助川電気工業株式会社

エネルギー・産業システム関連事業

ナトリウム循環装置

ナトリウム循環装置とは、液体金属ナトリウムを使用した各種試験を計画する際に、ナトリウムの供給源として使用できるものです。

1.循環装置の特長

1)本循環装置は、液体金属ナトリウムをお客様の流動試験部に希望の温度、流量で供給、循環させる機能を有しており、更に試料の浸漬試験が可能なように浸漬ポット機能も有しております。
2)本装置は、装置側と制御側がコンパクトに各1面にまとめ上げられており、取扱いが容易です。
3)本装置には、ナトリウムを精製するための純化装置、ナトリウムの純度を測定する純度測定装置及びナトリウムをサンプリングするサンプリング装置を増設するための取り合い部を設けており、増設が容易となっております。

2.循環装置の概要

 本装置は、各機器がコンパクトに配置された機器ユニット1面と制御装置1面で構成されております。
 装置内には、金属ナトリウムを充填しない状態で納入しますので、設置場所への据付後、充填してご使用願います。

 

機器外観図   制御装置外観図

装置主要仕様

1.型式
NL10
2.設計温度
550℃
3.設計圧力
-0.1〜0.5 MPa
4.循環流量
〜10リットル/min
5.主要材質
SUS304
6.保有ナトリウム量
50リットル
7.電気容量

AC200V、3φ、40kVA

AC100V、3kVA

8.装置質量

機器ユニット:1000kg

制御装置:450kg

流動試験部の制限

1.寸法

500角×700H以下

(ユニット内据付時)

2.内容積
5リットル
3.流動抵抗

0.05 MPa以下

(流量10 リットル/min)

4.質量
25kg以下
5.発熱量
10 kW 以下
6.接続配管
15A(1/2B)×Sch20S

浸漬試験片の制限

1.試験片寸法
φ80×100以内
2.設置方式
吊り下げ方式

 

3.装置構成

ナトリウム循環装置は次の系統から構成されています。

(1)ナトリウム系
ナトリウムを貯蔵するダンプタンクとナトリウムを循環させる循環ループより構成されています。
循環ループは、ナトリウムを駆動するための電磁ポンプ、流量を計測するための電磁流量計、ナトリウムの温度を上昇させるための加熱器、ナトリウムの熱膨張を吸収するための膨張タンク、及びナトリウムを冷却するための冷却器から構成されています。
各機器及び配管ラインには、運転する上で必要な各計測器(圧力計、温度計、液位計)を具備しております。
本循環ラインにお客様が流動試験部を接続することにより循環試験を行うことができます。試験部は制限寸法以内であれば、浸漬試験は、膨張タンク上部ノズルより試験片を膨張タンク内に浸漬させて行うことが出来ます。

(2)ガス系
ガス系は、カバーガス系と真空系で構成されています。
カバーガス系はナトリウムが空気中の酸素や水分等と反応しないようにするために設ける系統であり、不活性ガスであるアルゴンガスを使用します。
真空系は、不活性ガスとの置換及び排気用の系統であり、配管の殆どがカバーガス系と共有しており、排気用の真空ポンプを有しております。ナトリウムとカバーガスの境界にはナトリウムの表面から発生するベーパー(蒸気)がカバーガス系や真空系に侵入するのを防止するためフィルター機能を有するベーパートラップを設置しています。

(3)予熱系
ナトリウムを循環させるためには、常温で固体である金属ナトリウムを融点(98℃)以上に昇温し溶解させる必要があるとともにナトリウムを受け入れる各機器及び配管は予め受け入れ温度で待機する必要があります。そのためにナトリウム系の各機器・配管には、予熱保温設備が設けられています。

(4)電気系
ナトリウム循環装置を運転・制御するための制御装置を、機器ユニットと別に準備します。
制御装置は、ナトリウムの循環流量、温度等を制御できるとともに各計測値を表示することができます。
又、安全系を備えており万一の異常発生時には、緊急ドレンが働き、ナトリウムを全量ダンプタンクへ戻す事ができます。

 

4.装置仕様

装置主要仕様

1.ダンプタンク
内容積 62 リットル
2.膨張タンク
内容積 27 リットル
3.加熱器
昇温容量 10kW
(電気ヒーター方式)
4.冷却器
冷却容量 10kW
(強制空冷方式)※
5.電磁ポンプ
定格10 リットル/min
揚程0.1MPa
6.電磁流量計
〜20 リットル/min
7.弁
ベローシール弁 15A
8.配管
主要サイズ 15A SUS304TP
9.ガス系
主要サイズ 15A SUS304TP
※入口Na温度により変動

 

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