JPS63241497A - 高速増殖炉の冷却材循環ポンプ - Google Patents

高速増殖炉の冷却材循環ポンプ

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Publication number
JPS63241497A
JPS63241497A JP62074434A JP7443487A JPS63241497A JP S63241497 A JPS63241497 A JP S63241497A JP 62074434 A JP62074434 A JP 62074434A JP 7443487 A JP7443487 A JP 7443487A JP S63241497 A JPS63241497 A JP S63241497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pump
vertical shaft
fast breeder
breeder reactor
reactor
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
Application number
JP62074434A
Other languages
English (en)
Inventor
茂 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS63241497A publication Critical patent/JPS63241497A/ja
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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
    • 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)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (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。

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、高速増殖炉(以下FBRと示す。)たとえば
タンク型FBRにおいて、冷却材を循環する高速増殖炉
の冷却材循環ポンプに関する。
(+;Q来の技術) −iに、FBRでは、第3図に示すように、原子炉1の
冷却材としてたとえば液体ナトリウム2が用いられ、こ
の液体ナトリウム2を原子炉1、中間熱交換器3、再び
原子炉1と循環するのに立軸ポンプ4が用いられる。
この立軸ポンプ4の上方には吸込口5が配設されており
、この吸込口5を介してポンプ外胴6が設けられ、さら
にこのポンプ外胴6の上部は支持装置7によって据付床
(ルーフスラブ)8に固定されている。前記支持装置7
の上部にはモータ台9を介して主モータ10が設置され
、この主モータ10の上方には減速機11を介してポニ
ーモータ12が設けられている。
一方、前記ポンプ外胴6の下部には図示しないピストン
リングを介してスタンドパイプ13にシール接触し、こ
のスタンドパイプ13はタンク14内の支持体15に支
持されている。
さらに前記立軸ポンプ4下方には吐出口16が配設され
ており、この吐出口16は吐出管路17によって原子炉
1と接続されている。なお、タンク14内およびスタン
ドパイプ13内に液体ナトリウムの自由液面18が形成
され、カバーカス19で覆われている。
以上はタンク型高速増殖炉システムの一例である。
次に従来の立軸ポンプ4の構造を第4図に示し、駆動装
置を含めた循環装置全体外形図を第5図に示す。なお、
第3図、第4図、第5図において、同一部分には同一符
号が付しである。
第4図、第5図に示すように、立軸ポンプ4の−E方に
はポンプ外胴6が配設されており、このポンプ外胴6の
上部は支持装置7によりルーフスラブ8に固定されてい
る。この支持装置7の上方にはモータ台9を介して主モ
ータ10が取付けられ、この主モータ10の上部には減
速機11を介してポニーモータ12が設けられている。
これらのモータ10およびポニーモータ12の出力軸2
0は軸継手21により主軸22に連結されている。なお
、30は軸封装置である。
前記主軸22の下端には1段目羽根車23.2段目羽根
車24が設けられ、これらの羽根車23.24はこれら
を囲む豆粕ポンプ外壁に取着されたポンプ軸受25.2
6によって支持されている。
立軸ポンプ4下端には吸込口5が形成され、豆粕ポンプ
4上方にはポンプ外胴6に連結されている。なお符号2
7はγ線遮蔽体を示す。
以上のように構成された装置によれば、第4図に矢印で
示すように、液体すトリウムは立軸ポンプ4の吸込口5
から吸込まれ、1段目羽根車23および2段目羽根車2
4で昇圧され、吐出口16から第3図に示すような吐出
管路17を通って原子炉1へ送られる。原子炉1で加熱
された液体ナトリウムは、中間熱交換器3へ入り、図示
しない2次ナトリウムと熱交換して低温となり、中間熱
交換器出口を経て再び立軸ポンプ4下端の吸込口5に戻
る。
以下同様のサイクルを繰返す。
そして、タンク14内および立軸ポンプ4内には、液体
ナトリウムの自由液面18があり、自由液面18を覆う
このカバーガス19は大気圧により若干高く維持されて
いるが、カバーガス19の圧力は、ルーフスラブ8等の
設計上できるだけ低い圧力とすることが望ましい。
(発明が解決しようとする問題点) このように構成される従来の循環装置においては、以下
のような問題点がある。
その一つとして第4図に示す立軸ポンプ4内の1段目羽
根車23の静圧、すなわちNPSII (1etPos
itive 5uction flead)は、第5図
に示すタンク14内のカバーカス19の圧力にタンク1
4内の自由液面18から、立軸ポンプ4の1段目羽根車
231での位置ヘッドを加え、中間熱交換器3での*擦
損失ヘッドを差引いたものであり、通常のタンク型炉の
設計ではNPSII= 14m程度である。
一方、タンク型炉における循環ポンプの望ましい流量は
、通常23On’ #1lin程度また、吐出圧力は8
0m程度である。
ポンプの流量Qと回転数Nと吸込比速度SとNPSII
の間には、 N−[5x(NPSII)   ]/Q””の関係があ
る。通常のポンプではキャビテーションの発生を完全に
おさえるために、吸込比速度Sを1200以下にする必
要があり、ポンプの型式として2段片吸込みポンプを選
定すると、ポンプの回転数は573 rpm以下とする
ことが要求される。
このような低回転数のポンプでは、ポンプ羽根車の径が
大きくなると共に、ポンプ主軸も大きくなり、大型で耐
震設計、構造設計も難しくなる。
また、低回転数の駆動装置においては、主モータ10が
大型化し、重量が増加する。
固有振動数fと質量Mと剛性にとの間には、f=[1/
(2π) ]  (K/M ) ”2の関係があり、通
常モータの重量が増すと固有振動数が下がるので、振動
特性上もルーフスラブ8と共振を起こしやすくなるとい
う問題が生じる。
もう一つの問題点としてポニーモータ12に関するもの
がある。ポニーモータ12は、たとえば原子炉トリップ
または全電源喪失時等において、主モータ10に代わっ
て運転され、低流量で炉心冷却機能を確保するものであ
る。
しかしながら減速機11およびポニーモータ12は主モ
ータ10の上部に位置しており、通常の流星Q=230
n’ /n+inクラスのポンプでは、ルーフスラブ8
よりポニーモータ12上?4まで9m程度もあり、振動
特性上好ましくない。またモータ回りのアクセスエリア
が確保できない等、配置上も多くの問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたも
ので、ポンプおよびその駆動装置の小形化およびポニー
モータおよび減速機の削除を行うことができ、ルーフス
ラブ上部のアクセスエリアの配置の簡素化および振動特
性の向上を図ることのできる高速増殖炉の冷却材循環ポ
ンプを提供しようとするものである。
E発明の構成] (問題を解決するための手段) すなわち、本発明の高速増殖炉の冷却材循環ポンプは駆
動装置によって駆動される回転軸の下端に羽根車が取着
され、かつ前記羽根車の下方に冷却材の吸込口を有し、
上方にこの冷却材の自由液面が形成される立軸ポンプと
、この立軸ポンプの前記吸込口部分に配置されたインデ
ューサ電磁ポンプとからなることを!1″?徴とする。
(作用) 本発明の高速増殖炉の冷却材循環ポンプでは、立軸ポン
プの吸込口部分に配置されたインデューサ電磁ポンプを
ブースタポンプとして使用し、液体ナトリウムを昇圧し
、1段目羽根車のN P S 11を富める。また、原
子炉の事故時等には、このインデューサ電83ポンプを
、低流量運転用として使用する。
したがって、ポンプおよびその駆動装置の小形化および
ポニーモータおよび減速機の削除を行うことができる。
(実施例) 以下本発明の高速増殖炉の冷却材循環ポンプの詳細を第
1図および第2図をり照して実施例について説明する。
なお、第4図および第5図と同一部分には同一符号を付
して重複した説明は省略する。
この実施例の高速増殖炉の冷却材循環ポンプでは、立軸
ポンプ4の下端の吸込口5に、以下に示ずようなインデ
ューサ電磁ポンプ28が内1臓されている。
すなわち、冷却ファンおよび可動部がなく管状のダクト
を有し、かつ液体ナトリウムを電磁力で吸引流動させる
機能を有する無冷却タイプのインデューサ電磁ポンプ2
8が、2流路を構成する形で、立軸ポンプ4の吸込口5
に連結されている。
上記構成のこの実施例の循環ポンプでは、中間熱交換器
を出た液体ナトリウムは、インデューサ電磁ポンプ28
によって昇圧されてから1段目の羽根車23に到達する
ため、1段目羽根車23の静圧はインデューサ電磁ポン
プ28がない場合より、このポンプの吐出圧分だけ高く
なる。またこのインデューサ電磁ポンプ28は立軸ポン
プ4より低位置に汲置されるので、このポンプの吸引部
でのN P S Nは、立軸ポンプ4の吸込部における
NPSHに比べて大きくなる。
そしてインデューサ電磁ポンプ28の吐出圧を10m程
度とすると、実施例の循環ポンプのNPSHは24m程
度となり、必要な吐出圧力は70 mとなる。
従って、ポンプの回転数を約858 rpmにまで高く
することができ、これにより羽根車の径を1,1mから
約0.8mにまで減少させることができる。また、主ポ
ンプをはじめとする駆動装置を小型1ヒすることができ
る。
さらに、電磁ポンプは一般にn械ポンプと比較して、キ
ャビテーションを発生しにくい設計にすることができる
ので、実施例においては、インデューサ電磁ポンプ28
を通常時ブースタポンプとして使用し、非常時には従来
のポニーモータに代わり、液体ナトリウムを低流量流す
ために使用することができる。
なお、上記実施例ではタンク型原子炉への適用例につい
て説明したが、ループ型炉の1次および2次吐出口の循
環ポンプとしても使用することができる。
[発明の効果コ 以上述べたように本発明の高速増殖炉の冷却材循環ポン
プでは、ポンプおよびその駆動装置を小形化することか
でき、またポニーモータおよび、或連撮を削除すること
ができる。したがって、ルーフスラブ上部のアクセスエ
リアの配置を簡素化することができ、振動特性も向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の高速増殖炉の冷却材循環ポンプの一実
施例のtM略幇遣を示す断面図、第2図は第1図に示す
高速増殖炉の冷却材循環ポンプの概略外形を示す正面図
、第3図はタンク型FBHの一例を示す説明図、第4図
は従来の立軸ポンプの概rvr構造を示す断面図、第5
図は第4図に示す高速増殖炉の冷却材循環ポンプの概略
外形を示す正面図である。 4・・・・・・・・・・・・・・・立軸ポンプ5・・・
・・・・・・・・・・・・吸込口10・・・・・・・・
・・・・・・・主モータ18・・・・・・・・・・・・
・・・自由液面23.24・・・・・・羽根車 28・・・・・・・・・・・・・・・インデューサ電磁
ポンプ第1図 第2図 第3図 第47 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)駆動装置によって駆動される回転軸の下端に羽根
    車が取着され、かつ前記羽根車の下方に冷却材の吸込口
    を有し、上方にこの冷却材の自由液面が形成される立軸
    ポンプと、この立軸ポンプの前記吸込口部分に配置され
    たインデューサ電磁ポンプとからなることを特徴とする
    高速増殖炉の冷却材循環ポンプ。
JP62074434A 1987-03-30 1987-03-30 高速増殖炉の冷却材循環ポンプ Pending JPS63241497A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62074434A JPS63241497A (ja) 1987-03-30 1987-03-30 高速増殖炉の冷却材循環ポンプ

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JP62074434A JPS63241497A (ja) 1987-03-30 1987-03-30 高速増殖炉の冷却材循環ポンプ

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Publication Number Publication Date
JPS63241497A true JPS63241497A (ja) 1988-10-06

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ID=13547109

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62074434A Pending JPS63241497A (ja) 1987-03-30 1987-03-30 高速増殖炉の冷却材循環ポンプ

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JP (1) JPS63241497A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2681976A1 (fr) * 1991-10-01 1993-04-02 Toshiba Kk Reacteur rapide refroidi au sodium.
RU2473984C1 (ru) * 2011-05-12 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" Реакторная установка

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2681976A1 (fr) * 1991-10-01 1993-04-02 Toshiba Kk Reacteur rapide refroidi au sodium.
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