JPH0464040B2 - - Google Patents

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JPH0464040B2
JPH0464040B2 JP57139883A JP13988382A JPH0464040B2 JP H0464040 B2 JPH0464040 B2 JP H0464040B2 JP 57139883 A JP57139883 A JP 57139883A JP 13988382 A JP13988382 A JP 13988382A JP H0464040 B2 JPH0464040 B2 JP H0464040B2
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JP
Japan
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gas
pressure
jet pump
nozzle
pump
Prior art date
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JP57139883A
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JPS5930094A (ja
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Itaru Yamamoto
Akira Suzuoki
Mikyasu Tsunashima
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の詳細な説明 本発明は、ガス駆動装置に係り、特に高速増殖
炉のカバーガス中水素検出装置等で用いるガスの
駆動装置に関するものである。
従来、例えば高速増殖炉の蒸気発生器において
は、第1図に示すように、2次冷却系のナトリウ
ム1の熱を伝熱管2内の水に移し、水蒸気を発生
させている。万一蒸気発生器17内の伝熱管2が
破損した場合、該伝熱管2の内部の水がナトリウ
ム側に漏れ、ナトリウム−水反応事故が生じる。
このため、水の漏洩を早期に発見する必要があ
り、ナトリウム中水素検出装置3とカバーガス中
水素検出装置4が設けられている。これらの検出
装置3,4は、ナトリウムと水との反応によつて
生じる水素を検出して、伝熱管2の破損等による
水漏洩を発見するものである。
前者の検出装置3は主にナトリウム1中の伝熱
管2からの水漏洩を監視するもので、電磁ポンプ
5によつて、主ループ6のナトリウムを一部サン
プリングし、水素計7に導き、ナトリウム中の水
素濃度の上昇を検出する構成となつている。
一方、後者の検出装置4は、主に、カバーガス
8中の、又は液面9近傍の伝熱管2からの水漏洩
を監視するもので、カバーガス8の一部をサンプ
リングして水素計7に導きカバーガス中の水素濃
度の上昇を検出する構成となつている。この検出
装置4におけるカバーガス8は、ポンプ10で循
環させるようになつている。カバーガス8の中に
は、ナトリウムの蒸気やミストが多く混在し、こ
れが、ポンプ10の可動部分に付着、凝固する
と、ポンプ10は「かじり」等の故障が発生する
ことになる。そこで、ベーパトラツプ11を設
け、このようなポンプ10の故障を避けている。
このベーパトラツプ11は、ポンプ10の前段
で、ガス中のナトリウム蒸気とミストを除去する
役目をしている。このような、ポンプ10による
ガス循環方式では、ベーパトラツプ11が必要と
なり装置の構成が大がかり(大型)になつてしま
うという欠点があつた。また、ベーパトラツプ1
1の目詰りやポンプ10の可動部の「かじり」等
の故障が生じた場合、装置のメンテナンスがやつ
かいになる欠点があつた。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消
し、小型でかつ装置のメンテナンスが不必要なガ
ス駆動装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明に係るガス
駆動装置の第1発明は、原子力プラントのカバー
ガス圧調整用のガス供給タンクと連通して設けら
れ、液体金属の蒸気とミストの少なくとも一方が
混在するガスを循環して所定の機器に供給するガ
ス駆動装置において、ガスの循環路に噴流ポンプ
を設け、噴流ポンプのノズルに、高圧ガスを供給
するガス供給タンクを接続してなる構成とする。
そして第2発明は、原子力プラントのカバーガ
ス圧調整用のガス供給タンクと連通して設けら
れ、液体金属の蒸気とミストの少なくとも一方が
混在するガスを循環して所定の機器に供給するガ
ス駆動装置において、ガスの循環路に噴流ポンプ
を設け、噴流ポンプのノズルに、噴流ポンプより
排出されて循環するガスより一部のガスを取出し
かつ昇圧してノズルに高圧ガスを供給する加圧ポ
ンプを接続してなる構成とする。
また第3発明は、原子力プラントのカバーガス
圧調整用のガス供給タンクと連通して設けられ、
液体金属の蒸気とミストの少なくとも一方が混在
するガスを循環して所定の機器に供給するガス駆
動装置において、ガスの循環路に噴流ポンプを設
け、噴流ポンプのノズルに、液体金属より一部の
液体金属を取出しかつ昇圧してノズルに高圧液体
金属を供給する電磁ポンプを接続してなる構成と
する。
以下、本発明を実施例を図面を参照して詳細に
説明する。第2図は、本発明の第1発明の一実施
例を示したものであり、カバーガス中水素検出装
置7のガス駆動に噴流ポンプとしてのエジエクタ
12を用いた実施例である。第2図の実施例が第
1図のものと異なるところは、ポンプ10をエジ
エクタ12に置換え、ポンプ10の保護に必要で
あつたベーパトラツプ11を省略し、かつ上記エ
ジエクタ12のノズル13に原子力プラントにお
けるカバーガス圧調節用のガス供給タンク18よ
り、ガス流量制御器20により流量制御された高
圧のガスまたは液体金属を供給するようにした点
にある。
エジエクタ12は、高圧流体供給手段からの高
圧(約2Kg/cm2)のガス16を少流量でノズル1
3より吹き込み、ノズル13から出るガス14の
運動量を循環系15のカバーガス8に与えてカバ
ーガス8を駆動させ、水素計7に誘導するもので
ある。
上記高圧流体供給手段としては、上記駆動に必
要な高圧ガス16を従来より蒸気発生器17内の
ナトリウム液面制御用に用いられているガス供給
タンク18から供給する構成になつている。エジ
エクタ12のノズル13より吹き込むガスの流量
は、通常運転時の蒸気発生器17内カバーガス8
の体積変化に比べて微か(0.1%)なため、高圧
ガス16の供給源をガス供給タンク18に置いた
にしても、従来のナトリウム液面制御系には何ら
の悪影響を及ぼさない。仮にカバーガス8の圧力
が注入ガス14で高くなつた場合、ガス放出弁1
9が作動するようになつている。
以下、本実施例で用いるエジエクタの効率につ
いて説明する。
第3図は、エジエクタ12を拡大して示す説明
図である。図において、エジエクタ12は、ノズ
ル13より出るガス14の運動量を主循環系15
のカバーガス22に与え均一に混合する混合室2
3と、混合後のガス25の速度を下げ、ガスの持
つ運動エネルギを圧力に変換する拡大室24とか
ら構成されている。混合室23で、運動量の保存
則、拡大室24でエネルギの保存則が成立つ結
果、エジエクタにより昇圧できる圧力ΔPは、次
式で表わされる。
ΔP=1/2ρeVe2+P0−P2 =1/2ρ1V1 2・η ……(1) ここに、ηはエジエクタの効率であり、ηは、
次式で与えられる。
η=f〔2−f{ρ2/ρ1・(2f−1)/(1−f)
2K2 +1/ρ.(K2ρ2 2/ρ1+2Kρ2+ρ1)}〕……(2
) ただし、 f:混合室入口断面積に対してノズルが占める断
面積の割合 K:流量比{=V2(1−f)/V1f} V1:ノズルから出るガスの流速 V2:混合室入口のカバーガス流速 V0:混合室出口のガス流速 V.:拡大室出口のガス流速 ρ1:ノズルから出るガスの密度 ρ2:混合室入口におけるカバーガス密度 ρ0:混合室出口におけるガスの密度 ρ.:拡大室出口におけるガスの密度 P*:高圧ガス源の圧力 P2:エジエクタ入口におけるカバーガス圧力 P1:混合室入口におけるガスの圧力 P0:混合室出口におけるガスの圧力 P.:エジエクタ出口(拡大室出口)におけるガス
の圧力 第4図は、第(2)式を用いてエジエクタの効率η
を計算した結果を示す特性図である。計算では、
ガスの密度ρ2、ρ0として、原型炉「もんじゆ」の
蒸気発生器内カバーガス(アルゴンAr、温度=
400℃)の値0.73Kg/m3を、またρ1として室温
(50℃)のArの値1.5Kg/m3を採用してある。図
の結果から、ノズル断面積比fを例えば0.1にす
ると、注入するガス流量の4倍(K=4)のガス
を効率η=0.1で駆動できる。(☆印)。一方、エ
ジエクタで昇圧すべき必要な圧力ΔPは主循環系
15のカバーガス圧力損失によつて決まり、従来
のカバーガス中水素検出装置(配管内系=17mm、
配管全長=20m、循環流量=5/mm)を例にと
ると、ΔP≒50Paになる。この圧力損失を先に述
べたη=0.1のエジエクタで補う場合に必要なノ
ズル部の出口ガス流速は25m/sになる。この程
度のガス流速(〜25m/s)を得るのは容易で、
ガス供給源18の圧力P*として2Kg/cm2以上あ
れば十分である。
第5図は、本発明の第2発明の一実施例を示す
構成図である。この実施例が第2図の実施例と異
なるところは、ノズル13に注入する高圧流体
(ガス)供給手段を主循環系15のカバーガスか
ら作り出す点にある。すなわち、高圧流体供給手
段は、エジエクター12を出て蒸気発生器17に
戻るカバーガスの一部(先の例(第4図☆)では
1/5の流量)をポンプ10で取出し、昇圧してノ
ズル13に供給する構成となつている。
このようなガス駆動装置の場合は、ポンプ10
並びにこれを保護するべーパトラツプ11が必要
となるが、ガス注入系21を通過するカバーガス
の流量が少なく、また、ナトリウムの蒸気、ミス
トの量も少ない。このため、ポンプ10、べーパ
トラツプ11の容積も小さくできる。例えば先の
例(第4図☆)で、流量比K=4の場合、従来の
カバーガス中水素検出装置で用いていたポンプ、
べーパトラツプ11の1/5の容積でよいことにな
る。従つて、カバーガスの循環系は従来に比べて
1/5のコンパクト化が図れる。また、べーパトラ
ツプ11の目詰りやポンプ10可動部のかじり等
の故障が少なくなり装置のメンテナンスが軽減す
ることができる。また、この実施例では、エジエ
クタに必要な高圧ガス供給手段をカバーガス8か
ら作るので、ノズル注入ガスによつて蒸気発生器
17内のカバーガス圧が高くなる心配はなく、液
面制御系に与える必要はない。
第6図は、本発明の第3発明の一実施例を示す
構成図である。この実施例が第2図及び第5図に
示す実施例と異なるところは、高圧ガスをエジエ
クタ12のノズル13に注入する代りに、液体ナ
トリウム1を注入してカバーガス8を駆動する点
にある。すなわち、前記ガスを駆動するに必要な
液体ナトリウムを供給する高圧流体供給手段は、
蒸気発生器17から電磁ポンプ5で取出した液体
ナトリウム1を昇圧したのち、ノズル13に注入
し、循環カバーガス中にスプレーしてガスを駆動
するようにしたものである。
このようなガス駆動装置によると、第(1)式で表
わされるようにノズル13の出口流体の密度ρ1
大きくなり、従つてエジエクタ12で昇圧できる
圧力ΔPが大きくとれる利点がある。なお、スプ
レー後のナトリウムは出口の主循環配管15の内
面を伝わつて蒸気発生器17内へ戻るようになつ
ている。
本実施例は、要するに、カバーガスを可動部の
ない噴流ポンプで駆動するので、ベーパトラツプ
が省略できあるいは小型化でき、カバーガス循環
系が大幅にコンパクト化できる。従つて、このガ
ス駆動装置を、例えば、カバーガス中水素検出装
置に適用すると、装置全体の大きさを小さくする
ことができる。また、ベーパトラツプの目詰り
や、可動部でのかじり等の問題(故障)が解消で
き、装置のメンテナンスをなくすか、もしくは軽
減することが可能になる。
なお、本発明のガス駆動装置は、カバーガス中
水素検出装置だけに留まらず、広く一般的にナト
リウム機器のカバーガスを駆動する手段に適用が
可能である。
以上述べたように本発明の第1発明によれば、
噴流ポンプのノズルに、ガス供給タンクの高圧ガ
スを流量制御しながら供給し、ガスを循環するた
め流れが安定し、小型化されかつメンテナンスの
軽減されたガス駆動装置を提供することができる
効果がある。そして本発明の第2発明によれば、
噴流ポンプのノズルに、噴流ポンプの排出ガスの
一部を昇圧した高圧ガスを流量制御しながら供給
するため、ポンプ及びベーパトラツプの容積が小
型化されかつメンテナンスの軽減されたガス駆動
装置を提供することができる効果がある。また本
発明の第3発明によれば、噴流ポンプのノズル
に、液体金属の一部を昇圧した高圧液体金属を供
給するため、噴流ポンプの昇圧圧力を大きくとれ
て噴流ポンプが小型化されかつメンテナンスの軽
減されたガス駆動装置を提供することができる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は蒸気発生器の従来のカバーガス中水素
検出装置の構成を説明する図、第2図は本発明に
係るカバーガス駆動装置の第1発明の一実施例の
構成を説明するために示す構成図、第3図は本発
明で用いるエジエクタの駆動原理を説明するため
に示す説明図、第4図は第3図のエジエクタの効
率を説明するために示す特性図、第5図は同第2
発明の一実施例を示す構成図、第6図は同第3発
明の一実施例を示す構成図である。 1……ナトリウム、2……伝熱管、3……ナト
リウム中水素検出装置、4……カバーガス中水素
検出装置、5……電磁ポンプ、6……主ループ、
7……水素計、8……カバーガス、9……ナトリ
ウム液面、10……ポンプ、11……ベーパトラ
ツプ、12……エジエクタ、13……ノズル、1
4……ノズルより出るガス、15……カバーガス
循環系、16……高圧注入ガス、17……蒸気発
生器、18……ガス供給タンク、19……ガス放
出弁、20……ガス流量制御器、21……ガス注
入系、22……主循環系内のカバーガス、23…
…混合室、24……拡大室、25……混合室出口
ガス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 原子力プラントのカバーガス圧調整用のガス
    供給タンクと連通して設けられ、液体金属の蒸気
    とミストの少なくとも一方が混在するガスを循環
    して所定の機器に供給するガス駆動装置におい
    て、前記ガスの循環路に噴流ポンプを設け、該噴
    流ポンプのノズルに、高圧ガスを供給する前記ガ
    ス供給タンクを接続してなることを特徴とするガ
    ス駆動装置。 2 原子力プラントのカバーガス圧調整用のガス
    供給タンクと連通して設けられ、液体金属の蒸気
    とミストの少なくとも一方が混在するガスを循環
    して所定の機器に供給するガス駆動装置におい
    て、前記ガスの循環路に噴流ポンプを設け、該噴
    流ポンプのノズルに、該噴流ポンプより排出され
    て循環する前記ガスより一部のガスを取出しかつ
    昇圧して前記ノズルに高圧ガスを供給する加圧ポ
    ンプを接続してなることを特徴とするガス駆動装
    置。 3 原子力プラントのカバーガス圧調整用のガス
    供給タンクと連通して設けられ、液体金属の蒸気
    とミストの少なくとも一方が混在するガスを循環
    して所定の機器に供給するガス駆動装置におい
    て、前記ガスの循環路に噴流ポンプを設け、該噴
    流ポンプのノズルに、前記液体金属より一部の液
    体金属を取出しかつ昇圧して前記ノズルに高圧液
    体金属を供給する電磁ポンプを接続してなること
    を特徴とするガス駆動装置。
JP57139883A 1982-08-13 1982-08-13 ガス駆動装置 Granted JPS5930094A (ja)

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JP57139883A JPS5930094A (ja) 1982-08-13 1982-08-13 ガス駆動装置

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JP57139883A JPS5930094A (ja) 1982-08-13 1982-08-13 ガス駆動装置

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JPS5930094A JPS5930094A (ja) 1984-02-17
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51101693A (en) * 1975-03-04 1976-09-08 Hitachi Ltd Genshirono hasonnenryokenshutsusochi

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JPS5930094A (ja) 1984-02-17

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