JPS59230193A - 炉心流量測定装置 - Google Patents
炉心流量測定装置Info
- Publication number
- JPS59230193A JPS59230193A JP58105606A JP10560683A JPS59230193A JP S59230193 A JPS59230193 A JP S59230193A JP 58105606 A JP58105606 A JP 58105606A JP 10560683 A JP10560683 A JP 10560683A JP S59230193 A JPS59230193 A JP S59230193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- flow rate
- pump
- reactor
- differential pressure
- 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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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〕
本発明は再循環ポンプを原子炉圧力容器内に内蔵した沸
騰水型原子炉の炉心流量測定装置に関する。
騰水型原子炉の炉心流量測定装置に関する。
沸騰水型原子炉には、第１図に示すように、原子炉圧力
容器１の底部に再循環ポンプ２を内蔵して、炉水３を強
制循環させる再循環ポンプ内蔵型のものがある。
容器１の底部に再循環ポンプ２を内蔵して、炉水３を強
制循環させる再循環ポンプ内蔵型のものがある。
この再循環ポンプ２は、原子炉圧力容器１の底部外に設
けられた駆動モータ４によって回転させられ、給水スパ
ージャ５から内部に供給された給水を側面シュラウド６
と原子炉圧力容器１との間を下降させ、底部で反転させ
て炉心７内を上昇させる。そして、炉心７内を炉水３は
水と、蒸気との２相流となって上昇し、頂部シュラウド
８を経て気水分離器９内に入り、蒸気と水とに分離され
る。このようにして分離された蒸気は蒸気乾燥機１０で
湿分を除去された後に、主萎気ノズル１１から主蒸気！
（図示せず）を通して発電機タービン（図示せず）に送
られる。
けられた駆動モータ４によって回転させられ、給水スパ
ージャ５から内部に供給された給水を側面シュラウド６
と原子炉圧力容器１との間を下降させ、底部で反転させ
て炉心７内を上昇させる。そして、炉心７内を炉水３は
水と、蒸気との２相流となって上昇し、頂部シュラウド
８を経て気水分離器９内に入り、蒸気と水とに分離され
る。このようにして分離された蒸気は蒸気乾燥機１０で
湿分を除去された後に、主萎気ノズル１１から主蒸気！
（図示せず）を通して発電機タービン（図示せず）に送
られる。
この再循環ポンプ２は駆動モータ４の駆動軸１２の上端
に固着されたポンプインペラ１３と、このポンプインペ
ラ１３の出口側に連設されたディフューザ１４とで形成
さ」１ている。このディフューザ１４は原子炉圧力容器
１と側面シュラウド６とにデツキプレート１５を介して
取付けられている。脣だ、駆動モータ４には内部冷却用
冷媒を冷却するとともに循環させる熱交換器１６が付設
されている。
に固着されたポンプインペラ１３と、このポンプインペ
ラ１３の出口側に連設されたディフューザ１４とで形成
さ」１ている。このディフューザ１４は原子炉圧力容器
１と側面シュラウド６とにデツキプレート１５を介して
取付けられている。脣だ、駆動モータ４には内部冷却用
冷媒を冷却するとともに循環させる熱交換器１６が付設
されている。
このような原子炉を安全に運転するには、原子炉の運転
状態の把握および出力制御のために、炉心７部を流れる
冷却材である炉水３の炉心７内の流量を高い信頼性およ
び精度をもって検出することが必要である。
状態の把握および出力制御のために、炉心７部を流れる
冷却材である炉水３の炉心７内の流量を高い信頼性およ
び精度をもって検出することが必要である。
このため、原子炉圧力容器１内にジェットポンプ（図示
せず）を設けて冷却材を再循環させる沸騰水型原子炉に
一忰いては、ジェットポンプのディフューザの人口／出
口差圧を検出して、炉心流量を求めていた。
せず）を設けて冷却材を再循環させる沸騰水型原子炉に
一忰いては、ジェットポンプのディフューザの人口／出
口差圧を検出して、炉心流量を求めていた。
このジェットポンプのディフューザは、拡大率が小さく
、かつ管長が長いので、ディフューザ差圧測定部の流れ
が非常に安定している。そのため、原子炉を完全に模擬
しなくても、実際に佇働している原子炉に測定用として
採用される流量係数を、工場試験等で予め比較的高精度
に信頼性を持って較正試駆を行なって求めることができ
る。そして、この較正値を上記流量係数として採用し、
原子炉の炉心流量の測定に要求される精度を満足させる
ことができる。
、かつ管長が長いので、ディフューザ差圧測定部の流れ
が非常に安定している。そのため、原子炉を完全に模擬
しなくても、実際に佇働している原子炉に測定用として
採用される流量係数を、工場試験等で予め比較的高精度
に信頼性を持って較正試駆を行なって求めることができ
る。そして、この較正値を上記流量係数として採用し、
原子炉の炉心流量の測定に要求される精度を満足させる
ことができる。
ところが、第１図および第２図に示した再循環ポンプ内
蔵型の原子炉においては、ジェットポンプのディフュー
ザのような流量測定に対して安定した因子を与える機器
がない。
蔵型の原子炉においては、ジェットポンプのディフュー
ザのような流量測定に対して安定した因子を与える機器
がない。
そのため、従来においては炉心支持板差圧や、ポンプデ
ツキプレート差圧や、ディフューザ差圧等を測定し、そ
の変化に応じて炉心流量を求める方法が提案されている
。しかしながら、これらの方法では、炉心流量を精度よ
く、信頼性も高く測定することが困離な場合があった。
ツキプレート差圧や、ディフューザ差圧等を測定し、そ
の変化に応じて炉心流量を求める方法が提案されている
。しかしながら、これらの方法では、炉心流量を精度よ
く、信頼性も高く測定することが困離な場合があった。
本発明はこＪｌらの点に鑑みてなされたものであ・Ｉ！
す、再循環ポンプを原子炉圧力容器内に内蔵した原子炉
における炉心流量を、高い精度をもってかつ高い４３頼
性のもとで測定することのできる炉心流量測定装貿を提
供することを目的とする。
における炉心流量を、高い精度をもってかつ高い４３頼
性のもとで測定することのできる炉心流量測定装貿を提
供することを目的とする。
本発明は、再循環ポンプのインペラ出口部圧力とポンプ
出口部圧力もしくはポンプデツキプレート下流側圧力と
を比較して差圧信号を発する差圧変換器と、再循環ポン
プの回転数を検出し回転数信号を発するポンプ回転数検
出器と、前記差圧信号および回転数信号と予め求めた較
正流量との関係から炉心流量を検出する演算器とを設け
て形成し、炉心流量を高精度で確実に測定するようにし
たことを特徴とする。
出口部圧力もしくはポンプデツキプレート下流側圧力と
を比較して差圧信号を発する差圧変換器と、再循環ポン
プの回転数を検出し回転数信号を発するポンプ回転数検
出器と、前記差圧信号および回転数信号と予め求めた較
正流量との関係から炉心流量を検出する演算器とを設け
て形成し、炉心流量を高精度で確実に測定するようにし
たことを特徴とする。
以下、本発明を第３図から第５図に示す実施例について
説明する。
説明する。
第３図において第２図と同一部分には同一符号を付しで
ある。
ある。
本実施例では、ポンプインペラ】３の出口部圧力を検出
するために、ポンプインペラ１３の出口およびディフュ
ーザ１４０人口部の空間１７に連通しているモータケー
ジング首部１８の内圧を低圧検出器１９により検出して
いる。
するために、ポンプインペラ１３の出口およびディフュ
ーザ１４０人口部の空間１７に連通しているモータケー
ジング首部１８の内圧を低圧検出器１９により検出して
いる。
壕だ、ポンプデツキプレー）１５の下流側の圧力を側面
シュラウド６の底部に設けた高圧検出器側により検出し
ている。
シュラウド６の底部に設けた高圧検出器側により検出し
ている。
そして低圧検出器１９によって検出されたインペラ出口
部圧力１９ａと、高圧検出器側によって検出されたポン
プデツキプレート下流側圧力２０ａとは差圧変換器２１
に送ら第１、そこで比較されて差圧信号２１ａが発せら
れる。
部圧力１９ａと、高圧検出器側によって検出されたポン
プデツキプレート下流側圧力２０ａとは差圧変換器２１
に送ら第１、そこで比較されて差圧信号２１ａが発せら
れる。
また、低圧検出器１９および高圧検出器側に代えて、測
定部と差圧変換器２】とを管路で接続して、それぞれ低
圧、高圧を差圧変換器２１へ導びいてもよい。
定部と差圧変換器２】とを管路で接続して、それぞれ低
圧、高圧を差圧変換器２１へ導びいてもよい。
また、駆動モータ４の底部には、駆動軸１２０回伝回転
数出して再循環ポンプ２の回転数信号２２ａを発する回
転数検出器２２が設けられている。
数出して再循環ポンプ２の回転数信号２２ａを発する回
転数検出器２２が設けられている。
そして、差圧信号２１ａと回転数信号２２ａとを、予め
求めた較正流量と比較して炉心流量を検出する演算器ｎ
が設けられている。
求めた較正流量と比較して炉心流量を検出する演算器ｎ
が設けられている。
次に、炉心流量を求める理論を本実施例の動作とともに
説明する。
説明する。
再循環ポンプ２が回転すると、炉水はポンプインペラ１
３によって全圧の増加が行なゎ第１、続いてディフュー
ザ１４によっ″′Ｃ動圧の静圧力への変換がなされる。
３によって全圧の増加が行なゎ第１、続いてディフュー
ザ１４によっ″′Ｃ動圧の静圧力への変換がなされる。
更に、ディフューザ１４の出口部では流路の拡大によっ
て大きな拡大損失をともなうが、多少の静圧力回復が行
なわれる。従って、ポンプデツキプレート１５の下流側
圧力はモータケーシング首部１８の内圧より高圧となる
。
て大きな拡大損失をともなうが、多少の静圧力回復が行
なわれる。従って、ポンプデツキプレート１５の下流側
圧力はモータケーシング首部１８の内圧より高圧となる
。
ここで、第４図に再循環ポンプ２のポンプ吐出ａ 量Ｑ
ｄと、ポンプデツキプレート】５の下流側圧力とモータ
ケーシング首部１８の内圧との差圧ΔＰとの関係を示す
。
ｄと、ポンプデツキプレート】５の下流側圧力とモータ
ケーシング首部１８の内圧との差圧ΔＰとの関係を示す
。
同図実線ａ、ｂ、Ｃに示すように、ポンプ回転数を１３
００ ｒ、 ｐ、ｍ、 、 １０００ ｒ、 ｐ、ｍ、
、 ７００ ｒ、 ｐ、ｍ、と一定にして、ポンプ吐
出流量Ｑｄを変化させると、差圧ΔＰはポンプ吐出流量
Ｑｄの減少によって低下する。
００ ｒ、 ｐ、ｍ、 、 １０００ ｒ、 ｐ、ｍ、
、 ７００ ｒ、 ｐ、ｍ、と一定にして、ポンプ吐
出流量Ｑｄを変化させると、差圧ΔＰはポンプ吐出流量
Ｑｄの減少によって低下する。
ところが、ディフューザ１４内およびその出口部におけ
る静圧力回復は、ポンプ吐出流量Ｑｄの２乗に比例する
が、ディフューザ１４０人口での流れの衝突損失は、設
計点から離れるに従って増加するためポンプ吐出流ｔＱ
ｄと差圧ΔＰとの関係は２次曲線にはならない。しがし
、ディフユーザ１４０案内汎人口での衝突損失は、ポン
プインペラ１３の衝突損失に比べて動作点の移動に対し
て鈍感であるため、動作点の移動で大きく変化しない。
る静圧力回復は、ポンプ吐出流量Ｑｄの２乗に比例する
が、ディフューザ１４０人口での流れの衝突損失は、設
計点から離れるに従って増加するためポンプ吐出流ｔＱ
ｄと差圧ΔＰとの関係は２次曲線にはならない。しがし
、ディフユーザ１４０案内汎人口での衝突損失は、ポン
プインペラ１３の衝突損失に比べて動作点の移動に対し
て鈍感であるため、動作点の移動で大きく変化しない。
従って、ポンプ吐出流ｆｔＱｄと差圧ΔＰとの関係は、
低流量側で２次曲線から上方にずれていくが、右上がり
の傾向を持っている。
低流量側で２次曲線から上方にずれていくが、右上がり
の傾向を持っている。
また、第４図破線ｄ、ｅ、ｆに示すように、再循環ポン
プ２内の流れは、同一動作点であれば回転数に対して相
似であるため、同一動作点に対してポンプ回転数ｎを変
化させてポンプ吐出流量Ｑｄを変化させた場合には、ポ
ンプ吐出流量Ｑｄと差圧ΔＰどの関係は２次曲線となっ
ている。
プ２内の流れは、同一動作点であれば回転数に対して相
似であるため、同一動作点に対してポンプ回転数ｎを変
化させてポンプ吐出流量Ｑｄを変化させた場合には、ポ
ンプ吐出流量Ｑｄと差圧ΔＰどの関係は２次曲線となっ
ている。
これらのことより、第５図に示すようにＱｄ７！１
とり令との関係は、再循環ポンプ２のポンプ動作点にか
かわらず、傾きの大きい右上がりの一体の特性曲線ｇで
表わすことができる。
かわらず、傾きの大きい右上がりの一体の特性曲線ｇで
表わすことができる。
この特性は、再循環ポンプ２の内部流れの水力的特性の
みによって決まるため、工場試験により予めこの特性を
得ておぎ、実際に原子炉稼％ｌＪ中の再循環ポンプ２の
Ｑ （Ｉ／ｎ２． Ｊ Ｐ７．２ とから特性、ｌこり
炉心流量を求めることができる。従って、実際には工場
試験等によって得られたＱｄ／ｎと１−２との関係を演
算器ｎに記憶させ、差圧信号２］ａと回転数信号２２ａ
とによりΔＰとｎとを演算器るへ人力し、直ちに再循環
ポンプ２の吐出流量を算出される。
みによって決まるため、工場試験により予めこの特性を
得ておぎ、実際に原子炉稼％ｌＪ中の再循環ポンプ２の
Ｑ （Ｉ／ｎ２． Ｊ Ｐ７．２ とから特性、ｌこり
炉心流量を求めることができる。従って、実際には工場
試験等によって得られたＱｄ／ｎと１−２との関係を演
算器ｎに記憶させ、差圧信号２］ａと回転数信号２２ａ
とによりΔＰとｎとを演算器るへ人力し、直ちに再循環
ポンプ２の吐出流量を算出される。
そし”〔、沸騰水型原子炉においては代数の再循環ポン
プ２，２が内蔵されているので、各再循環ポンプについ
て吐出流量を算出し、その吐出流量の総和として炉心流
量が求められる。
プ２，２が内蔵されているので、各再循環ポンプについ
て吐出流量を算出し、その吐出流量の総和として炉心流
量が求められる。
なお、差圧を求めるための低圧側測定を確実に行なうた
めに、ポンプインペラ１３の出口とディフューザ１４の
案内翼人口部との間に圧力タップを設けるとよい。また
、高圧側の圧力として、ディフューザ１４の出口部圧力
を用いてもよい。
めに、ポンプインペラ１３の出口とディフューザ１４の
案内翼人口部との間に圧力タップを設けるとよい。また
、高圧側の圧力として、ディフューザ１４の出口部圧力
を用いてもよい。
このように本発明の炉心流量測定装置は、差圧の大きい
部分を測定し、その測定差圧と再循環ポンプの吐出流量
との関係が傾きの大きい右上り特性を有する関係にあり
、更に工場試験等で予め求めた較正流量から実際に稼働
している原子炉の再循環ポンプの流量を精度よく、しか
も信頼性高く求めることができ、また、原子炉圧力容器
内の圧力計装配管が従来方法に比べて半減させることが
でき、製作容易となり、コストも低廉となる等の効果を
奏する。
部分を測定し、その測定差圧と再循環ポンプの吐出流量
との関係が傾きの大きい右上り特性を有する関係にあり
、更に工場試験等で予め求めた較正流量から実際に稼働
している原子炉の再循環ポンプの流量を精度よく、しか
も信頼性高く求めることができ、また、原子炉圧力容器
内の圧力計装配管が従来方法に比べて半減させることが
でき、製作容易となり、コストも低廉となる等の効果を
奏する。
第１図は再循環ポンプ内蔵型の沸騰水型原子炉の縦断側
面図、第２図は再循環ポンプ部分の縦断側面図、第３図
から第５図は本発明の炉心流量側定装置の一実施例を示
し、第３図は本発明の構成を示す第２図同様の縦断側面
図、第４図および第５図はそれぞれ画循環ポンプの差圧
特性を示す線図である。 １・・・原子炉圧力容器、２・・・再循環ポンプ、１３
・・・ポンプインペラ、１４・・・ディフューザ、１５
・・・ポンプデツキプレート、２１・・・差圧変換器、
２２・・ポンプ回転載検出器、乙・・・演算器。 出願人代理人 猪 股 清第１図 第２図 第３図
面図、第２図は再循環ポンプ部分の縦断側面図、第３図
から第５図は本発明の炉心流量側定装置の一実施例を示
し、第３図は本発明の構成を示す第２図同様の縦断側面
図、第４図および第５図はそれぞれ画循環ポンプの差圧
特性を示す線図である。 １・・・原子炉圧力容器、２・・・再循環ポンプ、１３
・・・ポンプインペラ、１４・・・ディフューザ、１５
・・・ポンプデツキプレート、２１・・・差圧変換器、
２２・・ポンプ回転載検出器、乙・・・演算器。 出願人代理人 猪 股 清第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原子炉圧力容器内に内蔵された再循環ポンプのイン
ペラ出口部圧力と、ポンプ出口部圧力もしくはポンプデ
ツキプレート下流側圧力とを比較して差圧信号を発する
差圧変換器と、前記再循環ポンプの回転数を検出し回転
敬信正流量との関係から炉心流量を検出する演算器と、 を有する炉心流量測定装置。 ２、インペラ出口部圧力として、再循環ポンプのインペ
ラ出口部へのパージ水注入ラインの圧力を用いることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の炉心流量測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105606A JPS59230193A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 炉心流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105606A JPS59230193A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 炉心流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230193A true JPS59230193A (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=14412159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58105606A Pending JPS59230193A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 炉心流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59230193A (ja) |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP58105606A patent/JPS59230193A/ja active Pending
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