JPS6387592A - ガス冷却器 - Google Patents
ガス冷却器Info
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- JPS6387592A JPS6387592A JP62197232A JP19723287A JPS6387592A JP S6387592 A JPS6387592 A JP S6387592A JP 62197232 A JP62197232 A JP 62197232A JP 19723287 A JP19723287 A JP 19723287A JP S6387592 A JPS6387592 A JP S6387592A
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- JP
- Japan
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- gas
- casing
- gas cooler
- tube
- cooled
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
- G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
- G21C19/317—Recombination devices for radiolytic dissociation products
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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、ケーシングとその中に存在して冷却すべきガ
スを冷却材から隔離する管とを有する、特に原子力設備
の水素再結合器に関連したガス冷却器に関する。
スを冷却材から隔離する管とを有する、特に原子力設備
の水素再結合器に関連したガス冷却器に関する。
原子力設備において冷却材の漏洩事故の際に格納容器内
に生ずる水素は、再結合器によって酸化して水にされる
０発熱過程によって生ずる高温ガスおよび蒸気流は、格
納容器の中に戻す前に、予想される発火性雰囲気の発火
温度以下に冷却されなければならない、このために格納
容器の外側に水冷冷却装置が設置されている場合、格納
容器から放射能が漏洩する危険が生ずる。
に生ずる水素は、再結合器によって酸化して水にされる
０発熱過程によって生ずる高温ガスおよび蒸気流は、格
納容器の中に戻す前に、予想される発火性雰囲気の発火
温度以下に冷却されなければならない、このために格納
容器の外側に水冷冷却装置が設置されている場合、格納
容器から放射能が漏洩する危険が生ずる。
本発明の目的は、格納容器自体の中に配置され、格納容
器から配管を引き出さなくても済むようなガス冷却器を
作ることにある。
器から配管を引き出さなくても済むようなガス冷却器を
作ることにある。
〔問題点の解決手段〕
本発明によればこの目的は、ケーシングはその長さが直
径の数倍を成しているシリンダとして形成されており、
両側端に冷却ガスを導入および排出するためのほぼ同じ
直径の接続管を有し、管がケーシングの中心を通して導
かれ、ケーシングの少なくとも一方の端面に滑り軸受で
支持されていることによって達成される。
径の数倍を成しているシリンダとして形成されており、
両側端に冷却ガスを導入および排出するためのほぼ同じ
直径の接続管を有し、管がケーシングの中心を通して導
かれ、ケーシングの少なくとも一方の端面に滑り軸受で
支持されていることによって達成される。
本発明においては冷却ガスとして、格納容器内における
普通の大気が使用される。これは適切な設計において再
結合器の約７００°Ｃの高温ガスを、発火性混合ガスの
発火が防止される４ ００ ’Ｃ以下の温度に冷却する
に十分である。その場合冷却ガス流は貫流質量によりせ
いゼい約１０°Ｃ加熱されるに過ぎない、その場合格納
容器内に空気Ｖ＆環用にもともと設けられている装置を
使用できる。
普通の大気が使用される。これは適切な設計において再
結合器の約７００°Ｃの高温ガスを、発火性混合ガスの
発火が防止される４ ００ ’Ｃ以下の温度に冷却する
に十分である。その場合冷却ガス流は貫流質量によりせ
いゼい約１０°Ｃ加熱されるに過ぎない、その場合格納
容器内に空気Ｖ＆環用にもともと設けられている装置を
使用できる。
本発明に基づくガス冷却器は従ってサーマル再結合器の
ように原子炉格納容器内における水素混合装置に一体に
組み込むことができる。サーマル再結合器は二重管熱交
換器として作られ、再結合器からの高温ガスは内側管を
通して導かれ、混合装置からの冷却ガスは外側面を洗流
する０本発明に基づくガス冷却器の特別な利点は、管と
ケーシングとを滑り軸受を介して接続することにある。
ように原子炉格納容器内における水素混合装置に一体に
組み込むことができる。サーマル再結合器は二重管熱交
換器として作られ、再結合器からの高温ガスは内側管を
通して導かれ、混合装置からの冷却ガスは外側面を洗流
する０本発明に基づくガス冷却器の特別な利点は、管と
ケーシングとを滑り軸受を介して接続することにある。
この構造は、大きな熱膨張補償器を必要とせず煩雑な配
管も要らずに、ケーシングと管との間の大きな熱膨張差
を可能にする。
管も要らずに、ケーシングと管との間の大きな熱膨張差
を可能にする。
ケーシングは冷却すべきガスの入口側にシリンダを取り
囲むジャケットを形成し、このジャケットに冷却ガスの
出口が置かれているようにすると好適である。これによ
って冷却ガスは端面壁まで導かれ、冷却を弱める死空間
は生じない、これは特に滑り軸受が冷却すべきガスの入
口側に設けられているときに特に重要である。この場合
本発明に基づいてシリンダは滑り軸受に向けられた狭窄
部を有していると有利である。これにより冷却ガスは狭
窄部で高められた速度で滑り軸受に向けて案内される。
囲むジャケットを形成し、このジャケットに冷却ガスの
出口が置かれているようにすると好適である。これによ
って冷却ガスは端面壁まで導かれ、冷却を弱める死空間
は生じない、これは特に滑り軸受が冷却すべきガスの入
口側に設けられているときに特に重要である。この場合
本発明に基づいてシリンダは滑り軸受に向けられた狭窄
部を有していると有利である。これにより冷却ガスは狭
窄部で高められた速度で滑り軸受に向けて案内される。
冷却すべきガスに対する大きな熱伝達係数を容易に得る
ためには、管は同心的に配置された排斥体を有すると良
い、その場合排斥体の直径はそれと管との間の環状室の
隙間幅よりも大きくされる。
ためには、管は同心的に配置された排斥体を有すると良
い、その場合排斥体の直径はそれと管との間の環状室の
隙間幅よりも大きくされる。
滑り軸受は共通のブツシュの中に置かれ互いに密接して
並べられた複数個のリングを有し、これらのリングは円
周方向において分割され、その分割面は円周方向におい
て互いにずらされている。
並べられた複数個のリングを有し、これらのリングは円
周方向において分割され、その分割面は円周方向におい
て互いにずらされている。
かかる滑り軸受の場合はとんど隙間の無いシールが得ら
れ、漏洩流は１％以下にすることができる。
れ、漏洩流は１％以下にすることができる。
以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明
する。
する。
第１図は本発明に基づくガス冷却器と再結合器との複合
装置を側面図で示しており、かかる複合装置は、加圧水
彩原子炉を持った原子力設備における水素の監視および
制限装置に対して設けられる。
装置を側面図で示しており、かかる複合装置は、加圧水
彩原子炉を持った原子力設備における水素の監視および
制限装置に対して設けられる。
第１図から分かるように、サーマル再結合器１とガス冷
却器２との複合装置は、その複数の箇所に種々の形で設
けられている脚４によって調製支持板３の上に固定され
ている。この支持板３は加圧水彩原子炉を持った原子力
設備の図示してない格納容器の内部に設けられている。
却器２との複合装置は、その複数の箇所に種々の形で設
けられている脚４によって調製支持板３の上に固定され
ている。この支持板３は加圧水彩原子炉を持った原子力
設備の図示してない格納容器の内部に設けられている。
その内部雰囲気は火炎防止器６を介して再結合器１のケ
ーシング７の中に導かれる。そこで水素は電熱器による
加熱によって約８５０°Ｃの温度で酸化され水にされる
。再結合器ｌはドイツ連邦共和国特許出願公開第３３３
９２４２ （特開昭６Ｏ−１０８３０２）号公報に記載
されているように構成されている。
ーシング７の中に導かれる。そこで水素は電熱器による
加熱によって約８５０°Ｃの温度で酸化され水にされる
。再結合器ｌはドイツ連邦共和国特許出願公開第３３３
９２４２ （特開昭６Ｏ−１０８３０２）号公報に記載
されているように構成されている。
再結合器ｌからガスと水蒸気との高温混合物がガス冷却
器２に送られる。そこで混合物は冷却ガス即ち格納容器
内の雰囲気によって、４００°Ｃ以下の温度即ち水素・
酸素混合物の発火温度以下に冷却される。そのために冷
却ガスは直径４００ｍｍの配管１１を通して矢印１０の
方向にガス冷却器２に導かれ、これを冷却すべきガス流
と対向流で貫流する０例えば３０℃から４０℃までしか
加熱されなかった冷却ガスは他端において直径４００鵬
の出口配管１２を通って矢印１３の方向に排出される。
器２に送られる。そこで混合物は冷却ガス即ち格納容器
内の雰囲気によって、４００°Ｃ以下の温度即ち水素・
酸素混合物の発火温度以下に冷却される。そのために冷
却ガスは直径４００ｍｍの配管１１を通して矢印１０の
方向にガス冷却器２に導かれ、これを冷却すべきガス流
と対向流で貫流する０例えば３０℃から４０℃までしか
加熱されなかった冷却ガスは他端において直径４００鵬
の出口配管１２を通って矢印１３の方向に排出される。
冷却された混合物は出口配管１５を通してガス冷却器２
から出る。そこには別の火炎防止器１６が設けられてい
る。そこから冷却器の混合物は矢印１７で示されている
ように格納容器の雰囲気中に入れられる。
から出る。そこには別の火炎防止器１６が設けられてい
る。そこから冷却器の混合物は矢印１７で示されている
ように格納容器の雰囲気中に入れられる。
第２図Ａ、Ｂからガス冷却器２の構造が詳細に理解でき
る。ガス冷却器のケーシング１９は主に直径４００■で
長さが６．５ｍのシリンダ２０によって形成されている
。冷却すべきガスを案内する管２１はシリンダ２０の中
心を通っている。管２１は直径１５０腿であり、入口側
端２２と出口側端２３との距離が７−である、管２１は
ケーシング１９の端面壁２５．２６において滑り軸受２
８゜２９で支持されている。
る。ガス冷却器のケーシング１９は主に直径４００■で
長さが６．５ｍのシリンダ２０によって形成されている
。冷却すべきガスを案内する管２１はシリンダ２０の中
心を通っている。管２１は直径１５０腿であり、入口側
端２２と出口側端２３との距離が７−である、管２１は
ケーシング１９の端面壁２５．２６において滑り軸受２
８゜２９で支持されている。
管２１の内側に排斥体３０が置かれている。これは管２
１の入口側端２２のところで湾曲された底３１で閉じら
れている直径１００聰の管である。
１の入口側端２２のところで湾曲された底３１で閉じら
れている直径１００聰の管である。
そこで排斥体３０は支え３２で管２１に溶接されている
。別の支え３３．３４は排斥体３０に対してだけ溶接さ
れている。従ってこれらの支えは管２１の内側を摺動で
きるので、管２１と排斥体３０が相対変位でき、異なっ
た熱膨張が可能となる。
。別の支え３３．３４は排斥体３０に対してだけ溶接さ
れている。従ってこれらの支えは管２１の内側を摺動で
きるので、管２１と排斥体３０が相対変位でき、異なっ
た熱膨張が可能となる。
排斥体３０は管２１と共に環状室３５を形成し、その隙
間幅は排斥体３０の直径の４分の１に過ぎない。
間幅は排斥体３０の直径の４分の１に過ぎない。
ガス冷却器２のケーシング１９は入口＠端２２において
シリンダ２０を取り囲むジャケット３６によって形成さ
れ、その軸方向長さはシリンダ２０の直径の約１．５倍
である。ジャケット３６は冷却ガス出口管１２を有して
いる。従って冷却ガス入口管１１から入って来る冷却ガ
スは管２１とシリンダ２０との間の環状室を通して端面
壁２５まで導かれる。そこで円錐状の狭窄部３８によっ
て、冷却ガスが十分な速度で滑り軸受２８に向けて導か
れるようにされる。
シリンダ２０を取り囲むジャケット３６によって形成さ
れ、その軸方向長さはシリンダ２０の直径の約１．５倍
である。ジャケット３６は冷却ガス出口管１２を有して
いる。従って冷却ガス入口管１１から入って来る冷却ガ
スは管２１とシリンダ２０との間の環状室を通して端面
壁２５まで導かれる。そこで円錐状の狭窄部３８によっ
て、冷却ガスが十分な速度で滑り軸受２８に向けて導か
れるようにされる。
第３図に示されているように滑り軸受２８は端面壁２５
の範囲に鋼製ブツシュ４０を有し、これは円筒状凹所３
９を有し、管２１に対して同心的に延びている。ブツシ
ュ４０の中に軸受体４１が突き出し、これはボルト４２
によってブツシュ４０に固定されている。軸受体４１は
円筒状凹所４４の中に互いに密接して位置する炭化ケイ
素をベースとするセラミック材料から成る３個のリング
４５．４６．４７を有している。これらのリングは円周
方向において複数個特に３個に分割されているので、管
２１の熱膨張の際に半径方向にこれに追従できる。その
管２１の軸方向に延びる分割面は、隙間の無いシールを
形成するために、円周方向において互いにずらされてい
る。更に軸受体４１に環状溝５０が形成され、その中に
複数の部分から成るセラミック製リング５１が入れられ
、中間部片５２を介してばね５３によって押し付けられ
ている。リング５１は特に凹所４４の中に汚れが入り込
むこ七を防止し、始動過程中においてシールするために
使用される。
の範囲に鋼製ブツシュ４０を有し、これは円筒状凹所３
９を有し、管２１に対して同心的に延びている。ブツシ
ュ４０の中に軸受体４１が突き出し、これはボルト４２
によってブツシュ４０に固定されている。軸受体４１は
円筒状凹所４４の中に互いに密接して位置する炭化ケイ
素をベースとするセラミック材料から成る３個のリング
４５．４６．４７を有している。これらのリングは円周
方向において複数個特に３個に分割されているので、管
２１の熱膨張の際に半径方向にこれに追従できる。その
管２１の軸方向に延びる分割面は、隙間の無いシールを
形成するために、円周方向において互いにずらされてい
る。更に軸受体４１に環状溝５０が形成され、その中に
複数の部分から成るセラミック製リング５１が入れられ
、中間部片５２を介してばね５３によって押し付けられ
ている。リング５１は特に凹所４４の中に汚れが入り込
むこ七を防止し、始動過程中においてシールするために
使用される。
滑り軸受２８によって二再結合器１に直接接続された管
２１はガス冷却器２の中で自由に膨張できる。それにも
拘わらず例えば０．１バールの過圧で端面壁２５にかか
る冷却ガスは、例えば１％の僅かな漏洩率で漏洩するだ
けである。同じ運動可能性は他方の端面壁２６において
滑り軸受２９によって与えられ、これは実質的に滑り軸
受２８と全く同じように作られる。
２１はガス冷却器２の中で自由に膨張できる。それにも
拘わらず例えば０．１バールの過圧で端面壁２５にかか
る冷却ガスは、例えば１％の僅かな漏洩率で漏洩するだ
けである。同じ運動可能性は他方の端面壁２６において
滑り軸受２９によって与えられ、これは実質的に滑り軸
受２８と全く同じように作られる。
本発明に基づ（ガス冷却器２はその単純な構成により非
常に丈夫である。これによって特に原子力設備において
求められるような数年に亘って監視無しの運転をするこ
とが可能となる。しかし又別の場所例えば化学工場や石
油工業などにおいても有利に利用できる。
常に丈夫である。これによって特に原子力設備において
求められるような数年に亘って監視無しの運転をするこ
とが可能となる。しかし又別の場所例えば化学工場や石
油工業などにおいても有利に利用できる。
第１図は再結合器と本発明に基づくガス冷却器との複合
設備の側面図、第２図Ａ、Ｂはガス冷却器の拡大断面図
、第３図はガス冷却器の滑り軸受の拡大断面図である。 １１．１２：配管、１９：ケーシング、２０ニジリンダ
、２１：管、２２：入口、２５；端面、２８：滑り軸受
、３０：排斥体、３５：環状室、４０：プッシュ、４５
，４６，４１：リング。
設備の側面図、第２図Ａ、Ｂはガス冷却器の拡大断面図
、第３図はガス冷却器の滑り軸受の拡大断面図である。 １１．１２：配管、１９：ケーシング、２０ニジリンダ
、２１：管、２２：入口、２５；端面、２８：滑り軸受
、３０：排斥体、３５：環状室、４０：プッシュ、４５
，４６，４１：リング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ケーシングとその中に存在して冷却すべきガスを冷
却材から隔離する管とを有するガス冷却器において、ケ
ーシング（１９）はその長さが直径の数倍を成している
シリンダ（２０）として形成されており、両側端に冷却
ガスを導入および排出するためのほぼ同じ直径の接続管
（１１、１２）を有し、管（２１）がケーシング（１９
）の中心を通して導かれ、ケーシング（１９）の少なく
とも一方の端面（２５）において滑り軸受（２８）で支
持されていることを特徴とするガス冷却器。 ２）ケーシング（１９）が冷却すべきガスの入口側（２
２）にシリンダ（２０）を取り囲むジャケット（３６）
を形成し、このジャケット（３６）に冷却ガスの出口（
１２）が置かれていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のガス冷却器。 ３）滑り軸受（２８）が冷却すべきガスの入口側（２２
）に設けられ、シリンダ（２０）が滑り軸受（２８）に
向けられた狭窄部（３８）を有していることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載のガス冷却器。 ４）管（２１）が同心的に配置された排斥体（３０）を
有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第３項のいずれか１つに記載のガス冷却器。 ５）排斥体（３０）の直径がそれと管（２１）との間の
環状室（３５）の隙間幅よりも大きいことを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載のガス冷却器。 ６）滑り軸受（２８）が、共通のブッシュ（４０）の中
に置かれ互いに密接して並べられた複数個のリング（４
５、４６、４７）を有し、これらのリング（４５、４６
、４７）が円周方向において分割され、その分割面が円
周方向において互いにずらされていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１つに記
載のガス冷却器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3627211 | 1986-08-11 | ||
| DE3627211.6 | 1986-08-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6387592A true JPS6387592A (ja) | 1988-04-18 |
Family
ID=6307165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62197232A Pending JPS6387592A (ja) | 1986-08-11 | 1987-08-06 | ガス冷却器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0256379B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6387592A (ja) |
| DE (1) | DE3761857D1 (ja) |
| ES (1) | ES2013278B3 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19801618C2 (de) * | 1998-01-17 | 2001-05-10 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Vorrichtung zur katalytischen Umsetzung von Wasserstoff |
| CN102313466B (zh) * | 2011-09-09 | 2013-11-27 | 舒增鳌 | 一种变径管路换热器 |
| CN107144091A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-09-08 | 盐城国众化工有限公司 | 一种新型高效节能化工热气冷却器 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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