JPS59178391A - 高速増殖炉用炉心上部機構 - Google Patents
高速増殖炉用炉心上部機構Info
- Publication number
- JPS59178391A JPS59178391A JP58051590A JP5159083A JPS59178391A JP S59178391 A JPS59178391 A JP S59178391A JP 58051590 A JP58051590 A JP 58051590A JP 5159083 A JP5159083 A JP 5159083A JP S59178391 A JPS59178391 A JP S59178391A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- coolant
- reactor
- control rod
- flow hole
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- 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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- 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
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Casting Devices For Molds (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は液体金属冷却形高速増殖炉における制御棒駆動
機構案内管の７０−ホールの周辺構造材に与える高ザイ
クル熱疲労を緩和するよう（−改良した高速増殖炉用炉
心上部機構（二関する。
機構案内管の７０−ホールの周辺構造材に与える高ザイ
クル熱疲労を緩和するよう（−改良した高速増殖炉用炉
心上部機構（二関する。
液体金属冷却形高速増殖炉は、軽水形原子炉に比較して
比熱出力が篩＜、冷却材としては、熱伝達特性が艮好な
金属ナトリウムのような液体金鵬が採用されている。１
−なわち第１図（二示すループ形高速増殖炉において、
炉容器１内（二炉心部を構成する炉心燃料集合体２、ブ
ランケット燃料集合体３および制御棒４を炉心支持イ４
造物５（二よって据えつけ、その燃料集合体２の上部（
二は、炉容器１内を密閉するための遮蔽プラグ６全通し
て挿入した炉心上部機構７を配置し、炉容器１内は上部
まて冷却材８を充填し、その上面の冷却材液面と遮蔽プ
ラグ６の間をカバーカス９で覆い、さらに冷却材液面近
くに波立ち防止のディッププレート１０を浸漬して構成
している。
比熱出力が篩＜、冷却材としては、熱伝達特性が艮好な
金属ナトリウムのような液体金鵬が採用されている。１
−なわち第１図（二示すループ形高速増殖炉において、
炉容器１内（二炉心部を構成する炉心燃料集合体２、ブ
ランケット燃料集合体３および制御棒４を炉心支持イ４
造物５（二よって据えつけ、その燃料集合体２の上部（
二は、炉容器１内を密閉するための遮蔽プラグ６全通し
て挿入した炉心上部機構７を配置し、炉容器１内は上部
まて冷却材８を充填し、その上面の冷却材液面と遮蔽プ
ラグ６の間をカバーカス９で覆い、さらに冷却材液面近
くに波立ち防止のディッププレート１０を浸漬して構成
している。
その冷却材８としては、比熱出力が尚く、熱伝達特性が
良好な液体金属、一般的（二はナトリウムが使用されて
いる。この冷却材８は炉容器１外（二設けた循環ポンプ
によシ入口ノズル１１を通して炉容器１円の入口プレナ
ム１３（二流入し、炉心支持構造物５による核熱設計（
＝もとすく冷却流産に流量配分されて各燃料楽合体要素
を冷却する。炉心燃料集合体２を流出した冷却材は、炉
心上部機構７の下部を経て出口プレナム１４ζ二達し、
出口ノズル１２から原子炉容器外（二流出し、図示しな
い熱父侯器で冷却されて循環ポンプ（二よｐ再び入口ノ
ズル１１から炉容器１内の入口プレナム１３ｉ二流入す
る。
良好な液体金属、一般的（二はナトリウムが使用されて
いる。この冷却材８は炉容器１外（二設けた循環ポンプ
によシ入口ノズル１１を通して炉容器１円の入口プレナ
ム１３（二流入し、炉心支持構造物５による核熱設計（
＝もとすく冷却流産に流量配分されて各燃料楽合体要素
を冷却する。炉心燃料集合体２を流出した冷却材は、炉
心上部機構７の下部を経て出口プレナム１４ζ二達し、
出口ノズル１２から原子炉容器外（二流出し、図示しな
い熱父侯器で冷却されて循環ポンプ（二よｐ再び入口ノ
ズル１１から炉容器１内の入口プレナム１３ｉ二流入す
る。
ここで炉心上部機４ｉ４７の下部附近は、第２図（二示
すよう（″−谷燃料集合体蒙累（二対向して設けた整流
筒１７、整流筒支持板１８、制御棒駆動機構案内管１６
．１装フィンガー１５および熱遮蔽板加などで構成され
ている。整流筒１７は整流筒支持板１８を介して溶接構
造で制御棒駆動機構案内管１６（二保持されている。ま
た計装フィンガ１５は支持板肋で保持される。
すよう（″−谷燃料集合体蒙累（二対向して設けた整流
筒１７、整流筒支持板１８、制御棒駆動機構案内管１６
．１装フィンガー１５および熱遮蔽板加などで構成され
ている。整流筒１７は整流筒支持板１８を介して溶接構
造で制御棒駆動機構案内管１６（二保持されている。ま
た計装フィンガ１５は支持板肋で保持される。
しかして、高速炉は炉心での発熱量が比較的高いので循
環する冷却材の流量も多い。冷却材の温度は、入口プレ
ナム１３で３ｏｏ″ｃ程度であり、炉心集合体出口の温
度は高くて５００℃〜６００’Ｃ程度である。一方制御
棒４での発熱量は、比較的低くしてその出口での温度は
４００°゛Ｃ程度である。炉心の各燃料果合体２を流出
した冷却材は、整流筒１７の周辺を通って熱遮蔽板１９
付近に達し、流れる方向を変えて出口プレナム１４（＝
放射状（二流出する。また制御棒４の冷却材は、流出後
に制御棒駆動機構案内管１６内に流入し、一部はフロー
ホール２１から流出して炉心冷却材と合流したのち出口
プレナム１４に流出する。
環する冷却材の流量も多い。冷却材の温度は、入口プレ
ナム１３で３ｏｏ″ｃ程度であり、炉心集合体出口の温
度は高くて５００℃〜６００’Ｃ程度である。一方制御
棒４での発熱量は、比較的低くしてその出口での温度は
４００°゛Ｃ程度である。炉心の各燃料果合体２を流出
した冷却材は、整流筒１７の周辺を通って熱遮蔽板１９
付近に達し、流れる方向を変えて出口プレナム１４（＝
放射状（二流出する。また制御棒４の冷却材は、流出後
に制御棒駆動機構案内管１６内に流入し、一部はフロー
ホール２１から流出して炉心冷却材と合流したのち出口
プレナム１４に流出する。
ところで、原子炉運転中の炉心の各燃料集合体２から流
出する冷却材は、５００℃以上と茜く、一方制御棒４か
ら流出する冷却材は、約４００℃と比較的低い。このた
め上記のよう（１流れる炉心上部機構７の下部（＝おい
て、制御棒駆動機構案内管１６のフローホール２］よシ
流出する低温の制御棒冷却材と炉心燃料集合体２からの
流出する比較的品温の周辺冷却材との混合する過程で生
じる温度ゆらき゛（二よシ、ｄ１装フィンガ１５および
フローホール２１付近の制御棒駆動機構案内管１６の外
壁などのいわゆるフローホール２１０周辺の構造材（二
温就ゆらぎ、に基づく高サイクル熱疲労を与えること（
−なる。
出する冷却材は、５００℃以上と茜く、一方制御棒４か
ら流出する冷却材は、約４００℃と比較的低い。このた
め上記のよう（１流れる炉心上部機構７の下部（＝おい
て、制御棒駆動機構案内管１６のフローホール２］よシ
流出する低温の制御棒冷却材と炉心燃料集合体２からの
流出する比較的品温の周辺冷却材との混合する過程で生
じる温度ゆらき゛（二よシ、ｄ１装フィンガ１５および
フローホール２１付近の制御棒駆動機構案内管１６の外
壁などのいわゆるフローホール２１０周辺の構造材（二
温就ゆらぎ、に基づく高サイクル熱疲労を与えること（
−なる。
第３図は制御棒ｇｍ機構案内ｖ１６の７０−ホール２１
０周辺での冷却材の温度ゆらぎの一例として、７０−ホ
ール２１の近傍の計装フィンガ１５（二おける温度ゆら
ぎ状態を示している。すなわち第３図ａは制御棒駆動機
構案内管１６の７０−ホール２１の近傍の計装ンインガ
１５の長手方向（二そうで３点の位ｉ！： ＩＰ 、
２Ｐ 、 ３Ｐで温度測定したことを示し、また第３図
すはその測定位置ＩＰ、 ２Ｐ、 ３Ｐにおける制御棒
冷却材温度と炉心周辺（計装フィンガ１５）の冷却材温
度との温度差を基準とした割合を示し、谷側足位置ＩＰ
、２Ｐ、３Ｐの平均温匿、最大、最小振幅を示している
。
０周辺での冷却材の温度ゆらぎの一例として、７０−ホ
ール２１の近傍の計装フィンガ１５（二おける温度ゆら
ぎ状態を示している。すなわち第３図ａは制御棒駆動機
構案内管１６の７０−ホール２１の近傍の計装ンインガ
１５の長手方向（二そうで３点の位ｉ！： ＩＰ 、
２Ｐ 、 ３Ｐで温度測定したことを示し、また第３図
すはその測定位置ＩＰ、 ２Ｐ、 ３Ｐにおける制御棒
冷却材温度と炉心周辺（計装フィンガ１５）の冷却材温
度との温度差を基準とした割合を示し、谷側足位置ＩＰ
、２Ｐ、３Ｐの平均温匿、最大、最小振幅を示している
。
一般に高速増殖炉は、３０年の長期間に渡る耐用年数が
要求される。このため制御棒４と炉心燃料集合体２から
流出する冷却材の温度差に基づく制御棒駆動機構案内管
１６の７０−ホールの周辺およびこの付近の計装フィン
ガ１５などに発生する高サイクル熱疲労は、長期間の使
用を考慮した場合、構造強度上の問題となシ、このため
周辺冷却材の温度ゆらぎに基づく一ザイクル熱疲労の兄
生を緩和することが要望されている。
要求される。このため制御棒４と炉心燃料集合体２から
流出する冷却材の温度差に基づく制御棒駆動機構案内管
１６の７０−ホールの周辺およびこの付近の計装フィン
ガ１５などに発生する高サイクル熱疲労は、長期間の使
用を考慮した場合、構造強度上の問題となシ、このため
周辺冷却材の温度ゆらぎに基づく一ザイクル熱疲労の兄
生を緩和することが要望されている。
本発明の目的は、制御棒駆動機構案内管のフローホール
周辺および計装フィンガなどの周辺構造相の高サイクル
熱疲労の発生全緩和させ、健全性を高めた高速増殖炉用
炉心上部機構を提供するにある。
周辺および計装フィンガなどの周辺構造相の高サイクル
熱疲労の発生全緩和させ、健全性を高めた高速増殖炉用
炉心上部機構を提供するにある。
本発明の高速増殖炉用炉心上部機構は、１１１］御棒駆
動磯構案内管の７０−ホール位置（二制御棒冷却材と炉
心燃料集合体冷却材とを混合する島合管を設けたことを
特徴とするものである。
動磯構案内管の７０−ホール位置（二制御棒冷却材と炉
心燃料集合体冷却材とを混合する島合管を設けたことを
特徴とするものである。
以下本発明を第４図および第５図（二示す実施例につい
て説明する。本発明の対尿とするところ＆瓜尚速増夕１
α炉用炉心上部機構であるが、第４図および第５図にお
いては、その主要部である下部分のみ全示し、他の部分
は第１図および第２図と同一構成であるので、同一符号
で光示している。さて本発明による第４図に示ず第１実
施例においては、制御棒駆動機構案内管１６のフローホ
ール２１に混合管２２を設ける。混合管２２は制＠ｌ＃
駆＠機構業内官１６と平行に配置し、その上端および下
端が開放された円管で、その比較的下端（−近い部分Ｃ
フローホール２１と接続して連通させている。
て説明する。本発明の対尿とするところ＆瓜尚速増夕１
α炉用炉心上部機構であるが、第４図および第５図にお
いては、その主要部である下部分のみ全示し、他の部分
は第１図および第２図と同一構成であるので、同一符号
で光示している。さて本発明による第４図に示ず第１実
施例においては、制御棒駆動機構案内管１６のフローホ
ール２１に混合管２２を設ける。混合管２２は制＠ｌ＃
駆＠機構業内官１６と平行に配置し、その上端および下
端が開放された円管で、その比較的下端（−近い部分Ｃ
フローホール２１と接続して連通させている。
このよう（二構成した本発明の炉心上部機構において、
制御棒駆動機構案内管１６の下部にあるフローホール２
１に図示のよう（二混合管２２を設けること（二より、
混合管２２内において制御棒４から流出して案内管１６
を上昇する比較的低温の制御棒冷却材と炉心集合体２か
ら流出する高温の冷却材とが混合したのち、炉心上部機
構７の下部内に流出すもすなわち、混合管内の冷却材の
流動状況は、フローホール２１からの制御棒冷却材が矢
示Ｙｌの方向に流れこみ、混合・ｇ２２の下端がら炉心
燃料果合体２から流出した冷却材が、整流筒１７の周辺
を上昇してその一部が矢示−Ｙ２のように混合管２２に
流入する。
制御棒駆動機構案内管１６の下部にあるフローホール２
１に図示のよう（二混合管２２を設けること（二より、
混合管２２内において制御棒４から流出して案内管１６
を上昇する比較的低温の制御棒冷却材と炉心集合体２か
ら流出する高温の冷却材とが混合したのち、炉心上部機
構７の下部内に流出すもすなわち、混合管内の冷却材の
流動状況は、フローホール２１からの制御棒冷却材が矢
示Ｙｌの方向に流れこみ、混合・ｇ２２の下端がら炉心
燃料果合体２から流出した冷却材が、整流筒１７の周辺
を上昇してその一部が矢示−Ｙ２のように混合管２２に
流入する。
この混合管ｎで矢示Ｙ、の比較的低温の冷却材と矢示Ｙ
２の高温の冷却材とが混合したのち、その上端より矢示
Ｙｓ を二よって炉心上部桟７溝７の下部内に放出され
る。このため、比較的高温の炉心から出た冷却濁と低温
の制御棒冷却材とが、混合ｉ＃２２内において、混合さ
れたのち、炉心上部機構７の下部内（二流出するため、
温度ゆらぎが減少し、周辺の構造材に与える萬サイクル
熱疲労が緩和される。
２の高温の冷却材とが混合したのち、その上端より矢示
Ｙｓ を二よって炉心上部桟７溝７の下部内に放出され
る。このため、比較的高温の炉心から出た冷却濁と低温
の制御棒冷却材とが、混合ｉ＃２２内において、混合さ
れたのち、炉心上部機構７の下部内（二流出するため、
温度ゆらぎが減少し、周辺の構造材に与える萬サイクル
熱疲労が緩和される。
次（二本発明による第５図に示す第２実施例においては
、制御棒駆動機構案内管１６の７０−ホール２１の近傍
の外壁（二、遮蔽筒易を設けるととも（二、制御棒駆ｓ
ＪＪ機構案内管１６と同軸上（ニサポート夙によって混
合ｖ乙を設けたものである。
、制御棒駆動機構案内管１６の７０−ホール２１の近傍
の外壁（二、遮蔽筒易を設けるととも（二、制御棒駆ｓ
ＪＪ機構案内管１６と同軸上（ニサポート夙によって混
合ｖ乙を設けたものである。
この制御棒駆動機構案内管１６と混合管部との隙間の進
路２６を矢示Ｙ２のよう（−下部から炉心燃料果合体２
からの冷却制が流れこんで上昇する。一方フローホール
２１から矢示Ｙ１のよう（二制呻４ｒ難冷却材が流入し
、混合したのち上部から矢示Ｙ３を二よって炉心上部機
構７の下部内（二派出する。この間比較的高温の炉心冷
却材と低温の１１］す御梓冷却材が混合’５２５内で混
合したのち、炉心上部機構７の下部内に向って流出する
ため、温度ゆらぎが減少し、このため周辺の計装フィン
力１５などの４’ｆ’７造拐（二与える面サイクル熱疲
労が緩和される。
路２６を矢示Ｙ２のよう（−下部から炉心燃料果合体２
からの冷却制が流れこんで上昇する。一方フローホール
２１から矢示Ｙ１のよう（二制呻４ｒ難冷却材が流入し
、混合したのち上部から矢示Ｙ３を二よって炉心上部機
構７の下部内（二派出する。この間比較的高温の炉心冷
却材と低温の１１］す御梓冷却材が混合’５２５内で混
合したのち、炉心上部機構７の下部内に向って流出する
ため、温度ゆらぎが減少し、このため周辺の計装フィン
力１５などの４’ｆ’７造拐（二与える面サイクル熱疲
労が緩和される。
以上のように本発明（二おいてば、制御［ｌＩ樟駆励機
構案内管のフローホール（二制御棒冷却材と炉心６却材
とが混合する混合管を設けたこと（二よシ、炉心と制御
棒冷却材との温度差に基づ＜ ’＋ｌｌＩ御偉駆動戦構
案内肯のフローホール近傍の計装フィンガーなどの構造
材（二与える高サイクル熱疲労が有効に緩オロされる。
構案内管のフローホール（二制御棒冷却材と炉心６却材
とが混合する混合管を設けたこと（二よシ、炉心と制御
棒冷却材との温度差に基づ＜ ’＋ｌｌＩ御偉駆動戦構
案内肯のフローホール近傍の計装フィンガーなどの構造
材（二与える高サイクル熱疲労が有効に緩オロされる。
第１図は高速増殖炉を概略的な構成を示す断面図、第２
図は従来の炉心上部桟１（ｉの下部分を示す断面図、第
３図ａおよびｂは炉心上部機構の下部分の周辺における
温度ゆらぎ特性を説明するだめの温度測定位置設定図お
よび温度差比率特性図、ｓ′Ｊ４図および第５図は本発
明（−よる高速増殖炉用炉心上部機構の下部分を拡大し
てそれぞれ異なる実施例を示す断面図である。 １・・・炉容器 ２川炉心燃料果曾捧３・・・
ブランケット燃料集合体 ４・・・ｆｉｌ」御棒５・・
・炉心支持構造物 ７・・・炉心上部機構８・・・ナト
リウム冷却材１３・・・入口プレナム１４・・・出口プ
レナム Ｊ５・・・１装フインガー１６・・・制御ｉ
ｆ１俸１駆＃ｌ磯構茶内管２１・・・フローホール２２
．２５・・・混合−ｆ 羽・・・遮蔽筒冴・・・
サポート２６・・・間隙通路 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（はが１
名）第 １ 図 第 ２ 図 （澤屋刃・は装置） 第 ４ 図
図は従来の炉心上部桟１（ｉの下部分を示す断面図、第
３図ａおよびｂは炉心上部機構の下部分の周辺における
温度ゆらぎ特性を説明するだめの温度測定位置設定図お
よび温度差比率特性図、ｓ′Ｊ４図および第５図は本発
明（−よる高速増殖炉用炉心上部機構の下部分を拡大し
てそれぞれ異なる実施例を示す断面図である。 １・・・炉容器 ２川炉心燃料果曾捧３・・・
ブランケット燃料集合体 ４・・・ｆｉｌ」御棒５・・
・炉心支持構造物 ７・・・炉心上部機構８・・・ナト
リウム冷却材１３・・・入口プレナム１４・・・出口プ
レナム Ｊ５・・・１装フインガー１６・・・制御ｉ
ｆ１俸１駆＃ｌ磯構茶内管２１・・・フローホール２２
．２５・・・混合−ｆ 羽・・・遮蔽筒冴・・・
サポート２６・・・間隙通路 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（はが１
名）第 １ 図 第 ２ 図 （澤屋刃・は装置） 第 ４ 図
Claims (3)
- （１）炉容器内（二炉心支持構造物により炉心燃料集合
体、ブランケット燃料呆合体、 １ｔｉｌＪ御棒などよ
シなる炉心およびこの炉心の上方（二炉心上部機構を設
置し、その炉容器内の入口プレナムから炉心を経て出ロ
グレナムへ冷却材を循環させる筒運炉（二おいて、前記
炉心上部機構の制御棒駆動機構案内管のフローホール位
１紅（二前記制御俸から流出する制御棒冷却材と炉心燃
料集合体から流出する冷却材とを混合したのち上方へ流
出させる混合管を設けたことｆ：ｔＰ！ｆ徴とする尚速
増漬炉用炉心上部機構。 - （２） 混合管に’＋１１Ｊ御俸駆！１ｌｉｌ］慎構
業内管のフローホール位置に並行して設け、その下端開
口の附近をフローホールと遅進したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の尚速増殖炉用炉心上部磯栴。 - （３） 混合管（＝副。御柿駆動截構案内管のフロー
ホール位置（二間隙通路を介して同軸的（二設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高速増殖炉用
炉心上部機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051590A JPS59178391A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 高速増殖炉用炉心上部機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051590A JPS59178391A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 高速増殖炉用炉心上部機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178391A true JPS59178391A (ja) | 1984-10-09 |
Family
ID=12891131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051590A Pending JPS59178391A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 高速増殖炉用炉心上部機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59178391A (ja) |
-
1983
- 1983-03-29 JP JP58051590A patent/JPS59178391A/ja active Pending
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