JPH0795110B2 - 高速増殖炉 - Google Patents
高速増殖炉Info
- Publication number
- JPH0795110B2 JPH0795110B2 JP61267599A JP26759986A JPH0795110B2 JP H0795110 B2 JPH0795110 B2 JP H0795110B2 JP 61267599 A JP61267599 A JP 61267599A JP 26759986 A JP26759986 A JP 26759986A JP H0795110 B2 JPH0795110 B2 JP H0795110B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- coolant
- pump
- primary
- primary coolant
- 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.)
- Expired - Lifetime
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-
- 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
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速増殖炉の原子炉構造に係り、特に小型で
経済的な原子炉構造を提供するのに好適な、電磁フロー
カプラーポンプ採用の高速増殖炉に関する。
経済的な原子炉構造を提供するのに好適な、電磁フロー
カプラーポンプ採用の高速増殖炉に関する。
本発明に近い従来技術の１例として特開昭60−57289号
に示されたものがある。
に示されたものがある。
この従来例によると、高速増殖型原子炉の蒸気発生系と
二次冷却系とを一次冷却系廻りに接近集約することによ
り高集約型の原子炉となつている。しかしながら、一次
冷却系が包含される一次容器内の構成は、前述の如く、
一次冷却系循環ポンプと中間熱交換器とを一次容器内壁
沿いに互いに違いに配置して備える構成となつていて、
集約化が一次容器内にまで及んでいなかつた。
二次冷却系とを一次冷却系廻りに接近集約することによ
り高集約型の原子炉となつている。しかしながら、一次
冷却系が包含される一次容器内の構成は、前述の如く、
一次冷却系循環ポンプと中間熱交換器とを一次容器内壁
沿いに互いに違いに配置して備える構成となつていて、
集約化が一次容器内にまで及んでいなかつた。
また、本発明に近い従来技術のその他の例として、特開
昭61−54495号に示されたものがある。
昭61−54495号に示されたものがある。
この従来例では、上部プレナム内に環状の電磁フローカ
プラポンプ型中間熱交換器を配置し、一次冷却材と二次
冷却材との間の熱交換作用と非機械的ポンプ作用とを同
一機器によつて達成し、機械式の一次冷却材循環ポンプ
を削除することにより一次冷却材についての集約型の原
子炉となつている。
プラポンプ型中間熱交換器を配置し、一次冷却材と二次
冷却材との間の熱交換作用と非機械的ポンプ作用とを同
一機器によつて達成し、機械式の一次冷却材循環ポンプ
を削除することにより一次冷却材についての集約型の原
子炉となつている。
しかしながら、二次冷却系の構成は、原子炉外部に、二
次冷却材循環ポンプと蒸気発生器を配置する構成となつ
ていて、集約化は、二次冷却系にまで及んでいなかつ
た。
次冷却材循環ポンプと蒸気発生器を配置する構成となつ
ていて、集約化は、二次冷却系にまで及んでいなかつ
た。
又、本発明に関連する特許としては、伝熱面を内蔵する
電磁フローカプラポンプの基本的機能が特開昭61−2968
8号に示されている。
電磁フローカプラポンプの基本的機能が特開昭61−2968
8号に示されている。
上記従来技術は、一次冷却系と二次冷却系との同時集約
化の点について配慮がされておらず、より一層の集約化
が望まれる。
化の点について配慮がされておらず、より一層の集約化
が望まれる。
本発明の目的は、従来よりも集約化を図り、より一層簡
素な高速増殖炉を提供することにある。
素な高速増殖炉を提供することにある。
上記目的を達成するための手段は、原子炉の炉心と一次
と二次の冷却材を収納している主容器に、前記主容器内
で前記炉心と連通して前記炉心の下部に配備した炉心下
部プレナムと、前記主容器内で前記炉心下部プレナムと
連通して前記炉心を囲むように配備された環状の電磁フ
ローカプラーポンプと、前記主容器内で前記電磁フロー
カプラーポンプと直列に連通して前記炉心を囲むように
環状に配備された中間熱交換器とで一次冷却材バウンダ
リを形成し、前記主容器内に、一次冷却材が前記一次冷
却材バウンダリから前記中間熱交換器の一次冷却材流路
を通り前記電磁フローカプラーポンプの一次冷却材流路
を通り前記炉心下部プレナムを通り前記炉心内を通り前
記一次冷却材バウンダリ内へと循環する一次冷却材の循
環流路を形成し、前記一次冷却材バウンダリと前記主容
器の内壁との間に二次循環ポンプと蒸気発生器とを配備
し、前記二次循環ポンプから前記電磁フローカプラーポ
ンプの二次冷却材流路を通り前記中間熱交換器の二次冷
却材流路を通り前記蒸気発生器内を通り前記二次循環ポ
ンプへと循環する二次冷却材の循環流路を形成して成る
高速増殖炉である。
と二次の冷却材を収納している主容器に、前記主容器内
で前記炉心と連通して前記炉心の下部に配備した炉心下
部プレナムと、前記主容器内で前記炉心下部プレナムと
連通して前記炉心を囲むように配備された環状の電磁フ
ローカプラーポンプと、前記主容器内で前記電磁フロー
カプラーポンプと直列に連通して前記炉心を囲むように
環状に配備された中間熱交換器とで一次冷却材バウンダ
リを形成し、前記主容器内に、一次冷却材が前記一次冷
却材バウンダリから前記中間熱交換器の一次冷却材流路
を通り前記電磁フローカプラーポンプの一次冷却材流路
を通り前記炉心下部プレナムを通り前記炉心内を通り前
記一次冷却材バウンダリ内へと循環する一次冷却材の循
環流路を形成し、前記一次冷却材バウンダリと前記主容
器の内壁との間に二次循環ポンプと蒸気発生器とを配備
し、前記二次循環ポンプから前記電磁フローカプラーポ
ンプの二次冷却材流路を通り前記中間熱交換器の二次冷
却材流路を通り前記蒸気発生器内を通り前記二次循環ポ
ンプへと循環する二次冷却材の循環流路を形成して成る
高速増殖炉である。
上記の手段によれば、同一主容器内で、炉心下部プレナ
ムと、環状の電磁フローカプラーポンプと、中間熱交換
器とで、新に容器を採用することなく一次冷却材バウン
ダリを形成して、一次冷却材と二次冷却材との隔離が成
される。
ムと、環状の電磁フローカプラーポンプと、中間熱交換
器とで、新に容器を採用することなく一次冷却材バウン
ダリを形成して、一次冷却材と二次冷却材との隔離が成
される。
一次冷却材バウンダリ外の二次冷却材は、二次循環ポン
プにより流動されて電磁フローカプラーポンプの二次冷
却材の流路に入り、次に中間熱交換器の二次冷却材の流
路に入り、ここで一次冷却材との間で熱交換される。中
間熱交換器内で熱交換された後の二次冷却材は中間熱交
換器から出て蒸気発生器内に入り蒸気発生のための熱を
供給し、その後に蒸気発生器から出て再度二次循環ポン
プにより吸い込まれて同順路にて強制循環する。
プにより流動されて電磁フローカプラーポンプの二次冷
却材の流路に入り、次に中間熱交換器の二次冷却材の流
路に入り、ここで一次冷却材との間で熱交換される。中
間熱交換器内で熱交換された後の二次冷却材は中間熱交
換器から出て蒸気発生器内に入り蒸気発生のための熱を
供給し、その後に蒸気発生器から出て再度二次循環ポン
プにより吸い込まれて同順路にて強制循環する。
一方、一次冷却材バウンダリ内の一次冷却材は、電磁フ
ローカプラーポンプ内を二次冷却材が流動すると電磁フ
ローカプラーの原理から一次冷却材が流動し、その一次
冷却材は、電磁フローカプラーポンプから下部炉心プレ
ナム内に送られ、そこから炉心内に送られて炉心により
加熱され、炉心から上方に出される。炉心で加熱された
一次冷却材は、中間熱交換器の一次冷却材の流路を通過
しつつ二次冷却材との間で熱交換作用を成し、中間熱交
換器から電磁フローカプラーポンプの一次冷却材の流路
に戻されるという循環経路をたどる。
ローカプラーポンプ内を二次冷却材が流動すると電磁フ
ローカプラーの原理から一次冷却材が流動し、その一次
冷却材は、電磁フローカプラーポンプから下部炉心プレ
ナム内に送られ、そこから炉心内に送られて炉心により
加熱され、炉心から上方に出される。炉心で加熱された
一次冷却材は、中間熱交換器の一次冷却材の流路を通過
しつつ二次冷却材との間で熱交換作用を成し、中間熱交
換器から電磁フローカプラーポンプの一次冷却材の流路
に戻されるという循環経路をたどる。
以下、本発明の実施例を第１図〜第４図により説明す
る。
る。
第１図は、本発明による高速増殖炉の鳥かん図を示す。
炉心部１の外周囲を取り囲むように環状電磁フローカプ
ラポンプ５が設置され、さらにその上には、環状電磁フ
ローカプラポンプ５と構造的につながる環状中間熱交換
器３が設置される。これらの機器は、炉心部と共に、一
体構造をなしており、この一体構造は、主容器７中に収
納される。主容器７とこの一体構造とのギヤツプには、
二次循環ポンプ11が４基と蒸気発生基９が４基，交互に
設置されている。
炉心部１の外周囲を取り囲むように環状電磁フローカプ
ラポンプ５が設置され、さらにその上には、環状電磁フ
ローカプラポンプ５と構造的につながる環状中間熱交換
器３が設置される。これらの機器は、炉心部と共に、一
体構造をなしており、この一体構造は、主容器７中に収
納される。主容器７とこの一体構造とのギヤツプには、
二次循環ポンプ11が４基と蒸気発生基９が４基，交互に
設置されている。
第２図は、第１図に示した原子炉構造の縦断面図であ
り、本図を用いて冷却材の流れを説明する。炉心下部プ
レナム12から炉心部１へ流入し加熱された一次冷却材は
ホツトプレナム13から環状中間熱交換器３の一次側へ流
入し、伝熱部を下降して流出口から流出した後、環状電
磁フローカプラポンプ５の内壁に設けられた一次側流入
口からポンプ内の一次流路へ流入する。この一次冷却材
がフローカプラの電磁力により駆動力を与えられ、再び
炉心下部プレナム12へ流入することにより、一次冷却材
流路が形成される。また、二次冷却材は、二次循環ポン
プ11の駆動力によつて、二次系プレナム隔壁14下部へ吐
出され、環状電磁フローカプラポンプ５の下部外壁に設
けられた二次側流入口からポンプ内の二次流路へ流入
し、上昇する。環状電磁フローカプラ５を流出した二次
冷却材は、環状中間熱交換器３の二次流路へと流入し、
一次冷却材と熱交換しながら上昇し、管板上部へ流出し
た後、蒸気発生器流入口を通して蒸気発生器９へ流入す
る。蒸気発生器９内で水・蒸気と熱交換した二次冷却材
は二次系プレナム隔壁14の上部へ流出し、再び二次循環
ポンプ11によつて循環される。
り、本図を用いて冷却材の流れを説明する。炉心下部プ
レナム12から炉心部１へ流入し加熱された一次冷却材は
ホツトプレナム13から環状中間熱交換器３の一次側へ流
入し、伝熱部を下降して流出口から流出した後、環状電
磁フローカプラポンプ５の内壁に設けられた一次側流入
口からポンプ内の一次流路へ流入する。この一次冷却材
がフローカプラの電磁力により駆動力を与えられ、再び
炉心下部プレナム12へ流入することにより、一次冷却材
流路が形成される。また、二次冷却材は、二次循環ポン
プ11の駆動力によつて、二次系プレナム隔壁14下部へ吐
出され、環状電磁フローカプラポンプ５の下部外壁に設
けられた二次側流入口からポンプ内の二次流路へ流入
し、上昇する。環状電磁フローカプラ５を流出した二次
冷却材は、環状中間熱交換器３の二次流路へと流入し、
一次冷却材と熱交換しながら上昇し、管板上部へ流出し
た後、蒸気発生器流入口を通して蒸気発生器９へ流入す
る。蒸気発生器９内で水・蒸気と熱交換した二次冷却材
は二次系プレナム隔壁14の上部へ流出し、再び二次循環
ポンプ11によつて循環される。
第３図は、環状電磁フローカプラポンプン５と、環状中
熱交換器３の詳細を示す縦断面図である。
熱交換器３の詳細を示す縦断面図である。
炉心を囲むコアバレル20の周囲に、環状電磁フローカプ
ラポンプ５と環状中間熱交換器３が設置され、これらの
構造物は炉心（図示せず）と共に、炉心支持板21に溶接
され、一体構造となる。環状電磁フローカプラポンプ５
は、外側鉄心22,内側鉄心23,コイル24,流路形成用の内
壁25,外壁26、及び一次冷却材と二次冷却材を隔離する
ための仕切壁（図示せず）から構成され、この外壁26
は、プレナム27を経て、環状中間熱交換器３の外壁28に
つながる。環状中間熱交換器３は、直管型熱交換器で、
伝熱管内部に二次冷却材が流れる。
ラポンプ５と環状中間熱交換器３が設置され、これらの
構造物は炉心（図示せず）と共に、炉心支持板21に溶接
され、一体構造となる。環状電磁フローカプラポンプ５
は、外側鉄心22,内側鉄心23,コイル24,流路形成用の内
壁25,外壁26、及び一次冷却材と二次冷却材を隔離する
ための仕切壁（図示せず）から構成され、この外壁26
は、プレナム27を経て、環状中間熱交換器３の外壁28に
つながる。環状中間熱交換器３は、直管型熱交換器で、
伝熱管内部に二次冷却材が流れる。
本図において、炉心で加熱された一次冷却材は白抜き矢
印29で示すようにコアバレル20上部に設けられた中間熱
交換器一次側流入口31から流入し、二次冷却材により除
熱されながら伝熱管外部を下降する。この一次冷却材は
環状電磁フローカプラポンプ内壁26の上部に設けられた
ポンプ一次側流入口32からポンプ内の一次流路へ流入
し、駆動力を与えられた後、炉心下部プレナム12へと吐
出される。
印29で示すようにコアバレル20上部に設けられた中間熱
交換器一次側流入口31から流入し、二次冷却材により除
熱されながら伝熱管外部を下降する。この一次冷却材は
環状電磁フローカプラポンプ内壁26の上部に設けられた
ポンプ一次側流入口32からポンプ内の一次流路へ流入
し、駆動力を与えられた後、炉心下部プレナム12へと吐
出される。
また二次冷却材は、黒塗矢印30で示すように二次循環ポ
ンプから吐出された後、環状電磁フローカプラポンプ外
壁25の下部に設けられたポンプ二次側流入口33からポン
プ内の二次流路へ流入し、上昇した後、プレナム27を経
て環状中間熱交換器３の伝熱管内部へ流入する。その
後、管内を上昇しながら一次冷却材により加熱された二
次冷却材は上部管板34から流出した後、蒸気発生器（図
示せず）へ運ばれる。
ンプから吐出された後、環状電磁フローカプラポンプ外
壁25の下部に設けられたポンプ二次側流入口33からポン
プ内の二次流路へ流入し、上昇した後、プレナム27を経
て環状中間熱交換器３の伝熱管内部へ流入する。その
後、管内を上昇しながら一次冷却材により加熱された二
次冷却材は上部管板34から流出した後、蒸気発生器（図
示せず）へ運ばれる。
第４図は、環状電磁フローカプラポンプ本体の鳥かん図
である。本図中、第３図と同一部分は、同一番号で示し
てある。二次循環ポンプによつて駆動された二次冷却材
が、黒塗り矢印30で示すように、仕切壁18によつて仕切
られたフローダクト19内を１つおきに上昇する際に外側
鉄心22,内側鉄心23,及びコイル24によつて誘起される電
磁気的な力で、隣りあうフローダクト内の一次冷却材を
白抜き矢印29のように下方へ駆動する。ポンプ一次側流
入口32,及びポンプ二次側流入口33は、図示のように、
フローダクト１つおきに設けられる。
である。本図中、第３図と同一部分は、同一番号で示し
てある。二次循環ポンプによつて駆動された二次冷却材
が、黒塗り矢印30で示すように、仕切壁18によつて仕切
られたフローダクト19内を１つおきに上昇する際に外側
鉄心22,内側鉄心23,及びコイル24によつて誘起される電
磁気的な力で、隣りあうフローダクト内の一次冷却材を
白抜き矢印29のように下方へ駆動する。ポンプ一次側流
入口32,及びポンプ二次側流入口33は、図示のように、
フローダクト１つおきに設けられる。
以上説明したような構造、及び冷却材の流れによれば、
本プラントの一次冷却材バウンダリは、第５図に極太破
線にて表示したようになる。
本プラントの一次冷却材バウンダリは、第５図に極太破
線にて表示したようになる。
以上説明した実施例によれば、一次冷却材及び二次冷却
材の循環を、配管をほとんど使用せずに行なえることか
ら、原子炉構造を小型化できる効果がある。
材の循環を、配管をほとんど使用せずに行なえることか
ら、原子炉構造を小型化できる効果がある。
さらに、環状電磁フローカプラポンプの流路壁，環状中
間熱交換器の壁、及び炉心下部プレナム壁を、一次冷却
材バウンダリとすることにより一次容器を削除すること
ができ、原子炉構造の小型化に貢献できる。
間熱交換器の壁、及び炉心下部プレナム壁を、一次冷却
材バウンダリとすることにより一次容器を削除すること
ができ、原子炉構造の小型化に貢献できる。
本発明によれば、炉心→熱交換器→ポンプ→炉心の流路
長さを最小にすることができ、又、一次冷却材と二次冷
却材が環状電磁フローカプラポンプの流路壁，熱交換器
の壁、及び炉心下部プレナム壁によつて隔離されるた
め、従来の二重タンク型炉に見られるような一次冷却材
と二次冷却材の隔離だけを目的とする一次容器を削除す
ることができるので、原子炉構造を小型化することがで
きる。
長さを最小にすることができ、又、一次冷却材と二次冷
却材が環状電磁フローカプラポンプの流路壁，熱交換器
の壁、及び炉心下部プレナム壁によつて隔離されるた
め、従来の二重タンク型炉に見られるような一次冷却材
と二次冷却材の隔離だけを目的とする一次容器を削除す
ることができるので、原子炉構造を小型化することがで
きる。
また、配管を用いずに二次冷却材の流路形成ができるの
で、更に原子炉構造を小型化することができる。
で、更に原子炉構造を小型化することができる。
以上により、従来に比べ一層集約化された高速増殖炉の
原子炉構造を達成することができる。
原子炉構造を達成することができる。
第１図は本発明の一実施例である高速増殖炉の鳥かん
図、第２図は第１図の縦断面図、第３図は第２図の環状
電磁フローカプラポンプと環状中間熱交換器の詳細を示
す縦断面図、第４図は環状電磁フローカプラポンプ本体
の鳥かん図、第５図は実施例の一次冷却材バウンダリ図
を示したものである。 ３……環状中間熱交換器、５……環状電磁フローカプラ
ポンプ、18……仕切壁、19……フローダクト、32……ポ
ンプ一次側流入口、33……ポンプ二次側流入口。
図、第２図は第１図の縦断面図、第３図は第２図の環状
電磁フローカプラポンプと環状中間熱交換器の詳細を示
す縦断面図、第４図は環状電磁フローカプラポンプ本体
の鳥かん図、第５図は実施例の一次冷却材バウンダリ図
を示したものである。 ３……環状中間熱交換器、５……環状電磁フローカプラ
ポンプ、18……仕切壁、19……フローダクト、32……ポ
ンプ一次側流入口、33……ポンプ二次側流入口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｃ 15/14 (72)発明者 柴田 洋二 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 仁田脇 武志 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 池田 孝志 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−95389（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−79156（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】原子炉の炉心と一次と二次の冷却材を収納
している主容器に、前記主容器内で前記炉心と連通して
前記炉心の下部に配備した炉心下部プレナムと、前記主
容器内で前記炉心下部プレナムと連通して前記炉心を囲
むように配備された環状の電磁フローカプラーポンプ
と、前記主容器内で前記電磁フローカプラーポンプと直
列に連通して前記炉心を囲むように環状に配備された中
間熱交換器とで一次冷却材バウンダリを形成し、前記主
容器内に、一次冷却材が前記一次冷却材バウンダリから
前記中間熱交換器の一次冷却材流路を通り前記電磁フロ
ーカプラーポンプの一次冷却材流路を通り前記炉心下部
プレナムを通り前記炉心内を通り前記一次冷却材バウン
ダリ内へと循環する一次冷却材の循環流路を形成し、前
記一次冷却材バウンダリと前記主容器の内壁との間に二
次循環ポンプと蒸気発生器とを配備し、前記二次循環ポ
ンプから前記電磁フローカプラーポンプの二次冷却材流
路を通り前記中間熱交換器の二次冷却材流路を通り前記
蒸気発生器内を通り前記二次循環ポンプへと循環する二
次冷却材の循環流路を形成して成る高速増殖炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267599A JPH0795110B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267599A JPH0795110B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 高速増殖炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121793A JPS63121793A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH0795110B2 true JPH0795110B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=17446972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61267599A Expired - Lifetime JPH0795110B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 高速増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795110B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-12 JP JP61267599A patent/JPH0795110B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63121793A (ja) | 1988-05-25 |
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