JPS6138643Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はコールドトラツプの構造に関し、特に
ナトリウム等の液体金属に含有される不純物を除
去するコールドトラツプに関する。

液体金属は、その物理的性質に鑑み、高速増殖
炉（以下FBRという。）等の冷却材として使用さ
れるが、含有不純物が多くなると種々の悪影響を
起すので、冷却材循環系に純化系を付設し、液体
金属すなわちナトリウムを高純度に維持してい
る。そして純化系の主要構成要素は、コールドト
ラツプであるが、この種コールドトラツプの一般
的構造は、次の通りである。すなわち冷却ジヤケ
ツトに囲まれた筒状容器に入口下降管を同軸状に
配設し、更に入口下降管と容器内面との間の環状
空間に積層金網等が充填されている。そして、入
口下降管を通つて流入した被処理ナトリウムは、
容器底部で反転し、積層金網を貫流する。

冷却ジヤケツトを流れる冷却剤（低温空気）に
よつて容器内部のナトリウムは、冷却され、飽和
溶解度を越す不純物は積層金網の表面に析出し除
去される。

しかして、FBRの通常運転中はナトリウム中
に含有される不純物（多くは、酸化物として存在
する。）の量が比較的少ないため、前述のコール
ドトラツプも特に問題は生じないが、事故時（冷
却材循環系の管路の１部が破損して水がナトリウ
ム中に入る可能性がある。）に含有不純物の量が
増加すると次のような問題が生ずる。すなわち高
いトラツピング率でコールドトラツプを運転する
と積層金網の下部、すなわち入口部で忽ち大量の
析出物発生による閉塞を生じ、コールドトラツプ
運転不能となる。したがつて低いトラツピング率
でナトリウムの純化を行わざるを得ないので、事
故後の純化処理に多大の時間を要す。結局、
FBRプラントの休止期間が長くなり修理経費の
増大及びプラント運転効率の低下をもたらす。

本考案は、前記した従来の欠点に鑑みなされた
もので、筒形容器の内部に旋回案内部材を設け、
導入された液体金属を旋回流として冷却面に沿つ
て流して冷却効率を向上し、かつ積層金網等の使
用をせずに閉塞現象を発生しないようにしたコー
ルドトラツプを提供せんとするものである。

第１図において、天井１と底３が閉じられた胴
５は、鉛直方向に延びた筒形容器１０を構成し、
胴５の上部に入口管１３が接続し、天井１に出口
管１５が貫設されている。

容器１の中に、図示しない支持装置によつて支
持された内筒１７は、ほぼ同軸状に延び、下端が
開放される一方、上端は出口管１５に接続されて
いる。

冷却ガスすなわち空気の入口ノズル１９と出口
ノズル２１を具えた冷却ジヤケツト２３が容器１
０を取り囲み、入口ノズル１９を通つて冷却気体
流通空間２５に流入した空気が容器１０の壁を通
して内部の液体金属すなわち液体ナトリウムを冷
却する。しかる後に空気は、出口ノズル２１から
流出する。

内筒１７と胴５の間には、旋回案内部材すなわ
ち旋回羽根２７が第２図に示すように設けられて
いる。

更に旋回羽根２７の下方には、円筒形バツフル
２９，３１がほぼ同軸状に設けられている。外側
のバツフル３１の上端は、内側のバツフル２９の
下端より上方に偏位し、内外に環状の流路ａ，
ｂ，ｃが形成されている。

前述の構成の実施例において、液体金属すなわ
ち液体ナトリウムは、入口管１３より容器１０の
上部プレナム３３に流入したのち、旋回羽根２７
を経て、旋回流となる。そして、３つの環状流路
ａ，ｂ，ｃを旋回しつつ流下し、これを出たのち
は下部プレナム３５内で反転して内筒１７内を上
昇し、最後に出口管１５より流出する。

高不純物濃度の液体ナトリウムが、この容器内
に流入した場合、内筒１７の外側を旋回流下する
ため、流路ａを通る流量が比較的多く、かつ液体
ナトリウム中に混在する比重の大きい不純物は遠
心効果により流路ａに多く集まる。流路ａを通つ
た液体ナトリウムは、下部プレナム３５内の底部
に導びかれるが、旋回流であるために、非旋回流
の場合よりも容器壁近傍に沿う流れが主となり、
かつ乱れが大きい。しかもバツフル３１の下端よ
り下方は最も冷却される個所であるため、流れが
反転上昇する間に、不純物の沈降・析出を生じ
て、この部分で不純物の捕獲が行われる。このよ
うに、旋回流により壁面での冷却が促進され、か
つ乱れにより析出促進が行われる。

純化運転が進み、バツフル３１の下端レベル以
下に捕獲された不純物が増すと流れの抵抗が増す
が、乃至は閉塞に近い状態になる。したがつて流
路ａを通る液体ナトリウムの量が減り、流路ｂを
通る量が最大となつてくる。

このため、この時期には、バツフル３１の下端
レベルとバツフル２９の下端レベル間で主に不純
物捕獲が行われる。以下同様に、捕獲場所が順次
下部プレナム３５の上部へと移行する。このよう
に、下部プレナム３５の全容積がフルに使われる
ことになり、大量の不純物捕獲が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例を示す断面図、第
２図は第１図の−線に沿つた部分断面図であ
る。 １０……容器、１７……内筒、２３……ジヤケ
ツト、２７……旋回羽根。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上端と下端とがそれぞれ閉じられほぼ鉛直方向
   に延びて設けられた筒形容器、該容器を取り囲み
   冷却気体流通容間を画成したジヤケツト、該容器
   内にほぼ同軸状に設けられ下端が該容器内に開放
   された内筒、該容器の天井部に貫通され該内筒の
   上端に接続された出口管、該内筒の外面と該容器
   の内面の間に介装された旋回案内部材及び該容器
   の胴上部を貫ぬき該旋回案内部材の上方に開口し
   た入口管を有してなる旋回流型コールドトラツ
   プ。