JPH0587970A - 高温ガス炉の炉心側部の冷却材分配装置 - Google Patents
高温ガス炉の炉心側部の冷却材分配装置Info
- Publication number
- JPH0587970A JPH0587970A JP3274511A JP27451191A JPH0587970A JP H0587970 A JPH0587970 A JP H0587970A JP 3274511 A JP3274511 A JP 3274511A JP 27451191 A JP27451191 A JP 27451191A JP H0587970 A JPH0587970 A JP H0587970A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high temperature
- core
- hearth
- coolant
- temperature gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高温ガス炉の炉床部の炉心側部における冷却材
流量を均一にする。 【構成】高温ガス炉の炉床部の炉心支持板と整流板との
間に備えた複数の支持柱、この複数の支持柱の外周に配
置され、環状の本体１２と、この本体１２の周囲を均等
に分割する位置に穿たれた複数の吹出孔１３とからなる
圧損源部材１４を設け、流路の周方向の幾何学形状によ
って発生する速度ヘッドの差異が圧力損失として還元さ
れ、この圧損源部材１４内は圧力が均一となり、吹出孔
１３からは炉床部の炉心側部へ均一な量の冷却材が分配
される。
流量を均一にする。 【構成】高温ガス炉の炉床部の炉心支持板と整流板との
間に備えた複数の支持柱、この複数の支持柱の外周に配
置され、環状の本体１２と、この本体１２の周囲を均等
に分割する位置に穿たれた複数の吹出孔１３とからなる
圧損源部材１４を設け、流路の周方向の幾何学形状によ
って発生する速度ヘッドの差異が圧力損失として還元さ
れ、この圧損源部材１４内は圧力が均一となり、吹出孔
１３からは炉床部の炉心側部へ均一な量の冷却材が分配
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高温ガス炉の冷却材
であるヘリウムを炉心側部に均一に分配するための冷却
材分配装置に関する。
であるヘリウムを炉心側部に均一に分配するための冷却
材分配装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高温工学試験研究炉は、冷却材としてヘ
リウムを用いる高温ガス炉であり、高温工学試験研究に
利用される。高温ガス炉は、低温のガス冷却黒鉛減速炉
から発展したもので、冷却材の入口温度，出口温度を高
温にして発電用原子炉としての経済性向上を図ったもの
であり、核燃料に被覆燃料粒子を、冷却材にヘリウムを
使用する。高温ガス炉の炉心構造物は、炉心全体を支持
する炉床部，炉心の周囲及び上部に設置される中性子反
射及び高温断熱のための炉内構造物などから構成され、
黒鉛をキー構造を有する適切な形状に加工し、炉内へ積
み上げる構造である。図３は、高温ガス炉の鳥瞰図であ
る。高温ガス炉は炉心１を圧力容器２に収容し、この炉
心１を炉心１の下方に位置するプレナムブロック３で支
持し、このプレナムブロック３を３本のサポートポスト
４で支持し、さらにサポートポスト４を炉床部５で支持
している。６は制御棒，７は主冷却系配管，８は補助冷
却系配管である。冷却材としてヘリウムを使用し、高温
ガス炉の下部の主冷却系配管７から圧力容器２内に入
り、圧力容器２の外径側を上昇し、炉の上部から炉心１
を下降して炉心１を冷却するとともに、冷却材は炉心１
で加熱されて高温となり、高温ガスが蒸気発生器へ送ら
れ、前記蒸気発生器から蒸気を発生させる。プレナムブ
ロック３の材質は黒鉛で、高温高圧にしなければならな
いので製作可能な黒鉛の大きさには限界があることか
ら、プレナムブロック３は小さなブロックの集合体とな
っている。
リウムを用いる高温ガス炉であり、高温工学試験研究に
利用される。高温ガス炉は、低温のガス冷却黒鉛減速炉
から発展したもので、冷却材の入口温度，出口温度を高
温にして発電用原子炉としての経済性向上を図ったもの
であり、核燃料に被覆燃料粒子を、冷却材にヘリウムを
使用する。高温ガス炉の炉心構造物は、炉心全体を支持
する炉床部，炉心の周囲及び上部に設置される中性子反
射及び高温断熱のための炉内構造物などから構成され、
黒鉛をキー構造を有する適切な形状に加工し、炉内へ積
み上げる構造である。図３は、高温ガス炉の鳥瞰図であ
る。高温ガス炉は炉心１を圧力容器２に収容し、この炉
心１を炉心１の下方に位置するプレナムブロック３で支
持し、このプレナムブロック３を３本のサポートポスト
４で支持し、さらにサポートポスト４を炉床部５で支持
している。６は制御棒，７は主冷却系配管，８は補助冷
却系配管である。冷却材としてヘリウムを使用し、高温
ガス炉の下部の主冷却系配管７から圧力容器２内に入
り、圧力容器２の外径側を上昇し、炉の上部から炉心１
を下降して炉心１を冷却するとともに、冷却材は炉心１
で加熱されて高温となり、高温ガスが蒸気発生器へ送ら
れ、前記蒸気発生器から蒸気を発生させる。プレナムブ
ロック３の材質は黒鉛で、高温高圧にしなければならな
いので製作可能な黒鉛の大きさには限界があることか
ら、プレナムブロック３は小さなブロックの集合体とな
っている。
【０００３】図４は図３の高温ガス炉の圧力容器下部の
縦断面図である。図４において、図３と同じ部位は同じ
符号を付してある。図４において、主冷却系配管７は主
系圧力容器内管７ａと主系圧力容器内管ガイド管７ｂと
から構成され、補助冷却系配管８は補助系圧力容器内管
８ａと補助系圧力容器ガイド管８ｂとから構成されてい
る。冷却ガスは圧力容器２の底部に接続された主冷却系
配管７および補助冷却系配管８から導入され、主系圧力
容器内管７ａと主系圧力容器内管ガイド管との間を流通
して、さらに炉心支持板９と整流板１０との間を通ると
ともに、補助系圧力容器内管８ａと補助系圧力容器内管
ガイド管との間を流通してさらに炉心支持板９と整流板
１０との間を通って、炉心の周囲すなわち炉心ブロック
と圧力容器との間隙を上方へ流れ、次いで炉心ブロック
の上部から標準ブロック中に設けられた冷却材流路を流
下し、約１０００℃の高温に昇温され、炉心の下方にお
いてこれを支えている高温プレナムに集まり、その後炉
床部に接続された出口管を介して、圧力容器の外部へ流
出するように構成されている。図４においては、主冷却
系配管７及び補助冷却系配管８の双方の冷却材を合流さ
せて、中心部から支持板下面に流すようにしている。
縦断面図である。図４において、図３と同じ部位は同じ
符号を付してある。図４において、主冷却系配管７は主
系圧力容器内管７ａと主系圧力容器内管ガイド管７ｂと
から構成され、補助冷却系配管８は補助系圧力容器内管
８ａと補助系圧力容器ガイド管８ｂとから構成されてい
る。冷却ガスは圧力容器２の底部に接続された主冷却系
配管７および補助冷却系配管８から導入され、主系圧力
容器内管７ａと主系圧力容器内管ガイド管との間を流通
して、さらに炉心支持板９と整流板１０との間を通ると
ともに、補助系圧力容器内管８ａと補助系圧力容器内管
ガイド管との間を流通してさらに炉心支持板９と整流板
１０との間を通って、炉心の周囲すなわち炉心ブロック
と圧力容器との間隙を上方へ流れ、次いで炉心ブロック
の上部から標準ブロック中に設けられた冷却材流路を流
下し、約１０００℃の高温に昇温され、炉心の下方にお
いてこれを支えている高温プレナムに集まり、その後炉
床部に接続された出口管を介して、圧力容器の外部へ流
出するように構成されている。図４においては、主冷却
系配管７及び補助冷却系配管８の双方の冷却材を合流さ
せて、中心部から支持板下面に流すようにしている。
【０００４】図５は図４のＶ−Ｖ断面図である。図５に
おいて、主冷却系配管７及び補助冷却系配管８の双方の
冷却材は合流され、複数の支持柱１１の間を通って炉床
周辺へ達する。図５における矢印は冷却材流路を示す。
図６は図５の高温ガス炉の炉床部における冷却材の周方
向流速分布を示す図である。図６において、半径方向の
長さは冷却材の流速ｍ／ｓを示し、折線は冷却材流量が
等しい点を結んだもので、丸印は１００m3／ｈの位置、
三角印は５０m3／ｈの位置、黒点は２５m3／ｈの位置を
示し、炉床部の周方向に偏流が発生していることがわか
る。
おいて、主冷却系配管７及び補助冷却系配管８の双方の
冷却材は合流され、複数の支持柱１１の間を通って炉床
周辺へ達する。図５における矢印は冷却材流路を示す。
図６は図５の高温ガス炉の炉床部における冷却材の周方
向流速分布を示す図である。図６において、半径方向の
長さは冷却材の流速ｍ／ｓを示し、折線は冷却材流量が
等しい点を結んだもので、丸印は１００m3／ｈの位置、
三角印は５０m3／ｈの位置、黒点は２５m3／ｈの位置を
示し、炉床部の周方向に偏流が発生していることがわか
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のごとく単に主冷
却系配管と補助冷却系配管の双方から冷却材を合流させ
る場合には、周方向に偏流が発生し、最外周において冷
却材の周方向流量分布が一定でなかった。それは、炉内
の流路形状が複雑で、流路の形状圧力損失や流路圧力損
失によって周方向の圧力分布が異なるからである。その
結果、炉心側部において周方向の冷却が不均一になると
いう問題があった。
却系配管と補助冷却系配管の双方から冷却材を合流させ
る場合には、周方向に偏流が発生し、最外周において冷
却材の周方向流量分布が一定でなかった。それは、炉内
の流路形状が複雑で、流路の形状圧力損失や流路圧力損
失によって周方向の圧力分布が異なるからである。その
結果、炉心側部において周方向の冷却が不均一になると
いう問題があった。
【０００６】この発明は、高温ガス炉の炉床部の炉心側
部における冷却材流量を均一にする炉心側部の冷却材分
配装置を提供することを目的とする。
部における冷却材流量を均一にする炉心側部の冷却材分
配装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】高温ガス炉の炉床部の炉
心支持板と整流板との間に備えた複数の支持柱、この複
数の支持柱の外周に配置され、環状の本体と、この本体
の周囲を均等に分割する位置に穿たれた複数の吹出孔と
からなる圧損源部材を設けたことによって、上記目的を
達成する。
心支持板と整流板との間に備えた複数の支持柱、この複
数の支持柱の外周に配置され、環状の本体と、この本体
の周囲を均等に分割する位置に穿たれた複数の吹出孔と
からなる圧損源部材を設けたことによって、上記目的を
達成する。
【０００８】
【作用】この発明においては、高温ガス炉の炉床部の炉
心支持板と整流板との間に備えた複数の支持柱の外周に
配置され、環状の本体と、この本体の周囲を均等に分割
する位置に穿たれた複数の吹出孔とからなる圧損源部材
を設けたので、流路の周方向の幾何学形状によって発生
する速度ヘッドの差異が圧力損失として還元され、圧損
源部材の内側は冷却材の圧力が均等になり、圧損源部材
の吹出孔からは、炉床部の外周へ向かって均一な量の冷
却材が吹き出される。
心支持板と整流板との間に備えた複数の支持柱の外周に
配置され、環状の本体と、この本体の周囲を均等に分割
する位置に穿たれた複数の吹出孔とからなる圧損源部材
を設けたので、流路の周方向の幾何学形状によって発生
する速度ヘッドの差異が圧力損失として還元され、圧損
源部材の内側は冷却材の圧力が均等になり、圧損源部材
の吹出孔からは、炉床部の外周へ向かって均一な量の冷
却材が吹き出される。
【０００９】
【実施例】図１はこの発明の実施例による炉心側部の冷
却材分配装置を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ方向矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図
である。この発明の実施例による炉心側部の冷却材分配
装置は、複数の支持柱の外周に配置され、環状の本体１
と、この本体１の周囲を均等に分割する位置に穿たれた
複数の吹出孔２とからなる圧損源部材３を設けた。図２
はこの発明による冷却材分配装置を取り付けた炉床部の
水平断面図である。図２において図５と同じ部位は同じ
符号を付してある。冷却材分配装置３は、炉床部の炉心
支持板９と整流板１０との間に配置されている。炉心を
下から上へ上昇し、加熱されて炉床部へ流入する冷却材
は、主冷却系配管７および補助冷却系配管から吹き出さ
れ、炉心支持板９と整流板１０との間隙を通り圧損源部
材３によってシールされ、流路の周方向の幾何学形状に
よって発生する速度ヘッドの差異が圧力損失として還元
されので、圧損源部材３内は均一な圧力に保たれる。従
って、圧損源部材３の吹出孔２からは、炉心側部に向か
って均一な量の冷却材が吹き出される。
却材分配装置を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ方向矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図
である。この発明の実施例による炉心側部の冷却材分配
装置は、複数の支持柱の外周に配置され、環状の本体１
と、この本体１の周囲を均等に分割する位置に穿たれた
複数の吹出孔２とからなる圧損源部材３を設けた。図２
はこの発明による冷却材分配装置を取り付けた炉床部の
水平断面図である。図２において図５と同じ部位は同じ
符号を付してある。冷却材分配装置３は、炉床部の炉心
支持板９と整流板１０との間に配置されている。炉心を
下から上へ上昇し、加熱されて炉床部へ流入する冷却材
は、主冷却系配管７および補助冷却系配管から吹き出さ
れ、炉心支持板９と整流板１０との間隙を通り圧損源部
材３によってシールされ、流路の周方向の幾何学形状に
よって発生する速度ヘッドの差異が圧力損失として還元
されので、圧損源部材３内は均一な圧力に保たれる。従
って、圧損源部材３の吹出孔２からは、炉心側部に向か
って均一な量の冷却材が吹き出される。
【００１０】
【発明の効果】この発明は、高温工学研究試験炉のよう
な高温ガス炉の炉床の炉心支持板を支持する複数の支持
柱の外周に沿って配置され、環状の本体と、本体の周囲
を均等に分割する位置に穿たれた複数の吹出孔とからな
る圧損源部材を設け、適切な圧力損失値を設定すること
により炉床部の圧損源部材の内側は圧力が均一となり、
吹出孔からは炉床部の炉心側部へ均一な量の冷却材が分
配され、炉心の外周は均一に冷却される。
な高温ガス炉の炉床の炉心支持板を支持する複数の支持
柱の外周に沿って配置され、環状の本体と、本体の周囲
を均等に分割する位置に穿たれた複数の吹出孔とからな
る圧損源部材を設け、適切な圧力損失値を設定すること
により炉床部の圧損源部材の内側は圧力が均一となり、
吹出孔からは炉床部の炉心側部へ均一な量の冷却材が分
配され、炉心の外周は均一に冷却される。
【図１】この発明の実施例による冷却材分配装置を示す
もので（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢
視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
もので（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢
視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図２】図１の圧損源部材を炉床部に取り付けた状態を
示す炉の水平断面図である。
示す炉の水平断面図である。
【図３】従来の高温ガス炉全体の鳥瞰図である。
【図４】図３の炉床部の縦断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図５における冷却材の周方向流速分布を示す図
である。
である。
１ 炉心 ２ 圧力容器 ５ 炉床部 ７ 主冷却系配管 ８ 補助冷却系配管 ９ 炉心支持板 １０ 整流板 １１ 支持柱 １２ 本体 １３ 吹出孔 １４ 圧損源部材
Claims (1)
- 【請求項１】高温ガス炉の炉床部の炉心支持板と整流板
との間に備えた複数の支持柱、この複数の支持柱の外周
に配置され、環状の本体と、この本体の周囲を均等に分
割する位置に穿たれた複数の吹出孔とからなる圧損源部
材を設けたことを特徴とする高温ガス炉の炉心側部の冷
却材分配装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274511A JPH0587970A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 高温ガス炉の炉心側部の冷却材分配装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274511A JPH0587970A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 高温ガス炉の炉心側部の冷却材分配装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587970A true JPH0587970A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17542720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3274511A Pending JPH0587970A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 高温ガス炉の炉心側部の冷却材分配装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0587970A (ja) |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP3274511A patent/JPH0587970A/ja active Pending
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