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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kondensationseinrichtung oder
-vorrichtung, die Dampf, der nach Antreiben einer Dampfturbine in
einem Kernkraftwerk oder Ähnlichem abgelassen wird, in ein
Kondensat umwandelt, und insbesondere eine Kondensationseinrichtung,
bei der mehrere Kondensatoren in Reihe angeordnet sind.
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Technologischer Hintergrund
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Ein
Kernkraftwerk setzt beispielsweise ein Rückführungssystem
ein, bei dem Dampf, der in einem Kernreaktor erzeugt wird, einer
Dampfturbine zum Antreiben eines Stromgenerators zum Erzeugen von
Strom zugeführt wird, der Dampf, der zum Erzeugen des Stroms
diente, anschließend durch eine Kondensationseinrichtung
in ein Kondensat umgewandelt wird und danach das Kondensat dem Kernreaktor
erneut als Kühlwasser zugeführt wird.
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Normalerweise
beinhalten in einem Kernkraftwerk mit großer Kapazität,
das eine Ausgangsleistung der Stromerzeugung der 1000-MW-Klasse aufweist,
Dampfturbinen, die einen Stromgenerator drehen, Hochdruckturbinen,
die durch Dampf, der durch einen Kernreaktor erzeugt wird, angetrieben werden,
und Niederdruckturbinen, die durch den Dampf, der zum Antreiben
der Hochdruckturbinen diente, angetrieben werden.
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Zwei
oder drei Turbinen sind als die Niederdruckturbinen vorgesehen,
und der Dampf, der abgelassen wird, nachdem er dazu diente, die
mehreren Niederdruckturbinen anzutreiben, wird zu einer Kondensationseinrichtung
geleitet, die mehrere Kondensatoren, in denen der Dampf in ein Kondensat
umgewandelt wird, aufweist.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf 4 eine Kondensationseinrichtung
eines Kernkraftwerks beschrieben. Wie in 4 gezeigt,
wird Dampf S1, der in einem Kernreaktor 100 erzeugt wird und über
ein Dampfrohrleitungssystem 101 einer Hochdruckturbine
zugeführt wird, zu einem Dampf S2 mit niedrigem Druck und über
ein Turbinenrohrleitungssystem 103 mehreren Niederdruckturbinen, beispielsweise
drei Niederdruckturbinen 10, 11 und 12,
zugeführt und dient dazu, einen Stromgenerator 104 anzutreiben.
Ein abgelassener Dampf (S3), der aus den Niederdruckturbinen 10, 11 und 12 abgelassen
wird, wird beispielsweise drei Kondensatoren 1, 2 und 3 des
Dampfraumtyps, die drei Kondensatordampfräume aufweisen,
zugeführt.
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In
den Dampfräumen 1a, 2a und 3a der
Kondensatoren 1, 2 und 3 sind jeweils
Kühlrohre 4, 5 und 6 angeordnet.
Diesen Kühlrohren 4, 5 und 6 werden jeweils
von einer Kühlwasserzufuhrleitung 104 Kühlwasser
w1, w2 und w3 zugeführt. Dampf S3, der nach einem Antreiben
der drei Niederdruckturbinen 10, 11 und 12 abgelassen
wurde und zu den Kondensatoren 1, 2 und 3 geleitet
wurde, passiert das Äußere der Kühlrohre 4, 5 und 6,
die in den Dampfräumen 1a, 2a und 3a vorgesehen
sind. Dabei tauscht der Dampf S3 mit dem Kühlwasser w1,
w2 und w3, das jeweils durch das Innere der Kühlrohre 4, 5 und 6 strömt,
Wärme aus und kondensiert dann zum Bilden von Kondensaten 19, 20 und 21.
Die Kondensate 19, 20 und 21 werden in
Warmwasserbehältern 16, 17 und 18,
die unter den jeweiligen Kondensatoren 1, 2 und 3 vorgesehen
sind, gesammelt.
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Die
Kondensate 19, 20 und 21, die in den Warmwasserbehältern 16, 17 und 18 gesammelt sind,
werden durch eine Kondensatpumpe 22, die in der Nähe
der Kondensatoren 1, 2 und 3 vorgesehen ist,
zu einer Kondensatleitung 105 abgelassen. Ferner werden
die Kondensate 19, 20 und 21 durch eine Speisewasserpumpe 23 des
Reaktors mit Druck beaufschlagt und zu einem Kernreaktor 100 geleitet.
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In
diesem Zusammenhang kann in manchen Fällen die Kondensatpumpe 22 als
eine Niederdruckkondensatpumpe bezeichnet werden. Dann kann in manchen
Fällen an einer Position auf der stromabwärtigen
Seite derselben zusätzlich eine Pumpe, die als eine Hochdruckkondensatpumpe
bezeichnet wird, vorgesehen sein.
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Hinsichtlich
der Kühlwasser w1, w2 und w3, die durch das Innere der
Kühlrohre 4, 5 und 6 strömen,
werden in manchen Fällen die Kühlwasser w1, w2
und w3 parallel in die jeweiligen Kondensatoren 1, 2 und 3 eingeleitet,
wie in 4 gezeigt ist, und in manchen Fällen
werden die Kühlwasser w1, w2 und w3 unter Verwendung einer
Reihenrohrleitungskonfiguration in Reihe eingeleitet, wie in 5 gezeigt
ist.
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Wie
in 4 gezeigt, werden, wenn die Kühlwasser
w1, w2 und w3 parallel eingeleitet werden, die Kühlwasser
mit der gleichen Temperatur und der gleichen Strömungsrate
in die mehreren Kondensatoren 1, 2 und 3 eingeleitet.
Demzufolge wird der Wärmeaustausch mit dem Dampf S3, der
zu den Kondensatoren 1, 2 und 3 geleitet
wird, nachdem er dazu diente, die Niederdruckturbinen 10, 11 und 12 anzutreiben,
und aus denselben abgelassen wurde, in den jeweiligen Kondensatoren 1, 2 und 3 unter
den gleichen Bedingungen durchgeführt.
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Im
Gegensatz dazu ist, wie in 5 gezeigt ist,
wenn das Kühlwasser w in Reihe eingeleitet wird, da das
Kühlwasser w der Reihe nach in die mehreren Kondensatoren 1, 2 und 3 eingeleitet
wird, die Temperatur des Kühlwassers in dem Kondensator 1,
in den das Kühlwasser w als erstes eingeleitet wird, niedrig,
und die Temperatur des Kühlwassers w steigt in den Kondensatoren 2 und 3,
in die das Kühlwasser w danach eingeleitet wird. Demzufolge
wird der Wärmeaustausch mit dem Dampf S3, der zu den Kondensatoren 1, 2 und 3 geleitet
wird, nachdem er dazu diente, die Niederdruckturbinen 10, 11 und 12 anzutreiben,
und aus denselben abgelassen wurde, in den jeweiligen Kondensatoren 1, 2 und 3 unter
jeweils unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt.
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Da
der Dampf S3, wenn er an der Außenseite der Kühlrohre 4, 5 und 6 zu
einem Kondensat kondensiert, einen gesättigten Zustand
annimmt, werden, wenn die Temperaturen der Kühlwasser w1,
w2 und w3 in den jeweiligen Kondensatoren 1, 2 und 3 unterschiedlich
sind, die Drücke auf der Außenseite der Kühlrohre 4, 5 und 6 ebenfalls
unterschiedlich werden. Allgemein werden die Kondensatoren, bei denen
sich Innendrücke in mehreren Dampfräumen auf die
oben beschriebene Weise unterscheiden, als „Mehrdruckkondensatoren” bezeichnet.
Bei den Mehrdruckkondensatoren werden in manchen Fällen,
da sich die jeweiligen Innendrücke in den Kondensatoren 1, 2 und 3 unterscheiden,
die Größen der Kondensatoren 1, 2 und 3 im
Hinblick auf den Ausgleich der Wärmeaustauschmengen und
dergleichen geändert.
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6 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration der Dampfräume 1a, 2a und 3a der
Kondensatoren 1, 2 und 3, die in 5 gezeigt
sind, als eine Draufsicht zeigt. Wie in 6 gezeigt,
können bei den Mehrdruckkondensatoren, die drei Dampfräume
aufweisen, in manchen Fällen die Größen
der Kondensatoren so ausgebildet sein, dass sie in Richtung der Dampfzu fuhr
schrittweise zunehmen, wobei die Größen so eingestellt
sind, dass Kondensator 1 < Kondensator 2 < Kondensator 3.
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Für
gewöhnlich sind jedoch die Größen der mehreren
Niederdruckturbinen 10, 11 und 12 gleich ausgebildet,
selbst wenn die Größen der Kondensatoren 1, 2 und 3 auf
diese Weise geändert werden. Daher ist es üblich,
da die mehreren Niederdruckturbinen 10, 11 und 12 die
gleiche Rotationsachse haben, dass die mehreren Kondensatoren 1, 2 und 3, die
darunter angeordnet sind, ebenfalls auf der gleichen Mittellinie
O angeordnet werden, wie in 6 gezeigt
ist, wobei Bezugsziffern 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 und 34 jeweils
Zirkulationswasserleitungen bezeichnen, die jeweils das Kühlwasser
zu den Kondensatoren 1, 2 und 3 leiten.
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Bei
der Konfiguration, die in 6 gezeigt ist,
wird das Kühlwasser w zuerst durch eine Zirkulationswasserleitung 27 auf
der stromaufwärtigen Seite zu dem Kondensator 1 geleitet.
Nach Erhöhen der Temperatur des Kühlwassers „w”,
das in den Kühlrohren 4 strömt, durch
den Wärmeaustausch mit dem Dampf, der das Äußere
der Kühlrohre 4 passiert, wird das Kühlwasser „w” aus
dem Kondensator 1 abgelassen, passiert die Zirkulationswasserleitungen 28, 29 und 30 und
wird dann in der nächsten Stufe zu dem Kondensator 2 geleitet.
Das Kühlwasser „w”, das zu dem Kondensator 2 geleitet
wird, strömt durch das Innere der Kühlrohre 5.
Nach Erhöhen der Temperatur des Kühlwassers w
durch den Wärmeaustausch mit dem Dampf, der das Äußere
der Kühlrohre 5 passiert, wird das Kühlwasser
w aus dem Kondensator 2 abgelassen, passiert die Zirkulationswasserleitungen 31, 32 und 33 und
wird dann zu dem Kondensator 3 geleitet. Das Kühlwasser
w, das zu dem Kondensator 3 geleitet wird, strömt
durch das Innere der Kühlrohre 6. Nach Erhöhen
der Temperatur des Kühlwassers w durch den Wärmeaustausch
mit dem Dampf, der das Äußere der Kühlrohre 6 passiert,
wird das Kühlwasser w aus dem Kondensator 3 abgelassen,
passiert die Zirkulationswasserleitung 34 und wird dann
abgelassen.
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Außerdem
kondensiert, wie vorher erwähnt, der Dampf, der abgelassen
wird, nachdem er dazu diente, die Niederdruckturbinen anzutreiben,
und der zu den Kondensatoren geleitet wird, aus dem Dampf, der durch
den Wärmeaustausch mit dem Kühlwasser w, das durch
das Innere der Kühlrohre 4, 5 und 6 strömt,
erhalten wird, wenn der Dampf das Äußere der Kühlrohre 4, 5 und 6 passiert,
zu einem Kondensat, und das Kondensat wird in einem Warmwasserbehälter
unter dem Kondensator gesammelt. Bei den Mehrdruckkondensatoren
werden die Kondensate, die in den Warmwasserbehältern unter
den Kondensatoren gesammelt sind, dem Warmwasserbehälter des
Kondensators auf der Hochdruckseite von dem Warmwasserbehälter
des Kondensators auf der Niederdruckseite in der Reihenfolge Kondensator 1, Kondensator 2 und
Kondensator 3 zugeführt und dann schließlich
durch die Kondensatpumpe 22, die in der Nähe des
Kondensators 3 angeordnet ist, abgelassen.
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In
einem Kraftwerk gibt es verschiedene Wärmeaustauschvorrichtungen
wie einen Heizer für Speisewasser und einen Heizer eines
Feuchtigkeitsabscheiders, und Abwasser, das aus diesen Vorrichtungen
abgelassen wird, wird im Allgemeinen in einem Kondensator zurückgewonnen.
Wenn der Kondensator ein Typ mit drei Dampfräumen ist,
ist fast kein Raum zum Anschließen einer Rohrleitung, die Abwasser
zu dem Kondensator 2, der in der Mitte angeordnet ist,
zurückführt, vorhanden, so dass, wie durch die
Abwasserrohrleitungen 35, 36, 37 und 38 in 6 gezeigt,
normalerweise eine Konfiguration eingesetzt wird, bei der Abwasserrückgewinnungsleitungen
hauptsächlich mit dem Kondensator 1 und dem Kondensator 3 verbunden
sind und nicht mit dem Kondensator 2 verbunden sind.
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Ferner
offenbart das veröffentlichte Patentdokument 1 (das offengelegte
japanische Patent Nr. 8-21205 )
eine Technologie, bei der in mehreren Kondensatoren unterschiedliche
Vakuumgrade vorliegen und der mittlere Vakuumgrad derselben größer
oder gleich einem einzigen Vakuumgrad ist. Das Patentdokument 1
erwähnt jedoch nichts in Bezug auf ein Verfahren zum Anordnen
mehrerer Dampfräume mit unterschiedlichen Größen
oder dergleichen.
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Bei
einer planaren Anordnung des herkömmlichen Mehrdruckkondensators,
wie er in 6 gezeigt ist, nimmt, wenn die
mehreren Kondensatoren 1, 2 und 3 auf
der gleichen Mittellinie O angeordnet sind, die Länge der
Dampfräume in der Reihenfolge Kondensator 1, 2 und 3 schrittweise
zu. Daher sind bei dieser Konfiguration die Positionen der Kühlwasserauslässe
und der Kühlwassereinlässe nicht miteinander ausgerichtet.
Genauer wird in 6, wenn eine Länge
l1 der Auslasszirkulationswasserleitung 28 des Kondensators 1 mit
einer Länge l2 der Einlasszirkulationswasserleitung 30 des
Kondensators 2 verglichen wird, die Zirkulationswasserleitung 28 länger,
selbst wenn die Länge l1 mit der kürzesten Länge
ausgebildet ist, was einen Nachteil darstellt. Auf ähnliche
Weise sind die Rohrleitungspositionen der Auslasszirkulationswasserleitung 31 des
Kondensators 2 und der Einlasszirkulationswasserleitung 33 des
Kondensators 3 nicht miteinander ausgerichtet, so dass
man, selbst wenn die Zirkulationswas serleitung 33 mit der
kürzesten Länge ausgebildet ist, wenn eine Länge
l3 der Auslasszirkulationswasserleitung 31 des Kondensators 2 und
eine Länge l4 der Einlasszirkulationswasserleitung 33 des
Kondensators 3 verglichen werden, feststellt, dass die
Zirkulationswasserleitung 31 länger wird, selbst
wenn die Länge l3 mit der kürzesten Länge
ausgebildet ist. Genauer entsteht ein Problem, dass der Rohrleitungsverlust
um den Betrag, um den die Zirkulationswasserleitung 28 und
die Zirkulationswasserleitung 31 länger werden,
zunimmt.
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Ferner
weichen bei einer Anordnung, bei der die Kondensatoren 1, 2 und 3 auf
der gleichen Mittellinie angeordnet sind, die Positionen der Kühlwassereinlässe
und -auslässe der Kondensatoren 1, 2 und 3 jeweils
mehr und mehr von der Mittellinie der Kondensatoren ab. Daher ist
es notwendig, die Kondensatpumpen 22 an ausreichend beabstandeten
Positionen (unterer Teil der Darstellung in 6) anzuordnen,
so dass sie nicht die Zirkulationswasserleitungen 27 bis 34,
in die oder aus denen die Kondensatoren 1, 2 und 3 eingeführt
oder herausgeführt sind, stören.
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Ferner
nimmt, hinsichtlich Abwasserrückgewinnungsleitungen, die
von verschiedenen Wärmeaustauschvorrichtungen wie einem
Heizer für Speisewasser und einem Heizer eines Feuchtigkeitsabscheiders
mit den Kondensatoren verbunden sind, da fast kein Raum zum Anschließen
der Abwasserrückgewinnungsleitung an dem Kondensator 2,
der in der Mitte angeordnet ist, vorhanden ist, die Zahl der Abwasserrückgewinnungsleitungsanschlüsse
an den Kondensatoren 1 und 3 zu, und daher ist
das Abwasserrückgewinnungsleitungssystem komplex, was ein
Problem darstellt. Außerdem müssen, da eine Raumknappheit
zum Verbinden der Abwasserrückgewinnungsleitungen mit den
Kondensatoren 1 und 3 vorliegt, die Kondensatoren 1 und 3 größer ausgebildet
werden, was ebenfalls ein Problem darstellt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorhergehenden Umstände
gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kondensationseinrichtung
bereitzustellen, bei der Längen von Zirkulationsleitungen
jeweiliger Kondensatoren kürzer und gleich ausgebildet
sind, zum Verhindern, dass eine Anordnung eines Abwasserrückgewinnungsleitungssystems
komplex ist, und bei dem außerdem ein Raum zum Anschließen
der Abwasserrückgewin nungsleitungen an den Kondensatoren
sichergestellt werden kann, ohne die Größe der
Kondensatoren zusätzlich zu erhöhen.
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Bei
einer Kondensationseinrichtung der vorliegenden Erfindung, die zum
Lösen der vorhergehenden Aufgabe bereitgestellt wird, sind
mehrere Kondensatoren, die Dampfräume mit in Längsrichtung
jeweils unterschiedlichen Längen aufweisen, parallel zueinander
angeordnet und durch Zirkulationswasserleitungen in Reihe verbunden,
wobei die jeweiligen Kondensatoren Mittelpositionen aufweisen, die
sich in der Längsrichtung der Dampfräume jeweils
auf unterschiedlichen Niveaus befinden, und eine einlassseitige
Zirkulationswasserleitung eines Kondensators und eine auslassseitige
Zirkulationsleitung des Kondensators der Kondensatoren, der benachbart
zu dem einen Kondensator ist, derart angeordnet sind, dass sie die
gleiche Länge aufweisen.
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Ferner
wird bei einer Kondensationseinrichtung der vorliegenden Erfindung,
die zum Lösen der vorhergehenden Aufgabe bereitgestellt
wird, Dampf, der in einem Kraftwerk erzeugt wird, einer Dampfturbine
zum Antreiben eines Generators zugeführt, und abgelassener
Dampf wird durch mehrere Kondensatoren, die parallel zueinander
angeordnet sind, zu einem Kondensat abgekühlt, wobei die
mehreren Kondensatoren, die Dampfräume mit in Längsrichtung
jeweils unterschiedlichen Längen aufweisen, parallel zueinander
angeordnet sind und durch Zirkulationswasserleitungen in Reihe verbunden
sind, wobei die jeweiligen Kondensatoren Mittelpositionen aufweisen,
die in der Längsrichtung der Dampfräume jeweils
auf unterschiedlichen Niveaus angeordnet sind, und eine einlassseitige
Zirkulationswasserleitung eines Kondensators und eine auslassseitige
Zirkulationsleitung des Kondensators der Kondensatoren, der benachbart
zu dem einen Kondensator ist, derart angeordnet sind, dass sie die
gleiche Länge aufweisen.
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Bei
der obigen Kondensationseinrichtung kann es erwünscht sein,
dass die mehreren Kondensatoren derart angeordnet sind, dass ein
Kühlwasserauslass eines Kondensators und ein Kühlwassereinlass
eines anderen Kondensators, der benachbart zu dem einen Kondensator
ist, an ihren Positionen ausgerichtet sind, so dass in einer Nähe
des Kondensators ein Raum geschaffen wird, und in dem Raum eine
Kondensatpumpe angeordnet ist.
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Bei
der obigen Kondensationseinrichtung kann es erwünscht sein,
dass drei Kondensatoren mit unterschiedlichen Größen
derart angeordnet sind, dass ein Kühlwasserauslass eines
Kondensators und ein Kühlwassereinlass eines anderen Kondensators,
der benachbart zu dem einen Kondensator ist, an ihren Positionen
ausgerichtet sind, so dass in der Nähe eines mittleren
Kondensators ein Raum geschaffen wird, und dass in dem Raum eine
Abwasserrückgewinnungsleitung angeschlossen ist.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung können die Längen der Zirkulationsleitungen
jeweiliger Kondensatoren kürzer und gleich ausgebildet
sein, zum Verhindern, dass ein Abwasserrückgewinnungsleitungssystem
komplex ist, und außerdem wird ermöglicht, einen
Raum zum Anschließen von Abwasserrückgewinnungsleitungen
an den Kondensatoren sicherzustellen, ohne die Größe
der Kondensatoren zusätzlich zu erhöhen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Kondensators gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 zeigt
ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Kondensators gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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3 zeigt
ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Kondensators gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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4 zeigt
ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Kondensators gemäß einem
herkömmlichen Beispiel darstellt.
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5 zeigt
ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Kondensators gemäß einem
herkömmlichen Beispiel darstellt.
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6 zeigt
ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Kondensators gemäß einem
herkömmlichen Beispiel darstellt.
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Beste Weise zum Ausführen
der Erfindung
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Im
Folgenden werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
Ausführungsformen der Kondensationseinrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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[Erste Ausführungsform (1)]
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1 ist
eine Draufsicht, die eine Kondensationseinrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in 1 gezeigt, weist die Kondensationseinrichtung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform Zirkulationswasserleitungen 27 bis 34 auf,
die Kühlwasser „w” zu drei Kondensatoren 1, 2 und 3 leiten.
Das heißt, in Dampfräumen 1a, 2a und 3a der
Kondensatoren 1, 2 und 3 sind jeweils
Kühlrohre 4, 5 und 6 angeordnet,
und den Kühlrohren 4, 5 und 6 wird
von einer Kühlwasserzufuhrleitung Kühlwasser „w” zugeführt.
Dampf, der zu den Kondensatoren 1, 2 und 3 geleitet
wird, passiert das Äußere der Kühlrohre 4, 5 und 6,
die in den Dampfräumen 1a, 2a und 3a angeordnet
sind. Dabei kondensiert der Dampf durch den Wärmeaustauschvorgang
mit dem Kühlwasser „w”, das jeweils in
den Kühlrohren 4, 5 und 6 strömt,
so dass der Dampf in ein Kondensat umgewandelt wird und in Warmwasserbehältern 16, 17 und 18,
die unter den Kondensatoren 1, 2 und 3 vorgesehen
sind, gesammelt wird.
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Das
Kondensat, das in den Warmwasserbehältern 16, 17 und 18 gesammelt
ist, wird durch nicht gezeigte Kondensatpumpen, die in der Nähe
der Kondensatoren 1, 2 und 3 vorgesehen
sind, zu einer Zirkulationsleitung abgelassen, und das Kondensat wird
mit Druck beaufschlagt und zu einem Kernreaktor geleitet. Das Kühlwasser „w”,
das durch das Innere der Kühlrohre 4, 5 und 6 strömt,
wird unter Verwendung einer Reihenrohrleitungskonfiguration der
Reihe nach in die mehreren Kondensatoren 1, 2 und 3 eingeleitet.
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In 1 ist
die Konfiguration der Dampfräume 1a, 2a und 3a der
Kondensatoren 1, 2 und 3 als eine Draufsicht
gezeigt. Wie in 1 gezeigt, nehmen im Falle eines
Mehrdruckkondensators, der drei Dampfräume aufweist, die
Größen in Richtung der Dampfzufuhr schrittweise
zu, wobei die Größen so eingestellt sind, dass
Kondensator 1 < Kondensator 2 < Kondensator 3.
Die Konfiguration ist derart, dass Mittellinien O1, O2 und O3 der
jeweiligen Kondensatoren 1, 2 und 3 in
der axialen Richtung der Dampfräume nicht miteinander ausgerichtet
sind. Genauer weist die Kondensationsvorrichtung mehrere Kondensatoren
mit Dampfräumen unterschiedlicher Länge auf, die
parallel angeordnet sind, und diese Kondensatoren 1, 2 und 3 sind
durch Zirkulationswasserleitungen 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 und 34 in
Reihe verbunden. Die Mittelpositionen in der Längsrichtung der
Dampfräume der Kondensatoren 1, 2 und 3 befinden
sich in der fraglichen Längsrichtung an unterschiedlichen
Positionen, und die Längen einer einlassseitigen Zirkulationswasserleitung
und einer auslassseitigen Zirkulations leitung benachbarter Kondensatoren
der Kondensatoren 1, 2 und 3 sind so ausgebildet,
dass sie übereinstimmen.
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Demzufolge
wird das Kühlwasser „w” zuerst durch
die Zirkulationswasserleitung 27 auf der stromaufwärtigen
Seite zu dem Kondensator 1 geleitet, und nach Erhöhen
der Temperatur des Kühlwassers „w”, das
in den Kühlrohren 4 strömt, durch den
Wärmeaustausch mit dem Dampf, der das Äußere
der Kühlrohre 4 passiert, wird das Kühlwasser „w” aus dem
Kondensator 1 abgelassen, passiert die Zirkulationswasserleitungen 28, 29 und 30 und
wird dann in der nächsten Stufe zu dem Kondensator 2 geleitet. Das
Kühlwasser „w”, das zu dem Kondensator 2 geleitet
wird, strömt durch das Innere der Kühlrohre 5, und
nach Erhöhen der Temperatur des Kühlwassers „w” durch
den Wärmeaustausch mit dem Dampf, der das Äußere
der Kühlrohre 5 passiert, wird das Kühlwasser „w” aus
dem Kondensator 2 abgelassen, passiert die Zirkulationswasserleitungen 31, 32 und 33 und
wird dann zu dem Kondensator 3 geleitet. Das Kühlwasser „w”,
das zu dem Kondensator 3 geleitet wird, strömt
durch das Innere der Kühlrohre 6, und nach Erhöhen
der Temperatur des Kühlwassers „w” durch
den Wärmeaustausch mit dem Dampf, der das Äußere
der Kühlrohre 6 passiert, wird das Kühlwasser „w” aus
dem Kondensator 3 abgelassen, passiert die Zirkulationswasserleitung 34 und
wird dann abgelassen.
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Ferner
kondensiert der Dampf, der zu den Kondensatoren 1, 2 und 3 geleitet
wird, durch den Wärmeaustausch mit dem Kühlwasser „w”,
das in den Kühlrohren 4, 5 und 6 strömt,
wenn der Dampf das Äußere der Kühlrohre 4, 5 und 6 passiert,
zu einem Kondensat. Das Kondensat wird in Warmwasserbehältern
unter den Kondensatoren gesammelt. Das Kondensat, das in den Warmwasserbehältern unter
den Kondensatoren gesammelt ist, wird dem Warmwasserbehälter
des Kondensators auf der Hochdruckseite von dem Warmwasserbehälter
des Kondensators auf der Niederdruckseite in der Reihenfolge Kondensator 1,
Kondensator 2 und Kondensator 3 zugeführt
und schließlich durch Betrieb der Kondensatpumpe 22,
die in der Nähe des Kondensators 3 vorgesehen
ist, abgelassen.
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Somit
sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die Kondensatoren 1, 2 und 3 nicht auf
der gleichen Mittellinie angeordnet, sondern derart angeordnet,
dass die Positionen des Kühlwasserauslasses des Kondensators 1 und
des Kühlwassereinlasses des Kondensators 2 miteinander
ausgerichtet sind. Ferner sind die Kondensatoren 1, 2 und 3 derart angeordnet,
dass die Positionen des Kühlwasserauslasses des Kondensators 2 und
des Kühlwassereinlasses des Kondensators 3 ebenfalls
miteinander ausgerichtet sind. Das heißt, es wird die Konfiguration
verwendet, bei der Komponenten (Linien) l1 (l1) und l2 sowie l3
und l4 gleich ausgebildet sind.
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Demzufolge
kann, wenn die Zirkulationswasserleitung 30 des Kondensators 2 mit
der kürzesten Länge ausgebildet ist, die Zirkulationswasserleitung 28 des
Kondensators 1 ebenfalls mit der kürzesten Länge
ausgebildet sein. Auf ähnliche Weise kann, wenn die Zirkulationswasserleitung 33 mit
der kürzesten Länge ausgebildet ist, die Zirkulationswasserleitung 31 ebenfalls
mit der kürzesten Länge ausgebildet sein.
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform kann ein Rohrleitungsverlust
um den Betrag, um den die Zirkulationswasserleitung 28 und
die Zirkulationswasserleitung 31 verkürzt sind,
verringert werden.
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[Zweite Ausführungsform (2)]
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Die
zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
im Folgenden unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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2 ist
eine Draufsicht, die ein Beispiel darstellt, das die Konfiguration
von Kondensatoren gemäß Anspruch 2 der vorliegenden
Erfindung zeigt. Die Bestandteile derselben sind im Folgenden beschrieben.
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In 2 bezeichnen
Bezugsziffern 27 bis 34 Zirkulationswasserleitungen
zum Leiten von Kühlwasser zu den Kondensatoren 1, 2 und 3.
Genauer wird das Kühlwasser zuerst durch die Zirkulationswasserleitung 27 zu
dem Kondensator 1 geleitet, und nach Erhöhen der
Temperatur des Kühlwassers, das in den Kühlrohren 4 strömt,
durch den Wärmeaustausch mit dem Dampf, der das Äußere
der Kühlrohre 4 passiert, wird das Kühlwasser
aus dem Kondensator 1 abgelassen, passiert die Zirkulationswasserleitungen 28, 29 und 30 und
wird dann zu dem Kondensator 2 geleitet. Das Kühlwasser „w”,
das zu dem Kondensator 2 geleitet wird, strömt
durch das Innere der Kühlrohre 5, und nach Erhöhen
der Temperatur des Kühlwassers „w” durch
den Wärmeaustausch mit dem Dampf, der das Äußere
der Kühlrohre 5 passiert, wird das Kühlwasser „w” aus
dem Kondensator 2 abgelassen, passiert die Zirkulationswasserleitungen 31, 32 und 33 und
wird dann zu dem Kondensator 3 geleitet. Das Kühlwasser,
das zu dem Kondensator 3 geleitet wird, strömt
durch das Innere der Kühlrohre 6, und nach Erhöhen
der Temperatur des Kühlwassers durch den Wärmeaustausch
mit dem Dampf, der das Äußere der Kühlrohre 6 passiert,
wird das Kühlwasser aus dem Kondensator 3 abgelassen, passiert
die Zirkulationswasserleitung 34 und wird dann abgelassen.
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In 2 sind
die Kondensatoren nicht auf der gleichen Mittellinie angeordnet,
sondern derart angeordnet, dass die Positionen des Kühlwasserauslasses
des Kondensators 1 und des Kühlwassereinlasses
des Kondensators 2 miteinander ausgerichtet sind. Ferner
sind die Kondensatoren so angeordnet, dass die Positionen des Kühlwasserauslasses
des Kondensators 2 und des Kühlwassereinlasses
des Kondensators 3 miteinander ausgerichtet sind. Das heißt,
eine Konfiguration, bei der Komponenten (Linien) l1 und l2 sowie
l3 und l4 jeweils gleich ausgebildet sind.
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In 2 ist
eine Kondensatpumpe 22, die Kondensat aus dem Warmwasserbehälter
des Kondensators 3 ablässt, unter Nutzung eines
großen Raums, der unter Verwendung der Ausrichtung der Positionen
des Kühlwasserauslasses des Kondensators 2 und
des Kühlwassereinlasses des Kondensators 3 auf
der gegenüberliegenden Seite geschaffen ist, in der Nähe
des Kondensators 3 angeordnet.
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Demzufolge
wird, da die Positionsbeziehung zwischen dem Kühlwassereinlass
des Kondensators 2 und dem Kühlwasserauslass des
Kondensators 3 in hohem Maße von einer Ausrichtung
abweicht, ein Raum geschaffen, der erlaubt, dass die Kondensatpumpe 22 in
der Nähe des Kondensators 3 angeordnet sein kann.
Daher kann eine Rohrleitung, die den Kondensator 3 und
die Kondensatpumpe 22 verbindet, verkürzt werden.
Das heißt, der Rohrleitungsverlust kann verringert werden.
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[Dritte Ausführungsform (3)]
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Die
dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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3 ist
eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Konfiguration von Kondensatoren
gemäß Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung darstellt.
Zugrundeliegende Elemente oder Komponenten derselben sind im Folgenden
beschrieben. In 3 bezeichnen Bezugsziffern 27 bis 34 Zirkulationswasserleitungen,
die das Kühlwasser „w” zu den jeweiligen Kondensatoren 1, 2 und 3 leiten.
Genauer wird das Kühlwasser „w” zuerst
durch die Zirkulationswasserleitung 27 zu dem Kondensator 1 geleitet,
und nach Erhöhen der Temperatur des Kühlwassers „w”,
das in den Kühlrohren 4 strömt, durch
den Wärmeaustausch mit dem Dampf, der das Äußere
der Kühlrohre 4 passiert, wird das Kühlwasser „w” aus
dem Kondensator 1 abgelassen, passiert die Zirkulationswasserleitungen 28, 29 und 30 und
wird dann zu dem Kondensator 2 geleitet. Das Kühlwasser „w”,
das zu dem Kondensator 2 geleitet wird, strömt
durch das Innere der Kühlrohre 5, und nach Erhöhen
der Temperatur des Kühlwassers „w” durch
den Wärmeaustausch mit dem Dampf, der das Äußere
der Kühlrohre 5 passiert, wird das Kühlwasser „w” aus
dem Kondensator 2 abgelassen, passiert die Zirkulationswasserleitungen 31, 32 und 33 und
wird dann zu dem Kondensator 3 geleitet. Das Kühlwasser,
das zu dem Kondensator 3 geleitet wird, strömt
durch das Innere der Kühlrohre 6, und nach Erhöhen
der Temperatur des Kühlwassers durch den Wärmeaustausch
mit dem Dampf, der das Äußere der Kühlrohre 6 passiert,
wird das Kühlwasser aus dem Kondensator 3 abgelassen,
passiert die Zirkulationswasserleitung 34 und wird dann
abgelassen.
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform, die in 3 gezeigt
ist, sind die Kondensatoren nicht auf der gleichen Mittellinie angeordnet,
sondern sind so angeordnet, dass die Positionen des Kühlwasserauslasses
des Kondensators 1 und des Kühlwassereinlasses
des Kondensators 2 miteinander ausgerichtet sind. Ferner
sind die Kondensatoren so angeordnet, dass die Positionen des Kühlwasserauslasses
des Kondensators 2 und des Kühlwassereinlasses
des Kondensators 3 ebenfalls miteinander ausgerichtet sind.
Das heißt, es wird eine Konfiguration verwendet, bei der
die Komponenten (Linien) l1 und l2 sowie l3 und l4 jeweils gleich
ausgebildet sind.
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Demzufolge
ist, wie in 3 gezeigt ist, hinsichtlich
der Abwasserrückgewinnungsleitungen, die von verschiedenen
Wärmeaustauschvorrichtungen wie einem Heizer für
Speisewasser und einem Heizer eines Feuchtigkeitsabscheiders mit
dem Kondensator verbunden sind, die Abwasserrückgewinnungsleitung
nicht nur mit den Kondensatoren 1 und 3 verbunden,
sondern ist die Abwasserrückgewinnungsleitung ferner mit
dem Kondensator 2, der in der Mitte und auf der Innenseite
des Kondensators 3 angeordnet ist, verbunden.
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Das
heißt, da die relativen Positionen des Kühlwassereinlasses
des Kondensators 1 und des Kühlwasserauslasses
des Kondensators 2 in hohem Maße nicht miteinander
ausgerichtet sind, kann der Raum zum Anschließen der Abwasserrückgewinnungsleitung 39 an
dem Kondensator 2 geschaffen werden. Ferner kann, da die
relativen Positionen des Kühlwassereinlasses des Kondensators 2 und
des Kühlwasserauslasses des Kondensators 3 in
hohem Maße nicht miteinander ausgerichtet sind, der Raum zum
Anschließen der Abwasserrückgewinnungsleitung 40 auf
der Innenseite des Kondensators 3 geschaffen.
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform kann die Abwasserrückgewinnungsleitung
nicht nur an den Kondensatoren 1 und 3 angeschlossen
werden, sondern ebenfalls an dem Kondensator 2, der in der
Mitte oder auf der Innenseite des Kondensators 3 angeordnet
ist. Demzufolge kann, da die Abwasserrückgewinnungsleitung
mit jedem der Kondensatoren auf die gleiche Weise verbunden ist,
die vorliegende Ausführungsform das Problem der Anordnung vieler
Abwasserrückgewinnungsleitungsanschlüsse an den
Kondensatoren 1 und 3, der komplexen Anordnung
des Abwasserrückgewinnungsleitungssystems, des unzureichenden
Raums zum Anschließen der Abwasserrückgewinnungsleitungen
an den Kondensatoren 1 und 3 und der Zunahme der
Größen der Kondensatoren 1 und 3 lösen
und ist somit vorteilhaft.
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ZUSAMMENFASSUNG
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KONDENSATIONSEINRICHTUNG
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Es
wird eine Kondensationseinrichtung bereitgestellt, bei der mehrere
Kondensatoren 1, 2 und 3, die Dampfräume
mit in Längsrichtung unterschiedlichen Längen
aufweisen, parallel angeordnet sind und die Kondensatoren durch
Zirkulationswasserleitungen in Reihe verbunden sind. Die Mittelpositionen der
jeweiligen Kondensatoren in einer Längsrichtung der Dampfräume
sind so ausgebildet, dass sie sich in der Längsrichtung
an unterschiedlichen Positionen befinden. Die Längen einer
einlassseitigen Zirkulationswasserleitung und einer auslassseitigen
Zirkulationsleitung zueinander benachbarter Kondensatoren der Kondensatoren
sind gleich ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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