JPS5919893A - 高速増殖炉の熱遮蔽装置 - Google Patents
高速増殖炉の熱遮蔽装置Info
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- JPS5919893A JPS5919893A JP57129811A JP12981182A JPS5919893A JP S5919893 A JPS5919893 A JP S5919893A JP 57129811 A JP57129811 A JP 57129811A JP 12981182 A JP12981182 A JP 12981182A JP S5919893 A JPS5919893 A JP S5919893A
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- Japan
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- reactor vessel
- coolant
- partition wall
- reactor
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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)
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〕
本発明は液体ナトリウム等の液体金属を冷却材として使
用する高速増殖炉の熱遮蔽装置に関する。
用する高速増殖炉の熱遮蔽装置に関する。
一般に高速増殖炉は液体ナトリウム等の液体金属を冷却
制として使用する。ところで、このような液体金属の冷
却材は熱伝達能力がきわめて大きいため、この冷却材に
接している原子炉容器の壁の温度はこの冷却材の温度変
化に対してきわめて早く追従する。しかし、原子炉容器
のうち冷却材の液面よシ上方の部分では冷却材の温度変
化には追従しない。このため、原子炉の運転開始、停止
の場合のように冷却材の温度が変化すると原子炉容器の
うち冷却材の液面下の部分と液面上の部分との間に大き
な温度差が生じる。そして、この冷却制の液面近傍の原
子炉容器壁には大きな温度勾配が生じ、過大な熱応力が
発生し、原子炉容器の健全性を損なう不具合があった。
制として使用する。ところで、このような液体金属の冷
却材は熱伝達能力がきわめて大きいため、この冷却材に
接している原子炉容器の壁の温度はこの冷却材の温度変
化に対してきわめて早く追従する。しかし、原子炉容器
のうち冷却材の液面よシ上方の部分では冷却材の温度変
化には追従しない。このため、原子炉の運転開始、停止
の場合のように冷却材の温度が変化すると原子炉容器の
うち冷却材の液面下の部分と液面上の部分との間に大き
な温度差が生じる。そして、この冷却制の液面近傍の原
子炉容器壁には大きな温度勾配が生じ、過大な熱応力が
発生し、原子炉容器の健全性を損なう不具合があった。
そこで上記不具合を防止する為の一方法として、以下の
ような方法が考えられている。すなわち中空で内部に気
体を封入した熱遮蔽体を多数個原子炉容器の内面に沿っ
て配列し、これらの熱遮蔽体によって原子炉容器への熱
流束を減少して熱応力を軽減し、特に原子炉の運転開始
、停止時における冷却材温度変化による原子炉容器壁の
温度勾配を緩和し原子炉容器の健全性を確保する構成で
ある＠ 〔背景技術の問題点〕 上記構成によると熱遮蔽体の内外で大きな温度差が発生
し７これにより熱遮蔽体自体に熱応力が発生し熱遮蔽体
自体の健全性が損われる恐れがあった。
ような方法が考えられている。すなわち中空で内部に気
体を封入した熱遮蔽体を多数個原子炉容器の内面に沿っ
て配列し、これらの熱遮蔽体によって原子炉容器への熱
流束を減少して熱応力を軽減し、特に原子炉の運転開始
、停止時における冷却材温度変化による原子炉容器壁の
温度勾配を緩和し原子炉容器の健全性を確保する構成で
ある＠ 〔背景技術の問題点〕 上記構成によると熱遮蔽体の内外で大きな温度差が発生
し７これにより熱遮蔽体自体に熱応力が発生し熱遮蔽体
自体の健全性が損われる恐れがあった。
本発明の目的とするところは、冷却材から原子炉容器へ
の熱流束を減少し冷却材の温度が変化した場合に生じる
原子炉容器の熱応力を軽減して原子炉容器の健全性を確
保し、かつ熱遮蔽体自体に発生する熱応力を大巾に低減
させ信頼性の高い高速増殖炉の熱遮蔽装置を得ることに
ある。
の熱流束を減少し冷却材の温度が変化した場合に生じる
原子炉容器の熱応力を軽減して原子炉容器の健全性を確
保し、かつ熱遮蔽体自体に発生する熱応力を大巾に低減
させ信頼性の高い高速増殖炉の熱遮蔽装置を得ることに
ある。
本発明による高速増殖炉の熱遮蔽装置は、原子炉容器内
面と所定の間隔をもって設けられた筒状の仕切壁と、こ
の仕切壁と上記原子炉容器内面との間に配列され仕切壁
から原子炉容器内面に同って段階的にその厚さを増す複
数の熱遮蔽体とを具備した構成である。
面と所定の間隔をもって設けられた筒状の仕切壁と、こ
の仕切壁と上記原子炉容器内面との間に配列され仕切壁
から原子炉容器内面に同って段階的にその厚さを増す複
数の熱遮蔽体とを具備した構成である。
すなわち仕切壁と原子炉容器内面との間に設ける遮蔽体
の厚さを仕切壁から原子炉容器内面に向って段階的に厚
くする構成である。
の厚さを仕切壁から原子炉容器内面に向って段階的に厚
くする構成である。
したがって各遮蔽体の内外の温度差を小さくすることが
でき、熱応力の発生を低減させることができ、それによ
って熱過渡条件となるプラント起動、停止時における昇
降温度差を制限する必要もなく原子炉の運転制御性を簡
略化することができる。
でき、熱応力の発生を低減させることができ、それによ
って熱過渡条件となるプラント起動、停止時における昇
降温度差を制限する必要もなく原子炉の運転制御性を簡
略化することができる。
第１図ないし第８図ｔ−参照して本発明の一実施例を説
明する。
明する。
図中１は原子炉容器であって、この原子炉容器１内には
炉心槽２が収容されている。そして、この炉心槽２内に
は炉心３が収容されている。
炉心槽２が収容されている。そして、この炉心槽２内に
は炉心３が収容されている。
また、４は冷却材流入管であって、この冷却材流入管４
を介して低温の冷却材５が炉心槽２内下部に供給される
。そしてこの低温の冷却月５は炉心３を上方に流れて加
熱される。そして、高温となった冷却材５は原子炉容器
１内上部に流出し、さらに冷却材流出管６を介して原子
炉容器１外に流出するように構成されている。そして、
この冷却材流出管６から流出した高温の冷却材は中間熱
交換器（図示せず）で二次冷却材と熱交換され、低温と
なった冷却材は冷却材流入管４を介してふたたび炉心槽
２内下部に流入し、この径路を循環するように構成され
ている０また、この原子炉容器１の上端は遮蔽プラグ７
によって閉塞されている。この遮蔽プラグ７は固定プラ
グＦａｓ大回転プラグ７ｂおよび小回転プラグ７ｃとか
ら構成され、小回転グラグアｃには炉心上部機構８や燃
料交換機９が取付けられている。そして、上記原子炉容
器１内の冷却材５の液面より上の部分はカバーガス空間
１０が形成され、このカバーガス空間１０内にはカバー
ガスたとえばアルゴンガスが封入されている。そして、
この原子炉容器１の内側には熱遮蔽装置が設けられてお
り、以下この熱遮蔽装置について説明する。１１はその
仕切壁であって、円筒状をガし、原子炉容器１内面と所
定の間隔をもって同心状に配置されている。そして、こ
の仕切壁１ノの下端は原子炉容器１と炉心槽２との間を
区画する隔壁１２にまで達し、この仕切壁１１の下端と
原子炉容器１の内面との間は閉塞されている。また、こ
の仕切壁１１の上端は冷却材５の液面よシ上方のカバー
ガス空間１０Ｋまで達している。なお、この仕切壁１ノ
の下部には小径の流入孔（図示せず）が形成され、この
仕切壁１１と原子炉容器１との間の間隙内にも冷却材５
が流入している。そして、この仕切壁１１と原子炉容器
１の内面との間には多数の単位遮蔽体１３・・・が配列
されている。
を介して低温の冷却材５が炉心槽２内下部に供給される
。そしてこの低温の冷却月５は炉心３を上方に流れて加
熱される。そして、高温となった冷却材５は原子炉容器
１内上部に流出し、さらに冷却材流出管６を介して原子
炉容器１外に流出するように構成されている。そして、
この冷却材流出管６から流出した高温の冷却材は中間熱
交換器（図示せず）で二次冷却材と熱交換され、低温と
なった冷却材は冷却材流入管４を介してふたたび炉心槽
２内下部に流入し、この径路を循環するように構成され
ている０また、この原子炉容器１の上端は遮蔽プラグ７
によって閉塞されている。この遮蔽プラグ７は固定プラ
グＦａｓ大回転プラグ７ｂおよび小回転プラグ７ｃとか
ら構成され、小回転グラグアｃには炉心上部機構８や燃
料交換機９が取付けられている。そして、上記原子炉容
器１内の冷却材５の液面より上の部分はカバーガス空間
１０が形成され、このカバーガス空間１０内にはカバー
ガスたとえばアルゴンガスが封入されている。そして、
この原子炉容器１の内側には熱遮蔽装置が設けられてお
り、以下この熱遮蔽装置について説明する。１１はその
仕切壁であって、円筒状をガし、原子炉容器１内面と所
定の間隔をもって同心状に配置されている。そして、こ
の仕切壁１ノの下端は原子炉容器１と炉心槽２との間を
区画する隔壁１２にまで達し、この仕切壁１１の下端と
原子炉容器１の内面との間は閉塞されている。また、こ
の仕切壁１１の上端は冷却材５の液面よシ上方のカバー
ガス空間１０Ｋまで達している。なお、この仕切壁１ノ
の下部には小径の流入孔（図示せず）が形成され、この
仕切壁１１と原子炉容器１との間の間隙内にも冷却材５
が流入している。そして、この仕切壁１１と原子炉容器
１の内面との間には多数の単位遮蔽体１３・・・が配列
されている。
これらの単位遮蔽体１３・・・は比較的小形の矩形板状
をなし、かつ原子炉容器１の内面に沿うように円弧状に
罎゛曲している。そしてこれらの単位遮蔽体１３・・・
は仕切壁１１から突設された複数のデルトｌｒ・・・に
よって支持され、原子炉容器１の内面に沿って同一周面
上に配列され、かつ互に離間した複数層たとえば３層に
配置されている。そして、各層における熱抵抗素子１３
・・・の合せ目が互に重なり合わないように、これら単
位遮蔽体１３・・・の配置は各層において互にずれて配
置されている。さらにこの単位遮蔽体１３・・・は仕切
壁１ノから原子炉容器１の内面に向ってその厚さを増し
た構成となっている。そして、これら単位遮蔽体１３・
・・は、第４図および第５図に示す如く構成されている
。すなわち、１３ｍは本体であって中空容器状をなし、
完全な気密性が与えられ、内部にはアルゴンガス等の気
体が封入されている。また、この本体１３ａの内部には
複数枚の輻射防止板１３ｂ・・・が設けられている。こ
れら輻射防止板１３ｂ・・・の表面は高反射率表面に形
成され、この本体１３ａ内を輻射によって熱が通過する
のを防止するように構成されている。そしてこれら輻射
防止板１３ｂ・・・の一部は屈曲され、たとえば上下方
向に連続する断面山形の突条１３ｃ・・・が形成され、
これら突条１３ｃ・・・の頂部が本体１３ａの内面や隣
接する輻射防止板１３・・・に描接し、これら輻射防止
板１３ｂ・・・間および輻射防止板１３ｂ・・・と本体
１３ａの内面との間の間隙を保持するように構成されて
いる。
をなし、かつ原子炉容器１の内面に沿うように円弧状に
罎゛曲している。そしてこれらの単位遮蔽体１３・・・
は仕切壁１１から突設された複数のデルトｌｒ・・・に
よって支持され、原子炉容器１の内面に沿って同一周面
上に配列され、かつ互に離間した複数層たとえば３層に
配置されている。そして、各層における熱抵抗素子１３
・・・の合せ目が互に重なり合わないように、これら単
位遮蔽体１３・・・の配置は各層において互にずれて配
置されている。さらにこの単位遮蔽体１３・・・は仕切
壁１ノから原子炉容器１の内面に向ってその厚さを増し
た構成となっている。そして、これら単位遮蔽体１３・
・・は、第４図および第５図に示す如く構成されている
。すなわち、１３ｍは本体であって中空容器状をなし、
完全な気密性が与えられ、内部にはアルゴンガス等の気
体が封入されている。また、この本体１３ａの内部には
複数枚の輻射防止板１３ｂ・・・が設けられている。こ
れら輻射防止板１３ｂ・・・の表面は高反射率表面に形
成され、この本体１３ａ内を輻射によって熱が通過する
のを防止するように構成されている。そしてこれら輻射
防止板１３ｂ・・・の一部は屈曲され、たとえば上下方
向に連続する断面山形の突条１３ｃ・・・が形成され、
これら突条１３ｃ・・・の頂部が本体１３ａの内面や隣
接する輻射防止板１３・・・に描接し、これら輻射防止
板１３ｂ・・・間および輻射防止板１３ｂ・・・と本体
１３ａの内面との間の間隙を保持するように構成されて
いる。
以上の如く構成された本発明の一実施例は炉心３の上部
から流出した高温の冷却材は仕切壁１１によって遮ぎら
れ、原子炉容器１の内面に直接接触することはない。ま
た、この仕切壁１１と原子炉容器１の内面との間には単
位遮蔽体１３・・・が配列されているので、熱伝導によ
って原子炉容器１に伝達される熱流束はきわめて少ない
。よって原子炉の起動時や停止時に冷却材５の温度が急
激に変化しても原子炉容器ｌの温度変化は小さく、よっ
てこの原子炉容器ｌの液面近傍部分に過大な熱応力が生
じることが防止される。なお、第６図はこのような単位
遮蔽体１３・・・を設けたことによる結果についておこ
なった試験の結果を示す。すなわち、第６図の曲線Ａは
冷却材５の温度が変化した場合のこの一実施例の原子炉
容器１の液面近傍の温度分布を示す。なお、曲線Ｂはこ
のような単位遮蔽体１３・・・を設けなかった場合の温
度分布を示す。
から流出した高温の冷却材は仕切壁１１によって遮ぎら
れ、原子炉容器１の内面に直接接触することはない。ま
た、この仕切壁１１と原子炉容器１の内面との間には単
位遮蔽体１３・・・が配列されているので、熱伝導によ
って原子炉容器１に伝達される熱流束はきわめて少ない
。よって原子炉の起動時や停止時に冷却材５の温度が急
激に変化しても原子炉容器ｌの温度変化は小さく、よっ
てこの原子炉容器ｌの液面近傍部分に過大な熱応力が生
じることが防止される。なお、第６図はこのような単位
遮蔽体１３・・・を設けたことによる結果についておこ
なった試験の結果を示す。すなわち、第６図の曲線Ａは
冷却材５の温度が変化した場合のこの一実施例の原子炉
容器１の液面近傍の温度分布を示す。なお、曲線Ｂはこ
のような単位遮蔽体１３・・・を設けなかった場合の温
度分布を示す。
この第６図から明らかなように、単位遮蔽体１３・・・
を設けないものは冷却材の液面を境にして急激な温度変
化が生じているものであるが、この一実施例のものは温
度勾配がゆるやかであシ、原子炉容器１壁の熱応力が軽
減される。
を設けないものは冷却材の液面を境にして急激な温度変
化が生じているものであるが、この一実施例のものは温
度勾配がゆるやかであシ、原子炉容器１壁の熱応力が軽
減される。
次に冷却材温度が変化した場合について説明する。第７
図の曲線Ｃは冷却材と原子炉容器１壁との間に生じる温
度勾配を示す。従来のように各単位遮蔽体１３・・・の
厚さを同じだとすると仕切壁１１寄シの内側単位遮蔽体
１３・・・の内周側と外周側とでは大きな温度差（ＴＩ
Ｔｚ）（図中Ｄ−Ｅ間）、を生じる。そしてこのとき発
生する熱応力（σ）は上記温度差に比例し Ｅα σ＝２（１□）ＣＴｘ−Ｔｚ）・・・・・・・・・（１
）によって算出され大きな熱応力となる。これに対して
本実施例の場合は、単位遮蔽体１３・・・の厚さを仕切
壁１１から原子炉容器１内面に向って厚くしてあシ第８
図に示すように各単位遮蔽体１３・・・の内周側と外周
側との間に生ずる温度差（ＴＩ Ｔ２）はほぼ均一と
なシ小さな値（図中Ｇ−Ｈ間）となる。したがって発生
する熱応力も大巾に低減される〇 すなわち仕切壁１１と原子炉容器Ｉ内壁との間にその厚
さが仕切壁１１から原子炉容器１内面に向って厚くなる
ように設けることによυ、上記各熱遮蔽体１３・・・の
内周側と外周側との間の温度差をほぼ均一にかつ小さな
値に抑えることができそれによって熱応力の発生を低減
させることができる。それによって熱過渡条件となるプ
ラント起動、停止時尋おける昇降一度差を制限する必要
もなく原子炉の運転制御性を簡略化することができる。
図の曲線Ｃは冷却材と原子炉容器１壁との間に生じる温
度勾配を示す。従来のように各単位遮蔽体１３・・・の
厚さを同じだとすると仕切壁１１寄シの内側単位遮蔽体
１３・・・の内周側と外周側とでは大きな温度差（ＴＩ
Ｔｚ）（図中Ｄ−Ｅ間）、を生じる。そしてこのとき発
生する熱応力（σ）は上記温度差に比例し Ｅα σ＝２（１□）ＣＴｘ−Ｔｚ）・・・・・・・・・（１
）によって算出され大きな熱応力となる。これに対して
本実施例の場合は、単位遮蔽体１３・・・の厚さを仕切
壁１１から原子炉容器１内面に向って厚くしてあシ第８
図に示すように各単位遮蔽体１３・・・の内周側と外周
側との間に生ずる温度差（ＴＩ Ｔ２）はほぼ均一と
なシ小さな値（図中Ｇ−Ｈ間）となる。したがって発生
する熱応力も大巾に低減される〇 すなわち仕切壁１１と原子炉容器Ｉ内壁との間にその厚
さが仕切壁１１から原子炉容器１内面に向って厚くなる
ように設けることによυ、上記各熱遮蔽体１３・・・の
内周側と外周側との間の温度差をほぼ均一にかつ小さな
値に抑えることができそれによって熱応力の発生を低減
させることができる。それによって熱過渡条件となるプ
ラント起動、停止時尋おける昇降一度差を制限する必要
もなく原子炉の運転制御性を簡略化することができる。
本発明による高速増殖炉の熱遮蔽装置は、原子炉容器内
面と所定の間隔をもって設けられた筒状の仕切壁と、こ
の仕切壁と上記原子炉容器内、面との間に配列され、仕
切壁から原子炉容器内面に向って段階的にその厚さを増
す複数の熱遮蔽体とを具備した構成である。
面と所定の間隔をもって設けられた筒状の仕切壁と、こ
の仕切壁と上記原子炉容器内、面との間に配列され、仕
切壁から原子炉容器内面に向って段階的にその厚さを増
す複数の熱遮蔽体とを具備した構成である。
すなわち仕切壁と原子炉容器内面との間に設ける遮蔽体
の厚さを仕切壁から原子炉容器内面に向って段階的に厚
くする構成である。
の厚さを仕切壁から原子炉容器内面に向って段階的に厚
くする構成である。
したがって各遮蔽体の内外の温度差を小さくすることが
でき、熱応力の発生を低減させることができそれによっ
て熱過渡条件となるプラント起動、停止時における昇降
温度差を制限する必要もなく原子炉の運転制御性を簡略
化することができる等その効果は犬である。
でき、熱応力の発生を低減させることができそれによっ
て熱過渡条件となるプラント起動、停止時における昇降
温度差を制限する必要もなく原子炉の運転制御性を簡略
化することができる等その効果は犬である。
第１図ないし第８図は本発明の一実施例を示す図で第１
図はループ形高速増殖炉の縦断面図、第２図は第１図の
■−■断面図、第３図は第２図の■−■断面図、第４図
は単位熱遮蔽体の横断面図、第５図は第４図のｖ−■断
面図、第６図は冷却材の液面近傍の原子炉容器の温度分
布を示す線図、第７図および第８図は原子炉容器半径方
向の温度分布を示す線図である。 １・・・原子炉容器、１１・・・仕切壁、１３・・・単
位熱遮蔽体。 第 １ 図 第２ｓ 第３図 第７図 壁 １．５００ （’Ｃ） （０Ｃ）
図はループ形高速増殖炉の縦断面図、第２図は第１図の
■−■断面図、第３図は第２図の■−■断面図、第４図
は単位熱遮蔽体の横断面図、第５図は第４図のｖ−■断
面図、第６図は冷却材の液面近傍の原子炉容器の温度分
布を示す線図、第７図および第８図は原子炉容器半径方
向の温度分布を示す線図である。 １・・・原子炉容器、１１・・・仕切壁、１３・・・単
位熱遮蔽体。 第 １ 図 第２ｓ 第３図 第７図 壁 １．５００ （’Ｃ） （０Ｃ）
Claims (1)
- 原子炉容器内面と所定の間隔をもって設けられた筒状の
仕切壁と、この仕切壁と上記原子炉容器内面との間に配
列され仕切壁から原子炉容器内面に向って段階的にその
厚さを増す複数の熱遮蔽体とを具備したことを特徴とす
る高速増殖炉の熱遮蔽装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129811A JPS5919893A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 高速増殖炉の熱遮蔽装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129811A JPS5919893A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 高速増殖炉の熱遮蔽装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919893A true JPS5919893A (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=15018801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57129811A Pending JPS5919893A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 高速増殖炉の熱遮蔽装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919893A (ja) |
-
1982
- 1982-07-26 JP JP57129811A patent/JPS5919893A/ja active Pending
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