JPH01208601A - 二重管型蒸気発生器 - Google Patents
二重管型蒸気発生器Info
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- JPH01208601A JPH01208601A JP3114488A JP3114488A JPH01208601A JP H01208601 A JPH01208601 A JP H01208601A JP 3114488 A JP3114488 A JP 3114488A JP 3114488 A JP3114488 A JP 3114488A JP H01208601 A JPH01208601 A JP H01208601A
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- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 65
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/06—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium
- F22B1/063—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium for metal cooled nuclear reactors
- F22B1/066—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium for metal cooled nuclear reactors with double-wall tubes having a third fluid between these walls, e.g. helium for leak detection
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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】
Ｃ産業上の利用分野１
本発明は、伝熱管が二重管構造をなしている蒸気発生器
に関し、更に詳しくは、水素貯蔵合金と温度制御装置と
を組み合わせた水素吸蔵装置を伝熱管の内管と外管との
間隙部に接続した二重前型蒸気発生器に関するものであ
る。
に関し、更に詳しくは、水素貯蔵合金と温度制御装置と
を組み合わせた水素吸蔵装置を伝熱管の内管と外管との
間隙部に接続した二重前型蒸気発生器に関するものであ
る。
［従来の技術］
金属ナトリウムと水のように互いに反応する異種流体の
間で熱交換を行わせる蒸気発生器では、前記反応による
多くの問題を回避するため伝熱管を二重管構造とし、そ
の内管と外管との間に不活性ガスを入れる構造がある。
間で熱交換を行わせる蒸気発生器では、前記反応による
多くの問題を回避するため伝熱管を二重管構造とし、そ
の内管と外管との間に不活性ガスを入れる構造がある。
従来のこの種の二重前型蒸気発生器の一例を第３図に示
す、蒸気発生器本体１０は竪型のシェル１２の内部に多
数の伝熱管１４を配列収納した構成であり、該伝熱管Ｉ
４は内管Ｉ６と外管１８との二重管構造をなす。ここで
高温のナトリウムはシェル側すなわち外管１８の外側を
流れ、それに対して水は内管１６の内部を流れて内管１
６と外管１８の管壁および両者の微小な間隙部１９を介
して熱交換を行う。蒸気発生器本体ｌＯに下方から流入
してくる水は加熱され、上方から蒸気となって流出する
。伝熱管１４の微小な間隙部１９にはその熱抵抗を小さ
くするため熱伝導率の良好なヘリウムが封入され・る。
す、蒸気発生器本体１０は竪型のシェル１２の内部に多
数の伝熱管１４を配列収納した構成であり、該伝熱管Ｉ
４は内管Ｉ６と外管１８との二重管構造をなす。ここで
高温のナトリウムはシェル側すなわち外管１８の外側を
流れ、それに対して水は内管１６の内部を流れて内管１
６と外管１８の管壁および両者の微小な間隙部１９を介
して熱交換を行う。蒸気発生器本体ｌＯに下方から流入
してくる水は加熱され、上方から蒸気となって流出する
。伝熱管１４の微小な間隙部１９にはその熱抵抗を小さ
くするため熱伝導率の良好なヘリウムが封入され・る。
そのため蒸気発生器本体ＩＯにヘリウム系が接続される
。
。
化学的に活性であるナトリウムと水が反応実ると高い温
度と高い圧力が発生する。そのためナトリウム系に水素
検出器２０が設けられ、微小な欠陥によりナトリウムと
水が接した時に発生する水素を検出し、大規模なナトリ
ウム−水反応の発生を避ける対策が施されている。また
ヘリウム系には内管１６の破損による湿分の流入を検出
するため湿分分析器２２が設けら、ヘリウムガス循環ポ
ンプ２４によりヘリウムが循環するようになっており、
更に圧力を検出する圧力計２６及び万一の過大な圧力上
昇を防ぐため圧力解放弁２８が設けられている。
度と高い圧力が発生する。そのためナトリウム系に水素
検出器２０が設けられ、微小な欠陥によりナトリウムと
水が接した時に発生する水素を検出し、大規模なナトリ
ウム−水反応の発生を避ける対策が施されている。また
ヘリウム系には内管１６の破損による湿分の流入を検出
するため湿分分析器２２が設けら、ヘリウムガス循環ポ
ンプ２４によりヘリウムが循環するようになっており、
更に圧力を検出する圧力計２６及び万一の過大な圧力上
昇を防ぐため圧力解放弁２８が設けられている。
［発明が解決しようとする課題］
ところが上記のような二重前型蒸気発生器では、水に接
する内管１６の表面の酸化等により水素が発生し、その
水素が内管１６の管壁を拡散により通過しヘリウム系に
流入する。ヘリウム系に流入した水素はナトリウムと接
する外管１８の管壁を透過しナトリウム中に流入する。
する内管１６の表面の酸化等により水素が発生し、その
水素が内管１６の管壁を拡散により通過しヘリウム系に
流入する。ヘリウム系に流入した水素はナトリウムと接
する外管１８の管壁を透過しナトリウム中に流入する。
このようにして流入した水素によってナトリウム中の水
素濃度が上昇し、ナトリウム凝固温度の上昇をきたす。
素濃度が上昇し、ナトリウム凝固温度の上昇をきたす。
このためナトリウム系に接続する水素除去装置３０が大
型化する欠点がある。
型化する欠点がある。
またナトリウム中水素濃度のバックグラウンドが上昇す
るため、ナトリウムと水との反応を検出するための水素
検出器２０の感度が低下し、大規模なナトリウム−水反
応を避けることが困難になる可能性がある。
るため、ナトリウムと水との反応を検出するための水素
検出器２０の感度が低下し、大規模なナトリウム−水反
応を避けることが困難になる可能性がある。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、伝熱管の内管と外管との間隙部に流入する水素を除去
し、あるいはその間隙部での水素濃度を一定に保ち、安
全性並びに経済性に優れた二重前型蒸気発生器を提供す
ることにある。
、伝熱管の内管と外管との間隙部に流入する水素を除去
し、あるいはその間隙部での水素濃度を一定に保ち、安
全性並びに経済性に優れた二重前型蒸気発生器を提供す
ることにある。
［課題を解決するための手段］
上記のような目的を達成することのできる本発明は、二
重管構造の伝熱管を有し、ナトリウムと水との間で熱交
換を行わせる蒸気発生器において、前記伝熱管の内管と
外管との間隙部と連通ずるように、水素貯蔵合金と温度
制御装置とを組み合わせた水素吸蔵装置を接続した二重
前型蒸気発生器である。
重管構造の伝熱管を有し、ナトリウムと水との間で熱交
換を行わせる蒸気発生器において、前記伝熱管の内管と
外管との間隙部と連通ずるように、水素貯蔵合金と温度
制御装置とを組み合わせた水素吸蔵装置を接続した二重
前型蒸気発生器である。
本発明は伝熱管の管壁を通して水素拡散が生じる蒸気発
生器に適用される。水素吸蔵装置は、通常ヘリウム系に
組み込まれる。
生器に適用される。水素吸蔵装置は、通常ヘリウム系に
組み込まれる。
［作用］
水素吸蔵装置の温度制御装置により水素貯蔵合金の温度
を制御し、それによって伝熱管の内管と外管との間隙部
に拡散により流入してきた水素が除去され、ナトリウム
系への水素流入が１１ＴＩ制される。
を制御し、それによって伝熱管の内管と外管との間隙部
に拡散により流入してきた水素が除去され、ナトリウム
系への水素流入が１１ＴＩ制される。
このためナトリウム系における水素除去装置の小型化が
可能となり経済性が向上すると同時に、ナトリウム中水
素濃度のバックグラウンドが下がり水素検出器の感度が
上昇し安全性が向上する。
可能となり経済性が向上すると同時に、ナトリウム中水
素濃度のバックグラウンドが下がり水素検出器の感度が
上昇し安全性が向上する。
［実施例］
第１図は本発明に係る二重前型蒸気発生器の一実施例を
示す説明図である。基本的な構成は第３図に示す従来技
術と同様であるから、理解を容易にするため対応する部
分には同一符号を付す、蒸気発生器本体１０は、縦型構
造をなしシェル１２の内部に多数の伝熱管１４を配夕１
ｉ収納した構造であり、該伝熱管１４は内管１６と外管
１８との二重管構造をなしている。高温のナトリウムは
上方入口からシェル１２内に入り、伝熱管１４の外管１
８外側を流下して下方の出口から流出する。水はシェル
底部から入り、伝熱管１４の内管１６内部を通って上昇
し、その過程でナトリウムにより加熱され上部出口から
蒸気となって流出する。
示す説明図である。基本的な構成は第３図に示す従来技
術と同様であるから、理解を容易にするため対応する部
分には同一符号を付す、蒸気発生器本体１０は、縦型構
造をなしシェル１２の内部に多数の伝熱管１４を配夕１
ｉ収納した構造であり、該伝熱管１４は内管１６と外管
１８との二重管構造をなしている。高温のナトリウムは
上方入口からシェル１２内に入り、伝熱管１４の外管１
８外側を流下して下方の出口から流出する。水はシェル
底部から入り、伝熱管１４の内管１６内部を通って上昇
し、その過程でナトリウムにより加熱され上部出口から
蒸気となって流出する。
伝熱管１４の内管１６と外管１８との間隙部１９はヘリ
ウム系と連通している。ここでは上部ヘリウムブレナム
３２と下部ヘリウムペレナム３４との間にヘリウム系が
接続される。このヘリウム系は、湿分分析器２２、ヘリ
ウム循環ポンプ２４、圧力計２６、圧力解放弁２８等を
備えている。
ウム系と連通している。ここでは上部ヘリウムブレナム
３２と下部ヘリウムペレナム３４との間にヘリウム系が
接続される。このヘリウム系は、湿分分析器２２、ヘリ
ウム循環ポンプ２４、圧力計２６、圧力解放弁２８等を
備えている。
さて本発明の特徴は、このようなヘリウム系に水素吸蔵
装置４０を組み込んだ点である。この水素吸蔵装置４０
は、水素貯蔵合金４２と、蒸気発生器の運転温度変化お
よび水素吸蔵による発熱等に対処するための温度制御装
置４４との組み合わせからなる。
装置４０を組み込んだ点である。この水素吸蔵装置４０
は、水素貯蔵合金４２と、蒸気発生器の運転温度変化お
よび水素吸蔵による発熱等に対処するための温度制御装
置４４との組み合わせからなる。
水に接する内管１６の表面酸化等により発生した水素は
内管１６の管壁を拡散により通過しヘリウム系に流入す
る。しかし本発明ではヘリウム系に流入した水素は水素
吸蔵装置４０の水素貯蔵合金４２によって吸収され除去
されるため、ヘリウム系から外管１８の管壁を通ってナ
トリウム系に至る水素流入を抑制できる。このためナト
リウム系に設置する水素除去装置の小型化が可能となり
経済性が向上することになる。
内管１６の管壁を拡散により通過しヘリウム系に流入す
る。しかし本発明ではヘリウム系に流入した水素は水素
吸蔵装置４０の水素貯蔵合金４２によって吸収され除去
されるため、ヘリウム系から外管１８の管壁を通ってナ
トリウム系に至る水素流入を抑制できる。このためナト
リウム系に設置する水素除去装置の小型化が可能となり
経済性が向上することになる。
またそれと同時にナトリウム中水素濃度のバックグラウ
ンドが下がり、ナトリウム−水反応を検出する水素検出
器の感度が向上する。
ンドが下がり、ナトリウム−水反応を検出する水素検出
器の感度が向上する。
更にナトリウム系が放射化されている場合にはナトリウ
ム中にトリチウムが存在し、それがナトリウム系からヘ
リウム系へ拡散する可能性がある。しかし本発明では水
素貯蔵合金によってこのトリチウムの除去も可能であり
、トリチウム拡散による水側への放射性物質の放出も防
ぐことができる。
ム中にトリチウムが存在し、それがナトリウム系からヘ
リウム系へ拡散する可能性がある。しかし本発明では水
素貯蔵合金によってこのトリチウムの除去も可能であり
、トリチウム拡散による水側への放射性物質の放出も防
ぐことができる。
上記の実施例では水素吸蔵装置を有するヘリウム系を蒸
気発生器本体の上部ヘリウムプレナムと下部ヘリウムプ
レナム間に設けているが、第２図に示すように上部ヘリ
ウムプレナム３２に出入口を設けてそれに接続するよう
な構成を採ることもできる。それ以外の構成は前記第１
図に示す場合と同様であるから、対応する部分に同一符
号を付し、それらについての説明は省略する。
気発生器本体の上部ヘリウムプレナムと下部ヘリウムプ
レナム間に設けているが、第２図に示すように上部ヘリ
ウムプレナム３２に出入口を設けてそれに接続するよう
な構成を採ることもできる。それ以外の構成は前記第１
図に示す場合と同様であるから、対応する部分に同一符
号を付し、それらについての説明は省略する。
二重性型蒸気発生器においては、伝熱管の内管と外管を
貫通する破損を未然に防止し信頬性を向上するために、
外管側の破損を検出する一手段として伝熱管の間隙部に
ヘリウムと水素を充填し、外管破損部を通ってナトリウ
ム中に侵入する水素を検出する技術がある。この場合、
破１員検出精度を維持するためには、伝熱管の間隙部に
おける水素濃度（水素分圧）を一定に保つ必要がある０
本発明のような構成を採用すると、水素貯蔵装置をある
一定温度に保つことによりヘリウム中の水素濃度を一定
に維持することが可能となる。従って本発明はヘリウム
中の水素濃度を一定とする二重性型蒸気発生器にも適用
可能である。
貫通する破損を未然に防止し信頬性を向上するために、
外管側の破損を検出する一手段として伝熱管の間隙部に
ヘリウムと水素を充填し、外管破損部を通ってナトリウ
ム中に侵入する水素を検出する技術がある。この場合、
破１員検出精度を維持するためには、伝熱管の間隙部に
おける水素濃度（水素分圧）を一定に保つ必要がある０
本発明のような構成を採用すると、水素貯蔵装置をある
一定温度に保つことによりヘリウム中の水素濃度を一定
に維持することが可能となる。従って本発明はヘリウム
中の水素濃度を一定とする二重性型蒸気発生器にも適用
可能である。
［発明の効果］
本発明は上記のように二重管構造の伝熱管の間隙部と連
通ずるように水素吸蔵装置を接続した蒸気発生器である
から、該間隙部内の水素を容易に除去することができ、
ナトリウム中への水素流入を抑制できるためナトリウム
系の水素除去装置を小型化でき、経済性が向上する効果
がある。また同時にナトリウム中水素濃度のバックグラ
ウンドが下がり、ナトリウム−水反応を検出する水素検
出器の感度が上昇し、安全性を向上させることができる
効果もある。
通ずるように水素吸蔵装置を接続した蒸気発生器である
から、該間隙部内の水素を容易に除去することができ、
ナトリウム中への水素流入を抑制できるためナトリウム
系の水素除去装置を小型化でき、経済性が向上する効果
がある。また同時にナトリウム中水素濃度のバックグラ
ウンドが下がり、ナトリウム−水反応を検出する水素検
出器の感度が上昇し、安全性を向上させることができる
効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る二重性型蒸気発生器の一実施例を
示す説明図、第２図は本発明の他の実施例を示す説明図
である。 また第３図は従来技術の一例を示す説明図である。 ＩＯ・・・蒸気発生器本体、１４・・・伝熱管、１６・
・・内管、１８・・・外管、１９・・・間隙部、２０・
・・水素検出器、３０・・・水素除去装置、４０・・・
水素吸蔵装置、４２・・・水素貯蔵合金、４４・・・温
度制御装置。 特許出願人 動力炉・核燃料開発事業団化 理 人
茂 見 穣第１図 第２図
示す説明図、第２図は本発明の他の実施例を示す説明図
である。 また第３図は従来技術の一例を示す説明図である。 ＩＯ・・・蒸気発生器本体、１４・・・伝熱管、１６・
・・内管、１８・・・外管、１９・・・間隙部、２０・
・・水素検出器、３０・・・水素除去装置、４０・・・
水素吸蔵装置、４２・・・水素貯蔵合金、４４・・・温
度制御装置。 特許出願人 動力炉・核燃料開発事業団化 理 人
茂 見 穣第１図 第２図
Claims (1)
- １、二重管構造の伝熱管を有し、ナトリウムと水との間
で熱交換を行わせる蒸気発生器において、前記伝熱管の
内管と外管との間隙部と連通するように、水素貯蔵合金
と温度制御装置とを組み合わせた水素吸蔵装置を接続し
たことを特徴とする二重管型蒸気発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3114488A JPH01208601A (ja) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | 二重管型蒸気発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3114488A JPH01208601A (ja) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | 二重管型蒸気発生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208601A true JPH01208601A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12323244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3114488A Pending JPH01208601A (ja) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | 二重管型蒸気発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01208601A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03137534A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-12 | Takuma Co Ltd | 伝熱管及びこれを用いた漏洩検知システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62177496A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-04 | 石川島播磨重工業株式会社 | 高速増殖炉原子力設備に於ける水素等移行防止装置 |
| JPS6317367A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | 矢崎総業株式会社 | 吸収冷凍機の水素除去装置 |
-
1988
- 1988-02-13 JP JP3114488A patent/JPH01208601A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62177496A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-04 | 石川島播磨重工業株式会社 | 高速増殖炉原子力設備に於ける水素等移行防止装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH03137534A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-12 | Takuma Co Ltd | 伝熱管及びこれを用いた漏洩検知システム |
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