactor
JPS6057290A (en) Tank type fast breeder reactor
JPH0452433B2 (en)
JPS6027895A (en) Fast breeder reactor
JPS62238494A (en) Cooling facility for fuel storage tank
JPS61217799A (en) Liquid metal purification system of fast breeder reactor
JPH01217192A (en) Intermediate heat exchanger