JPS63108293A - タンク型高速増殖炉 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はタンク型高速増殖炉に係り、特に炉心部をルー
フスラブに垂設される吊胴に保持したタンク型高速増殖
炉に関する。

（従来の技術） 一般に、タンク型高速増殖炉は一次および二次冷部材と
して液体金属ナトリウムを使用し、炉心部で加熱された
一次ナトリウムを原子炉容器内に設置した中間熱交換鼎
に導いて二次ナトリウムと熱交換させ、冷却された一次
ナトリ・クムを再び炉心部へ送り込むようにしている。

第６図は従来のタンク型高速増殖炉の概略構成を示すも
ので、原子炉容器１内に炉心部２が形成され、この炉心
部２は原子炉容器１上部開口を覆うルーフスラブ３に垂
設される吊胴４に保持されている。原子炉容器１内は冷
部材としての一次ナトリウム６で満たされ、上記吊１５
１４には炉心部２を通って昇流した一次ナトリウム６を
流通させる吊胴フローホール８が設けられている。炉心
部２は燃料集合体９、ブランケット燃料集合体１０およ
び反射体１１から構成されている。

原子炉容器１内は隔壁１３によって上部ブレナム１４と
下部ブレナム１５に仕切られている。ルーフスラブ３の
中央部には炉心上部機構１６が貫通して設置され、周辺
部には複数すの中間熱交換器１７および複数基の循環ポ
ンプ１８がそれぞれ独立して設置されている。

循環ポンプ１８はモータ１９により駆動されるインペラ
２０を備え、この循環ポンプ１８の吐出側は入口配＠２
１を介して高圧ブレナム２２に連結されている。

中間熱交換器１７はシュラウド２５の中心部に同軸的に
二次ナトリウム出口管２６が設けられ、その二次ナトリ
ウム出口管２６内にさらに二次ナトリウム入口管２７が
設けられている。上記シュラウド２５と二次ナトリウム
出口管２６の間に設けられた上部管板２７および下部管
板２８に多数本の伝熱管２９が支持されている。

上記シュラウド２５には一次ナトリウム６を吸い込むた
めの透孔３０が設けられ、二次ナトリウム出口管２６に
は二次ナトリウム３１を伝熱管２９の周囲へ出入りさせ
るための透孔３２．３３が設けられている。シュラウド
２５の下端部には一次ナトリウム６の出口ノズル３４が
設けられている。

上述のように構成したタンク型高速増殖炉において、下
部ブレナム１５内の一次ナトリウム６は循環ポンプ１８
により入口配管２１を通り、高圧ブレナム２２から炉心
部２へ送り込まれる。−次ナトリウム６は炉心部２を通
って昇流する際に炉心部２の熱により昇温する。

昇温した一次ナトリウム６は炉心部２から上部ブレナム
１４へ流入し、吊胴フローホール８を通って中間熱交換
器１７内に流入する。中間熱交換器１７内へはシュラウ
ド２５の透孔３０から流入し、伝熱管２９を通る際に二
次ナトリウム３１と熱交換し、先に炉心部２で得た熱を
二次ナトリウム３１に与える。熱交換後の温度が低下し
た一次ナトリウム３１は出口ノズル３４を通って下部ブ
レナム１５に流入し、再び循環ポンプ１８によって炉心
部２へ送り込まれる。

一方、二次ナトリウム３１は二次ナトリウム入口管２７
から流入し、入口側の透孔３３から二次ナトリウム出口
管２６とシュラウド２５の間に流れ込み、伝熱管２９の
周囲を流れて一次ナトリウム６と熱交換を行なって昇温
する。昇温した二次ナトリウム３１は出口側の透孔３２
から二次ナトリウム出口管２６内を流れ、二次系熱交換
！１！（図示せず）に導かれ、そこで放熱した後、二次
系ポンプ（図示せず）で加圧され、再び二次少トリウム
入口管２７を通って中間熱交換器１７内へ送り込まれる
。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように構成したタンク型高速増殖炉においては、
第７図に示すように、炉心部２を通って昇流した一次ナ
トリウム６は上部ブレナム１４に流入し、大部分の一次
ナトリウム６は吊１１４フローホール８を通って循環す
る。しかし、一部の一次ナトリウム６は吊胴４の内壁面
に沿って昇流し、−次ナトリウム６の自由液面に達して
液面揺動を引き起こす。特に吊胴４のうち吊胴フローホ
ール８が設けられていない部分で、この液面揺動が大き
い。

この液面揺動により一次ナトリウム６液面上方を覆うカ
バーガス３６が一次ナトリウム６に巻き込まれ、このカ
バーガス３６を混入した一次ナトリウム６が炉心部２を
通って循環すると、高圧ブレナム２２内にガス溜りが生
じる。このガス溜りは温度上昇により膨張するため炉心
部２の適正な流量配分ができず、原子炉の健全な運転が
困難になる。

また、−次ナトリウム６に混入したガスが炉心燃料集合
体９に設置されている燃料ビン部（図示せず）に溜まる
と、ガス近傍の被覆管が一次ナトリウム６によって冷却
されず、異常発熱し、最悪の場合には被覆管が破裂する
。

また、−次ナトリウムの自由液面の揺動が大きいと液面
波動によって炉心上部機構１６、吊胴４等の炉内構造物
に対して加震源となり、炉内構造物が振動し、構造疲労
のため炉内構造物に亀裂（疲労破壊）が入るなどして炉
内構造物の健全性を損う恐れがある。

本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その目
的は一次ナトリウムの自由液面の揺動を防止することに
より、カバーガスの巻き込みを防止すると共に、炉心上
部機構、吊胴等の震動による構造疲労を防止することが
できるタンク型高速増殖炉を提供することである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、原子炉容器内に炉心部が収容され、この炉心
部は原子炉容器の上部開口を覆うルーフスラブから垂設
される吊胴に保持され、上記炉心部を昇流した冷却材が
上記吊胴に設けられた吊胴フローホールを通って循環す
るように構成されたタンク型高速増殖炉において、上記
吊胴内周面に冷却材液面へ向って流れる冷却材の垂直流
速成分を減速させる障害部材を設けたものである。

（作用） 炉心部を通って昇流した冷却材は、上部ブレナムに流入
し、その一部が吊胴内周面に沿って昇流する。その冷却
材の流れは障害部材により垂直流速成分が減衰され、冷
却材液面に液面揺動が生じない。

（実施例） 本発明に係るタンク型高速増殖炉の実施例を第１図ない
し第５図を用いて説明する。タンク型高速増殖炉の概略
構成については第１図に示し、第６因と同じ部材には同
符号を付して説明を省略する。

本発明の第１実施例は第１図および第２図に示すように
なっており、吊胴４内周面の一次ナトリウム６液面下に
障害部材としての内周フランジ状のじゃま板４０を設け
たものである。じゃま板４０は一次ナトリウム６の自由
液面近傍において、吊１１ｉ４の内側に周方向に一様に
突出している。

このタンク型高速増殖炉においては、炉心部２から流出
した一次ナトリウム６は炉心上部機構１６下部で放射状
に向きを変え、吊胴４の内壁へ向かう。大部分の一次ナ
トリウム６は吊胴フローホール８から流出し、一部の一
次ナトリウム６が吊胴４の内周壁に沿って昇流する。こ
の−次ナトリウム６の上背流は吊胴４の内周面に設けら
れたじゃま板４０に当って、その垂直流速成分が減衰さ
れ、−次ナトリウム６は側方へ向きを変えて流れる。そ
のため、−次ナトリウム６の自由液面の液面１工動が防
止される。

第３図はタンク型高速ｗＩ殖炉の第２実論例を示すもの
で、じゃま板４１が上方が高く下方が低くなるように多
段に構成された複数枚の板から成るものである。このじ
ゃま板４１によれば、−次ナトリウム６の上昇流は徐々
に向きを変えて側方へ流れるようになり、やはり液面揺
動が防止される。

第４図はタンク型高速増殖炉の第３実施例を示すもので
あり、じゃま板４２が下向きに突出したものである。こ
のじゃま板４２によれば一次ナトリウム６の上昇流は斜
め下方へ向きを変えて流れ、液面揺動が防止される。

第５図はタンク型高速増殖炉の第４実施例を示すもので
、じゃま板４３が多数の孔を有するものである。このじ
ゃま板４３によれば、−次ナトリウム６の上昇流の一部
は多数の孔を通してじゃま板４３の上方へ逃げるが、大
部分は側方へ向きを変え、液面揺動が防止される。

その他、網目状のじゃま板等様々な態様を考えることが
でき、同様の効果がある。

〔発明の効果〕

本発明に係るタンク型高速増殖炉は吊胴内周面に冷却材
液面へ向って流れる冷却材の垂直流速成分を減速させる
障害部材を設けたので、冷却材の液面揺動を防止するこ
とができる。

したがって、カバーガスの巻き込みを防止するとともに
、炉心上部機構、吊胴等の震動による構造疲労を防止し
て原子炉の健全な運転を保持することができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタンク型高速増殖炉の第１実施例
を示す概略構成図、第２図は上記実施例の吊胴部分の拡
大図、第３図は本発明の第２実施例を示すもので第２図
に対応する図、第４図は第２図に対応する本発明の第３
実施例を示す図、第５図は第２図に対応する本発明の第
４実施例を示す図、第６図は従来のタンク型高速増殖炉
の概略構成図、第７図は上記従来例の吊胴部分の拡大図
である。 １・・・原子炉容器、２・・・炉心部、３・・・ルーフ
スラブ、４・・・吊胴、６・・・−次ナトリウム、８・
・・吊胴フローホール、９・・・燃料集合体、１０・・
・ブランケット燃料集合体、１１・・・反射体、１３・
・・隔壁、１４・・・上部プレナム、１５・・・下部ブ
レナム、１６・・・炉心上部機構、１７・・・中間熱交
換器、１８・・・再循環ポンプ、３６・・・カバーガス
、４０．４１，４２゜４３・・・じゃま板。 代理人弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　　　　三　　俣　　弘　　文第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉容器内に炉心部が収容され、この炉心部は原
   子炉容器の上部開口を覆うルーフスラブから垂設される
   吊胴に保持され、上記炉心部を昇流した冷却材が上記吊
   胴に設けられた吊胴フローホールを通って循環するよう
   に構成されたタンク型高速増殖炉において、上記吊胴内
   周面に冷却材液面へ向つて流れる冷却材の垂直流速成分
   を減速させる障害部材を設けたことを特徴とするタンク
   型高速増殖炉。 ２、上記障害部材は吊胴内周面の冷却材液面下に設けら
   れ、吊胴の内側に周方向に一様に突出する内周フランジ
   状のじゃま板から成る特許請求の範囲第１項記載のタン
   ク型高速増殖炉。 ３、上記じゃま板は上方が高く下方が低くなるように多
   段に構成した複数枚の板から成る特許請求の範囲第２項
   記載のタンク型高速増殖炉。 ４、上記じゃま板は下向きに突出している特許請求の範
   囲第２項記載のタンク型高速増殖炉。 ５、上記じゃま板は多数の孔を有する特許請求の範囲第
   ２項記載のタンク型高速増殖炉。