JPS63290995A - 沸騰水型原子炉 - Google Patents
沸騰水型原子炉Info
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- JPS63290995A JPS63290995A JP62125884A JP12588487A JPS63290995A JP S63290995 A JPS63290995 A JP S63290995A JP 62125884 A JP62125884 A JP 62125884A JP 12588487 A JP12588487 A JP 12588487A JP S63290995 A JPS63290995 A JP S63290995A
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- JP
- Japan
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- flow
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005206 flow analysis Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of 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。
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、圧力容器に再循環ポンプ（インターナルポン
プ）を内蔵した沸騰水型原子炉に係り、特に炉心流量計
測に好適な沸騰水型原子炉に関する。
プ）を内蔵した沸騰水型原子炉に係り、特に炉心流量計
測に好適な沸騰水型原子炉に関する。
従来、炉心流量計測に好適なインターナルポンプを内蔵
した沸騰水型原子炉については、特開昭６０−１８３５
９０号公報に示されるように、ダウンカマ部の流速が大
きい部分と小さい部分との差圧測定に基づいて、そのダ
ウンカマ部の冷却材速度を検出する速度検出器を設けて
いる。
した沸騰水型原子炉については、特開昭６０−１８３５
９０号公報に示されるように、ダウンカマ部の流速が大
きい部分と小さい部分との差圧測定に基づいて、そのダ
ウンカマ部の冷却材速度を検出する速度検出器を設けて
いる。
上記従来例では、炉心と略同高さのダウンカマ部の流速
が大きい部分と小さい部分との差圧測定に基づいて流速
を検出し、炉心流量に換算している。この測定方法では
、炉心高さのシュラウド上部がダウンカマ部に突き出て
いるため、また、炉心注水系の配管があるために、冷却
材の流れに乱れが大きくなり、測定精度に問題がある。
が大きい部分と小さい部分との差圧測定に基づいて流速
を検出し、炉心流量に換算している。この測定方法では
、炉心高さのシュラウド上部がダウンカマ部に突き出て
いるため、また、炉心注水系の配管があるために、冷却
材の流れに乱れが大きくなり、測定精度に問題がある。
本発明は、定格運転時やインターナルポンプの一部が停
止している時でも炉心流量を精度良く測定できる沸騰水
型原子炉を提供することを目的とする。
止している時でも炉心流量を精度良く測定できる沸騰水
型原子炉を提供することを目的とする。
上記問題点は、ダウンカマ部において、定格運転時でも
、インターナルポンプ部分運転時でも、ダウンカマ部の
流速分布が一様な高さで流速を測定して流量に換算すれ
ば解決できる。
、インターナルポンプ部分運転時でも、ダウンカマ部の
流速分布が一様な高さで流速を測定して流量に換算すれ
ば解決できる。
沸騰水型原子炉の定格運転時でも、またインターナルポ
ンプの部分運転時でも、ダウンカマ部の流速分布が小さ
い高さで流速を測定するため、その高さの平均流速に対
する誤差が小さくなり、炉心流量計測の精度が良くなる
。
ンプの部分運転時でも、ダウンカマ部の流速分布が小さ
い高さで流速を測定するため、その高さの平均流速に対
する誤差が小さくなり、炉心流量計測の精度が良くなる
。
以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図では、シュラウド３と圧力容器６に囲まれたダウ
ンカマ部２において、炉心５の中央部高さと下端の間の
高さに流速検出器１を設けてダウンカマ部２を下降して
炉心５に流入する冷却材の流速Ｖを測定している。流速
検出器１はダウンカマ２の円周方向に複数個（ｎ個）設
置し、演算器８において複数の流速測定値の平均■を計
算する。
ンカマ部２において、炉心５の中央部高さと下端の間の
高さに流速検出器１を設けてダウンカマ部２を下降して
炉心５に流入する冷却材の流速Ｖを測定している。流速
検出器１はダウンカマ２の円周方向に複数個（ｎ個）設
置し、演算器８において複数の流速測定値の平均■を計
算する。
さらに、掛は算器９では、流速の平均値とダウンカマ２
の流速測定位置の断面積Ａを掛は合わせてダウンカマ２
を下降する冷却材の流量、すなわち炉心流量Ｑを計測し
、流量指示計１０に出力する。
の流速測定位置の断面積Ａを掛は合わせてダウンカマ２
を下降する冷却材の流量、すなわち炉心流量Ｑを計測し
、流量指示計１０に出力する。
第２図は、流速検出器１のダウンカマ２における円周方
向の設置位置を示す。ダウンカマ２において流速検出器
１を円周方向に複数個設置することによって、平均流量
■の測定精度を良くできる。
向の設置位置を示す。ダウンカマ２において流速検出器
１を円周方向に複数個設置することによって、平均流量
■の測定精度を良くできる。
さらに、インターナルポンプ４の設置及び離脱時にはダ
ウンカマ２を通過させるので、流速検出器１は第２図に
示すように、インターナルポンプ４の上部空間を外した
位置に設置するのが好ましい。
ウンカマ２を通過させるので、流速検出器１は第２図に
示すように、インターナルポンプ４の上部空間を外した
位置に設置するのが好ましい。
流速検出器１の出力は第１図と同様の方法で処理して炉
心流量を得ることができる。
心流量を得ることができる。
第３図、第４図および第５図には、第１図に示すように
流速検出器１を炉心５の中央部高さと下端の間に設置し
た根拠を示す。第３図と第４図はダウンカマ２の円周方
向と高さ方向の２次元流路において、ダウンカマ２を下
降する冷却材の流れを解析した結果として流速バク１〜
ルを示す。２次元流路の上端は、第１図における炉心５
の上端の高さにした。この位置では、シュラウド上部の
突出部１４や炉心注水系の配管のために流れの乱れが大
きい。そこで、２次元流路の入り口では、この乱れを模
擬するためにサイン状の８Ｍ的な流速分布を与えた。ま
た、２次元流路の下端はインターナルポンプの高さとし
て、ポンプ２台を含む流路幅にした。第３図は、２台の
インターナルポンプが正常に運転されている場合であり
、ポンプ出口に定格吐き出し流量を与えた。第３図の流
速分布から、インターナルポンプ４の付近では吐き出し
流の影響で流速が円周方向に不均一になっていることが
わかる。それより上方では、円周方向の流速は均一であ
る。一方、第４図はインターナルポンプ４の部分運転状
態を模擬した計算結果であり、２台のポンプのうち左側
のポンプが止まっている時の流速分布を示す。計算では
、停止している左側のポンプ流路において、炉心からの
冷却材の逆流も模擬している。第４図からインターナル
ポンプの部分運転時には、停止しているポンプ流路から
の逆流の影響で、ポンプ付近の流れの乱れが上流の炉心
下端近くまで及んでいることがわかる。第３図、第４図
ともに、炉心下端より上流で且つ２台のポンプの中間の
位置では流速は平均流ｒへ） 速に近くなっており、この点で流速を計測することによ
り、炉心流量を精度良く計測できる。
流速検出器１を炉心５の中央部高さと下端の間に設置し
た根拠を示す。第３図と第４図はダウンカマ２の円周方
向と高さ方向の２次元流路において、ダウンカマ２を下
降する冷却材の流れを解析した結果として流速バク１〜
ルを示す。２次元流路の上端は、第１図における炉心５
の上端の高さにした。この位置では、シュラウド上部の
突出部１４や炉心注水系の配管のために流れの乱れが大
きい。そこで、２次元流路の入り口では、この乱れを模
擬するためにサイン状の８Ｍ的な流速分布を与えた。ま
た、２次元流路の下端はインターナルポンプの高さとし
て、ポンプ２台を含む流路幅にした。第３図は、２台の
インターナルポンプが正常に運転されている場合であり
、ポンプ出口に定格吐き出し流量を与えた。第３図の流
速分布から、インターナルポンプ４の付近では吐き出し
流の影響で流速が円周方向に不均一になっていることが
わかる。それより上方では、円周方向の流速は均一であ
る。一方、第４図はインターナルポンプ４の部分運転状
態を模擬した計算結果であり、２台のポンプのうち左側
のポンプが止まっている時の流速分布を示す。計算では
、停止している左側のポンプ流路において、炉心からの
冷却材の逆流も模擬している。第４図からインターナル
ポンプの部分運転時には、停止しているポンプ流路から
の逆流の影響で、ポンプ付近の流れの乱れが上流の炉心
下端近くまで及んでいることがわかる。第３図、第４図
ともに、炉心下端より上流で且つ２台のポンプの中間の
位置では流速は平均流ｒへ） 速に近くなっており、この点で流速を計測することによ
り、炉心流量を精度良く計測できる。
また、第５図にはシュラウド上部の突起１４の影響を調
べるために、ダウンカマ２における半径方向の流速分布
を示す。シュラウド上部の突起１４があるために、炉心
上端部付近では流れが偏流している。しかし、下流に向
かうにしたがって、流れは発達した分布になり、流速分
布の形が変化しなくなる。この流れが発達した領域は、
炉心中央部高さより下流側である。したがって、後に示
す第６図の実施例の様に、半径方向に複数個の流速検出
器を設けておけば、この流速分布の補正ができる。
べるために、ダウンカマ２における半径方向の流速分布
を示す。シュラウド上部の突起１４があるために、炉心
上端部付近では流れが偏流している。しかし、下流に向
かうにしたがって、流れは発達した分布になり、流速分
布の形が変化しなくなる。この流れが発達した領域は、
炉心中央部高さより下流側である。したがって、後に示
す第６図の実施例の様に、半径方向に複数個の流速検出
器を設けておけば、この流速分布の補正ができる。
第３図、第４図及び第５図より、インターナルポンプの
通常運転時はもちろん、部分運転時でも、流速検出器１
をダウンカマ２の炉心中央部高さと下端の間の高さに設
置すれば、炉心流量を精度良く測定出来る。
通常運転時はもちろん、部分運転時でも、流速検出器１
をダウンカマ２の炉心中央部高さと下端の間の高さに設
置すれば、炉心流量を精度良く測定出来る。
一方、従来技術のように、ダウンカマ２の流速の大きい
部分と小さい部分との差圧測定では、流速の小さい部分
、即ち流れが淀んでいる場所を特定することが難しい。
部分と小さい部分との差圧測定では、流速の小さい部分
、即ち流れが淀んでいる場所を特定することが難しい。
また、前述のように、炉心向等の高さでの測定は、流れ
の乱れのために差圧の変動が大きくなる。その結果、炉
心流量の測定誤差が大きくなる。
の乱れのために差圧の変動が大きくなる。その結果、炉
心流量の測定誤差が大きくなる。
第６図は本発明の他の実施例を示す原子炉の横断面図で
ある。この実施例ではダウンカマ２における半径方向の
流速計算位置に特徴がある。流速検出器１を、ダウンカ
マ２の円周方向測定位置の一個所において、圧力容器６
の半径方向に複数個設けである。第６図では半径方向に
３個の流速検出器１を設けた場合である。演算器１１で
は、この半径方向の複数個の流速の平均値Ｖｍを計算し
た後に、半径方向の一つの代表的な流速の測定値Ｖとの
比Ｃ（＝Ｖｍ／Ｖ）を計算する。掛は算器１２では、シ
ュラウド３の円周方向の各流速検出器１の出力に流速比
Ｃを掛けて、各測定位置の断面平均流速Ｖｍを計算する
。その後は、第１図の実施例と同様の方法を用いて、演
算器８でシュラウドの断面全体の平均流速Ｖを計算し、
掛は算器９で断面積Ａとの積を計算し、最終的に求まっ
た炉心流量を流量指示計に出力する。なお、ダウンカマ
の半径方向に複数個の流速検出器を設置する場合は、二
個所以上あっても良い。本実施例によれば、流速を半径
方向の複数個の測定値の平均値であられすために、炉心
流量の測定精度が良くなる。
ある。この実施例ではダウンカマ２における半径方向の
流速計算位置に特徴がある。流速検出器１を、ダウンカ
マ２の円周方向測定位置の一個所において、圧力容器６
の半径方向に複数個設けである。第６図では半径方向に
３個の流速検出器１を設けた場合である。演算器１１で
は、この半径方向の複数個の流速の平均値Ｖｍを計算し
た後に、半径方向の一つの代表的な流速の測定値Ｖとの
比Ｃ（＝Ｖｍ／Ｖ）を計算する。掛は算器１２では、シ
ュラウド３の円周方向の各流速検出器１の出力に流速比
Ｃを掛けて、各測定位置の断面平均流速Ｖｍを計算する
。その後は、第１図の実施例と同様の方法を用いて、演
算器８でシュラウドの断面全体の平均流速Ｖを計算し、
掛は算器９で断面積Ａとの積を計算し、最終的に求まっ
た炉心流量を流量指示計に出力する。なお、ダウンカマ
の半径方向に複数個の流速検出器を設置する場合は、二
個所以上あっても良い。本実施例によれば、流速を半径
方向の複数個の測定値の平均値であられすために、炉心
流量の測定精度が良くなる。
第７図は本発明の他の実施例を示す圧力容器の縦断面図
である。本実施例では、流速検出器としてピトー管を用
いている。第７図では、第１図の実施例と同様に、ピト
ー管１５を炉心５の中央部高さと下端の間の高さに軸線
を上方に向けて設置する。ピトー管１５の先端の全圧孔
で全圧ｐｔが、側面の静圧孔で静圧Ｐｓが得られ、これ
らの差圧と流体密度ρを用いて流速Ｖは次式で与えられ
る。
である。本実施例では、流速検出器としてピトー管を用
いている。第７図では、第１図の実施例と同様に、ピト
ー管１５を炉心５の中央部高さと下端の間の高さに軸線
を上方に向けて設置する。ピトー管１５の先端の全圧孔
で全圧ｐｔが、側面の静圧孔で静圧Ｐｓが得られ、これ
らの差圧と流体密度ρを用いて流速Ｖは次式で与えられ
る。
ｖ＝ｃｆ「石票コ運丁ワ７（１）
係数Ｃはピ１−−管係数と呼ばれ、一般には１に近い値
であり、定数として演算器１６に入力する。
であり、定数として演算器１６に入力する。
この関係を用いて、第７図では、演算器１６によって式
（１）の流速を計算する。その後の処理は第１図の実施
例と同様である。
（１）の流速を計算する。その後の処理は第１図の実施
例と同様である。
尚、式（１）において、冷却材の密度ρは冷却材の温度
Ｔから定まり、温度検出器２ｏで測定した冷却材温度Ｔ
を用いて密度演算器２１で計算した後、演算器１６に入
力する。
Ｔから定まり、温度検出器２ｏで測定した冷却材温度Ｔ
を用いて密度演算器２１で計算した後、演算器１６に入
力する。
第８図は、本発明のもう一つの実施例を示す圧力容器の
縦断面図である。この実施例では、流速の測定方法とし
て、冷却材温度のゆらぎを利用している。第８図では、
第１図の実施例と同様に、ダウンカマ２において炉心５
の中央部高さと下端の間の高さに温度検出器１７を２個
、流れ方向に距離を隔てて設置する。シュラウド３を下
降する冷却材の温度には微小なゆらぎ成分が含まれてお
り、この揺らぎが２個の温度検出器１７を通過する時間
から流速を測定する。即ち、ｙだけ距離を隔てた温度検
出器１７の信号の揺らぎ成分ΔＴの相関をとると、二つ
の信号の時間遅れｔが求まる。
縦断面図である。この実施例では、流速の測定方法とし
て、冷却材温度のゆらぎを利用している。第８図では、
第１図の実施例と同様に、ダウンカマ２において炉心５
の中央部高さと下端の間の高さに温度検出器１７を２個
、流れ方向に距離を隔てて設置する。シュラウド３を下
降する冷却材の温度には微小なゆらぎ成分が含まれてお
り、この揺らぎが２個の温度検出器１７を通過する時間
から流速を測定する。即ち、ｙだけ距離を隔てた温度検
出器１７の信号の揺らぎ成分ΔＴの相関をとると、二つ
の信号の時間遅れｔが求まる。
この処理を相関器１８で行なう。この時間遅れと温度検
出器１７の距離ｙから冷却材の流速は次式％式％（２） 割算器１９では、式（２）の計算をする。流速が求まっ
た後の処理は、第１図の実施例と同様である。
出器１７の距離ｙから冷却材の流速は次式％式％（２） 割算器１９では、式（２）の計算をする。流速が求まっ
た後の処理は、第１図の実施例と同様である。
なお、温度検出器１７としては、例えば熱電対がある。
本発明によれば、インターナルポンプを内蔵した沸騰水
型原子炉の通常運転時はもちろん、インターナルポンプ
が部分的に停止したときでも、炉心流量を精度良く測定
出来る。
型原子炉の通常運転時はもちろん、インターナルポンプ
が部分的に停止したときでも、炉心流量を精度良く測定
出来る。
第１図は本発明の一実施例の圧力容器の縦断面図、第２
図は本発明の一実施例の圧力容器の横断面図、第３図は
ダウンカマ部の流れ解析結果の説明図、第４図はダウン
カマ部の流れ解析結果の説明図、第５図はダウンカマ部
の流れ解析結果の説明図（半径方向）、第６図は本発明
の他の実施例の圧力容器の横断面図、第７図は本発明の
他の実施例の圧力容器の縦断面図、第８図は本発明の他
の実施例の圧力容器の縦断面図である。 １・・・流速検出器、２・・・ダウンカマ、３・・・シ
ュラウド、４・・・インターナルポンプ、５・・・炉心
、６・・・圧力容器、７・・・下部プレナム、８・・演
算器、９・・掛は算器、１０・・・流量指示計、１１・
・・演算器、１２・・・掛は算器、１３・・・モータ、
１４・・・シュラウＦ１部の突起、１５・・・ピトー管
、１６・・・演算器、１７・・・温度検出器、１８・・
・相関器、１９・・割算器、２０・・・温度検出器、２
１・・・密度演算器。
図は本発明の一実施例の圧力容器の横断面図、第３図は
ダウンカマ部の流れ解析結果の説明図、第４図はダウン
カマ部の流れ解析結果の説明図、第５図はダウンカマ部
の流れ解析結果の説明図（半径方向）、第６図は本発明
の他の実施例の圧力容器の横断面図、第７図は本発明の
他の実施例の圧力容器の縦断面図、第８図は本発明の他
の実施例の圧力容器の縦断面図である。 １・・・流速検出器、２・・・ダウンカマ、３・・・シ
ュラウド、４・・・インターナルポンプ、５・・・炉心
、６・・・圧力容器、７・・・下部プレナム、８・・演
算器、９・・掛は算器、１０・・・流量指示計、１１・
・・演算器、１２・・・掛は算器、１３・・・モータ、
１４・・・シュラウＦ１部の突起、１５・・・ピトー管
、１６・・・演算器、１７・・・温度検出器、１８・・
・相関器、１９・・割算器、２０・・・温度検出器、２
１・・・密度演算器。
Claims (1)
- １、原子炉圧内容器内に再循環ポンプを有し、これによ
りダウンカマ部の冷却材を炉心に強制的に供給する沸騰
水型原子炉において、ダウンカマ部の炉心中央部高さと
下端の間の高さに流速検出器を設け、測定した流速とダ
ウンカマ部の流路面積とから炉心流量を測定することを
特徴とする沸騰水型原子炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62125884A JPS63290995A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 沸騰水型原子炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62125884A JPS63290995A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 沸騰水型原子炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63290995A true JPS63290995A (ja) | 1988-11-28 |
Family
ID=14921307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62125884A Pending JPS63290995A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 沸騰水型原子炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63290995A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009080054A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 炉心流量測定装置及び炉心流量測定方法 |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP62125884A patent/JPS63290995A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009080054A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 炉心流量測定装置及び炉心流量測定方法 |
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