JPS5855891A - 高速増殖炉用原子炉容器 - Google Patents
高速増殖炉用原子炉容器Info
- Publication number
- JPS5855891A JPS5855891A JP56155114A JP15511481A JPS5855891A JP S5855891 A JPS5855891 A JP S5855891A JP 56155114 A JP56155114 A JP 56155114A JP 15511481 A JP15511481 A JP 15511481A JP S5855891 A JPS5855891 A JP S5855891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- reactor vessel
- heat
- liquid level
- vessel
- 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
- Secondary Cells (AREA)
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】
本発明は、高速増殖炉用原子炉容器に係シ、特に容器壁
に加わる熱応力を軽減させることができるようにした原
子炉容器に関する。
に加わる熱応力を軽減させることができるようにした原
子炉容器に関する。
高速増殖炉においては、冷却材として、一般に液体す）
ＩＪウムで代表されゐ液体金属が用いられている。そ
して、こＯような液体金属冷却材は原子炉容器内をｆＩ
ｇ１図に示すように通流する。すなわち、図中１は内部
に炉心２を収専してなる炉容器であシ、この炉容Ｇ工の
容器壁３に設けられた入口ノズル４よりｓ人した冷却材
Ｐは炉心２内を導びかれ、炉心２から熱を奪って加熱さ
れ喪後、自由な液面Ｉを形成しながら容器壁Ｊの上部に
設けられた出口ノズルｌを通な高速増殖炉にあって、冷
却材温度は、１常這転時には、炉心入口で３００℃〜４
００℃、炉心出口で４５０℃〜５５０℃でＴｏシ、ｆた
、原子炉運転開始時においては、入口、出口集約２００
℃に保たれる。そして、原子炉運転開始時には、冷却材
の出口ノズル−の温度が、第２図に示すように、停止温
度Ｔｓより通常運転温度Ｔｖｔで、ある一定の昇温率で
上昇するように炉心反応が制御される。この昇温率はプ
ラントの運転上可能な限シ大きくすることが効率ならび
に稼動率を高めるうえで望ましい。
ＩＪウムで代表されゐ液体金属が用いられている。そ
して、こＯような液体金属冷却材は原子炉容器内をｆＩ
ｇ１図に示すように通流する。すなわち、図中１は内部
に炉心２を収専してなる炉容器であシ、この炉容Ｇ工の
容器壁３に設けられた入口ノズル４よりｓ人した冷却材
Ｐは炉心２内を導びかれ、炉心２から熱を奪って加熱さ
れ喪後、自由な液面Ｉを形成しながら容器壁Ｊの上部に
設けられた出口ノズルｌを通な高速増殖炉にあって、冷
却材温度は、１常這転時には、炉心入口で３００℃〜４
００℃、炉心出口で４５０℃〜５５０℃でＴｏシ、ｆた
、原子炉運転開始時においては、入口、出口集約２００
℃に保たれる。そして、原子炉運転開始時には、冷却材
の出口ノズル−の温度が、第２図に示すように、停止温
度Ｔｓより通常運転温度Ｔｖｔで、ある一定の昇温率で
上昇するように炉心反応が制御される。この昇温率はプ
ラントの運転上可能な限シ大きくすることが効率ならび
に稼動率を高めるうえで望ましい。
ところで、高速増殖炉にあっては、冷却材として腐食性
の高いアルカリ金属液体を用いる関係上、通常、炉容器
をステンレス鋼で製作するようにしている。ステンレス
鋼は周知のように温度伝導率が非常に小さい。この丸め
に、上述の如く、運転開始時に昇温率を大きくすると、
第３図体）に対応させて第３図（ｂ）に示すように、容
器壁３の各部温度は図中８１で示すようになり、液面近
傍に大きな温度勾配が発生し、このしたがって、運転開
始時における昇温率を大きくするにＬ、上記の熱応力を
何らかの手段で軽減させることが不可欠となる。なお、
上記説明は運転開始時の例であるが、原子炉運転停止時
においても現象としては逆であるが、応力が発生するこ
とには変シない。
の高いアルカリ金属液体を用いる関係上、通常、炉容器
をステンレス鋼で製作するようにしている。ステンレス
鋼は周知のように温度伝導率が非常に小さい。この丸め
に、上述の如く、運転開始時に昇温率を大きくすると、
第３図体）に対応させて第３図（ｂ）に示すように、容
器壁３の各部温度は図中８１で示すようになり、液面近
傍に大きな温度勾配が発生し、このしたがって、運転開
始時における昇温率を大きくするにＬ、上記の熱応力を
何らかの手段で軽減させることが不可欠となる。なお、
上記説明は運転開始時の例であるが、原子炉運転停止時
においても現象としては逆であるが、応力が発生するこ
とには変シない。
本発明は、このような事情に銖みてなされたもので、そ
の目的とするところは、原子炉運転開始時および運転停
止時に炉容器壁の冷却材の液面近傍に発生する熱応力を
簡単な構成で軽減させることができ、もって安全性の向
上化と、原子炉グランドの効率ならびに稼動率０向上化
とに寄与できる高速増殖炉用原子炉容器を提供すること
にある。
の目的とするところは、原子炉運転開始時および運転停
止時に炉容器壁の冷却材の液面近傍に発生する熱応力を
簡単な構成で軽減させることができ、もって安全性の向
上化と、原子炉グランドの効率ならびに稼動率０向上化
とに寄与できる高速増殖炉用原子炉容器を提供すること
にある。
すなわち、本発明は、原子炉容器本体０壁面で冷却材の
液面近傍から上方位置に局方向および上記液面とほぼ直
交する方向に複数Ｏヒートパイプを分布させて配置し、
容器壁、特に、液面近傍の温度勾配を緩和させることに
よって、上記目的を達成し九４（Ｄである。
液面近傍から上方位置に局方向および上記液面とほぼ直
交する方向に複数Ｏヒートパイプを分布させて配置し、
容器壁、特に、液面近傍の温度勾配を緩和させることに
よって、上記目的を達成し九４（Ｄである。
以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第４図（、）は本発明に係る炉容器±の中心線から左半
分を切断して示すもので、第１図と同一部分は同一符号
で示しである。したがって、重複する部分の説明は省略
する。なお図では冷却材入口ノズルと冷却材出口ノズル
が省略されている。
分を切断して示すもので、第１図と同一部分は同一符号
で示しである。したがって、重複する部分の説明は省略
する。なお図では冷却材入口ノズルと冷却材出口ノズル
が省略されている。
この実施例では、炉容器の側壁外面で、かつ炉容器内の
冷却材の液面５の近傍位置にそれぞれが上記液面５とほ
ぼ直交する向きで、下端が液面５よシ下方に位置する関
係に複数本の毛細管圧力を利用したパイプ状のヒートパ
イプ９＆を周方向に等間隔に配置固定し、さらに上記液
面５より上方に上記ヒートパイプ９＆間に下端が位置し
、上記ヒート・タイプ９１とＹ行する関係に毛細管圧力
を利用したパイプ状のヒートパイプ９ｂを複数配置固定
したものとなっている。
冷却材の液面５の近傍位置にそれぞれが上記液面５とほ
ぼ直交する向きで、下端が液面５よシ下方に位置する関
係に複数本の毛細管圧力を利用したパイプ状のヒートパ
イプ９＆を周方向に等間隔に配置固定し、さらに上記液
面５より上方に上記ヒートパイプ９＆間に下端が位置し
、上記ヒート・タイプ９１とＹ行する関係に毛細管圧力
を利用したパイプ状のヒートパイプ９ｂを複数配置固定
したものとなっている。
このような構成であるとヒートパイプｊＩ＆の良好な伝
熱作用によシ、冷却材の液面５よシ下部の容器壁の熱が
上記液面５よシ上部の低温の容器壁に伝えられ、さらに
この熱がヒートΔイｆ ｅ ｂによってさらに上方に伝
えられることになる。したがって、容器壁３０液面６よ
シ上方に位置する部分は、上記ヒートパイプ５’ ａ
＋９ｂの存在によって、客器壁Ｊの側面からも、つｔ、
ｂ十分広い熱供給路で熱供給を受けることになるので、
たとえ容器壁１が温度伝導率の低い材料で形成されてい
る場合であっても、短時間に昇温し、この結果、上記部
分の温度勾配は十分緩やかなものとなる。またヒートパ
イプ＃Ｓに加えて、液面５と直交する方向に位置をずら
せてヒートｌダイブｊｂを配置させているので、液面５
よシ上部の容器壁０１１度勾配はヒートＩイｆ９ｙｈの
みの場合に比較してよシ緩和したものとなる。すなわち
、このようにヒートパイプＩ ｍ ＊ ＃ ｂを設けた
ことによって、容器壁１の温度分布は、第４図（ａ）
Ｋ対応させて示す餉４図（ｂ）に実線８ｂで示すように
なシ、冷却材のｐＰＬ面５近傍の温度勾配を従来の場合
の温度分布１ａの温度勾配に比較して緩和させることが
できる。
熱作用によシ、冷却材の液面５よシ下部の容器壁の熱が
上記液面５よシ上部の低温の容器壁に伝えられ、さらに
この熱がヒートΔイｆ ｅ ｂによってさらに上方に伝
えられることになる。したがって、容器壁３０液面６よ
シ上方に位置する部分は、上記ヒートパイプ５’ ａ
＋９ｂの存在によって、客器壁Ｊの側面からも、つｔ、
ｂ十分広い熱供給路で熱供給を受けることになるので、
たとえ容器壁１が温度伝導率の低い材料で形成されてい
る場合であっても、短時間に昇温し、この結果、上記部
分の温度勾配は十分緩やかなものとなる。またヒートパ
イプ＃Ｓに加えて、液面５と直交する方向に位置をずら
せてヒートｌダイブｊｂを配置させているので、液面５
よシ上部の容器壁０１１度勾配はヒートＩイｆ９ｙｈの
みの場合に比較してよシ緩和したものとなる。すなわち
、このようにヒートパイプＩ ｍ ＊ ＃ ｂを設けた
ことによって、容器壁１の温度分布は、第４図（ａ）
Ｋ対応させて示す餉４図（ｂ）に実線８ｂで示すように
なシ、冷却材のｐＰＬ面５近傍の温度勾配を従来の場合
の温度分布１ａの温度勾配に比較して緩和させることが
できる。
し九がって、原子炉の運転開始時や、運転停性の向上化
と原子炉プラントの効率および稼動率の向上化に寄与す
ることができる。そして、この場合には、ヒート／４イ
グの付加という簡単な構成で、かつ、動力や制御の全く
必要としない手段て、液面近傍の温度勾配を緩和させる
ことができるので設備全体が高価格化した夛、制御が複
雑化したルするおそれがない。
と原子炉プラントの効率および稼動率の向上化に寄与す
ることができる。そして、この場合には、ヒート／４イ
グの付加という簡単な構成で、かつ、動力や制御の全く
必要としない手段て、液面近傍の温度勾配を緩和させる
ことができるので設備全体が高価格化した夛、制御が複
雑化したルするおそれがない。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。すなわち、上述した実施例では、ヒートハイグ９ａ
相互間にヒー）／４イグｌｂの下端部を位置させている
が、たとえば、第５図（ａ）に示すようにヒートパイプ
９ａとヒート／４イグ９ｂとを同軸的に配置してもよい
。ま九、第５図（ｂ） 、 （、）に示すように、ヒー
トパイプｊ？ａ。
い。すなわち、上述した実施例では、ヒートハイグ９ａ
相互間にヒー）／４イグｌｂの下端部を位置させている
が、たとえば、第５図（ａ）に示すようにヒートパイプ
９ａとヒート／４イグ９ｂとを同軸的に配置してもよい
。ま九、第５図（ｂ） 、 （、）に示すように、ヒー
トパイプｊ？ａ。
９ｂを同軸的に配置するとともにこれらヒートパイプ９
＆、Ｉｂの列相互間の中間位置にさ゛らに別Ｏ毛細管圧
力を利用したヒートパイプ９・を配置するようにしても
よい。また、上述した各実施例においては炉容器ｉ０側
壁外面にヒートパイプを配置固定してお９、このような
配置であると保守の容易化を図れる利点があるが、必ず
しも側壁外面に限られる％ｔｖではなく、側壁内面に配
置固定するようにしてもよい、また、各ヒートパイプの
形状、大きさも同一である必要はない。さらに、運転開
始時のみ容器壁の温度勾配を緩和させればよい場合には
、各ヒートパイプとして重力形のもの管使用できる。
＆、Ｉｂの列相互間の中間位置にさ゛らに別Ｏ毛細管圧
力を利用したヒートパイプ９・を配置するようにしても
よい。また、上述した各実施例においては炉容器ｉ０側
壁外面にヒートパイプを配置固定してお９、このような
配置であると保守の容易化を図れる利点があるが、必ず
しも側壁外面に限られる％ｔｖではなく、側壁内面に配
置固定するようにしてもよい、また、各ヒートパイプの
形状、大きさも同一である必要はない。さらに、運転開
始時のみ容器壁の温度勾配を緩和させればよい場合には
、各ヒートパイプとして重力形のもの管使用できる。
以上述べたように本発明によれば、複雑な構造や制御シ
ステム、余分な動力を用いることなく、運転開始時や運
転停止時に炉容器壁に加わる熱応力を軽減させることが
て龜、もつて、安全性の向上化ならびに稼動率の向上化
に寄与できる高速増殖炉用原子炉容器を提供てきる。
ステム、余分な動力を用いることなく、運転開始時や運
転停止時に炉容器壁に加わる熱応力を軽減させることが
て龜、もつて、安全性の向上化ならびに稼動率の向上化
に寄与できる高速増殖炉用原子炉容器を提供てきる。
第１図は高速増殖炉用原子炉容器を模式的に示す図、第
２図は原子炉の運転開始時および運転停止時における冷
却材温度の変化の一例を示す図、第３図（、）は第１図
の拡大図、同図（ｂ）は運転開始時における第３図（＆
）に対応する容器壁の温度分布を示す図。第４ＷＡ←）
社本発ＷＡＣｔ−実施例に係る原子炉容器を一部切欠し
て示すｌＩ１面図、同図（ｂ）は同実施例における容器
壁の温度分布を説明するための図、第５図（＆） 、
（ｂ） 、 （＠）は本発明のそれぞれ異る実施例にお
ける要部をそれぞれ示す側面図である。 ロノズル、６・・・液面、６・・・出口ノズル、１・・
・回ｇ１ １栓、＃ ＆ ｌ Ｊｌ ｂ−・・温匿分布曲綜、９ｍ
、９ｂｔ９ｃ・・・ヒート・々イブ、Ｐ・・・冷却材。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１１１ 第２図 峙 Ｐ鱈 第３図 （ａ） 温 ｌ 第５図 （ａ） （ｂ） ４９６− （ｂ） （ｃ） １頁の続き ０発 明 者 磯部賢司 川崎市幸区小向東芝町１番地東 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ０発 明 者 横山武芳 川崎市幸区小向東芝町１番地東 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ０発 明 者 佐々木富也 川崎市幸区小向東芝町１番地東 京芝浦電気株式会社総合研究所 ４９７−
２図は原子炉の運転開始時および運転停止時における冷
却材温度の変化の一例を示す図、第３図（、）は第１図
の拡大図、同図（ｂ）は運転開始時における第３図（＆
）に対応する容器壁の温度分布を示す図。第４ＷＡ←）
社本発ＷＡＣｔ−実施例に係る原子炉容器を一部切欠し
て示すｌＩ１面図、同図（ｂ）は同実施例における容器
壁の温度分布を説明するための図、第５図（＆） 、
（ｂ） 、 （＠）は本発明のそれぞれ異る実施例にお
ける要部をそれぞれ示す側面図である。 ロノズル、６・・・液面、６・・・出口ノズル、１・・
・回ｇ１ １栓、＃ ＆ ｌ Ｊｌ ｂ−・・温匿分布曲綜、９ｍ
、９ｂｔ９ｃ・・・ヒート・々イブ、Ｐ・・・冷却材。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１１１ 第２図 峙 Ｐ鱈 第３図 （ａ） 温 ｌ 第５図 （ａ） （ｂ） ４９６− （ｂ） （ｃ） １頁の続き ０発 明 者 磯部賢司 川崎市幸区小向東芝町１番地東 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ０発 明 者 横山武芳 川崎市幸区小向東芝町１番地東 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ０発 明 者 佐々木富也 川崎市幸区小向東芝町１番地東 京芝浦電気株式会社総合研究所 ４９７−
Claims (1)
- 液体金属冷却材の循環路に介在して設けられ内部を上記
液体金属冷却材が−Ｉｈ液面をもって通流する原子炉容
器本体と、こＯ原子炉容器本体の側壁に上端部を前記自
由液面より上方に位置させ、下端部を上記自由液面よシ
下方に位置させて周方向に複数配置固定させたと一ドパ
イブからなる第１のヒートパイグ群と、前記側壁の紬記
自由液面より上方壁面に局方向に複数配置固定され、前
記第１のと一ドパイブ１ｊＦＯ熱的影響下に位置する上
記側壁の部分とこれより上方に位置する部分との間で熱
的移動を行なわせる第２のヒート・々イブ群とを具備し
てなることを特徴とする高速増殖炉用原子炉容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155114A JPS5855891A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 高速増殖炉用原子炉容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155114A JPS5855891A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 高速増殖炉用原子炉容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855891A true JPS5855891A (ja) | 1983-04-02 |
Family
ID=15598888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56155114A Pending JPS5855891A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 高速増殖炉用原子炉容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855891A (ja) |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56155114A patent/JPS5855891A/ja active Pending
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