JPS5855895A - 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
- JPS5855895A JPS5855895A JP56155131A JP15513181A JPS5855895A JP S5855895 A JPS5855895 A JP S5855895A JP 56155131 A JP56155131 A JP 56155131A JP 15513181 A JP15513181 A JP 15513181A JP S5855895 A JPS5855895 A JP S5855895A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- heat pipe
- liquid level
- temperature
- 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】
木兄F94は、四速4□′殖炉用原子炉容器に係り、特
lこ容器壁に力lわる熱応力を軽減させZ、ことができ
るようにした原子炉容器#C関する。
lこ容器壁に力lわる熱応力を軽減させZ、ことができ
るようにした原子炉容器#C関する。
高速増殖炉においてU1冷却材として、一般に液体#:
、F4す) リウムで代表さ九る液体金属が用いられて
いる。そして、このような液体藝属冷九拐Fi原子炉容
器内を第1図番こ示すように通流する。すなわち、図中
りは内sに炉心2を収容してムるf1容器でらジ、この
炉容器りの@飯3の下部に設けられた入[]ノズル4よ
り流入した冷却材pは炉心2内を導ひかtl、炉心2か
ら熱を奪って加熱された後、自由なPl、面5を形成し
ながら側壁3の上部に設けられた出[1ノズルこのよう
な高速1MFIこあって冷却拐温度は、通常運転時1こ
は、炉心人口300〜406°o1炉心出口で450〜
550℃であり、また、原子炉運転停止状態においては
、入口、出口集約200℃に保た几る。そして、原子炉
運転開始時をこ(′よ、出口ノズル6近辺の冷却材の温
度が、第2図Jこ示すようIこ、停止温度Tsよシ通常
運転温度Tvまで、ある一定の昇温率で上昇するようを
こ炉心反応が制8!iIさjる。この昇温率はプラント
の運転上可能な限り大きくすることが動電ならびH−9
ii、効率を高めるうえで望ましい。
、F4す) リウムで代表さ九る液体金属が用いられて
いる。そして、このような液体藝属冷九拐Fi原子炉容
器内を第1図番こ示すように通流する。すなわち、図中
りは内sに炉心2を収容してムるf1容器でらジ、この
炉容器りの@飯3の下部に設けられた入[]ノズル4よ
り流入した冷却材pは炉心2内を導ひかtl、炉心2か
ら熱を奪って加熱された後、自由なPl、面5を形成し
ながら側壁3の上部に設けられた出[1ノズルこのよう
な高速1MFIこあって冷却拐温度は、通常運転時1こ
は、炉心人口300〜406°o1炉心出口で450〜
550℃であり、また、原子炉運転停止状態においては
、入口、出口集約200℃に保た几る。そして、原子炉
運転開始時をこ(′よ、出口ノズル6近辺の冷却材の温
度が、第2図Jこ示すようIこ、停止温度Tsよシ通常
運転温度Tvまで、ある一定の昇温率で上昇するようを
こ炉心反応が制8!iIさjる。この昇温率はプラント
の運転上可能な限り大きくすることが動電ならびH−9
ii、効率を高めるうえで望ましい。
ところで、高速増殖炉におっては、冷却材として腐食性
の商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Eこしている。ステンレ
ス鋼は周知のようfこ温度伝導率が非常に/J%さい。
の商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Eこしている。ステンレ
ス鋼は周知のようfこ温度伝導率が非常に/J%さい。
このために、上述の如く、運転開始時に昇温率を大きく
すると、第3図(a)tこ対応させて絶3図(b) +
こ示すように、III徹3の各部か度は図中88で示す
ようになシ、r2却拐液面5近乞1こ大きな温度勾配が
発生し、この結果、この部分に過大な熱応力が加わって
゛ルー−9 t、I先Sを させてしまうおそれが多分にある。
すると、第3図(a)tこ対応させて絶3図(b) +
こ示すように、III徹3の各部か度は図中88で示す
ようになシ、r2却拐液面5近乞1こ大きな温度勾配が
発生し、この結果、この部分に過大な熱応力が加わって
゛ルー−9 t、I先Sを させてしまうおそれが多分にある。
したがって、運転開始時における昇温率を大きくするに
は、上記の熱応力を何らかの手段で皺減させることが不
可欠となる。なお、上記説明は運転1始時の例であるが
、原子炉運転停止時にお1ても現象としては逆であるが
、応力が発生することに#′i変シない。
は、上記の熱応力を何らかの手段で皺減させることが不
可欠となる。なお、上記説明は運転1始時の例であるが
、原子炉運転停止時にお1ても現象としては逆であるが
、応力が発生することに#′i変シない。
木兄fIAtJ:、このような事情に1みてなされた4
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lこ発生す
る熱応力を簡単な構成で@滅させることができ、もって
安全性の向上化と、原子炉プラントの効率ならび#C稼
動率の向上化とに寄与できる高速堆層炉用原子炉容器を
提供することにある。
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lこ発生す
る熱応力を簡単な構成で@滅させることができ、もって
安全性の向上化と、原子炉プラントの効率ならび#C稼
動率の向上化とに寄与できる高速堆層炉用原子炉容器を
提供することにある。
すなわち、木兄F!AVi、原子炉容器本体の胸壁の液
面近傍に位置する周面に離間対向ざぜて、上端側が上記
液面よ)上方に、下端側が液面より下方に位置するよう
Iこ筒状ヒートパイグラ配置することlこよって、gA
壁、特に冷却材の液面近傍lこ位置する@壁部のm度勾
配を緩和させ、j:1目的を達成したものである。
面近傍に位置する周面に離間対向ざぜて、上端側が上記
液面よ)上方に、下端側が液面より下方に位置するよう
Iこ筒状ヒートパイグラ配置することlこよって、gA
壁、特に冷却材の液面近傍lこ位置する@壁部のm度勾
配を緩和させ、j:1目的を達成したものである。
以下本発明の実施例を1面を参照しながら説明する。
第4図(a) 47を本発明に係るg3容器の切欠斜視
図であり、同図(b) it上記図(aJの継断面の一
部であり、51図と同一す分は同一符号で示しである。
図であり、同図(b) it上記図(aJの継断面の一
部であり、51図と同一す分は同一符号で示しである。
この実施例では、炉容器り上のいわゆる炉容4本体の@
壁内面との間に間隔をあけて、上端側が上記液面5より
上方に位置し、下端側が液面5よシ下方に位置する関係
−こ炉容器Zaと中心線を共有する円筒状ヒートパイプ
9を設けたものとなっている。なお、ヒートパイプ9と
しては方向性を有しない毛細管圧力を利用し九ものが用
いられている。
壁内面との間に間隔をあけて、上端側が上記液面5より
上方に位置し、下端側が液面5よシ下方に位置する関係
−こ炉容器Zaと中心線を共有する円筒状ヒートパイプ
9を設けたものとなっている。なお、ヒートパイプ9と
しては方向性を有しない毛細管圧力を利用し九ものが用
いられている。
このような411成であると、原子炉運転開始時には、
炉心z内を通って加2された高温の冷却材の熱は、直接
伝導熱作用lこより円筒状ヒートパイプ9の下部の!h
発部ζこ伝えられ、このヒートパイプ9の上部の凝m名
いからS射伝熱作用屹よp液!Ojより上部の低温の@
11部へ伝えら1する・したがって、1ili壁3の液
面5よす上方に位置する部分は、上配円匍状ヒートパイ
グ9の存在Iこよって、側面からも、つまシ十分広い熱
供給路で熱供給を受けることになるので、たとえ側部1
が温度伝導本の低い拐料で形成されている場合であって
も、短時間6C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。
炉心z内を通って加2された高温の冷却材の熱は、直接
伝導熱作用lこより円筒状ヒートパイプ9の下部の!h
発部ζこ伝えられ、このヒートパイプ9の上部の凝m名
いからS射伝熱作用屹よp液!Ojより上部の低温の@
11部へ伝えら1する・したがって、1ili壁3の液
面5よす上方に位置する部分は、上配円匍状ヒートパイ
グ9の存在Iこよって、側面からも、つまシ十分広い熱
供給路で熱供給を受けることになるので、たとえ側部1
が温度伝導本の低い拐料で形成されている場合であって
も、短時間6C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。
この割合、@壁部から離間させて円筒状ヒートパイプ9
を股部し、液面5より下方の熱を液面5より上方の低亀
部の側m部へ輻射伝熱で伝えているのて、ヒートパイプ
を@i13に接触固定した場合に比較して熱伝達の均一
性と信頼性を向上させることができる。また、円筒状ヒ
ートパイプ9を用いているので、輻射伝熱の効率の一つ
の割合を弄わす形態係数をほぼ限界まで増力口さすこと
ができ、熱伝達効率を上げることがμ」能である0さら
lこ、円筒状ヒートパイプ9の存在により、液面5近傍
の冷却材は上記円筒状ヒートパイプの内側と外側と−こ
仕切られるので、原子炉運転開始時fこ炉心2で急速に
加熱された冷却材が^温のまま直接側壁itこ触れるこ
とがh %n にのため、g、面5近傍の111壁の温
度上昇速度が抑えられる。この結果、原子炉運転開始時
における側壁3の液面5近傍の温度分布の勾配が前述の
輻射伝熱作用効果lこ加えて、さらlこ緩やかなものと
なる。
を股部し、液面5より下方の熱を液面5より上方の低亀
部の側m部へ輻射伝熱で伝えているのて、ヒートパイプ
を@i13に接触固定した場合に比較して熱伝達の均一
性と信頼性を向上させることができる。また、円筒状ヒ
ートパイプ9を用いているので、輻射伝熱の効率の一つ
の割合を弄わす形態係数をほぼ限界まで増力口さすこと
ができ、熱伝達効率を上げることがμ」能である0さら
lこ、円筒状ヒートパイプ9の存在により、液面5近傍
の冷却材は上記円筒状ヒートパイプの内側と外側と−こ
仕切られるので、原子炉運転開始時fこ炉心2で急速に
加熱された冷却材が^温のまま直接側壁itこ触れるこ
とがh %n にのため、g、面5近傍の111壁の温
度上昇速度が抑えられる。この結果、原子炉運転開始時
における側壁3の液面5近傍の温度分布の勾配が前述の
輻射伝熱作用効果lこ加えて、さらlこ緩やかなものと
なる。
このよう−〇、円筒状ヒートパイプ9を設けることによ
って、側器3の温度分布Fi第4図〜)曇こ対応させて
示す第4 F (c) lこ実線8bで示すようになり
、冷却材の液if]5近傍の温度勾配を従来の場合の@
良分布81の温度勾配に比較させて緩和させることがで
きる。
って、側器3の温度分布Fi第4図〜)曇こ対応させて
示す第4 F (c) lこ実線8bで示すようになり
、冷却材の液if]5近傍の温度勾配を従来の場合の@
良分布81の温度勾配に比較させて緩和させることがで
きる。
原子炉運転停止時においても、上記円筒状ヒートパイプ
の働き番こより、ll壁Sに発生する逆の温度勾配をl
#、和させる仁とができる。
の働き番こより、ll壁Sに発生する逆の温度勾配をl
#、和させる仁とができる。
したがって、原子炉の運転開始時や、運転停止時共こ昇
温率を高くしても熱応力奢こよって側壁tl’−1−ル
V・ 一6h鹸11啄−れるようなことがなく、結局、安全性
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、この場合にけ、
円筒状ヒートパイプtの付加という簡単な構成で、かつ
、動力子制御の全く必要としない手段で、液面5近傍の
温度へ配を緩和させることができるので設備全体が高価
格化したル、制御が複雑化したりするおそれがない。
温率を高くしても熱応力奢こよって側壁tl’−1−ル
V・ 一6h鹸11啄−れるようなことがなく、結局、安全性
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、この場合にけ、
円筒状ヒートパイプtの付加という簡単な構成で、かつ
、動力子制御の全く必要としない手段で、液面5近傍の
温度へ配を緩和させることができるので設備全体が高価
格化したル、制御が複雑化したりするおそれがない。
なお、本発明は上述・した実施例番こ限定されるもので
はない。例えば、g5図(−に示すように円筒状ヒート
パイプと側壁Jの関に1枚又は複数枚の陽&10を設け
、この隔板10#こ断熱材としての機能を発揮させるこ
と−こよって、液面6近傍のg8株の温度上昇を抑制し
、tた、上記隔板104こ円筒状ヒートパイプIの液面
5よp上方での輻射効率を制御する機能を発揮させるよ
うにしてもよいofた、実施例では円筒状ヒートパイプ
を炉容器LLの内部Eこ設けたが、グ5図(b)に示す
ようfこ@壁3の外面に離間対向させて設置してもよい
。このよう暑こ設置することによって、液[i]6よシ
下部の高温のa壁の熱は輻射伝熱擾こより、ヒートパイ
プ9下部の蒸発部へ伝えらfL、このヒートパイプ9の
上部の一動部から、杏び輻射伝熱番こより液面5より上
部の低温の@壁へ伝えられる。このように円筒状ヒート
パイプ9を側壁3の外部へ設置すれは、内部へ設置する
場合蚤こ比較、して、炉容器の小型化が可能であること
、ヒートパイプの温度を比較的低く抑えら九ること、ヒ
ートパイプと側壁の間に可動装置を設けることによって
、ヒートパイプの輛射効$を制御することが容易である
こと、保守の容お化を計れること、等の利点がある。ま
たヒートパイプの種類も限定されるものではない。実施
例では運転開始および運転停止時共−こヒートパイプを
動作させるため蚤こ、方向性を有さない毛絶管圧力を利
用したヒートパイプを用いたが、運転開始時のみ温度勾
配を緩和させf′Lげよい場合lこハ、重力型ヒートパ
イプを用い1もよい。さら沓こヒートパイプの形状も円
筒沓こ限られたものではなく、多角形筒であってもよく
、厚さ、長さ婢の構造は任意である。
はない。例えば、g5図(−に示すように円筒状ヒート
パイプと側壁Jの関に1枚又は複数枚の陽&10を設け
、この隔板10#こ断熱材としての機能を発揮させるこ
と−こよって、液面6近傍のg8株の温度上昇を抑制し
、tた、上記隔板104こ円筒状ヒートパイプIの液面
5よp上方での輻射効率を制御する機能を発揮させるよ
うにしてもよいofた、実施例では円筒状ヒートパイプ
を炉容器LLの内部Eこ設けたが、グ5図(b)に示す
ようfこ@壁3の外面に離間対向させて設置してもよい
。このよう暑こ設置することによって、液[i]6よシ
下部の高温のa壁の熱は輻射伝熱擾こより、ヒートパイ
プ9下部の蒸発部へ伝えらfL、このヒートパイプ9の
上部の一動部から、杏び輻射伝熱番こより液面5より上
部の低温の@壁へ伝えられる。このように円筒状ヒート
パイプ9を側壁3の外部へ設置すれは、内部へ設置する
場合蚤こ比較、して、炉容器の小型化が可能であること
、ヒートパイプの温度を比較的低く抑えら九ること、ヒ
ートパイプと側壁の間に可動装置を設けることによって
、ヒートパイプの輛射効$を制御することが容易である
こと、保守の容お化を計れること、等の利点がある。ま
たヒートパイプの種類も限定されるものではない。実施
例では運転開始および運転停止時共−こヒートパイプを
動作させるため蚤こ、方向性を有さない毛絶管圧力を利
用したヒートパイプを用いたが、運転開始時のみ温度勾
配を緩和させf′Lげよい場合lこハ、重力型ヒートパ
イプを用い1もよい。さら沓こヒートパイプの形状も円
筒沓こ限られたものではなく、多角形筒であってもよく
、厚さ、長さ婢の構造は任意である。
以上述べたように本発明によf′Lは、被部な構造や制
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1141こ加わる熱応力を軽減さ
せることができ、もって、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sbを提供
できる。
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1141こ加わる熱応力を軽減さ
せることができ、もって、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sbを提供
できる。
1g1図は高速増殖炉用原子炉容器を板式酌に示す図、
#!2図Fi原子炉の運転開始時および運転停止時にお
ける冷却材温皺の変化の一例を示すBS第3図(a)は
第1図の拡大図、同図(b)け運転開始時における第3
図(a)に対応する側壁の温度分布を示す区、M4図葎
)は本発明の一簀施例−こ係る原子炉容器を一部切欠し
た斜視図、同図(b) Fi同図(→の縦断面の一部を
示す−、同図(e)は同冥施例における@嫌の!!鼠分
布を説明するための図、菖5図(a) 、 (bJは本
発明のそれぞれ^る男施例Qこおける要部をそれ−t′
れに示すllI、lr面図である。 in・・・炉容器、2・・・炉心、J・・・側壁、4・
・・入ロノスル、5・・・液面、6・・・出口ノズル、
r・・・園蔽 転栓、8h、8b・・・温に分布曲線、9・・・ヒート
パイプ、lO・・・隔壁、p・・・冷却材。 出顯人代理人 弁理士 鈴 江、 武 彦才1図 牙2 図 時 間 5t−3図 (a) (b)第4図 (a) +。 (b) (c) 第5図 (a) (b)
#!2図Fi原子炉の運転開始時および運転停止時にお
ける冷却材温皺の変化の一例を示すBS第3図(a)は
第1図の拡大図、同図(b)け運転開始時における第3
図(a)に対応する側壁の温度分布を示す区、M4図葎
)は本発明の一簀施例−こ係る原子炉容器を一部切欠し
た斜視図、同図(b) Fi同図(→の縦断面の一部を
示す−、同図(e)は同冥施例における@嫌の!!鼠分
布を説明するための図、菖5図(a) 、 (bJは本
発明のそれぞれ^る男施例Qこおける要部をそれ−t′
れに示すllI、lr面図である。 in・・・炉容器、2・・・炉心、J・・・側壁、4・
・・入ロノスル、5・・・液面、6・・・出口ノズル、
r・・・園蔽 転栓、8h、8b・・・温に分布曲線、9・・・ヒート
パイプ、lO・・・隔壁、p・・・冷却材。 出顯人代理人 弁理士 鈴 江、 武 彦才1図 牙2 図 時 間 5t−3図 (a) (b)第4図 (a) +。 (b) (c) 第5図 (a) (b)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 α)?1に体金h4冷却材の循環路擾こ介在して設けら
れ内部を上記液体金属冷却材が自由液面をもって通流す
る原子gs容器本体と、この原子炉容器本体と同心的で
かつ上記原子pea本体のlI壁の上記自由液面近傍に
位置する周面tこ離間対向させて、上端絢が上記自由P
1mより上方に、下端側が上記自由液面よp下方に位置
する@係に配置1された筒状ヒートパイプとをA11L
、てなることを特許とする高速増殖炉用鳳子P容鰺。 (2)前記筒状ヒートパイプはl!J配原子炉容器本体
内−こ設けられていることをIl!i徴とする特許請求
の範囲M (1)よ記載の高速増殖炉用原子炉容器〇 (3) 前記筒状ヒートバイブは前記原子炉S*本体
外に設けられ1いることを特徴とする特許請求の範囲記
(1)項記載の高速増へ炉用原子炉容器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155131A JPS5855895A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 高速増殖炉用原子炉容器 |
| EP82107135A EP0075683B1 (en) | 1981-09-29 | 1982-08-06 | Fast breeder nuclear reactor vessel |
| DE8282107135T DE3267687D1 (en) | 1981-09-29 | 1982-08-06 | Fast breeder nuclear reactor vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155131A JPS5855895A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 高速増殖炉用原子炉容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855895A true JPS5855895A (ja) | 1983-04-02 |
Family
ID=15599227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56155131A Pending JPS5855895A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-30 | 高速増殖炉用原子炉容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855895A (ja) |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56155131A patent/JPS5855895A/ja active Pending
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