JPS645669B2 - - Google Patents
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- JPS645669B2 JPS645669B2 JP56153152A JP15315281A JPS645669B2 JP S645669 B2 JPS645669 B2 JP S645669B2 JP 56153152 A JP56153152 A JP 56153152A JP 15315281 A JP15315281 A JP 15315281A JP S645669 B2 JPS645669 B2 JP S645669B2
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- sodium
- fuel
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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
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はナトリウム冷却原子炉の使用済燃料
を取り扱う設備、例えば燃料移送機に組み合わせ
て使用済燃料をガス冷却する強制冷却回路の構成
部品として、循環冷却ガス中に含まれているナト
リウム蒸気を除くためのナトリウムミストトラツ
プの改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention is a component of a forced cooling circuit that cools spent fuel in combination with equipment that handles spent fuel in a sodium-cooled nuclear reactor, such as a fuel transfer machine. This invention relates to an improvement in a sodium mist trap for removing sodium vapor that is present in the air.
頭記原子炉から引き出された使用済燃料は高レ
ベルの崩環発熱量があるため、例えば液体金属ナ
トリウムを冷却材とする炉外燃料貯蔵槽に移さ
れ、ここで崩環発熱量のレベルが十分減少してガ
ス雰囲気中でも安全に取り扱えるまで貯蔵され
る。その後、燃料は単体で貯蔵槽から取り出し、
ナトリウムの洗浄、罐詰工程を経て貯蔵プールに
貯蔵される。この場合に燃料出入機により前記の
貯蔵槽から引き出して次の工程へ移送する間に
も、使用済燃料の崩環発熱は継続しており、移送
途中での温度上昇による燃料破損を防ぐために、
一般に使用済燃料を収容した燃料出入機のコフイ
ンに強制冷却回路を接続し、不活性ガスを強制循
環通流させて燃料の強制冷却を行なつている。し
かして炉外燃料貯蔵槽から取り出された燃料の表
面にはナトリウムが付着しており、この燃料へ冷
却ガスを通風させることにより冷却ガスにはナト
リウム蒸気が含まれることになる。なおナトリウ
ムの凝固点は約100℃であり、これに対しコフイ
ンに収容して移送される使用済燃料の表面温度は
はるかに高く、例えば500℃程度の高温である。
一方強制冷却回路は、コフインから抽出したガス
を冷却器との熱交換により冷却し、フアンを経て
再びコフインへ送り込むように構成されており、
この場合に一例としてコフインから抽出された
200℃前後のガスは、後段のフアンの使用温度限
界の制約から冷却器で80℃程度まで冷却してフア
ンへ導入され、さらにフアンから吐出されたガス
を燃料に熱的シヨツを与えないように150℃程度
に再加熱してコフインへ送り込むようにしてい
る。このような温度条件で強制冷却回路を運転す
ると、このままではガス中のナトリウム蒸気が温
度の低い冷却器、その他の回路機器に凝固堆積
し、冷却回路機能の低下、ないしは機器故障を招
く。これを防止するために、従来より冷却器の前
段にナトリウムミストトラツプを回路へ介挿し、
フイルタにナトリウム蒸気を吸着させて取り除く
方式が広く採用されている。ここで使用されるフ
イルタは例えば細いステンレスワイヤを使つて編
んだり、あるいは基枠にからましたりして作られ
たものであり、そのナトリウム吸着作用は純機械
的なろ過、およびナトリウム蒸気の凝着により行
なわれていた。しかしながら従来のナトリウムミ
ストトラツプは、その性能が低くて十分なフイル
タ効果が得られず、その性能向上が要望されてい
る。 Spent fuel extracted from the above reactor has a high level of calorific value, so it is transferred to an ex-core fuel storage tank that uses liquid metal sodium as a coolant, where the level of calorific value of ring collapse is reduced. It is stored until it is reduced enough to be safely handled in a gas atmosphere. After that, the fuel is taken out from the storage tank individually,
After undergoing sodium cleaning and bottling processes, it is stored in a storage pool. In this case, even when the spent fuel is being pulled out from the storage tank by the fuel loading/unloading machine and transferred to the next process, the spent fuel continues to generate heat due to ring collapse, and in order to prevent fuel damage due to temperature rise during the transfer,
Generally, a forced cooling circuit is connected to the fuel inlet/outlet machine housing the spent fuel, and inert gas is forced to circulate through it to cool the fuel forcibly. Sodium adheres to the surface of the fuel taken out from the out-of-core fuel storage tank, and by passing the cooling gas through the fuel, the cooling gas contains sodium vapor. The freezing point of sodium is approximately 100°C, whereas the surface temperature of the spent fuel stored in the Cofin and transported is much higher, for example, around 500°C.
On the other hand, the forced cooling circuit is configured to cool the gas extracted from the cofuin through heat exchange with a cooler, and send it back to the cofuin via a fan.
In this case extracted from Cohuin as an example
Gas at around 200℃ is cooled to around 80℃ in a cooler due to the operating temperature limit of the fan in the latter stage before being introduced into the fan, and furthermore, the gas discharged from the fan is designed to avoid thermal shock to the fuel. It is reheated to around 150℃ and then sent to Cohuin. If the forced cooling circuit is operated under such temperature conditions, sodium vapor in the gas will solidify and accumulate on the cooler and other circuit equipment, which has a low temperature, leading to a decline in the cooling circuit function or equipment failure. To prevent this, conventionally a sodium mist trap was inserted into the circuit before the cooler.
A widely used method is to remove sodium vapor by adsorbing it to a filter. The filters used here are made by, for example, knitting thin stainless steel wires or entwining them around a base frame, and their sodium adsorption action is based on pure mechanical filtration and the condensation of sodium vapor. It was carried out by However, conventional sodium mist traps have low performance and cannot provide a sufficient filter effect, and there is a demand for improved performance.
この発明は上記の点にかんがみなされたもので
あり、その目的はナトリウムの物理的性質を利用
して高性能なナトリウムミストトラツプを提供す
ることにある。 This invention has been made in view of the above points, and its purpose is to provide a high-performance sodium mist trap by utilizing the physical properties of sodium.
かかる目的はこの発明により、ケース内にナト
リウムフイルタを装填して成るトラツプ本体に、
前記ケースの周囲へ伝熱的に密着させた吸熱部と
前記ケースを掩に冷却ガスの放射線をしやへいす
るしやへい材を貫通して大気中に引き出した放熱
部を備えたヒートパイプからなる強制冷却手段を
設けて構成し、ナトリウムフイルタをナトリウム
凝固温度以下に冷却することにより、トラツプを
通過するナトリウム蒸気を積極的に凝固吸着させ
るようにしたことにより達成される。 This purpose is achieved by the present invention, in which a trap body comprising a sodium filter loaded in a case,
From a heat pipe equipped with a heat absorbing part that is in close contact with the periphery of the case for thermal conduction, and a heat radiating part that penetrates a shielding material that shields the radiation of the cooling gas using the case as a cover and is drawn out into the atmosphere. This is achieved by providing a forced cooling means to cool the sodium filter below the sodium solidification temperature, thereby actively coagulating and adsorbing the sodium vapor passing through the trap.
以下この発明を図示実施例に基づき詳述する。 The present invention will be described in detail below based on illustrated embodiments.
まず第1図に燃料出入機と組み合わせた使用済
燃料の強制冷却回路の系統図を示す。図におい
て、1はナトリウム2を冷却材として槽内に燃料
貯蔵ラツク3を内蔵した炉外燃料貯蔵槽、4はそ
の上部ドアバルブ、5は図示されていない走行台
車に塔載した燃料出入機のコフイン、6はコフイ
ンの下部ドアバルブ、7は燃料つかみ用のグリツ
パ、8はグリツパ昇降駆動機構、9はグリツパ7
により燃料貯蔵槽1から吊り上げてコフイン5の
中に収容された使用済燃料である。このコフイン
5に対してそのガス出口51と入口52との間に
この発明の対象であるナトリウムミストトラツプ
10、ガス冷却器11、フアン12、およびガス
再加熱器13を順次接続配管して強制冷却回路1
4が構成されている。コフイン5にはアルゴンガ
ス等の不活性ガスが充填されており、このガスを
熱媒として冷却回路14との間で矢印のように循
環通風させることにより、燃料9の崩壊熱を奪つ
て強制冷却する。 First, Figure 1 shows a system diagram of the spent fuel forced cooling circuit combined with the fuel inlet/outlet machine. In the figure, 1 is an extra-core fuel storage tank that uses sodium 2 as a coolant and has a built-in fuel storage rack 3 inside the tank, 4 is its upper door valve, and 5 is a fuel inlet/outlet machine mounted on a traveling truck (not shown). , 6 is the lower door valve of the co-fin, 7 is the gripper for grabbing fuel, 8 is the gripper lifting mechanism, 9 is the gripper 7
This is the spent fuel lifted from the fuel storage tank 1 and stored in the co-fin 5. A sodium mist trap 10, a gas cooler 11, a fan 12, and a gas reheater 13, which are objects of the present invention, are sequentially connected to the cofin 5 between its gas outlet 51 and inlet 52 to force Cooling circuit 1
4 are configured. The cofin 5 is filled with an inert gas such as argon gas, and this gas is used as a heat medium to be circulated between the cooling circuit 14 and the cooling circuit 14 as shown by the arrow, thereby removing the decay heat of the fuel 9 and forcibly cooling it. do.
次に上記回路に組み込まれたナトリウムミスト
トラツプ10の構造を第2図および第3図で述べ
る。すなわちナトリウムミストトラツプ10は、
ガス入口101と出口102を有するステンレス
製のケース103と、ケースの外周を包囲し冷却
ガスの放射線をしやへいする鉛製の放射線しやへ
い材104と、ケース内にカセツト式に装填され
たナトリウムフイルタ105、および基台106
とで構成されたトラツプ本体に対し、さらにトラ
ツプ本体の強制冷却手段としてケース103の外
周面にヒートパイプ107を多数本配備して構成
されている。これ等のヒートパイプ107はその
吸熱部をケース103へ伝熱的に密着させ、放熱
部をしやへい材104を貫通して周囲の大気中に
引き出して設置されている。108は放熱フイン
である。またナトリウムフイルタ105は、一例
としてジグザグ形状のフイルタ基枠に細いステン
レスワイヤをからませて構成されており、フイル
タの交換が容易に行なえるようにカセツト式にケ
ース103へ装填されている。この場合にナトリ
ウムフイルタ105はケース103の周壁との間
で良好な熱伝導が得られるようにケース内にセツ
トされるのが好ましい。 Next, the structure of the sodium mist trap 10 incorporated in the above circuit will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In other words, the sodium mist trap 10 is
A case 103 made of stainless steel having a gas inlet 101 and an outlet 102, a radiation shielding material 104 made of lead that surrounds the outer periphery of the case and shields radiation from the cooling gas, and is loaded in a cassette type inside the case. Sodium filter 105 and base 106
In addition, a large number of heat pipes 107 are disposed on the outer peripheral surface of the case 103 as means for forcedly cooling the trap body. These heat pipes 107 are installed so that their heat absorbing portions are in close contact with the case 103 for thermal conduction, and their heat radiating portions are drawn out into the surrounding atmosphere through the insulation material 104. 108 is a heat radiation fin. Further, the sodium filter 105 is constructed by, for example, a zigzag-shaped filter base frame entwined with thin stainless steel wire, and is loaded into the case 103 in a cassette type so that the filter can be easily replaced. In this case, the sodium filter 105 is preferably set within the case 103 so that good heat conduction can be obtained between the sodium filter 105 and the peripheral wall of the case 103.
上記の構成によれば、ヒートパイプ107の働
きによりケース103およびケース内に装填され
たフイルタ105の熱を周囲の大気中に放散して
低温に保つことができる。これにより不活用ガス
とともにトラツプ本体に流れ込んで来たナトリウ
ム蒸気はフイルタ103を通過する過程で凝固温
度以下に下がり、効率よくフイルタに凝着される
ことになる。かくして先述したフイルタの機械的
ろ過作用と併せて吸着性能の高いナトリウムミス
トトラツプが得られる。なお強制冷却手段として
は、ヒートパイプ以外の冷却手段を用いることも
可能である。しかしてヒートパイプは動力、保守
が不要であることに加え、作動液体がパイプ内に
封入されているので、化学的に活性の高いナトリ
ウムとの反応の恐れもない等の実用的効果が得ら
れる。 According to the above configuration, heat from the case 103 and the filter 105 loaded in the case can be dissipated into the surrounding atmosphere by the action of the heat pipe 107, thereby maintaining the temperature at a low temperature. As a result, the sodium vapor that has flowed into the trap body together with the unused gas is lowered to below the solidification temperature in the process of passing through the filter 103, and is efficiently condensed onto the filter. In this way, a sodium mist trap with high adsorption performance can be obtained in combination with the mechanical filtration action of the filter described above. Note that it is also possible to use cooling means other than heat pipes as the forced cooling means. However, heat pipes do not require power or maintenance, and since the working fluid is sealed within the pipe, they have practical effects such as there is no risk of reaction with sodium, which is highly chemically active. .
第1図は燃料出入機に組み合わせた強制冷却回
路の系統図、第2図はこの発明の実施例の縦断側
面図、第3図は第2図における矢視―断面図
である。
5…コフイン、9…使用済燃料、10…ナトリ
ウムミストトラツプ、11…冷却器、12…フア
ン、101…ガス入口、102…ガス出口、10
3…ケース、105…ナトリウムフイルタ、10
7…ヒートパイプ。
FIG. 1 is a system diagram of a forced cooling circuit combined with a fuel inlet/outlet device, FIG. 2 is a vertical side view of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the direction of the arrow in FIG. 5... Coin, 9... Spent fuel, 10... Sodium mist trap, 11... Cooler, 12... Fan, 101... Gas inlet, 102... Gas outlet, 10
3... Case, 105... Sodium filter, 10
7...Heat pipe.
Claims (1)
するコフインにナトリウムミストトラツプと冷却
器とフアンを順に外部接続して冷却ガスを強制循
環させるよう構成された使用済燃料の強制冷却回
路におけるナトリウムミストトラツプであつて、
ガス入口および出口を有するケース内にナトリウ
ムフイルタを装填して成るトラツプ本体に、前記
ケースを掩い前記冷却ガスの放射線をしやへいす
るしやへい材を貫通して大気中に引き出した放熱
部を備えたヒートパイプからなる強制冷却手段を
設けたことを特徴とする原子炉使用済燃料の強制
冷却回路におけるナトリウムミストトラツプ。1 Sodium mist in a forced cooling circuit for spent fuel configured to forcibly circulate cooling gas by sequentially externally connecting a sodium mist trap, a cooler, and a fan to a co-fin that houses the spent fuel of a sodium-cooled nuclear reactor. It's a trap,
A trap body consisting of a sodium filter loaded in a case having a gas inlet and an outlet, and a heat dissipation section extending into the atmosphere through a shielding material that covers the case and shields radiation from the cooling gas. A sodium mist trap in a forced cooling circuit for spent nuclear reactor fuel, characterized in that a forced cooling means consisting of a heat pipe is provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153152A JPS5853795A (en) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | Sodium mist trap in forced cooling circuit of spent fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153152A JPS5853795A (en) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | Sodium mist trap in forced cooling circuit of spent fuel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5853795A JPS5853795A (en) | 1983-03-30 |
| JPS645669B2 true JPS645669B2 (en) | 1989-01-31 |
Family
ID=15556152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56153152A Granted JPS5853795A (en) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | Sodium mist trap in forced cooling circuit of spent fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853795A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51102063U (en) * | 1975-02-14 | 1976-08-16 | ||
| JPS6052400B2 (en) * | 1978-08-17 | 1985-11-19 | 富士電機株式会社 | Fuel cooling device in spent fuel storage facility |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP56153152A patent/JPS5853795A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5853795A (en) | 1983-03-30 |
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