JPH0648309B2 - 炉心冷却材流量測定装置 - Google Patents

炉心冷却材流量測定装置

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JPH0648309B2
JPH0648309B2 JP62247885A JP24788587A JPH0648309B2 JP H0648309 B2 JPH0648309 B2 JP H0648309B2 JP 62247885 A JP62247885 A JP 62247885A JP 24788587 A JP24788587 A JP 24788587A JP H0648309 B2 JPH0648309 B2 JP H0648309B2
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昭政 泉山
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炉心冷却材流量測定装置に係り、インターナ
ルポンプ型原子炉に適用するのに好適な炉心冷却材流量
測定装置に関する。
〔従来の技術〕
インターナルポンプ型原子炉の従来の炉心冷却材流量測
定装置は、特開昭58−10692 号公報に記載されているよ
うに、インターナルポンプ吸込吐出口(出入口)の近傍
に、2本の導圧管の開口部を設置し、ポンプ部の差圧を
計測していた。
計測されたポンプ部の差圧は、予め試験装置によつて、
ポンプ速度毎に求められた流量とポンプ部差圧との相関
関係より、差圧から流量に演算される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記従来技術は、ポンプ部の差愛計測位置についてポン
プの出入口近傍に導圧管の開口部を設置するとしてお
り、ポンプの出入口近傍の吸込流れ及び吐出流れのポン
プ部差圧への影響について配慮がされておらず、ポンプ
の吸込吐出側の流路構成及びポンプの運転状態によるポ
ンプ部流れの影響を受け易く、流量計測法としては、精
度及び信頼性の点で問題があつた。
すなわち、予め試験装置で求めたポンプ部差圧と流量の
相関関係よりポンプ差圧から流量を求める方法において
は、ポンプ差圧と流量の相関関係が実機と試験装置で同
等あるいは一定の相関があることが前提であり、ポンプ
部流れの影響を受け易いポンプの出入口近傍のポンプ部
差圧では、実機と試験装置でポンプの吸込吐出側の流路
構成が異なる場合、あるいは、ポンプ運転状態が変化し
た場合等において、試験装置で求めたポンプ差圧と流量
の相関関係をそのまま実機に適用することが出来ず、又
適用しても誤差が大きくなり不安定であるという問題が
あつた。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、炉心
冷却材流量を精度良く測定できる。炉心冷却材流量測定
装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的は、インターナルポンプの上流側で前記イン
ターナルポンプのディフューザの直径の2倍以上離れた
位置に第1圧力検出口が位置し、シュラウドと原子炉容
器との間に形成される下降流路内の圧力を検出する第1
圧力検出管と、 前記シュラウド内の炉心よりも下方の位置に配置された
制御棒案内管のうち最外周に位置する前記制御棒案内管
と前記シュラウドとの間に形成される領域に配置された
第2圧力検出口を有し、かつ前記第2圧力検出口が前記
シュラウドに形成され前記インターナルポンプから吐出
された冷却材を前記シュラウド内に導く開口の上端より
も上方に位置する第2圧力検出管と、 前記第1及び第2圧力検出管にて検出された各圧力の差
圧を求める手段と、 前記差圧に基づいて炉心冷却材流量を求める手段とを備
えたことによって達成できる。
〔作用〕
第1圧力検出管の第1圧力検出口が、インターナルポン
プの上流側でインターナルポンプのディフューザの直径
の2倍以上離れた位置に配置されて下降流路内の圧力を
検出するので、インターナルポンプの入口近傍に生じる
流れの乱れによる影響を受けずにインターナルポンプ上
流側の圧力を精度良く測定できる。また、第2圧力検出
管の第2圧力検出口が、シュラウド内の炉心よりも下方
で制御棒案内管のうち最外周に位置する制御棒案内管と
シュラウドとの間に形成される領域に配置され、かつイ
ンターナルポンプから吐出された冷却材をシュラウド内
に導く開口(シュラウドに形成)の上端よりも上方に位
置しているので、インターナルポンプの出口近傍に生じ
る流れの乱れ、及び制御棒案内管による流れの乱れによ
る影響を受けずにインターナルポンプ下流側の圧力を精
度良く測定できる。
このため、炉心冷却材流量を精度良く求めることができ
る。
〔実施例〕
沸騰水型原子炉に適用した本発明の好適な一実施例であ
る炉心冷却材流量測定装置を、第1図に示す。
まず、沸騰水型原子炉の概略構造を説明する。原子炉圧
力容器1内に、多数の燃料集合体3が装荷されてなる炉
心2が形成されている。燃料集合体2は、炉心下部支持
板5に支持される燃料支持金具4に下端部が保持され
る。燃料集合体2の上端部は、炉心上部格子板6にて保
持される。炉心上部格子板6は、炉心2を取囲む炉心シ
ユラウド7に取付けられる。炉心シユラウド7は、シユ
ラウドレグ9によつて原子炉圧力容器1の底部に取付け
られるシユラウド8の上端に設置されている。炉心下部
支持板5は、シユラウド8の上端部に取付けられる。多
数の制御棒案内管10が、シユラウド8内で炉心下部支
持板5より下方に存在する下部プレナム15内に設置さ
れている。制御棒案内管10内を炉心2内に挿入される
制御棒(図示せず)が上下動し、制御棒案内管10の上
端部が炉心下部支持板5を貫通している。炉心シユラウ
ド7及びシユラウド8の各外面と原子炉圧力容器1の内
面との間に、環状のダウンカマ流路11が形成される。
インターナルポンプ12が、ダウンカマ流路11の下部
に配置され、仕切板14に取付けられる。インターナル
ポンプ12は、原子炉圧力容器1を貫通するシヤフトに
より原子炉圧力容器1の外部に配置されたモータ13に
連結されている。
インターナルポンプ12の回転により、冷却水は、ダウ
ンカマ流路11を下降してインターナルポンプ12にて
昇圧され、開口16を開して下部プレナム15内に流入
する。この冷却水は、燃料支持金具4内を通つて燃料集
合体3内に供給される。
炉心2内に供給される冷却水流量は、炉心冷却材流量測
定装置20によつて測定される。炉心冷却材流量測定装
置20は、導圧管21及び22,差圧検出器23,流量
演算器24及び表示装置25を有している。導圧管21
及び22は、差圧検出器23に接続されている。導圧管
21及び22は、制御棒案内管10の群のうちで最外周
に位置する制御棒案内管10の外側と側面とシユラウド
8の内面との間に形成される環状領域27に原子炉圧力
容器1の底部を貫通して挿入されている。第2図におい
て、二点鎖線で示す円28が、前述の最外周に位置する
制御棒案内管10の外側の側面を結んで得られるもので
ある。環状領域27は、円28とシユラウド9との間に
形成される。導圧管21はシユラウド9をシユラウド9
の半径方向に貫通しており、導圧管21の圧力検出端2
1Aは、インターナルポンプ12より上方の位置でダウ
ンカマ流路11に開口している。導圧管22の圧力検出
端22Aは、開口16より上方の位置で環状領域27に
開口している。図示されていないが、導圧管21及び2
2は、シユラウド9の内面に支持部材によりそれらの軸
方向に何箇所かがサポートされている。対となつた導圧
管21及び22は、第2図に示すようにシユラウド9の
周方向で4つのインターナルポンプに対応した4箇所の
位置に設けられている。差圧検出器23は4個設けられ
ており、各々の差圧検出器23には一対の導圧管21及
び22が接続される。4個の差圧検出器23は、1つの
流量演算器24に接続されている。導圧管21の圧力検
出端21A及び導圧管22の圧力検出端22Aは、第3図
(第2図のIII−III矢視図)に示すように、横からみて
インターナルポンプ12の軸心または軸心の延長線と一
致するように配置されている。圧力検出端21Aは、イ
ンターナルポンプ12の上端よりインターナルポンプ1
2のデイフユーザの直径dの2倍以上離れた位置に配置
されている(第4図)。
流量演算器24は、第5図に示すような差圧ΔPTと流
量QTとの関係を示す特性を記憶している。第5図に示
す特性は、予め試験装置によつて求めたものであり、イ
ンターナルポンプ6を試験装置の入口配管及び出口配管
に接続してインターナルポンプの入口及び出口から、そ
れぞれインターナルポンプのデイフユーザの直径の2倍
離れた位置で図つた各圧力の差(差圧ΔPT)と出口側
の配管に設けた流量計で測定したインターナルポンプの
吐出流量(QT)との関係を示している。
導圧管21は圧力検出端21Aにて前述したインターナ
ルポンプ12よりも上流側の位置での圧力を検出し、導
圧管22は圧力検出端22Aにて前述したインターナル
ポンプ12よりも下流側での圧力を検出する。差圧検出
器23は、導圧管21及び導圧管22にて測定された各
圧力の差圧を求める。4個の差圧検出器23によつて求
められた差圧(前述したように4個のインターナルポン
プ12に対応したそれぞれの差圧)は、流量演算器24
に入力される。流量演算器24は、入力した4つの差圧
の値の平均値を求め、この差圧の平均値と基づいて第5
図の特性から対応する流量QTを求める。このように求
められた流量QTは一台のインターナルポンプ12に対
応するものである。従つて、流量演算器24は十台のイ
ンターナルポンプ12によつて供給される炉心冷却材流
量を求めるために10Qの演算を行なう。得られた炉
心冷却材流量は、表示装置25にて表示される。流量演
算器24は、対になつている導圧管21及び22の四組
にも検出された4つの差圧に基づいて対応する4個のイ
ンターナルポンプ12の吐出流量をそれぞれ求めること
もできる。このように4個のインターナルポンプ12に
対応した吐出流量を求めることによつて、ダウンカマ流
路11から下部プレナム15に流入するシユラウド8の
周方向の流量分布を知ることができる。
圧力検出端21Aは、インターナルポンプ12の入口よ
りもそのデイフユーザの直径の2倍以上上流側に配置さ
れているので、第6図に示すようなインターナルポンプ
12の入口近傍に生じる旋回流等の流れの乱れによる影
響を受けずに、インターナルポンプ12上流側の圧力を
精度良く測定できる。インターナルポンプ12から吐出
された冷却水は、シユラウドレグ9間に形成される開口
16を介して下部プレナム15内に流入することによ
り、第6図に示すインターナルポンプ12の吐出口近傍
に生じる旋回流等の流れの乱れが消失する。従つて、圧
力検出端22Aを開口16より下流側で下部プレナム1
5内に設けることによつてインターナルポンプ12より
下流側での圧力を精度良く測定できる。特に、環状領域
27に圧力検出端22Aを配置することによつて、圧力
検出端22Aは、制御棒案内管10による冷却水流の乱
れの影響を受けることなく下部プレナム15内の圧力を
精度良く測定することができる。このような本実施例で
は、インターナルポンプ12の入口側と出口側との差圧
を精度良く求めることができ、炉心冷却水流量を精度良
く求めることが可能になる。
本実施例では、試験装置にて求めた差圧ΔPと流量Q
との関係を示す特性を実質的にそのまま用いて炉心冷
却水流量を求めることができる。
導圧管21の替りとして水位計測ノズル12に接続され
た管を差圧検出器23に取付けることによつても、前述
した実施例の効果を得ることができる。
導圧管21と導圧管22とを組合せてなる圧力検出管
を、10台のインターナルポンプ12にそれぞれ設ける
ことによつて、更に精度良く炉心冷却材流量を測定する
ことができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、第1圧力検出管の第1圧力検出口が、
インターナルポンプの上流側でインターナルポンプのデ
ィフューザの直径の2倍以上離れた位置に配置されて下
降流路内の圧力を検出し、第2圧力検出管の第2圧力検
出口が、シュラウド内の炉心よりも下方で制御棒案内管
のうち最外周に位置する制御棒案内管とシュラウドとの
間に形成される領域に配置され、かつインターナルポン
プから吐出された冷却材をシュラウド内に導くシュラウ
ドの開口の上端よりも上方に位置しているので、炉心冷
却材流量を精度翌測定することが加納となり、炉心の安
全性を向上させることができるとともに冷却材を流量の
誤差を考慮して必要以上に流すことによる動力のロスを
低減でき経済性が向上する。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の好適な一実施例である炉心冷却材流量
測定装置の構成図、第2図は第1図のII−II断面図、第
3図は第2図のIII−III矢視図、第4図は第1図のイン
ターナルポンプ付近の拡大図、第5図は差圧と流量との
関係を示す特性図、第6図はインターナルポンプ付近の
流動状態を示す説明図である。 1……原子炉圧力容器、2……炉心、8……シユラウ
ド、11……ダウンカマ流路、12……インターナルポ
ンプ、15……下部プレナム、16……開口、20……
炉心冷却材流量測定装置、21,22……導圧管、21
A,21B……圧力検出端。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子炉容器、前記原子炉容器内に設けられ
    て炉心を取囲むシュラウド、及び前記シュラウドと前記
    原子炉容器との間に形成される環状の下降流路の下部に
    同一円周上に等間隔で配置された複数台のインターナル
    ポンプを有する原子炉の炉心冷却材流量を測定する装置
    において、前記複数台のインターナルポンプが配置され
    ている円を4象限に区分したときに各象限毎に少なくと
    も一個所における次の2つの位置の圧力を検出してその
    差圧を求め、 (a)前記インターナルポンプの上流側で前記インターナ
    ルポンプに起因する乱流による圧力変動の影響のない位
    置 (b)前記シュラウド内の前記炉心よりも下方の位置に配
    置された制御棒案内管のうち最外周に位置する前記制御
    棒案内管と前記シュラウドとの間の位置 前記各象限毎に求めた差圧の平均値に基づいて炉心冷却
    材流量を求めることを特徴とする炉心冷却材流量測定装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5810692A (ja) * 1981-07-14 1983-01-21 株式会社東芝 原子炉内の冷却水循環流量測定装置
JPS5984197A (ja) * 1982-11-05 1984-05-15 株式会社東芝 沸騰水形原子炉
JPH0820545B2 (ja) * 1987-07-24 1996-03-04 株式会社東芝 炉心流量測定装置

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