JPS63113390A - タンク型高速増殖炉 - Google Patents
タンク型高速増殖炉Info
- Publication number
- JPS63113390A JPS63113390A JP61259170A JP25917086A JPS63113390A JP S63113390 A JPS63113390 A JP S63113390A JP 61259170 A JP61259170 A JP 61259170A JP 25917086 A JP25917086 A JP 25917086A JP S63113390 A JPS63113390 A JP S63113390A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sodium
- heat exchanger
- reactor
- fast breeder
- type fast
- Prior art date
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- 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
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は炉容器内の中間熱交換器に一次ナトリウム系を
循環させるための流体ポンプを組込んだタンク型高速増
殖炉に関する。
循環させるための流体ポンプを組込んだタンク型高速増
殖炉に関する。
〈従来の技術）
タンク型高速増殖炉は一般に、−次および二次冷却材と
して液体金属ナトリウムを使用し、炉心部で加熱された
一次ナトリウムを炉容器内に設置した中間熱交換器に導
いて二次ナトリウムと熱交換させ、冷却させた一次ナト
リウムを再び炉心部へ送り込むようにしている。
して液体金属ナトリウムを使用し、炉心部で加熱された
一次ナトリウムを炉容器内に設置した中間熱交換器に導
いて二次ナトリウムと熱交換させ、冷却させた一次ナト
リウムを再び炉心部へ送り込むようにしている。
第３図は従来のタンク型高速増殖炉の概略構成を示すも
ので、−次ナトリウムを収容した炉容器１の内部は隔ｖ
！！２により上部プレナム３と下部プレナム４に仕切ら
れており、この隔！２の中央部には炉心燃料集合体５、
ブランケット燃料集合体６および反射体７からなる炉心
部８が設置されている。
ので、−次ナトリウムを収容した炉容器１の内部は隔ｖ
！！２により上部プレナム３と下部プレナム４に仕切ら
れており、この隔！２の中央部には炉心燃料集合体５、
ブランケット燃料集合体６および反射体７からなる炉心
部８が設置されている。
炉容器１内の上端を閉塞するルーフスラブ９の中央部に
は炉心上部機ｆ＃１０が貫通して設置されており、また
、その周囲には複数基の中間熱交換器１１および複数基
の循環ポンプ１２等がそれぞれ独立して設置されている
。
は炉心上部機ｆ＃１０が貫通して設置されており、また
、その周囲には複数基の中間熱交換器１１および複数基
の循環ポンプ１２等がそれぞれ独立して設置されている
。
符号１３は循環ポンプ１２を駆動するモータを示し、ま
た、循環ポンプ１２の吐出側は入口配管１４を介して高
圧プレナム１５に連結されている。
た、循環ポンプ１２の吐出側は入口配管１４を介して高
圧プレナム１５に連結されている。
中間熱交換器１１はシュラウド２０と、その中心部に同
軸的に配置した二次ナトリウム入口管２１および二次ナ
トリウム出口管２２と、この二次ナトリウム出口管２２
とシュラウド２０の間に介挿した多数本の伝熱管２３と
、これらの伝熱管２３を支持する上部管板２４および下
部管板２５とを備えている。
軸的に配置した二次ナトリウム入口管２１および二次ナ
トリウム出口管２２と、この二次ナトリウム出口管２２
とシュラウド２０の間に介挿した多数本の伝熱管２３と
、これらの伝熱管２３を支持する上部管板２４および下
部管板２５とを備えている。
また、シュラウド２０には一次ナトリウムを吸い込むた
めの透孔２６が設けられ、出口管２２には二次ナトリウ
ムを伝熱管２３の外側に出入りさせるための透孔２７．
２８が設けられている。２９は一次ナトリウム出口を示
す。
めの透孔２６が設けられ、出口管２２には二次ナトリウ
ムを伝熱管２３の外側に出入りさせるための透孔２７．
２８が設けられている。２９は一次ナトリウム出口を示
す。
上述のように構成したタンク型高速増殖炉において、上
部プレナム３内の一次ナトリウムは透孔２６を通してシ
ュラウド２０内に流入し、上部管板２４から伝熱管２３
内を流れ、下部管板２５および一次ナトリウム出口２つ
を経て下部プレナム４内へ流入する。
部プレナム３内の一次ナトリウムは透孔２６を通してシ
ュラウド２０内に流入し、上部管板２４から伝熱管２３
内を流れ、下部管板２５および一次ナトリウム出口２つ
を経て下部プレナム４内へ流入する。
下部プレナム４内の一次ナトリウムはモータ１３によっ
て駆動される循環ポンプ１２により入口配管】４に送り
込まれ、高圧プレナム１５を経て炉心燃料集合体５およ
びブランケット燃料集合体６の近傍を上昇し、加熱され
る。
て駆動される循環ポンプ１２により入口配管】４に送り
込まれ、高圧プレナム１５を経て炉心燃料集合体５およ
びブランケット燃料集合体６の近傍を上昇し、加熱され
る。
このようにして加熱された一次ナトリウムは炉心上部Ｒ
構１０の下端に衝突し、流れを放射状方向に変え、再び
透孔２６から中間熱交換器ｌｌ内に流れ込む。
構１０の下端に衝突し、流れを放射状方向に変え、再び
透孔２６から中間熱交換器ｌｌ内に流れ込む。
一方、二次ナトリウムは入口管２１内を流下して出口管
２２内を下部管板２５に向かって流れ、出口管２２の下
端近傍に設けた透孔２７を通して出口管２２とシュラウ
ド２０の間に流れ込み、伝熱管２３の側面を流れて一次
ナトリウムとの熱交換を行った後、透孔２８から出口’
Ｗ２２内を流れ、二次系熱交換器（図示せず）に導かれ
、それで放熱した後、二次系ポンプ（図示せず）で加圧
され、再び入口管２１内へ送り込まれる。
２２内を下部管板２５に向かって流れ、出口管２２の下
端近傍に設けた透孔２７を通して出口管２２とシュラウ
ド２０の間に流れ込み、伝熱管２３の側面を流れて一次
ナトリウムとの熱交換を行った後、透孔２８から出口’
Ｗ２２内を流れ、二次系熱交換器（図示せず）に導かれ
、それで放熱した後、二次系ポンプ（図示せず）で加圧
され、再び入口管２１内へ送り込まれる。
（発明が解決しようとする問題点）
上述のように構成したタンク型高速増殖炉においては、
上部プレナム３内に中間熱交換器１１と循環ポンプ１２
が複数基ずつ配置されているため、−次ナトリウムの流
路パスが複雑である。特に循環ポンプ１２の周辺には吸
い込み部がなく、冷却材のよどみによる温度分布のため
、上部プレナム３を全体でみると、中間熱交換器１１の
シュラウド２０の壁面や炉容器１の壁面等に過大な静的
熱応力が発生する原因になる。
上部プレナム３内に中間熱交換器１１と循環ポンプ１２
が複数基ずつ配置されているため、−次ナトリウムの流
路パスが複雑である。特に循環ポンプ１２の周辺には吸
い込み部がなく、冷却材のよどみによる温度分布のため
、上部プレナム３を全体でみると、中間熱交換器１１の
シュラウド２０の壁面や炉容器１の壁面等に過大な静的
熱応力が発生する原因になる。
また、隔壁２は中間熱交換器１１および循環ポンプ１２
を支持する強度部材としても機能しているが、これらの
中間熱交換器や循環ポンプの全壁量は相当の重さになる
ため、隔ｇ１２の肉厚は構造強度上、２００〜３００１
１１１の厚さが必要となる。
を支持する強度部材としても機能しているが、これらの
中間熱交換器や循環ポンプの全壁量は相当の重さになる
ため、隔ｇ１２の肉厚は構造強度上、２００〜３００１
１１１の厚さが必要となる。
しかも、ルーフスラブ９には中間熱交換器１１、炉心上
部機構１０の他、循環ポンプ１２を貫通させるための孔
を設けているので、構造強度上および熱遮蔽効率上、ル
ーフスラブ９を厚い板構造とする必要がある。
部機構１０の他、循環ポンプ１２を貫通させるための孔
を設けているので、構造強度上および熱遮蔽効率上、ル
ーフスラブ９を厚い板構造とする必要がある。
また、循環ポンプ１２が上部プレナム３に設けられるた
め、ポンプ１２の駆動用循環モータ１３やその電源系統
等が複雑化するという不都合がある。
め、ポンプ１２の駆動用循環モータ１３やその電源系統
等が複雑化するという不都合がある。
本発明は従来技術における問題点を除去すべくなされた
もので、循環ポンプを除去し、その代わりに中間熱交換
器内に電磁カップリングを用いた流体ポンプを設けて一
次ナトリウムを下部プレナム４、炉心部８および上部ブ
レナム３を循環させるようにしたものである。
もので、循環ポンプを除去し、その代わりに中間熱交換
器内に電磁カップリングを用いた流体ポンプを設けて一
次ナトリウムを下部プレナム４、炉心部８および上部ブ
レナム３を循環させるようにしたものである。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段〉
本発明のタンク型高速増殖炉は、炉容器内を隔壁で上部
プレナムと下部プレナムに仕切り、この隔壁を貫通して
炉容器内に中間熱交換器を設置したタンク型高速増殖炉
において、前記熱交換器内に一次ナトリウムの出口側に
二次すｌ・リウムの凋環力を駆動源とする電磁カップリ
ングを用いた流体ポンプを組込んだことを特徴とする。
プレナムと下部プレナムに仕切り、この隔壁を貫通して
炉容器内に中間熱交換器を設置したタンク型高速増殖炉
において、前記熱交換器内に一次ナトリウムの出口側に
二次すｌ・リウムの凋環力を駆動源とする電磁カップリ
ングを用いた流体ポンプを組込んだことを特徴とする。
（作 用）
炉容器内の中間熱交換器に組込んだ流体ポンプで一次ナ
トリウム系を循環させることができるので、上部プレナ
ム内の流動を簡略化して従来のようなポンプ周辺のよど
みを除去でき、もって熱効率を向上することができる。
トリウム系を循環させることができるので、上部プレナ
ム内の流動を簡略化して従来のようなポンプ周辺のよど
みを除去でき、もって熱効率を向上することができる。
また、電磁カップリングを用いた流体ポンプによって構
成されているので軸受部のシール部分がなく一次側から
二次側へナトリウムが漏洩することはない。
成されているので軸受部のシール部分がなく一次側から
二次側へナトリウムが漏洩することはない。
（実施例）
以下、第１図および第２図を参照して本発明の一実施例
を説明する。
を説明する。
なお、これらの図中、第３図におけると同一部分には同
一の符号を付し、詳細な説明は必要ある場合を除き省略
する。第２図は第１図の要部とくに中間熱交換器の内部
を拡大して示す部分断面図である。
一の符号を付し、詳細な説明は必要ある場合を除き省略
する。第２図は第１図の要部とくに中間熱交換器の内部
を拡大して示す部分断面図である。
すなわち、二次ナトリウム出口管２２の中心にはそれに
内挿された二次ナトリウム入口管２１の下端よりも下方
位置に二次側プロペラ４１が配置されている。この二次
側プロペラ４１は電磁カップリング４０を介して一次側
プロペラ４２に動力が伝えられる。
内挿された二次ナトリウム入口管２１の下端よりも下方
位置に二次側プロペラ４１が配置されている。この二次
側プロペラ４１は電磁カップリング４０を介して一次側
プロペラ４２に動力が伝えられる。
この−次側プロペラ４２は下半分をシュラウド２０の一
次ナトリウム出口２９側に突出して配置されている。二
次側プロペラ４１および一次側プロペラ４２はそれぞれ
軸４４．４５に取着され、これらの軸４４．４５はそれ
ぞれ軸受３１．３２で回転自在に支承されている。なお
、軸受３１．３２はナトリウムが流通できるように流出
孔３１ａ、３２ａを有している。
次ナトリウム出口２９側に突出して配置されている。二
次側プロペラ４１および一次側プロペラ４２はそれぞれ
軸４４．４５に取着され、これらの軸４４．４５はそれ
ぞれ軸受３１．３２で回転自在に支承されている。なお
、軸受３１．３２はナトリウムが流通できるように流出
孔３１ａ、３２ａを有している。
一次側プロペラ４２は電磁カップリング４０を介して二
次側プロペラ４１と回転動力が継承されるように構成さ
れた流体ポンプになっている。特に従来形の軸受でなく
電磁カップリング４０を用いることで一次ナトリウムと
二次ナトリウムとのシールを完全にしている。つまり、
この電磁カップリング４０は下部管板２５の中央部に上
方へ突出させた上端閉塞の筒状仕切壁４６を設け、この
仕切り壁４６内にコイル部４９を有する軸４５の上部を
挿入するとともに、仕切壁４６の外側を覆うようにして
ｆｌｔ１４４の下部に接続された下端開口の環状コイル
部４７が設けられたものからなっている。
次側プロペラ４１と回転動力が継承されるように構成さ
れた流体ポンプになっている。特に従来形の軸受でなく
電磁カップリング４０を用いることで一次ナトリウムと
二次ナトリウムとのシールを完全にしている。つまり、
この電磁カップリング４０は下部管板２５の中央部に上
方へ突出させた上端閉塞の筒状仕切壁４６を設け、この
仕切り壁４６内にコイル部４９を有する軸４５の上部を
挿入するとともに、仕切壁４６の外側を覆うようにして
ｆｌｔ１４４の下部に接続された下端開口の環状コイル
部４７が設けられたものからなっている。
なお、下部管板２５と軸４５との間には支持部材４８が
設けられている。
設けられている。
しかして、上述した本発明に係わるタンク型高速増殖炉
においては、二次ナトリウム入口管２１から流入した二
次ナトリウムは二次ナトリウム出口管２２内を下方に向
かって流れる際に二次側プロペラ４１に回転力を与えた
後、透孔２７から二次ナトリウム出口管２２の外側に流
出し、伝熱管２３内を流れる一次ナトリウムと熱交換を
行いつつ上昇し、透孔２８から二次ナトリウム出口管２
２に戻り、炉容器１外へ排出される。
においては、二次ナトリウム入口管２１から流入した二
次ナトリウムは二次ナトリウム出口管２２内を下方に向
かって流れる際に二次側プロペラ４１に回転力を与えた
後、透孔２７から二次ナトリウム出口管２２の外側に流
出し、伝熱管２３内を流れる一次ナトリウムと熱交換を
行いつつ上昇し、透孔２８から二次ナトリウム出口管２
２に戻り、炉容器１外へ排出される。
一方、二次側プロペラ４１から電磁カップリング４０を
介して一次側グロペラ４２に回転動力が伝えられるため
一次ナトリウムは下方への推力を与えられるので、−次
ナトリウム出口２９から高圧プレナム１５側に送り込ま
れ、高圧プレナム１５から炉心部８に入り、その炉心部
８を上昇する間に炉心部８の熱を奪い、高温となって上
部ブレナム３に至り、透孔２６から中間熱交換器１１の
シュラウド２０内に流入し、伝熱管２３内を流れる際、
管外の二次すトリウムと熱交換を行ない、冷却された後
、再び一次すトリウム出口２９がら下部ブレナム４に至
る。
介して一次側グロペラ４２に回転動力が伝えられるため
一次ナトリウムは下方への推力を与えられるので、−次
ナトリウム出口２９から高圧プレナム１５側に送り込ま
れ、高圧プレナム１５から炉心部８に入り、その炉心部
８を上昇する間に炉心部８の熱を奪い、高温となって上
部ブレナム３に至り、透孔２６から中間熱交換器１１の
シュラウド２０内に流入し、伝熱管２３内を流れる際、
管外の二次すトリウムと熱交換を行ない、冷却された後
、再び一次すトリウム出口２９がら下部ブレナム４に至
る。
したがって、第３図につき説明した循環ポンプ１２やモ
ータ１３を省略しても、−次ナトリウムを中間熱交換器
に内蔵さぜな流体ポンプによって循環させることができ
る。
ータ１３を省略しても、−次ナトリウムを中間熱交換器
に内蔵さぜな流体ポンプによって循環させることができ
る。
［５Ｆ、明の効果］
本発明のタンク型高速増殖炉によれば、従来、中間熱交
換器とは独立して炉容器内に設置されていた循環ポンプ
およびこれを駆動するためにルーフスラブ上に設置され
ていた駆動モータを取除くことができ、上部プレナム内
の構造物を少なくできる。また流路バスを単純化できる
上、従来のタンク型高速増殖炉において循環ポンプの近
伊に生じていたよどみが少なくなり、下部ブレナム内の
温度が均一化して熱応力の発生を防ぐことができ、原子
炉全体の熱効率を向上させることができる。
換器とは独立して炉容器内に設置されていた循環ポンプ
およびこれを駆動するためにルーフスラブ上に設置され
ていた駆動モータを取除くことができ、上部プレナム内
の構造物を少なくできる。また流路バスを単純化できる
上、従来のタンク型高速増殖炉において循環ポンプの近
伊に生じていたよどみが少なくなり、下部ブレナム内の
温度が均一化して熱応力の発生を防ぐことができ、原子
炉全体の熱効率を向上させることができる。
さらに、−次ナトリウムを循環させる電磁カップリング
を用いた流体ポンプを中間熱交換器のシュラウド内に組
込むことにより従来型の循環ポンプに比較して必要物ｌ
を大幅に削減することができ、その結果、ｗＡ壁の構造
強度を小さくでき、ひいてはその厚さを低減させること
ができる。
を用いた流体ポンプを中間熱交換器のシュラウド内に組
込むことにより従来型の循環ポンプに比較して必要物ｌ
を大幅に削減することができ、その結果、ｗＡ壁の構造
強度を小さくでき、ひいてはその厚さを低減させること
ができる。
また更に、ルーフスラブには循環ポンプの駆動モータを
貫通させるための孔を設ける必要がなくなるので、ルー
フスラブの構造強度を高めることができる。
貫通させるための孔を設ける必要がなくなるので、ルー
フスラブの構造強度を高めることができる。
第１図は本発明に係るタンク型高速増殖炉の一実施例を
示す縦断面図、第２図は第１図の要部を拡大して示す縦
断面図、第３図は従来のタンク型高速増殖炉を示す縦断
面図である。 １・・・・・・・・・炉容器 ２・・・・・・・・・隔壁 ３・・・・・・・・・上部ブレナム ４・・・・・・・・・下部ブレナム ５・・・・・・・・・炉心燃料集合体 ６・・・・・・・・・ブランケット燃料集合体７・・・
・・・・・・反射体 ８・・・・・・・・・炉心部 ９・・・・・・・・・ルーフスラブ １０・・・・・・・・・炉心上部Ｒ梢 １１・・・・・・・・・中間熱交換器 １２・・・・・・・・・ＩＩｉ！ｉ環ポンプ１３・・・
・・・・・・駆動モータ １４・・・・・・・・・入口配管 １５・・・・・・・・・高圧ブレナム ２０・・・・・・・・・シュラウド ２１・・・・・・・・・二次ナトリウム入口管２２・・
・・・・・・・二次ナトリウム出口管２３・・・・・・
・・・伝熱管 ２４・・・・・・・・・上部管板 ２５・・・・・・・・・下部管板 ２６．２７．２８・・・・・・透孔 ２９・・・・・・・・・−次すＩ・リウム出口３０・・
・・・・・・・ポンプ軸 ３１．３２・・・・・・・・・軸受 ４０・・・・・・・・・電磁カップリング４１・・・・
・・・・・二次側プロペラ４２・・・・・・・・・−次
側プロペラ４６・・・・・・・・・仕切壁 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図
示す縦断面図、第２図は第１図の要部を拡大して示す縦
断面図、第３図は従来のタンク型高速増殖炉を示す縦断
面図である。 １・・・・・・・・・炉容器 ２・・・・・・・・・隔壁 ３・・・・・・・・・上部ブレナム ４・・・・・・・・・下部ブレナム ５・・・・・・・・・炉心燃料集合体 ６・・・・・・・・・ブランケット燃料集合体７・・・
・・・・・・反射体 ８・・・・・・・・・炉心部 ９・・・・・・・・・ルーフスラブ １０・・・・・・・・・炉心上部Ｒ梢 １１・・・・・・・・・中間熱交換器 １２・・・・・・・・・ＩＩｉ！ｉ環ポンプ１３・・・
・・・・・・駆動モータ １４・・・・・・・・・入口配管 １５・・・・・・・・・高圧ブレナム ２０・・・・・・・・・シュラウド ２１・・・・・・・・・二次ナトリウム入口管２２・・
・・・・・・・二次ナトリウム出口管２３・・・・・・
・・・伝熱管 ２４・・・・・・・・・上部管板 ２５・・・・・・・・・下部管板 ２６．２７．２８・・・・・・透孔 ２９・・・・・・・・・−次すＩ・リウム出口３０・・
・・・・・・・ポンプ軸 ３１．３２・・・・・・・・・軸受 ４０・・・・・・・・・電磁カップリング４１・・・・
・・・・・二次側プロペラ４２・・・・・・・・・−次
側プロペラ４６・・・・・・・・・仕切壁 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図
Claims (1)
- （１）炉心部および一次ナトリウムを収納した炉容器内
を隔壁で上部プレナムと下部プレナムに仕切り、この隔
壁を貫通して炉容器内に中間熱交換器を設置したタンク
型高速増殖炉において、前記中間熱交換器内に上部プレ
ナム側の一次ナトリウムを下部プレナム側に送り込む電
磁カップリングを介した流体ポンプを組込んでなること
を特徴とするタンク型高速増殖炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61259170A JPS63113390A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | タンク型高速増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61259170A JPS63113390A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | タンク型高速増殖炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63113390A true JPS63113390A (ja) | 1988-05-18 |
Family
ID=17330329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61259170A Pending JPS63113390A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | タンク型高速増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63113390A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0478600U (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-08 |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP61259170A patent/JPS63113390A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0478600U (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-08 |
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