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JP4801882B2 - Jet pump - Google Patents

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JP4801882B2
JP4801882B2 JP2004046322A JP2004046322A JP4801882B2 JP 4801882 B2 JP4801882 B2 JP 4801882B2 JP 2004046322 A JP2004046322 A JP 2004046322A JP 2004046322 A JP2004046322 A JP 2004046322A JP 4801882 B2 JP4801882 B2 JP 4801882B2
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之崇 山崎
隆久 近藤
直 奈良林
秀壽 小林
敏彦 社河内
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Toshiba Corp
Chubu Electric Power Co Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Chubu Electric Power Co Inc
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  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Description

本発明は、沸騰水型原子炉の冷却材の循環に用いられるジェットポンプに係り、特にポンプ効率を向上させ、再循環ポンプの駆動動力を低減させ得るジェットポンプに関する。   The present invention relates to a jet pump used for circulating coolant in a boiling water reactor, and more particularly to a jet pump that can improve pump efficiency and reduce driving power of a recirculation pump.

沸騰水型原子炉(以下、BWRという。)では原子炉圧力容器内の冷却材の循環はジェットポンプを介して行なわれる。ジェットポンプは原子炉圧力容器のダウンカマ部に設けられ原子炉圧力容器内の一次冷却材を原子炉再循環系の再循環ポンプにより、ジェットポンプを介して炉心に強制循環させ、炉心で発生した熱を取り出すようになっている。   In a boiling water reactor (hereinafter referred to as BWR), the coolant in the reactor pressure vessel is circulated through a jet pump. The jet pump is installed in the downcomer section of the reactor pressure vessel, and the primary coolant in the reactor pressure vessel is forcedly circulated to the core via the jet pump by the recirculation pump of the reactor recirculation system, and the heat generated in the core Is supposed to be taken out.

ジェットポンプ1は、図8に示すように構成されており、駆動ノズル2のノズル先端部(ノズル口)2aより高圧(全圧)の駆動流体をベルマウス3に高速で噴出し、その高速流により静圧を低下させてベルマウス3周りの被駆動流体(一次冷却材)をベルマウス3内に吸い込み、駆動流体とともにスロート4に導くようになっている。   The jet pump 1 is configured as shown in FIG. 8, and a high-pressure (total pressure) driving fluid is ejected from the nozzle tip (nozzle port) 2 a of the driving nozzle 2 to the bell mouth 3 at a high speed. Accordingly, the driven fluid (primary cooling material) around the bell mouth 3 is sucked into the bell mouth 3 and is guided to the throat 4 together with the driving fluid.

スロート4は横断面が円形の直管で混合管部を構成しており、このスロート4で駆動流体と被駆動流体の混合が行なわれる。スロート4で混合された流体はディフューザ5を通過してテールパイプ6から炉心下部プレナムに送られる。混合流体がディフューザ5を通過する間に運動エネルギが圧力エネルギに変換されてテールパイプ6から、吸込み前の被駆動流体(一次冷却材)の圧力より高い圧力で炉心下部プレナムに吐出される。   The throat 4 is a straight pipe having a circular cross section and constitutes a mixing tube portion. The throat 4 mixes the driving fluid and the driven fluid. The fluid mixed in the throat 4 passes through the diffuser 5 and is sent from the tail pipe 6 to the lower core plenum. While the mixed fluid passes through the diffuser 5, the kinetic energy is converted into pressure energy and discharged from the tail pipe 6 to the lower plenum of the core at a pressure higher than the pressure of the driven fluid (primary coolant) before suction.

図8に示すように、流体の圧力(全圧)をP、流量をQ、添字n,s,dがノズル流(駆動流)、吸込流(被駆動流)、ディフューザ流(吐出流)をそれぞれ示すものとすると、ジェットポンプ1のポンプ性能は流量比(以下、M比という。)および圧力比(以下、N比という。)から表わすことができる。   As shown in FIG. 8, the pressure (total pressure) of the fluid is P, the flow rate is Q, the suffixes n, s, and d are the nozzle flow (driving flow), the suction flow (driven flow), and the diffuser flow (discharge flow). As shown, the pump performance of the jet pump 1 can be expressed by a flow rate ratio (hereinafter referred to as M ratio) and a pressure ratio (hereinafter referred to as N ratio).

[数1]
流量比: M比=Qs/Qn
圧力比: N比=(Pd−Ps)/(Pn−Pd)
ジェットポンプ効率η: η=M比・N比・100(%)
既存のBWRにおいて、ジェットポンプ1ではM比が約1.2でジェットポンプ最高効率が35%程度のものが使用されている。このため、原子炉圧力容器外の原子炉再循環系25には原子炉圧力容器内の冷却材の循環のために必要な流量の約1/2の流量がジェットポンプ1の駆動流体として流れる。
[Equation 1]
Flow ratio: M ratio = Qs / Qn
Pressure ratio: N ratio = (Pd−Ps) / (Pn−Pd)
Jet pump efficiency η: η = M ratio, N ratio, 100 (%)
In the existing BWR, the jet pump 1 having an M ratio of about 1.2 and a jet pump maximum efficiency of about 35% is used. For this reason, about 1/2 of the flow rate required for circulating the coolant in the reactor pressure vessel flows as a driving fluid for the jet pump 1 in the reactor recirculation system 25 outside the reactor pressure vessel.

また、駆動ノズル2については、ノズル口2aが1つのものの他に、図9(A)および(B)に示すように、駆動ノズル7のノズル口7aを5本備えたジェットポンプ1Aも知られている(特許文献1)。5本のノズル口7aはいずれの横断面も円形となっている。   As for the drive nozzle 2, in addition to the one having a single nozzle port 2a, a jet pump 1A having five nozzle ports 7a for the drive nozzle 7 as shown in FIGS. 9A and 9B is also known. (Patent Document 1). The five nozzle ports 7a are circular in any cross section.

これはM比を高めて、原子炉再循環系の流量を低減することができるジェットポンプであり、図10に示す様にノズル口2aが1つでM比を約2以上に高めたジェットポンプと比べてジェットポンプ効率ηを向上させたものとなっている。このように従来は、5本ノズルとすることでジェットポンプ効率ηが向上すると考えられていた。
特開昭49−100604号公報
This is a jet pump that can increase the M ratio and reduce the flow rate of the reactor recirculation system. As shown in FIG. 10, the jet pump has a single nozzle port 2a and increases the M ratio to about 2 or more. Compared to the above, the jet pump efficiency η is improved. Thus, conventionally, it has been considered that the jet pump efficiency η is improved by using five nozzles.
JP-A 49-1000060

既存のBWRでは、原子炉圧力容器内のダウンカマ部に、例えば16台あるいは20台のジェットポンプ1(1A)が設けられる。   In the existing BWR, for example, 16 or 20 jet pumps 1 (1A) are provided in the downcomer portion in the reactor pressure vessel.

しかし、ジェットポンプ1のポンプ効率が比較的低いために、BWRの一次冷却材の循環を行なうために必要な再循環ポンプの駆動動力が原子力発電所の発電量に占める割合が約1〜1.5%に相当し、非常に大きい。   However, since the pump efficiency of the jet pump 1 is relatively low, the ratio of the driving power of the recirculation pump necessary for circulating the primary coolant of the BWR to the power generation amount of the nuclear power plant is about 1-1. It corresponds to 5% and is very large.

既存のBWRにおいて、ジェットポンプ1のポンプ効率を向上させると、再循環ポンプの駆動動力が低減され、原子力発電プラントの運転費を大幅に削減することができることが知られており、経済的メリットが大きい。   In the existing BWR, it is known that if the pump efficiency of the jet pump 1 is improved, the driving power of the recirculation pump is reduced, and the operating cost of the nuclear power plant can be greatly reduced. large.

逆に、ジェットポンプ1のポンプ効率の向上により、再循環ポンプの最大駆動動力時の達成可能な冷却材循環流量を増加させることができる。将来、BWRの炉心変更などによって冷却材循環流量の増加が必要になった場合、直ちに対応させることができる。   Conversely, the improvement in pump efficiency of the jet pump 1 can increase the achievable coolant circulation flow rate at the maximum driving power of the recirculation pump. In the future, if it becomes necessary to increase the coolant circulation flow rate due to changes in the BWR core, etc., it is possible to respond immediately.

尚、ジェットポンプ1を用いた既存のBWRでは比較的効率の良いジェットポンプ1Aに交換することが考えられるが、ジェットポンプ全体の形状がお互いに異なっており、テールパイプ6の様に原子炉圧力容器内部に溶接されて接合されている箇所の交換が必要となり、切断並びに溶接作業など多大な工事を必要し、作業は容易ではない。また、ジェットポンプ1AのM比(約2.2)に適合する原子炉再循環ポンプと組み合わせる必要があり、多大な作業量と費用を要することとなる。   It should be noted that the existing BWR using the jet pump 1 may be replaced with a relatively efficient jet pump 1A, but the overall shape of the jet pump is different from each other. The place welded and joined inside the container is required, and a great deal of work such as cutting and welding is required, and the work is not easy. Moreover, it is necessary to combine with a nuclear reactor recirculation pump that matches the M ratio (about 2.2) of the jet pump 1A, which requires a large amount of work and cost.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、切断作業や溶接作業、原子炉再循環ポンプの交換の多大な工事及び費用が不要であり、また原子力発電プラントの経済性および達成可能な冷却材循環流量を向上させるためのジェットポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and does not require a large amount of work and cost for cutting work, welding work, and replacement of the reactor recirculation pump, and is economical and achievable for a nuclear power plant. An object of the present invention is to provide a jet pump for improving the coolant circulation flow rate.

このジェットポンプは、上述した構成により、被駆動流体の流路面積を増大させ、その流体速度を減少させることで、スロートの上端側で流体がスロート直管部の内周面から剥離する領域を小さくすることができ、その分、剥離領域の壁面から離反する厚さ(半径方向内方の高さ)を低減できる。このジェットポンプにおいては、スロート直管部で流速の速い流れと流速の遅い流れの界面形状の口径を大きくすることができ、界面に大きなくびれ現象を生じさせないので、スロートの圧力損失を低減させることがでる。   With this configuration, the jet pump increases the flow area of the driven fluid and decreases the fluid velocity, thereby forming a region where the fluid is separated from the inner peripheral surface of the throat straight pipe portion on the upper end side of the throat. The thickness can be reduced, and the thickness (the inner height in the radial direction) separating from the wall surface of the peeling region can be reduced accordingly. In this jet pump, the diameter of the interface shape of the flow with high flow rate and the flow with low flow rate can be increased in the throat straight pipe part, and no large constriction phenomenon occurs at the interface, so the pressure loss of the throat is reduced. I get out.

また、駆動ノズルはノズル口が1つであり、スロートは少なくともその下流側にディフューザより小さな拡がり角度を有するテーパ管部を備えることで、駆動流体と被駆動流体との混合機能を維持しつつ、圧力損失を低減させることができるので、ジェットポンプのポンプ効率を向上させることができる。   In addition, the drive nozzle has one nozzle port, and the throat includes a tapered tube portion having an expansion angle smaller than that of the diffuser at least on the downstream side thereof, while maintaining the mixing function of the driving fluid and the driven fluid, Since pressure loss can be reduced, the pump efficiency of the jet pump can be improved.

本発明に係るジェットポンプは、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、駆動流体をノズル口から噴射させる駆動ノズルと、この駆動ノズルから噴射される駆動流体により、巻き込まれる周辺の被駆動流体を案内するベルマウスと、このベルマウスからの駆動流体と被駆動流体とを混合させるスロートと、このスロートの下流側に接続され、混合流体を吐出させるディフューザとを備え、前記駆動ノズルは、ノズル先端部に分岐されたノズル脚部を複数本周方向に離間して備え、各ノズル脚部は平断面外形形状が流線形あるいは砲弾形をなして放射状に配設されたものである。 In order to solve the above-described problem, a jet pump according to the present invention is entrained by a drive nozzle that ejects a drive fluid from a nozzle port and a drive fluid that is ejected from the drive nozzle as described in claim 1. A peripheral mouth driven fluid, a throat that mixes the driving fluid and the driven fluid from the bell mouth, and a diffuser that is connected to the downstream side of the throat and discharges the mixed fluid. The drive nozzle is provided with a plurality of nozzle legs branched at the nozzle tip in the circumferential direction, and each nozzle leg is radially arranged with a flat cross-sectional outer shape being a streamline or a bullet shape. Is.

また、上述した課題を解決するために、本発明に係るジェットポンプは、請求項2に記載したように、前記ベルマウスは駆動ノズルのノズル口に対向する流入口を備え、前記駆動ノズルからの駆動流体の流れ方向にほぼ直交するベルマウスの平面視外形形状が花びら形状に構成されたものである。 In order to solve the above-described problem, according to a jet pump according to the present invention, as described in claim 2, the bell mouth includes an inflow port facing the nozzle port of the drive nozzle, The external shape of the bell mouth in plan view, which is substantially orthogonal to the flow direction of the driving fluid, is formed into a petal shape.

本発明に係るジェットポンプは、ポンプ効率を向上させることができるので、外部ポンプの駆動動力を低減させることができ、この駆動動力を低減させても冷却材循環流量を充分に確保でき、原子力発電プラントの運転費を削減して経済性を向上させることができる。   Since the jet pump according to the present invention can improve the pump efficiency, the driving power of the external pump can be reduced, and even if this driving power is reduced, the coolant circulation flow rate can be sufficiently secured, and the nuclear power generation The operating cost of the plant can be reduced and the economy can be improved.

また、交換に際しては切断作業や溶接作業、原子炉再循環ポンプの交換といった多大な工事及び費用を不要として、簡素化かつ短時間で行なうことができる。   Further, the replacement can be carried out in a simplified manner and in a short time without requiring a large amount of work and costs such as cutting work, welding work, and replacement of the reactor recirculation pump.

さらに、本発明に係わるジェットポンプは流量比が約1.2と比較的小さな既存の原子力発電プラントのジェットポンプの効率を向上させ、外部ポンプの駆動動力を低減させることに好適である。   Furthermore, the jet pump according to the present invention is suitable for improving the efficiency of the jet pump of an existing nuclear power plant having a relatively small flow rate ratio of about 1.2 and reducing the driving power of the external pump.

本発明に係るジェットポンプの実施形態について、添付図面を参照して説明する。   An embodiment of a jet pump according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[第1実施形態]
図1は本発明に係るジェットポンプを備えた沸騰水型原子炉(BWR)10を示す縦断面図であり、図2は、BWR10のダウンカマ部11に設けられるジェットポンプアッセンブリ12の斜視図を示すものである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a boiling water reactor (BWR) 10 equipped with a jet pump according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a jet pump assembly 12 provided in a downcomer portion 11 of the BWR 10. Is.

BWR10は、原子炉圧力容器13内に炉心15が設けられ、この炉心15を囲む炉心シュラウド16と原子炉圧力容器13との間にスリーブ状あるいは環状のダウンカマ部11が形成される。このダウンカマ部11には複数台、例えば10台あるいは8台のジェットポンプアッセンブリ12が設けられ、このジェットポンプアッセンブリ12により原子炉圧力容器13内の一次冷却材を炉心下部プレナム17から炉心15内に強制循環させるようになっている。   In the BWR 10, a reactor core 15 is provided in a reactor pressure vessel 13, and a sleeve-like or annular downcomer portion 11 is formed between the reactor core shroud 16 surrounding the reactor core 15 and the reactor pressure vessel 13. A plurality of, for example, 10 or 8 jet pump assemblies 12 are provided in the downcomer portion 11, and the primary coolant in the reactor pressure vessel 13 is transferred from the lower core plenum 17 into the core 15 by the jet pump assembly 12. Forced circulation.

炉心15の上方には炉心上部プレナム18を覆うシュラウドヘッド20が設けられ、シュラウドヘッド20の上方に気水分離器21がスタンドパイプ22を介して設けられる。気水分離器21の上方には蒸気乾燥器23が設けられ、気水分離器21で気水分離された蒸気を乾燥させ、この蒸気を主蒸気として主蒸気系を通して図示しない蒸気タービンに供給し、蒸気タービンを駆動させている。   A shroud head 20 that covers the core upper plenum 18 is provided above the core 15, and a steam / water separator 21 is provided above the shroud head 20 via a stand pipe 22. A steam dryer 23 is provided above the steam separator 21, and the steam separated by the steam separator 21 is dried, and this steam is supplied as main steam to a steam turbine (not shown) through the main steam system. The steam turbine is driven.

一方、原子炉圧力容器13の外側には原子炉再循環系25が2系統設けられており、この原子炉再循環系25は、原子炉圧力容器13内の一次冷却材を、外部ポンプである原子炉再循環ポンプ26によりジェットポンプ27を介して炉心15へ強制循環させ、炉心15で発生した熱を取り出すようになっている。原子炉再循環系25は原子炉再循環ポンプ26のポンプ速度を制御して炉心15への冷却材供給流量を変化させ、炉熱出力(発生蒸気量)を制御している。   On the other hand, two reactor recirculation systems 25 are provided outside the reactor pressure vessel 13. The reactor recirculation system 25 is an external pump for the primary coolant in the reactor pressure vessel 13. The reactor recirculation pump 26 forcibly circulates to the core 15 via the jet pump 27 and takes out the heat generated in the core 15. The reactor recirculation system 25 controls the pump heat output (amount of generated steam) by controlling the pump speed of the reactor recirculation pump 26 to change the coolant supply flow rate to the core 15.

ジェットポンプ27は、原子炉圧力容器13内のダウンカマ部11に複数台、例えば16台あるいは20台配置される。ジェットポンプ27を炉心15の外側に周方向に沿って複数台配置することで、原子炉圧力容器13内の冷却材を強制循環させている。   A plurality of, for example, 16 or 20 jet pumps 27 are disposed in the downcomer portion 11 in the reactor pressure vessel 13. By disposing a plurality of jet pumps 27 along the circumferential direction outside the core 15, the coolant in the reactor pressure vessel 13 is forcibly circulated.

ジェットポンプ27の駆動流体は、外部ポンプとしての再循環ポンプ26の吐出流である。この駆動流体は、原子炉圧力容器13内下方のダウンカマ部11から吸込管28を経て原子炉再循環ポンプ26に導かれ、昇圧される。原子炉再循環ポンプ26で昇圧された駆動流体は吐出管29を通りヘッダ配管30で複数に分岐され、各ジェットポンプアッセンブリ12に導かれる。   The driving fluid of the jet pump 27 is a discharge flow of the recirculation pump 26 as an external pump. This driving fluid is guided to the reactor recirculation pump 26 through the suction pipe 28 from the downcomer portion 11 below the reactor pressure vessel 13 and is pressurized. The driving fluid whose pressure has been increased by the reactor recirculation pump 26 passes through the discharge pipe 29 and is branched into a plurality of header pipes 30, and is guided to each jet pump assembly 12.

BWR10に備えられるジェットポンプアッセンブリ12は、図2に示すように、再循環入口ノズル31からダウンカマ部11を立ち上がるライザ管32と、このライザ管32の頂部に設けられた180度ベンド33と、このベンド33を介して接続されるジェットポンプ27から構成される。BWR10では、ライザ管32に180度ベント33を介してジェットポンプ27が接続される。180度ベント33はライザ管32を上昇する駆動流体を左右両側に分岐させ、駆動ノズル35に案内している。   As shown in FIG. 2, the jet pump assembly 12 provided in the BWR 10 includes a riser pipe 32 that rises the downcomer portion 11 from the recirculation inlet nozzle 31, a 180-degree bend 33 provided on the top of the riser pipe 32, The jet pump 27 is connected via a bend 33. In the BWR 10, the jet pump 27 is connected to the riser pipe 32 through a 180-degree vent 33. The 180-degree vent 33 branches the drive fluid that moves up the riser pipe 32 to the left and right sides and guides it to the drive nozzle 35.

他方、ジェットポンプ27は、180度ベント33に接続される駆動ノズル35と、この駆動ノズル35から噴射される駆動流体により巻き込まれる被駆動流体を案内するベルマウス36と、このベルマウス36からの駆動流体と被駆動流体を混合させるスロート37と、このスロート37の下流側に接続されるディフューザ38と、ディフューザ38の下端部に設けられるテールパイプ39とを備える。   On the other hand, the jet pump 27 includes a drive nozzle 35 connected to the 180-degree vent 33, a bell mouth 36 that guides a driven fluid entrained by the drive fluid ejected from the drive nozzle 35, A throat 37 for mixing the driving fluid and the driven fluid, a diffuser 38 connected to the downstream side of the throat 37, and a tail pipe 39 provided at the lower end of the diffuser 38 are provided.

ジェットポンプアッセンブリ12の180度ベント33の入口部およびディフューザ38には機械的嵌め合い部40,41が設けられ、この嵌め合い部40,41により180度ベント33および駆動ノズル35、スロート37、ディフューザ38の一部を取外し可能な構成となっている。   The inlet portion of the 180-degree vent 33 of the jet pump assembly 12 and the diffuser 38 are provided with mechanical fitting portions 40, 41. The fitting portions 40, 41 provide the 180-degree vent 33, the drive nozzle 35, the throat 37, and the diffuser. A part of 38 can be removed.

一方、ディフューザ38の機械的嵌め合い部41からテールパイプ39までは、原子炉圧力容器13に溶接によって接合され、固定される。   On the other hand, the mechanical fitting portion 41 to the tail pipe 39 of the diffuser 38 are joined and fixed to the reactor pressure vessel 13 by welding.

図3(A)に示されたジェットポンプ27は、駆動ノズル35のノズル口35aが1つの場合で、駆動ノズル35によりノズル口35aから駆動流体をベルマウス36に噴出させ、このベルマウス36周りの被駆動流体(一次冷却材)をベルマウス36側に巻き込んで吸い込み、駆動流体とともにスリーブ状部材であるスロート37に案内している。ベルマウス36はスロート37の頂部に接合される一方、スロート37はディフューザ38の頂部に着脱可能に接合される。   In the jet pump 27 shown in FIG. 3A, when the drive nozzle 35 has one nozzle port 35a, the drive nozzle 35 causes the drive fluid to be ejected from the nozzle port 35a to the bell mouth 36. The driven fluid (primary coolant) is wound around the bell mouth 36 and sucked, and is guided to the throat 37 which is a sleeve-like member together with the driving fluid. The bell mouth 36 is joined to the top of the throat 37, while the throat 37 is detachably joined to the top of the diffuser 38.

スロート37は直管部である上流側の混合管部44と下流側のテーパ管部45とを有し、スロート37に導かれた流体は、混合管部44で駆動流体と被駆動流体とを混合させつつ、被駆動流体に初期加速力が付与される。混合管部44は、流体混合機構を維持しつつ、被駆動流体に必要な初期加速力を付与させる上で有効な軸方向長さを有し、この直管部である混合管部44の軸方向長さは、スロート口径の数倍から十倍程度、好ましくは5倍以下で3倍程度に形成される。混合管部(直管部)44の軸方向長さを数倍程度とすることにより、スロート口径の10〜12倍程度の混合管部を有する従来のジェットポンプより、短くすることができる。   The throat 37 has an upstream mixing tube portion 44 and a downstream tapered tube portion 45 which are straight pipe portions, and the fluid guided to the throat 37 causes a driving fluid and a driven fluid to be separated by the mixing tube portion 44. An initial acceleration force is applied to the driven fluid while mixing. The mixing tube portion 44 has an axial length effective for applying the initial acceleration force necessary for the driven fluid while maintaining the fluid mixing mechanism, and the shaft of the mixing tube portion 44 which is the straight tube portion. The length in the direction is about several to ten times the throat diameter, preferably about 5 times or less and about 3 times. By making the axial direction length of the mixing pipe part (straight pipe part) 44 about several times, it can be made shorter than a conventional jet pump having a mixing pipe part about 10 to 12 times the throat diameter.

スロート37の直管部44の下流側には、流体の圧力損失を減少させるテーパ管部45を有する。テーパ管部45は下方に向ってテーパ状に拡開するが、その拡がり角度θtは、ディフューザ38の拡がり角度θdより大幅に小さく、数度以下に設定される。ディフューザ38の拡がり角度θdは7〜8度程度存在するが、テーパ管部45の拡がり角度θtは、例えば2度以下、好ましくは1度程度に形成される。   On the downstream side of the straight pipe portion 44 of the throat 37, there is a tapered pipe portion 45 that reduces the pressure loss of the fluid. The taper tube portion 45 expands in a taper shape downward, but the expansion angle θt is set to be several degrees or less, which is significantly smaller than the expansion angle θd of the diffuser 38. The spread angle θd of the diffuser 38 is about 7 to 8 degrees, but the spread angle θt of the tapered tube portion 45 is formed to be, for example, 2 degrees or less, preferably about 1 degree.

ジェットポンプ27は、スロート37上流側を直管部(混合管部)44に、スロート下流側を僅かな拡がり角度θtを有するテーパ管部45に構成することで、直管部44より下流側では、駆動流体と被駆動流体の混合流体の平均流速が流れ方向に徐々に減少せしめられる。混合流体の圧力損失は、平均流速の2乗に比例するので、混合流体の圧力損失を数分の1程度に大幅に低減させることができ、ジェットポンプ27のポンプ効率を向上させることができる。   The jet pump 27 is configured such that the upstream side of the throat 37 is a straight pipe part (mixing pipe part) 44 and the downstream side of the throat is a tapered pipe part 45 having a slight expansion angle θt. The average flow velocity of the mixed fluid of the driving fluid and the driven fluid is gradually decreased in the flow direction. Since the pressure loss of the mixed fluid is proportional to the square of the average flow velocity, the pressure loss of the mixed fluid can be greatly reduced to about a fraction, and the pump efficiency of the jet pump 27 can be improved.

また、図3(A)に示されたジェットポンプ27の合計軸方向長さは、従来のジェットポンプの合計軸方向長さと同じ寸法に製作されることで、既設のジェットポンプの機械的嵌め合い部にて180度ベント33および駆動ノズル35、スロート37、ディフューザ38の一部を取り外して、新しいジェットポンプ27と取り替えることができる。ジェットポンプ27の取替作業に、切断作業や溶接作業などの多大な工事が不要となり、簡素化かつ短時間で行なうことができる。   Further, the total axial length of the jet pump 27 shown in FIG. 3A is manufactured to the same dimension as the total axial length of the conventional jet pump, so that the mechanical fit of the existing jet pump is achieved. The 180-degree vent 33, the drive nozzle 35, the throat 37, and a part of the diffuser 38 can be removed and replaced with a new jet pump 27. The replacement work of the jet pump 27 does not require a large amount of work such as a cutting work or a welding work, and can be simplified and performed in a short time.

なお、図2において、符号46はプレート状の支持部材であり、この支持部材46により、駆動ノズル35とベルマウス36は接合され、一体化される。   In FIG. 2, reference numeral 46 denotes a plate-like support member. The drive nozzle 35 and the bell mouth 36 are joined and integrated by the support member 46.

このジェットポンプ27によれば、駆動流体と被駆動流体とを混合させる混合室としての機能をスロート37で維持しつつ、スロート37のテーパ管状部45で圧力損失を大幅に低減させることができるので、ジェットポンプ27のポンプ効率を高めることができる。ジェットポンプ27のポンプ効率の向上により、原子炉再循環系25に取り出される冷却材流量を少なくすることができ、原子炉再循環ポンプ26のポンプ駆動動力を小さくすることができる。   According to this jet pump 27, the pressure loss can be greatly reduced by the tapered tubular portion 45 of the throat 37 while maintaining the function as a mixing chamber for mixing the driving fluid and the driven fluid by the throat 37. The pump efficiency of the jet pump 27 can be increased. By improving the pump efficiency of the jet pump 27, the coolant flow rate taken out to the reactor recirculation system 25 can be reduced, and the pump driving power of the reactor recirculation pump 26 can be reduced.

また、駆動ノズル35は、図3(B)に示されるようにノズル口35aはベルマウス36から上方に離間して設けたものであり、駆動ノズル35のノズル軸方向長さを減少させることで、ノズル本体47下流側のノズル先端部48とベルマウス36との間に、間隔Hを形成している。この間隔Hは、ジェットポンプの中心軸線CL上でゼロを含まず、駆動ノズル35のノズル口径の1/2程度迄の範囲の中から設定される。好ましくはノズル口径の1/10程度の間隔Hが選択される。   In addition, as shown in FIG. 3B, the drive nozzle 35 has a nozzle opening 35a spaced upward from the bell mouth 36, and by reducing the length of the drive nozzle 35 in the nozzle axis direction. A space H is formed between the nozzle tip 48 on the downstream side of the nozzle body 47 and the bell mouth 36. This interval H does not include zero on the center axis CL of the jet pump, and is set from a range up to about ½ of the nozzle diameter of the drive nozzle 35. Preferably, an interval H of about 1/10 of the nozzle diameter is selected.

この実施形態に示されたジェットポンプ27では、駆動ノズル35のノズル口35aをベルマウス36の入口面より間隔Hだけ、例えばノズル口径の1/10程度離間させることで、被駆動流体の流路が拡大し、被駆動流体の速度を減少させることができる。   In the jet pump 27 shown in this embodiment, the nozzle port 35a of the drive nozzle 35 is separated from the inlet surface of the bell mouth 36 by a distance H, for example, about 1/10 of the nozzle diameter, so that the flow path of the driven fluid Increases and the speed of the driven fluid can be reduced.

被駆動流体の流路面積を増大させ、その流体速度を減少させることで、スロート37の上端側で流体がスロート直管部44の内周面から剥離する領域Aを小さくすることができ、その分、剥離領域Aの壁面から離反する厚さ(半径方向内方の高さ)Wを低減できる。   By increasing the flow area of the driven fluid and decreasing the fluid velocity, the area A where the fluid separates from the inner peripheral surface of the throat straight pipe portion 44 on the upper end side of the throat 37 can be reduced. Therefore, the thickness (inward radial height) W that is separated from the wall surface of the peeling region A can be reduced.

このジェットポンプ27においては、スロート直管部44で流速の速い流れと流速の遅い流れの界面形状の口径を大きくすることができ、界面に大きなくびれ現象を生じさせないので、スロート37の圧力損失を低減させることができ、ジェットポンプ27のポンプ効率を向上させることができる。   In this jet pump 27, the diameter of the interface shape of the flow having a high flow rate and the flow having a low flow rate can be increased in the throat straight pipe portion 44, and a large necking phenomenon does not occur at the interface. The pump efficiency of the jet pump 27 can be improved.

図10に示すように従来のジェットポンプではノズル本数を5本ノズルと増加することでジェットポンプ効率ηが向上すると考えられていたが、ジェットポンプ1のようにM比が約1.2と低いジェットポンプについては、図4に示すように既存のノズル口が1本のジェットポンプよりもジェットポンプ1のノズル口を5本とした場合、並びに本第1実施形態にてジェットポンプ27のノズル口を5本とした場合のいずれについても、ポンプ効率ηが低下することが実験によって明らかになった。本発明に係るジェットポンプ27は、ポンプ効率ηの低下を防止し、改善するものである。ジェットポンプ27はノズル口が1本の場合でも、ノズル口とベルマウスとの間隔調整により、M比が低い領域においてポンプ効率ηが向上することを実験によって確認することができた。
なお、本第1実施形態のジェットポンプ27でノズル口が5本の場合は、従来のジェットポンプのノズル口が5本の場合に較べ、ポンプ効率は向上しているが、ジェットポンプとしての有効性を示す比較例に過ぎず、流量比(M比)が低い領域では5本のノズル口を有するジェットポンプは使用されない。
As shown in FIG. 10, in the conventional jet pump, it was thought that the jet pump efficiency η was improved by increasing the number of nozzles to five nozzles. However, like the jet pump 1, the M ratio is as low as about 1.2. As for the jet pump, as shown in FIG. 4, when the number of existing nozzle ports is five nozzle ports of the jet pump 1 rather than one jet pump, and the nozzle port of the jet pump 27 in the first embodiment. Experiments have revealed that the pump efficiency η is reduced in any of the cases where the number is five. The jet pump 27 according to the present invention prevents and improves the decrease in pump efficiency η. Even when the jet pump 27 has one nozzle port, it was confirmed by experiments that the pump efficiency η is improved in the region where the M ratio is low by adjusting the distance between the nozzle port and the bell mouth.
In the case of the jet pump 27 of the first embodiment having five nozzle ports, the pump efficiency is improved as compared with the case of five nozzle ports of the conventional jet pump, but it is effective as a jet pump. This is only a comparative example showing the properties, and a jet pump having five nozzle ports is not used in a region where the flow rate ratio (M ratio) is low.


[第2実施形態]
図5(A)および(B)は、本発明に係るジェットポンプの第2実施形態を示すものである。

[Second Embodiment]
FIGS. 5A and 5B show a jet pump according to a second embodiment of the present invention.

この実施形態に示されたジェットポンプ27Aは、駆動ノズル50のノズル先端部形状が、第1実施形態に示された駆動ノズル35のノズル先端部形状と異にしたものである。他の構成および作用は、第1実施形態に示されたジェットポンプ27と実質的に異ならないので重複する説明を省略する。   In the jet pump 27A shown in this embodiment, the nozzle tip shape of the drive nozzle 50 is different from the nozzle tip shape of the drive nozzle 35 shown in the first embodiment. Other configurations and operations are not substantially different from those of the jet pump 27 shown in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.

第2実施形態に示されたジェットポンプ27Aは、駆動ノズル50のノズル先端部51がノズル本体52からノズル口53に向って先細となるテーパ形状に構成される一方、ノズル口53およびその周辺は、駆動流体の流れ方向に直交する断面形状が花びら形状あるいはスプライン形状に形成されたものである。   In the jet pump 27A shown in the second embodiment, the nozzle tip 51 of the drive nozzle 50 is configured in a tapered shape that tapers from the nozzle body 52 toward the nozzle port 53, while the nozzle port 53 and its periphery are The cross-sectional shape orthogonal to the flow direction of the driving fluid is formed into a petal shape or a spline shape.

駆動ノズル50のノズル先端部51は、ノズルテーパ部54の先細側が絞り込まれて周方向に波状に凹凸成形され、複数枚、例えば5枚の花びら形状に形成される。ノズルテーパ部54の先細外周部に形成される凹部55はノズル口53に向って湾曲溝の深さが軸方向に順次深くなるように絞り成形される。   The nozzle tip 51 of the drive nozzle 50 is formed into a plurality of, for example, five petals, with the tapered side of the nozzle taper portion 54 narrowed down and undulated in the circumferential direction. The concave portion 55 formed in the tapered outer peripheral portion of the nozzle taper portion 54 is drawn so that the depth of the curved groove gradually increases in the axial direction toward the nozzle port 53.

駆動ノズル50のノズル先端部51の形状が、ノズルテーパ部54のノズル先端に向って5枚の花びら形状に絞り成形されることで、ノズル口53から噴射される駆動流体とこの駆動流体の噴射流により巻き込まれる被駆動流体の接触面積を大きくとることができ、駆動流体と被駆動流体の混合が促進され、ジェットポンプ27Aのポンプ効率を大幅に高めることができる。   The shape of the nozzle tip 51 of the drive nozzle 50 is drawn into a shape of five petals toward the nozzle tip of the nozzle taper 54, so that the drive fluid jetted from the nozzle port 53 and the jet flow of this drive fluid Therefore, it is possible to increase the contact area of the driven fluid that is involved, and the mixing of the driving fluid and the driven fluid is promoted, so that the pump efficiency of the jet pump 27A can be significantly increased.

第2実施形態では、第1実施形態のジェットポンプ27とノズル先端部形状を異にした例を示したが、既存のジェットポンプ1においても、駆動ノズルについてのみ図5に示された形状としてもよい。   In the second embodiment, an example in which the shape of the nozzle tip portion is different from that of the jet pump 27 of the first embodiment is shown. However, in the existing jet pump 1 as well, only the drive nozzle may have the shape shown in FIG. Good.

この場合においても、図5に示されたジェットポンプ27Aは、既設のジェットポンプ1の機械的嵌め合い部にて180度ベント33および駆動ノズル35、スロート37、ディフューザ38の一部を取り外して、新しいジェットポンプ27と取り替えることができ、また、流量比Mが同等のままポンプ効率ηが向上できるので、ジェットポンプの取替作業に、切断作業や溶接作業、原子炉再循環ポンプの交換などの多大な工事が不要となり、簡素化かつ短時間で行なうことができる。   Even in this case, the jet pump 27A shown in FIG. 5 removes the 180-degree vent 33, the drive nozzle 35, the throat 37, and a part of the diffuser 38 at the mechanical fitting portion of the existing jet pump 1, It can be replaced with a new jet pump 27, and the pump efficiency η can be improved while maintaining the same flow ratio M, so that the replacement work of the jet pump can be performed by cutting, welding, replacing the reactor recirculation pump, etc. A great deal of work is not required, and it can be simplified and performed in a short time.


[第3の実施形態]
図6は、本発明に係るジェットポンプの第3実施形態を示すものである。

[Third Embodiment]
FIG. 6 shows a third embodiment of the jet pump according to the present invention.

第3実施形態に示されたジェットポンプ27Bは、第1および第2実施形態に示されたジェットポンプ27とは駆動ノズルのノズル先端部の構成を基本的に異にし、他の構成および作用は実質的に異ならないので、同じ構成に同一符号を付して重複説明を省略する。   The jet pump 27B shown in the third embodiment is basically different from the jet pump 27 shown in the first and second embodiments in the configuration of the nozzle tip of the drive nozzle, and the other configurations and operations are the same. Since they are not substantially different, the same reference numerals are assigned to the same components, and duplicate descriptions are omitted.

この第3実施形態に示されたジェットポンプ27Bは、駆動ノズル60のノズル先端部61の形状構造に特徴を有する。駆動ノズル60はノズル先端部61がノズル本体62の下流側に一体に形成され、このノズル先端部61はノズル本体62からノズル口63に向って先細形状のノズルテーパ部64を有し、このノズルテーパ部64の外周面先細先端部側に複数の切欠溝65が形成される。切欠溝65はノズルテーパ部64外周面の途中からノズル先端側に向って軸方向に切欠き、しかも切欠溝65の切欠深さがノズル先端部に向って深くなるように形成される。   The jet pump 27B shown in the third embodiment is characterized by the shape structure of the nozzle tip 61 of the drive nozzle 60. The driving nozzle 60 has a nozzle tip 61 integrally formed on the downstream side of the nozzle body 62, and the nozzle tip 61 has a tapered nozzle taper 64 that extends from the nozzle body 62 toward the nozzle port 63. A plurality of cutout grooves 65 are formed on the outer peripheral surface tapered tip portion side of 64. The notch groove 65 is formed in the axial direction from the middle of the outer peripheral surface of the nozzle taper portion 64 toward the nozzle tip side, and the notch groove 65 is formed so that the notch depth becomes deeper toward the nozzle tip portion.

切欠溝65をノズル先端部61の外周面に周方向に沿って複数個かつノズル先端に向って徐々に深くなる溝を形成することで、駆動ノズル60はノズル先端部61にノズル先端側に上記溝に続く鋸歯状の切欠が構成される。   By forming a plurality of notch grooves 65 on the outer peripheral surface of the nozzle tip 61 along the circumferential direction and gradually increasing the groove toward the nozzle tip, the drive nozzle 60 is formed on the nozzle tip 61 on the nozzle tip side. A serrated notch is formed following the groove.

駆動ノズル60のノズル先端部61の外周面に鋸歯状の切欠を形成することで、駆動流体と被駆動流体の接触面積を大きくとることができ、両流体の混合が促進される。駆動流体と被駆動流体の混合が促進されることから、ジェットポンプ27Bのポンプ効率を大幅に高めることができる。   By forming a serrated notch on the outer peripheral surface of the nozzle tip 61 of the drive nozzle 60, the contact area between the drive fluid and the driven fluid can be increased, and the mixing of both fluids is promoted. Since the mixing of the driving fluid and the driven fluid is promoted, the pump efficiency of the jet pump 27B can be significantly increased.

この実施形態に示されたジェットポンプ27Bでは、駆動ノズル60のノズル先端部61の外周面に鋸歯状の切欠を、ノズル先端に向って切欠深さが徐々に深くなる溝形状に形成したので、駆動流体と被駆動流体の混合が促進され、ジェットポンプ27Bのポンプ効率を大幅に高めることができる。   In the jet pump 27B shown in this embodiment, the serrated notch is formed in the outer peripheral surface of the nozzle tip portion 61 of the drive nozzle 60 in a groove shape in which the notch depth gradually increases toward the nozzle tip. Mixing of the driving fluid and the driven fluid is promoted, and the pump efficiency of the jet pump 27B can be greatly increased.

第3実施形態では、第1実施形態のジェットポンプ27とノズル先端部の形状を異にした例を示したが、既存のジェットポンプ1において、駆動ノズルについてのみ図6に示された形状としてもよい。   In the third embodiment, an example in which the shape of the nozzle tip portion is different from that of the jet pump 27 of the first embodiment is shown. However, in the existing jet pump 1, only the drive nozzle may have the shape shown in FIG. Good.

この場合においても、図6に示されたジェットポンプ27Bは、既設のジェットポンプ1の機械的嵌め合い部にて180度ベント33および駆動ノズル35、スロート37、ディフューザ38の一部を取り外して、新しいジェットポンプ27Bと取り替えることができ、また流量比が同等のままポンプ効率ηが向上できるので、ジェットポンプの取替作業に、切断作業や溶接作業、原子炉再循環ポンプの交換などの多大な工事が不要となり、簡素化かつ短時間で行なうことができる。   Also in this case, the jet pump 27B shown in FIG. 6 removes a part of the 180-degree vent 33, the drive nozzle 35, the throat 37, and the diffuser 38 at the mechanical fitting portion of the existing jet pump 1, The pump can be replaced with a new jet pump 27B, and the pump efficiency η can be improved while maintaining the same flow rate ratio. Therefore, the replacement of the jet pump includes a great deal of cutting work, welding work, replacement of the reactor recirculation pump, etc. There is no need for construction, which can be simplified and can be done in a short time.


[第4の実施形態]
図7(A)および(B)は、本発明に係るジェットポンプの第4実施形態を示すものである。

[Fourth Embodiment]
FIGS. 7A and 7B show a jet pump according to a fourth embodiment of the present invention.

この実施形態に示されたジェットポンプ27Cは、駆動ノズル80とベルマウス85を改良したものであり、駆動ノズル80は複数、例えば5つのノズル口を備えており、他の構成および作用は、第1実施形態に示されたジェットポンプ27と実質的に異ならないので、共通部分には同じ符号を付して重複説明を省略する。   The jet pump 27C shown in this embodiment is an improvement of the drive nozzle 80 and the bell mouth 85, and the drive nozzle 80 includes a plurality of, for example, five nozzle openings. Since it is not substantially different from the jet pump 27 shown in the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図7に示されたジェットポンプ27Cは、駆動ノズル80が複数、例えば5つのノズル口81を備えたものである。各ノズル口81はノズル本体82の下流側に備えられるノズル先端部83の先端側に周方向に間隔を置いて形成される。駆動ノズル80のノズル先端部83は全体としてノズル先端に向って先細のテーパ状に形成される。ノズル先端部83は途中から複数本のノズル脚部84に分岐され、各ノズル脚部84の先端にノズル口81がそれぞれ形成される。各ノズル口81はノズル先端部83の周方向に間隔を置いて配設される。   In the jet pump 27 </ b> C shown in FIG. 7, the drive nozzle 80 includes a plurality of, for example, five nozzle ports 81. Each nozzle port 81 is formed on the distal end side of the nozzle distal end portion 83 provided on the downstream side of the nozzle main body 82 at intervals in the circumferential direction. The nozzle tip 83 of the drive nozzle 80 is formed in a tapered shape that tapers toward the nozzle tip as a whole. The nozzle tip 83 is branched from the middle into a plurality of nozzle legs 84, and a nozzle port 81 is formed at the tip of each nozzle leg 84. The nozzle ports 81 are arranged at intervals in the circumferential direction of the nozzle tip portion 83.

従来、図9に示すように、ノズル口を5本としたジェットポンプ1Aは、駆動流体と被駆動流体の混合に要する流路面積が増加し、両流体の混合を促進させることができるので、図8に示すノズル口が1本のジェットポンプ1よりもポンプ効率ηが高いと考えられていた。しかし、図4に示すようにM比が約1.2と低いジェットポンプについては、ノズル口を5本としたジェットポンプは、既存のノズル口が1本のジェットポンプよりも効率が低下することが実験によって確認された。これはM比を約1.2とするために、従来のM比が2.2のものよりもスロート断面積に対するノズル出口の総面積の比率が高まるために、各ノズル脚部が、その間を通過する被駆動流体にとって流動抵抗となっていることが大きな要因である。   Conventionally, as shown in FIG. 9, the jet pump 1A having five nozzle ports increases the flow area required for mixing the driving fluid and the driven fluid, and can promote the mixing of both fluids. It was thought that the pump efficiency η was higher than that of the jet pump 1 having a single nozzle port shown in FIG. However, as shown in FIG. 4, for a jet pump with a low M ratio of about 1.2, a jet pump with five nozzle ports is less efficient than a jet pump with a single nozzle port. Was confirmed by experiments. In order to set the M ratio to about 1.2, the ratio of the total area of the nozzle outlet to the throat cross-sectional area is higher than that of the conventional M ratio of 2.2. A major factor is the flow resistance of the driven fluid that passes through.

これに対し、図7に示された駆動ノズル80のノズル脚部84は、周囲の被駆動流体(一次冷却材)をベルマウス85にスムーズかつ円滑に案内できるように、ノズル脚部84の外表面は横断面流線形あるいは砲弾形で、駆動流体の流れに直交する面に放射状に配置される。ノズル先端部83の各ノズル脚部84をその基部からノズル先端に至るまで順次先細テーパ形状で、横断面流線形あるいは砲弾形に形成することでノズル脚部84を通る被駆動流体をベルマウス85に流路抵抗が少なく、スムーズに導くことができる。   On the other hand, the nozzle leg 84 of the drive nozzle 80 shown in FIG. 7 is provided outside the nozzle leg 84 so that the surrounding driven fluid (primary coolant) can be smoothly and smoothly guided to the bell mouth 85. The surface is a cross-sectional streamlined or bullet-shaped, and is arranged radially on a plane perpendicular to the flow of the driving fluid. Each nozzle leg 84 of the nozzle tip 83 has a taper taper shape from the base to the nozzle tip, and is formed into a cross-sectional streamlined or bullet shape so that the driven fluid passing through the nozzle leg 84 is bellmouth 85. The channel resistance is small and can be guided smoothly.

一方、スロート37に備えられるベルマウス85は、図7(B)に示すように平面視の外周縁が花びら形状に凹凸一体成形され、ノズル脚部84と同数の花びら状ガイド85aが対応して設けられる。各ノズル脚部84の先端側外接円あるいは各ノズル口81の外側を結ぶ外接円は、スロート37の口径より小さく形成される。   On the other hand, as shown in FIG. 7 (B), the bell mouth 85 provided in the throat 37 has a petal-shaped outer peripheral edge in a plan view, and the same number of petal-shaped guides 85a as the nozzle legs 84 correspond. Provided. The circumscribed circle at the tip end of each nozzle leg 84 or the circumscribed circle connecting the outside of each nozzle port 81 is formed smaller than the diameter of the throat 37.

駆動ノズル80の各ノズル口81は周方向に間隔を置いて設けられ、各ノズル脚部84は平断面外形形状が流線形あるいは砲弾形をなして放射状に配設されており、さらに、各ノズル口81がスロート37の口径内を臨むように駆動流体が噴射される。しかも、駆動流体の各ノズル口81からの噴射により、周辺の被駆動流体を巻き込み、巻き込まれた被駆動流体は、ノズル先端部83の各ノズル脚部84間やベルマウス85の花びら状ガイド85aに案内されて、ベルマウス85からスロート37に導かれる。   The nozzle ports 81 of the drive nozzle 80 are provided at intervals in the circumferential direction, and the nozzle legs 84 are arranged radially with a flat cross-sectional outer shape that is streamlined or bullet-shaped. The driving fluid is jetted so that the mouth 81 faces the inside diameter of the throat 37. In addition, when the driving fluid is ejected from each nozzle port 81, the surrounding driven fluid is entrained, and the entrained driven fluid flows between the nozzle legs 84 of the nozzle tip 83 and the petal guide 85 a of the bell mouth 85. To the throat 37 from the bell mouth 85.

このため、駆動ノズル80の各ノズル口81から噴射される駆動流体と各ノズル口81周辺から巻き込まれる被駆動流体との接触面積が増加して混合が促進される。したがって、ジェットポンプ80のポンプ効率ηを向上させることができる。また、被駆動流体の流路を形成する各ノズル脚部84の平断面外形形状が流線形あるいは砲弾形に形成されるので、さらに、ベルマウス85を平面視花びら形状とすることで、被駆動流体の流路面積を増加することで、低M比のジェットポンプにおいても、ノズル脚部ひいてはノズル本数の増加に伴う圧力損失の増加を軽減させることができる。   For this reason, the contact area between the driving fluid ejected from each nozzle port 81 of the driving nozzle 80 and the driven fluid wound around the nozzle port 81 is increased, and the mixing is promoted. Therefore, the pump efficiency η of the jet pump 80 can be improved. In addition, since the planar cross-sectional outer shape of each nozzle leg 84 forming the flow path of the driven fluid is formed in a streamline shape or a bullet shape, the bell mouth 85 is further formed into a petal shape in plan view, thereby By increasing the flow path area of the fluid, even in a low M ratio jet pump, it is possible to reduce an increase in pressure loss due to an increase in the number of nozzle legs and the number of nozzles.

駆動ノズル80の各ノズル口(ノズル本数)81の増加に伴う圧力損失の増加は、各ノズル脚部84のノズル外面を流線形に、かつベルマウス85を平面視花びら形状とすることで軽減でき、さらに、駆動ノズル80の各ノズル口81をベルマウス85の入口面から間隙Gを持たせて設けることで、駆動流体と被駆動流体の混合に要する流路面積が増加し、両流体の混合を促進させることができ、ジェットポンプ27Cのポンプ効率を向上させることができる。   The increase in pressure loss due to the increase in each nozzle port (nozzle number) 81 of the drive nozzle 80 can be reduced by making the outer surface of each nozzle leg 84 streamlined and the bell mouth 85 a petal shape in plan view. Furthermore, by providing each nozzle port 81 of the drive nozzle 80 with a gap G from the entrance surface of the bell mouth 85, the flow path area required for mixing the driving fluid and the driven fluid increases, and both fluids are mixed. The pump efficiency of the jet pump 27C can be improved.

なお、符号86はベルマウス85と駆動ノズル80とを接合する支持部材であり、この支持部材86はベルマウス85の花びらガイド85a部を利用して設けられ、駆動ノズル80に一体的に取り付けられる。   Reference numeral 86 denotes a support member that joins the bell mouth 85 and the drive nozzle 80. The support member 86 is provided using the petal guide 85a portion of the bell mouth 85 and is attached to the drive nozzle 80 integrally. .

本発明に係るジェットポンプを備えた沸騰水型原子炉を示す断面図。Sectional drawing which shows the boiling water reactor provided with the jet pump which concerns on this invention. 本発明に係るジェットポンプを原子炉圧力容器内のダウンカマ部に配置する設置状態を示す斜視図。The perspective view which shows the installation state which arrange | positions the jet pump which concerns on this invention in the downcomer part in a reactor pressure vessel. (A)は本発明に係るジェットポンプの第1実施形態を示す簡略的な側面図、(B)は第1実施形態を示す部分的な側面図。(A) is a simplified side view showing a first embodiment of a jet pump according to the present invention, (B) is a partial side view showing a first embodiment. 低流量比ジェットポンプの特性を示す図。The figure which shows the characteristic of a low flow ratio jet pump. (A)は本発明に係るジェットポンプの第2実施形態を示す部分的な側面図、(B)は図5(A)のV−V線に沿う図。(A) is a partial side view which shows 2nd Embodiment of the jet pump based on this invention, (B) is a figure which follows the VV line | wire of FIG. 5 (A). 本発明に係るジェットポンプの第3実施形態を示す部分的な側面図。The partial side view which shows 3rd Embodiment of the jet pump which concerns on this invention. (A)は本発明に係るジェットポンプの第4実施形態を示す部分的な側面図、(B)は図7(A)のVII−VII線に沿う平断面図。(A) is a partial side view which shows 4th Embodiment of the jet pump based on this invention, (B) is a plane sectional view which follows the VII-VII line of FIG. 7 (A). 従来のジェットポンプ示す簡略的な側面図。The simplified side view which shows the conventional jet pump. (A)は従来のジェットポンプの他の例を示す部分的な側面図、(B)は図8(A)のIX−IX線に沿う平断面図。(A) is a partial side view which shows the other example of the conventional jet pump, (B) is a plane sectional view which follows the IX-IX line of FIG. 8 (A). 高流量比ジェットポンプの特性を示す図。The figure which shows the characteristic of a high flow ratio jet pump.

符号の説明Explanation of symbols

10 沸騰水型原子炉
11 ダウンカマ部
12 ジェットポンプアッセンブリ
13 原子炉圧力容器
15 炉心
16 炉心シュラウド
17 炉心下部プレナム
18 炉心上部プレナム
20 シュラウドヘッド
21 気水分離器
22 スタンドパイプ
23 蒸気乾燥器
25 原子炉再循環系
26 原子炉再循環ポンプ
27,27A,27B,27C ジェットポンプ
28 吸込管
29 吐出管
30 ヘッダ配管
31 再循環入口ノズル
32 ライザ管
33 180度ベント
35 駆動ノズル
35a ノズル口
36 ベルマウス
37 スロート
38 ディフューザ
39 テールパイプ
40,41 機械的嵌め合い部
44 混合管部(直管部)
45 テーパ管部
46 支持部材
47 ノズル本体
48 ノズル先端部
50 駆動ノズル
51 ノズル先端部
52 ノズル本体
53 ノズル口
54 ノズルテーパ部
55 凹部
60 駆動ノズル
61 ノズル先端部
62 ノズル本体
63 ノズル口
64 ノズルテーパ部
65 切欠溝
80 駆動ノズル
81 ノズル口
82 ノズル本体
83 ノズル先端部
84 ノズル脚部
85 ベルマウス
85a 花びらガイド
86 支持部材
10 boiling water reactor 11 downcomer section 12 jet pump assembly 13 reactor pressure vessel 15 core 16 core shroud 17 core lower plenum 18 core upper plenum 20 shroud head 21 steam separator 22 stand pipe 23 steam dryer 25 reactor re- Recirculation system 26 Reactor recirculation pump 27, 27A, 27B, 27C Jet pump 28 Suction pipe 29 Discharge pipe 30 Header pipe 31 Recirculation inlet nozzle 32 Riser pipe 33 180 degree vent 35 Drive nozzle 35a Nozzle port 36 Bell mouth 37 Throat 38 Diffuser 39 Tail pipe 40, 41 Mechanical fitting part 44 Mixing pipe part (straight pipe part)
45 Taper tube portion 46 Support member 47 Nozzle body 48 Nozzle tip portion 50 Drive nozzle 51 Nozzle tip portion 52 Nozzle body 53 Nozzle port 54 Nozzle taper portion 55 Recessed portion 60 Drive nozzle 61 Nozzle tip portion 62 Nozzle body 63 Nozzle port 64 Nozzle taper portion 65 Notch Groove 80 Drive nozzle 81 Nozzle port 82 Nozzle body 83 Nozzle tip 84 Nozzle leg 85 Bell mouth 85a Petal guide 86 Support member

Claims (2)

駆動流体をノズル口から噴射させる駆動ノズルと、
この駆動ノズルから噴射される駆動流体により、巻き込まれる周辺の被駆動流体を案内するベルマウスと、
このベルマウスからの駆動流体と被駆動流体とを混合させるスロートと、
このスロートの下流側に接続され、混合流体を吐出させるディフューザとを備え、
前記駆動ノズルは、ノズル先端部に分岐されたノズル脚部を複数本周方向に離間して備え、各ノズル脚部は平断面外形形状が流線形あるいは砲弾形をなして放射状に配設されたことを特徴とするジェットポンプ。
A drive nozzle that ejects drive fluid from the nozzle opening;
A bell mouth that guides the driven fluid in the surrounding area by the driving fluid ejected from the driving nozzle;
A throat that mixes the driving fluid and the driven fluid from the bell mouth,
A diffuser connected to the downstream side of the throat and discharging the mixed fluid;
The drive nozzle is provided with a plurality of nozzle legs branched at the nozzle tip in the circumferential direction, and each nozzle leg is radially arranged with a flat cross-sectional outer shape being a streamline or a bullet shape. A jet pump characterized by that.
前記ベルマウスは駆動ノズルのノズル口に対向する流入口を備え、前記駆動ノズルからの駆動流体の流れ方向にほぼ直交するベルマウスの平面視外形形状が花びら形状に構成されたことを特徴とする請求項1記載のジェットポンプ。 The bell mouth is provided with an inlet facing the nozzle opening of the drive nozzle, and the bell mouth outer shape of the bell mouth substantially perpendicular to the flow direction of the drive fluid from the drive nozzle is configured in a petal shape. The jet pump according to claim 1 .
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