JP2002349515A - 多段オリフィス - Google Patents

多段オリフィス

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JP2002349515A JP2001154328A JP2001154328A JP2002349515A JP 2002349515 A JP2002349515 A JP 2002349515A JP 2001154328 A JP2001154328 A JP 2001154328A JP 2001154328 A JP2001154328 A JP 2001154328A JP 2002349515 A JP2002349515 A JP 2002349515A
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water supply
orifice
supply pump
water
tube portion
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Yasuharu Yamamoto
康晴 山本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 下流側配管におけるキャビテーションによる
配管の侵食をなくし、さらには、安定した特性を得る。 【解決手段】 復水器から低温水が送り出される配管か
ら分岐された低温水供給配管28から注入口27を介し
て円筒管部22の下流側に低温水が注入されるので、円
筒管部22内を流れる温水が低温水の混合によって冷却
され、円筒管部22の下流側におけるキャビテーション
の発生が防止され、キャビテーションによる下流側配管
での侵食や、振動、騒音が防止されるとともに、下流側
に設けられたオリフィス板23での圧損が安定して得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、発電プラ
ントを構成するボイラへ給水する給水ポンプの過熱を防
止するために用いられる多段オリフィスに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】一般に、発電プラントは、図5に示すよ
うに、ボイラ1からの蒸気によって発電用タービン2を
回転させて発電を行っており、その後、この蒸気は、復
水器3にて水に戻されるようになっている。そして、こ
の復水器3内の水は、復水ポンプ4及び復水ブースタポ
ンプ5によって送り出されて加熱器6にて加熱されて脱
気器7にて脱気され、その後、給水ポンプ8によって再
びボイラ1へ送り込まれるようになっている。ところ
で、この種の発電プラントには、スタンバイ時など、ボ
イラ1への給水を行わない場合あるいは小流量の給水し
か行わない場合に、給水ポンプ8の締め切り運転による
過熱を防止するために、脱気器7との間に、制御弁9及
び複数のオリフィス板を備えた多段オリフィス10を有
する保護循環路11を設け、ボイラ1への給水量に応じ
て制御弁10によって保護循環路11を開閉させ、給水
ポンプ8による給水量を一定以上に保って過熱を防止し
て保護するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
保護循環路11に設けられた多段オリフィス10は、脱
気器7に接続されるため、その下流側は飽和状態とな
る。このため、多段オリフィス10の下流側は、過度の
キャビテーション状態となるため、下流側配管にてキャ
ビテーションによる侵食であるエロージョンが生じてし
まうという問題や、下流側の配管の振動や騒音が発生す
る問題があった。さらに、このように多段オリフィス1
0の下流側はキャビテーションを伴う2相流であるた
め、圧損が不安定となって、下流側のオリフィス板にお
ける特性が安定しなくなるという問題があった。
【0004】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、下流側配管におけるキャビテーションによる配管
の侵食や、振動、騒音をなくすことができ、さらには、
安定した特性を得ることが可能な多段オリフィスを提供
することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の多段オリフィスは、円筒状に形成さ
れた円筒管部と、該円筒管部内に、軸方向に間隔をあけ
て複数配設された孔を有するオリフィス板とから構成さ
れた多段オリフィスであって、前記円筒管部の下流側に
は、その内部の流路に流される流体を冷却する冷却手段
が設けられていることを特徴としている。
【0006】つまり、円筒管部の下流側に冷却手段が設
けられているので、円筒管部内を流れる流体を、その下
流側にて冷却させることができ、円筒管部の下流側にお
けるキャビテーションの発生を防止することができ、キ
ャビテーションによる下流側配管での侵食や、振動、騒
音が防止されるとともに、下流側に設けられたオリフィ
ス板での圧損を安定して得ることができる。
【0007】請求項2記載の多段オリフィスは、請求項
1記載の多段オリフィスにおいて、前記冷却手段が、前
記円筒管部の下流側における周囲の一部に形成されて内
部の流路と連通された注入口と、この注入口に接続され
てこの注入口から前記円筒管部内へ冷却流体を導く冷却
流体供給配管とから構成されていることを特徴としてい
る。
【0008】このように、冷却流体供給配管から注入口
を介して注入された冷却流体によって円筒管部を流れる
流体の温度を確実に低減させることができるので、円筒
管部の下流側におけるキャビテーションの発生を防止す
ることができ、キャビテーションによる下流側配管での
侵食や、振動、騒音が防止されるとともに、下流側に設
けられたオリフィス板での圧損を安定して得ることがで
きる。
【0009】請求項3記載の多段オリフィスは、請求項
1記載の多段オリフィスにおいて、前記冷却手段が、前
記円筒管部の下流側の周囲を囲う冷却ジャケットと、該
冷却ジャケットに接続されてこの冷却ジャケット内へ冷
却流体を導く冷却流体供給配管とから構成されているこ
とを特徴としている。
【0010】すなわち、冷却流体供給配管から冷却ジャ
ケット内へ送り込まれた冷却流体によって円筒管部を流
れる流体の温度を確実に低減させることができ、キャビ
テーションによる下流側配管での侵食や、振動、騒音が
防止されるとともに、下流側に設けられたオリフィス板
での圧損を安定して得ることができる。
【0011】請求項4記載の多段オリフィスは、請求項
1〜3のいずれか1項記載の多段オリフィスにおいて、
発電用タービンへ送り込む蒸気を発生させるボイラへ給
水する給水ポンプと、発電用タービンに送り込まれた蒸
気を水に戻す復水器から加熱器を介して温水が送り込ま
れる脱気器とを有する発電プラントにおいて、前記給水
ポンプにおける給水量を一定以上に保つことにより前記
給水ポンプの過熱を防止するために形成された前記給水
ポンプと前記脱気器とを循環する保護循環路に設けられ
ていることを特徴としている。
【0012】このように、キャビテーションによる不具
合を生じることがないので、発電プラントにおいて給水
ポンプの保護のために脱気器との間で形成された保護循
環路において、給水ポンプの過熱を確実にかつ長期的に
防止して保護することができる。
【0013】請求項5記載の多段オリフィスは、請求項
4記載の多段オリフィスにおいて、前記冷却流体供給配
管が、前記復水器からの低温水が送り込まれる配管から
分岐されていることを特徴としている。
【0014】つまり、発電プラントの発電用タービンに
送り込まれた蒸気を水に戻す復水器より低温水が送り込
まれる配管から冷却流体供給配管が分岐されているの
で、特別な設備を付加することなく、冷却流体を容易に
取り込むことができる。
【0015】請求項6記載の多段オリフィスは、円筒状
に形成された円筒管部と、該円筒管部内に、軸方向に間
隔をあけて複数配設された孔を有するオリフィス板とか
ら構成された多段オリフィスであって、前記円筒管部の
下流側には、最後段のオリフィス板の孔に対して大きな
内径を有する大内径部が形成されていることを特徴とし
ている。
【0016】すなわち、最後段のオリフィス板の下流側
に、大内径部が形成されているので、下流側の大内径部
にてキャビテーションが発生したとしても、この大内径
部が大きな内径に形成されているので、下流側にて発生
したキャビテーションが、円筒管部の内周面に到達する
前に消滅してしまい、これにより、キャビテーションに
よる侵食や、振動、騒音を確実に防止することができ
る。
【0017】請求項7記載の多段オリフィスは、請求項
6記載の多段オリフィスにおいて、発電用タービンへ送
り込む蒸気を発生させるボイラへ給水する給水ポンプ
と、発電用タービンに送り込まれた蒸気を水に戻す復水
器から加熱器を介して温水が送り込まれる脱気器とを有
する発電プラントにおいて、前記給水ポンプにおける給
水量を一定以上に保つことにより前記給水ポンプの過熱
を防止するために形成された前記給水ポンプと前記脱気
器とを循環する保護循環路に設けられていることを特徴
としている。
【0018】このように、キャビテーションによる不具
合を生じることがないので、発電プラントにおいて給水
ポンプの保護のために脱気器との間で形成された保護循
環路において、給水ポンプの過熱を確実にかつ長期的に
防止して保護することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の多段オリフィスの
実施形態例を図面を参照して説明する。 (第1実施形態例)図1において、符号21は、多段オ
リフィスである。この多段オリフィス21は、円筒状に
形成された円筒管部22と、この円筒管部22内の流路
22aに、軸方向へ間隔をあけて設けられた複数のオリ
フィス板23とを有している。なお、このオリフィス板
23は、中心に孔24を有するものと、中心の周囲に複
数の孔24を有するものとが交互に配置されおり、孔2
4が一直線状にならないようにされて、各孔24を通過
した主流が後段のオリフィス板23に衝突するようにさ
れている。
【0020】円筒管部22の下流側には、最後段のオリ
フィス板23aの孔24と連通する連通路25が形成さ
れ、さらに、その下流側には、連通路25から次第に拡
径されたテーパ流路26が形成されている。また、この
円筒管部22には、下流側における周囲の一部に、連通
路25と連通された注入口27が形成されている。そし
て、この注入口27には、低温水供給配管(冷却流体供
給配管)28が接続されており、この低温水供給配管2
8から低温水(冷却流体)が供給されるようになってい
る。
【0021】図2に示すように、この低温水供給配管2
8は、復水器3から復水ポンプ4及び複数ブースタポン
プ5によって送り出される低温水が通る配管29から引
き出されたもので、復水器3からの低温水が低温水供給
配管28に分岐されて送り込まれるようになっている。
【0022】そして、上記多段オリフィス21によれ
ば、スタンバイ時など、ボイラ1への給水が行われない
場合や小流量の場合に、制御弁9が開放されると、保護
循環路11内を温水が循環される。ここで、多段オリフ
ィス21では、給水ポンプ8から高温の温水が送り込ま
れると、各オリフィス板23によって温水に圧力損失が
与えられ、連通路25からテーパ流路26を介して下流
側の脱気器7へ送り出される。
【0023】ここで、復水器3からの低温水が、配管2
9から低温水供給配管28へ分岐されて送り込まれ、こ
の低温水供給配管28を介して多段オリフィス21の円
筒管部22の下流側に形成された連通路25へ注入され
る。これにより、この多段オリフィス21の下流側の温
水は、低温水供給配管28から送り込まれた低温水によ
ってその温度が下げられ、キャビテーションの発生が防
止され、キャビテーションによる下流側配管での侵食
や、振動、騒音が防止されるとともに、下流側のオリフ
ィス板23での圧損を安定して得ることができる。
【0024】また、最後段のオリフィス板23aの孔2
4からなる絞り部のエゼクター効果によって低温水が引
き込まれるので、ブースタ等を別個に設けることなく、
低温水を容易に引き込むことができる。なお、上記の例
では、低温水供給配管28を、多段オリフィス21の最
後段のオリフィス板23aの下流側に形成された連通路
25に連通させて低温水を供給するようにしたが、この
低温水の供給位置としては、多段オリフィス21の下流
側部分であれば良く、例えば、最後段のオリフィス板2
3aよりも上流側であっても良いことは勿論である。
【0025】(第2実施形態例)図3に示すものは、下
流側部分に冷却ジャケット30を設けた多段オリフィス
31であり、この冷却ジャケット30には、低温水供給
配管28が接続されており、この低温水供給配管28か
ら冷却ジャケット30によって囲われた円筒管部22の
周囲に低温水が供給され、この低温水によって円筒管部
22内を流れる温水が冷却されるようになっている。
【0026】なお、冷却ジャケット30内へ送り込まれ
た低温水は、排水管32から送り出され、例えば、多段
オリフィス31の下流側における保護循環路11に流さ
れるようになっている。
【0027】そして、このような冷却ジャケット30を
設けた多段オリフィス31の場合も、前述した多段オリ
フィス21と同様に、多段オリフィス31の下流側の温
水が、低温水供給配管28から冷却ジャケット30内に
送り込まれた低温水によってその温度が下げられ、キャ
ビテーションの発生が防止され、キャビテーションによ
る下流側配管での侵食や、振動、騒音が防止されるとと
もに、下流側のオリフィス板23での圧損を安定して得
ることができる。
【0028】(第3実施形態例)図4に示すものは、最
後段のオリフィス板23aの下流側にて、円筒管部22
の内径が大幅に拡径された大内径部40が形成された多
段オリフィス41である。そして、このように、最後段
のオリフィス板23aの下流側に、大内径部40が形成
された多段オリフィス41によれば、この多段オリフィ
ス41の下流側である大内径部40にてキャビテーショ
ンが発生したとしても、この大内径部40が大きな内径
に形成されているので、下流側にて発生したキャビテー
ションが、大内径部40の内周面に到達する前に消滅し
てしまい、これにより、キャビテーションによる侵食
や、振動、騒音を確実に防止することができる。
【0029】なお、上記実施形態例では、多段オリフィ
ス21,31,41を、ボイラ1へ給水する給水ポンプ
8の過熱防止用として用いた例を示したが、ボイラ給水
用の給水ポンプ8に限らず、例えば、原子力のリアクタ
給水用の給水ポンプの過熱防止用として用いても良いこ
とは勿論である。
【0030】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の多段オ
リフィスによれば、下記の効果を得ることができる。請
求項1記載の多段オリフィスによれば、円筒管部の下流
側に冷却手段が設けられているので、円筒管部内を流れ
る流体を、その下流側にて冷却させることができ、円筒
管部の下流側におけるキャビテーションの発生を防止す
ることができ、キャビテーションによる下流側配管での
侵食や、振動、騒音が防止されるとともに、下流側に設
けられたオリフィス板での圧損を安定して得ることがで
きる。
【0031】請求項2記載の多段オリフィスによれば、
冷却流体供給配管から注入口を介して注入された冷却流
体によって円筒管部を流れる流体の温度を確実に低減さ
せることができるので、円筒管部の下流側におけるキャ
ビテーションの発生を防止することができ、キャビテー
ションによる下流側配管での侵食や、振動、騒音が防止
されるとともに、下流側に設けられたオリフィス板での
圧損を安定して得ることができる。
【0032】請求項3記載の多段オリフィスによれば、
冷却流体供給配管から冷却ジャケット内へ送り込まれた
冷却流体によって円筒管部を流れる流体の温度を確実に
低減させることができ、キャビテーションによる下流側
配管での侵食や、振動、騒音が防止されるとともに、下
流側に設けられたオリフィス板での圧損を安定して得る
ことができる。
【0033】請求項4記載の多段オリフィスによれば、
キャビテーションによる不具合を生じることがないの
で、発電プラントにおいて給水ポンプの保護のために脱
気器との間で形成された保護循環路において、給水ポン
プの過熱を確実にかつ長期的に防止して保護することが
できる。
【0034】請求項5記載の多段オリフィスによれば、
発電プラントの発電用タービンに送り込まれた蒸気を水
に戻す復水器より低温水が送り込まれる配管から冷却流
体供給配管が分岐されているので、特別な設備を付加す
ることなく、冷却流体を容易に取り込むことができる。
【0035】請求項6記載の多段オリフィスによれば、
最後段のオリフィス板の下流側に、大内径部が形成され
ているので、下流側の大内径部にてキャビテーションが
発生したとしても、この大内径部が大きな内径に形成さ
れているので、下流側にて発生したキャビテーション
が、円筒管部の内周面に到達する前に消滅してしまい、
これにより、キャビテーションによる侵食や、振動、騒
音を確実に防止することができる。
【0036】請求項7記載の多段オリフィスによれば、
キャビテーションによる不具合を生じることがないの
で、発電プラントにおいて給水ポンプの保護のために脱
気器との間で形成された保護循環路において、給水ポン
プの過熱を確実にかつ長期的に防止して保護することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態例の多段オリフィスの
構成及び構造を説明する多段オリフィスの断面図であ
る。
【図2】 本発明の第1実施形態例の多段オリフィスが
設けられた発電プラントの概略配管図である。
【図3】 本発明の第2実施形態例の多段オリフィスの
構成及び構造を説明する多段オリフィスの断面図であ
る。
【図4】 本発明の第3実施形態例の多段オリフィスの
構成及び構造を説明する多段オリフィスの断面図であ
る。
【図5】 多段オリフィスを備えた発電プラントの概略
配管図である。
【符号の説明】
1 ボイラ 2 発電用タービン 3 復水器 6 加熱器 7 脱気器 8 給水ポンプ 11 保護循環路 21、31、41 多段オリフィス 22 円筒管部 23、23a オリフィス板 24 孔 27 注入口 28 冷却流体供給配管 29 配管 30 冷却ジャケット 40 大内径部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状に形成された円筒管部と、該円筒
    管部内に、軸方向に間隔をあけて複数配設された孔を有
    するオリフィス板とから構成された多段オリフィスであ
    って、 前記円筒管部の下流側には、その内部の流路に流される
    流体を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴と
    する多段オリフィス。
  2. 【請求項2】 前記冷却手段は、前記円筒管部の下流側
    における周囲の一部に形成されて内部の流路と連通され
    た注入口と、この注入口に接続されてこの注入口から前
    記円筒管部内へ冷却流体を導く冷却流体供給配管とから
    構成されていることを特徴とする請求項1記載の多段オ
    リフィス。
  3. 【請求項3】 前記冷却手段は、前記円筒管部の下流側
    の周囲を囲う冷却ジャケットと、該冷却ジャケットに接
    続されてこの冷却ジャケット内へ冷却流体を導く冷却流
    体供給配管とから構成されていることを特徴とする請求
    項1記載の多段オリフィス。
  4. 【請求項4】 発電用タービンへ送り込む蒸気を発生さ
    せるボイラへ給水する給水ポンプと、発電用タービンに
    送り込まれた蒸気を水に戻す復水器から加熱器を介して
    温水が送り込まれる脱気器とを有する発電プラントにお
    いて、前記給水ポンプにおける給水量を一定以上に保つ
    ことにより前記給水ポンプの過熱を防止するために形成
    された前記給水ポンプと前記脱気器とを循環する保護循
    環路に設けられていることを特徴とする請求項1〜3の
    いずれか1項記載の多段オリフィス。
  5. 【請求項5】 前記冷却流体供給配管は、前記復水器か
    らの低温水が送り込まれる配管から分岐されていること
    を特徴とする請求項4記載の多段オリフィス。
  6. 【請求項6】 円筒状に形成された円筒管部と、該円筒
    管部内に、軸方向に間隔をあけて複数配設された孔を有
    するオリフィス板とから構成された多段オリフィスであ
    って、 前記円筒管部の下流側には、最後段のオリフィス板の孔
    に対して大きな内径を有する大内径部が形成されている
    ことを特徴とする多段オリフィス。
  7. 【請求項7】 発電用タービンへ送り込む蒸気を発生さ
    せるボイラへ給水する給水ポンプと、発電用タービンに
    送り込まれた蒸気を水に戻す復水器から加熱器を介して
    温水が送り込まれる脱気器とを有する発電プラントにお
    いて、前記給水ポンプにおける給水量を一定以上に保つ
    ことにより前記給水ポンプの過熱を防止するために形成
    された前記給水ポンプと前記脱気器とを循環する保護循
    環路に設けられていることを特徴とする請求項6記載の
    多段オリフィス。
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Cited By (3)

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