JP2004113886A

JP2004113886A - Blowdown tank

Info

Publication number: JP2004113886A
Application number: JP2002278615A
Authority: JP
Inventors: Jiro Kasahara; 笠原　二郎; Yasuhiro Kawahara; 川原　康弘
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: JP4326200B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive blowdown tank having a simple structure which prevents generation of a whirling current in a drain reservoir and also prevents a heat loss due to a carry-under phenomenon caused by a drain. <P>SOLUTION: A blowdown tank 1 has, in the upper part, a steam separator 8 having a two-phase fluid supplying port 7 for introducing SG (Steam Generator) blowdown water 5 and a drain reservoir 10 in the lower part. A two-phase fluid 5 is introduced in the circumferential direction of the inner circumferential surface of the separator 8 and separated into steam 13 and drain 9. Such a drain receiving box 11 is arranged below the port 7 and above the water surface 9a of the drain 9 in the reservoir 10, is formed circularly on the inner circumferential surface 2d of a tank main body 2 in order to suppress the drain 9 from whirling and has a top-opened box-shaped body. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、気液二相流体を気体と液体に分離する気液分離タンクに関し、特に原子力発電プラントに用いられるブローダウンタンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飽和蒸気等の気液二相流体を気体と液体に分離する方法として、円筒形タンクの円筒壁内面の円周接線方向に流体を流入し、円筒壁内面に沿って旋回流を発生させる方法が広く用いられている。この方法は、気液二相流体が旋回流になると、比重の大きい液滴は遠心力により円筒壁内面に当たり落下して液相となり、比重の軽い気体は上部に集まり気相となり、気体と液体とを分離する方法である。これにより気液二相流体は分離され、気体はタンク上方より排出され、液体はタンク下方より排出される。ここで、タンク内に滞留する液相は旋回しているためタンク中心の液位が低下しており、液相に蒸気泡を巻き込むキャリーアンダ現象が生じて、タンク下方より排出される液体に蒸気泡が混入する場合がある。このように、蒸気泡が液体に混入すると、蒸気泡がつぶれる際に蒸発潜熱が発生し、液体が加熱され、本来タンク上方から蒸気として取り出す熱量が減ってしまう。
【０００３】
そのため、特許文献１では、旋回流を減少させるために、ドレン溜内に設けられたじゃま板が従来例として紹介されている。また、タンク円筒下部に設けられた下部ノズルから、上部ノズルと反対回りに液体を流入させて、液相内の旋回流を減少させ、気泡の巻き込みを防止する発明が開示されている。
また、特許文献２では、ドレン溜内に縦向きに十字型の旋回流防止板が配置され、ドレンの旋回を抑え、ドレンの水面が揺動せずドレンレベルの制御を容易にする発明が開示されている。さらに、ドレンの水面の上位には、タンク中心付近に円板状の仕切板が設けられ、ドレン溜のドレンが蒸気となって持ち去られるのを防止している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−５７７１０号公報（第２−３頁、図１，３）
【特許文献２】
実開平６−２９６１３号公報（第２頁、図１，２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、新たに下部ノズル及びポンプを設ける必要があり、さらに、下部ノズルから逆向きに流入させる旋回流の流量を制御するためのポンプ制御部も必要となり、コストの高い装置になってしまうという問題点がある。
また、特許文献２に記載された発明のように、ドレン溜内に旋回流防止板を設けたのでは、ドレンの速度の速い旋回流を旋回流防止板が直接受け止めるので、旋回流防止板が振動したり破損するという問題点がある。
【０００６】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ドレン溜内での旋回流の発生を防止し、ドレンにより生じるキャリーアンダ現象による熱量損失を防止することができるブローダウンタンクを、容易な構造で且つ低コストで提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るブローダウンタンクは、上部に気液二相流体を導入する二相流体供給口を有する気水分離室及び下部にドレン溜を有し、内周面の周方向に気液二相流体を導入して蒸気とドレンとに分離するブローダウンタンクにおいて、二相流体供給口より下方で且つドレン溜のドレンの水面より上方に位置し、ブローダウンタンク内周面に環状に形成され、気水分離室で分離されたドレンの旋回を抑制する旋回緩衝部材を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
旋回緩衝部材は、上方が開口した箱状体とすることができる。
旋回緩衝部材は、内部に滞留したドレンがドレン溜に落下する排出孔を備えることが好適である。
旋回緩衝部材は、周方向に間隔をおいて配置され、ドレンの周方向の流れを遮る少なくとも一つ以上の仕切板を備えることが望ましい。
旋回緩衝部材は、ドレン溜の水面下まで延びる排出管を備えてもよい。
旋回緩衝部材は、半径方向に延びる水平板状体と、周方向に間隔をおいて配置され、ドレンの周方向の流れを遮る少なくとも一つ以上の仕切板とを備えることもできる。
旋回緩衝部材は、水平板状体からドレン溜の水面下まで延びるスカート部を備えるのが好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図中、同一符号は、同一又は対応部分を示すものとする。
実施の形態１．
図１に示されるように、この実施の形態１に係るブローダウンタンク１は、蒸気発生器（以下ＳＧと略す）ブローダウンの熱回収用に用いられるタンクであり、略円筒状であって、胴部２ａ、底部２ｂ、頂部２ｃを有するタンク本体２を備えている。その底部２ｂには液体排出管３，頂部２ｃには気体排出管４が接続されている。胴部２ａには気液二相流体であるＳＧブローダウン水５をブローダウンタンク１内に供給する二相流体供給管６が設けられている。二相流体供給管６は、タンク本体２との接続部に、円筒内周接線方向に向いた二相流体供給口７を備えている。タンク本体２の内部には、上部にブローダウン水５が気体と液体に分離される気水分離室８が形成され、下部に分離された液体であるドレン９が溜まるドレン溜１０が形成されている。
【００１０】
また、タンク本体２の内周面２ｄであって、二相流体供給口７より下方で且つドレン溜１０のドレン面９ａより上方には、上方が開口した箱状体であるドレン受けボックス１１が設けられている。図２（ａ）及び（ｂ）に詳細に示されるように、ドレン受けボックス１１は、内周面２ｄに沿って環状に設けられ、タンク本体２の内周面２ｄからタンク本体２の中心に向かって半径方向に延びる底面部１１ａと、底面部１１ａの一端から垂直に立設する側面部１１ｂとを備えている。底面部１１ａ及び側面部１１ｂは、タンク本体２の内周面２ｄに沿って周全体に亘って形成されている。
【００１１】
次に、実施の形態１に係るブローダウンタンク１の作用を図１に基づいて説明する。
二相流体供給管６からタンク本体２内に導入されたブローダウン水５は、矢印１２に示すような旋回流となり、内周面２ｄに沿って落下しながら蒸気１３とドレン９とに気水分離される。ブローダウン水５のうち、分離された蒸気１３は気体排出管４から排出される。また、内周面２ｄにあたって液滴となったドレン９は、旋回しながらドレン受けボックス１１に滞留する。ドレン受けボックス１１内に入ったドレン９は徐々に旋回速度が減少した後、ドレン受けボックス１１の上方からあふれ出し、ドレン溜１０内に落下する。ドレン溜１０内に落下したドレン９は旋回速度成分が失われているので、ドレン溜１０内に旋回流が発生するのが抑制される。これにより蒸気の巻き込みが防止され、キャリーアンダ現象による熱量損失を防止できる。このような容易な構造で且つ低コストのドレン受けボックス１１が、ドレン９の旋回を抑制する旋回緩衝部材として機能し、液体排出管３からの熱量損失を防止できるため、ブローダウンタンク１自体の気水分離効率を改善でき、ブローダウンタンク１の小型化を図ることができる。
【００１２】
実施の形態２．
次に、図３を参照しながら、この発明に係るブローダウンタンクの第２の実施の形態を説明する。この発明の特徴部分であるドレン受けボックス２１は、図１に示した第１の実施の形態と同様に、環状に形成された底面部１１ａ及び側面部１１ｂを有する箱状体から構成され、さらに、底面部１１ａには、周方向に約６０°の間隔をおいて、排出孔２２としての貫通穴が設けられている。
【００１３】
このように形成されたドレン受けボックス２１の作用を説明する。前述したように、ブローダウン水５のうち、内周面２ｄにあたって液滴となったドレン９は、旋回しながらドレン受けボックス２１に滞留する。ドレン受けボックス２１内に入ったドレン９は、ドレン受けボックス２１に滞留しながら徐々に旋回速度が減少した後、排出孔２２を介してドレン溜１０に落下する。これにより、ドレン９は、排出孔２２を通ってドレン溜１０内に徐々に落下するので、ドレン溜１０内に旋回流が発生するのをさらに抑制できる。
【００１４】
実施の形態３．
次に、図４を参照しながら、この発明に係るブローダウンタンクの第３の実施の形態を説明する。この発明の特徴部分であるドレン受けボックス３１は、図１に示した第１の実施の形態と同様に、環状に形成された底面部１１ａ及び側面部１１ｂを有する箱状体から構成され、さらに、周方向に約６０°の間隔をおいて配置され、底面部１１ａに対して垂直な６枚の仕切板３２を備えている。
【００１５】
このように形成されたドレン受けボックス３１の作用を説明する。内周面２ｄにあたって液滴となったドレン９は、旋回しながらドレン受けボックス３１に滞留する。ドレン受けボックス３１内に入ったドレン９は、仕切板３２に衝突して旋回速度が失われた後、ドレン受けボックス３１の上方からあふれ出しドレン溜１０内に落下する。このように仕切板３２を設けることによりドレン９の旋回を確実に停止できる。
【００１６】
実施の形態４．
次に、図５を参照しながら、この発明に係るブローダウンタンクの第４の実施の形態を説明する。この発明の特徴部分であるドレン受けボックス４１は、図１に示した第１の実施の形態と同様に、環状に形成された底面部１１ａ及び側面部１１ｂを有する箱状体から構成され、さらに、底面部１１ａには、周方向に約６０°の間隔をおいて、貫通穴４２が設けられている。この貫通穴４２には、細長円筒状の下降管４３の一端が固定されている。下降管４３の他端は、ドレン溜１０の水面９ａの下方まで延びている。ここで、下降管４３は、ドレン溜１０の水面９ａ下まで延びる排出管を構成する。
【００１７】
このように形成されたドレン受けボックス４１の作用を説明する。ドレン受けボックス４１内に入ったドレン９は、ドレン受けボックス４１に滞留しながら徐々に旋回速度が減少した後、下降管４３を介してタンク本体２の底部２ｂ付近まで導かれる。これにより、ドレン９は、ドレン溜１０の水面９ａに直接落下しないので、ドレン溜１０内にドレン９の流れをさらに安定化させることができ、キャリーアンダ現象がさらに発生しにくくなる。
【００１８】
実施の形態５．
次に、図６を参照しながら、この発明に係るブローダウンタンクの第５の実施の形態を説明する。この発明の特徴部分である旋回緩衝部材としてのドレン受け板５１は、タンク本体２の内周面２ｄに沿って、環状に水平に形成された板状の底面部材５２と、周方向に約４５°の間隔をおいて配置され、底面部材５２に対して垂直な８枚の仕切板５３とを備えている。
【００１９】
このように形成されたドレン受け板５１の作用を説明する。内周面２ｄにあたって液滴となったドレン９は、旋回しながら落下してドレン受け板５１の底面部材５２に流入して底面部材５２上を旋回する。底面部材５２上を旋回するドレン９は、仕切板５３に衝突して旋回速度が失われ後、仕切板５３に沿って、タンク本体２の中心側へ移動し、底面部材５２の内縁からドレン溜１０内に落下する。このように底面部材５２上に仕切板５３を設けることによりドレン９の旋回を確実に停止できる。
【００２０】
実施の形態６．
次に、図７を参照しながら、この発明に係るブローダウンタンクの第６の実施の形態を説明する。この発明の特徴部分であるドレン受け板６１は、環状に形成された板状の底面部材５２と、周方向に約４５°の間隔をおいて配置され、底面部材５２に対して垂直な８枚の仕切板５３とを備えている。さらに、底面部材５２には、ドレン溜１０の水面９ａの下方まで延びる８つのスカート部材６２が設けられている。このスカート部材６２は、底面部材５２に固定される水平フランジ部６２ａと、この水平フランジ部６２ａから斜め下方に向かって延びるスカート部６２ｂとから構成される。スカート部６２ｂは、円錐面の一部に相当する湾曲面から構成されている。
【００２１】
このように形成されたドレン受け板６１の作用を説明する。内周面２ｄにあたって液滴となったドレン９は、旋回しながらドレン受け板６１の底面部材５２に流入して旋回する。底面部材５２上を旋回するドレン９は、仕切板５３に衝突して旋回速度が失われた後、仕切板５３に沿って、タンク本体２の中心側へ移動し、さらに、スカート部材６２の上を斜めに緩やかに下って、ドレン９の水面９ａまで到達する。このように底面部材５２からドレン９の水面９ａの下方までスカート部材６２を設けることにより、ドレン９は、底面部材５２からドレン溜１０の水面９ａまで緩やかに導かれるので、ドレン溜１０内のドレン９の流れをさらに安定化させることができ、キャリーアンダ現象がさらに発生しにくくなる。
なお、スカート部材６２は、底面部材５２から斜め下方に向けて設けたが、これに限定されるものではなく、底面部材５２の内縁から水面９ａの下方まで垂直に垂らしてもよい。
【００２２】
上述した実施の形態１〜６に係るブローダウンタンクは、二相流体供給口７より下方で且つドレン溜１０のドレン９の水面９ａより上方に位置する旋回緩衝部材として、ドレン受けボックス１１，２１，３１，４１，ドレン受け板５１，６１を備えていたが、さらに、これらの実施の形態に、図８及び９に示すような旋回緩衝部材をドレン９の水面９ａ下に追加して設けてもよい。
【００２３】
図８は、図２に示す実施の形態１に用いられたドレン受けボックス１１のほかに、ドレン溜１０のドレン９の水面９ａより下方に、タンク本体２の内周面２ｄから中心に向かって延びる矩形の板状体７１を追加したものである。板状体７１は、周方向に約４５°の間隔をおいて配置されている。ドレン受けボックス１１から溢れ出てドレン溜１０に落下したドレン９に旋回速度が残存していても、この板状体７１によりドレン９の旋回速度はさらに減少して、ドレン溜１０内の旋回流を確実に抑制することができる。また、気水分離室８において、当初有してしたドレン９の旋回速度は、ドレン受けボックス１１により急激に小さくなっているので、板状体７１が破損することもない。
【００２４】
図９は、図２に示す実施の形態１に用いられたドレン受けボックス１１のほかに、ドレン溜１０のドレン９の水面９ａより下方に、水平棒状体８１を追加したものである。水平棒状体８１は、水平に配置され且つ一端が内周面２ｄにより固定されて、他端がドレン溜１０の中心で合流する８本の平板状の棒材からなる。ドレン受けボックス１１から溢れ出てドレン溜１０に落下したドレン９に旋回速度が残存していても、この水平棒状体８１によりドレン９の旋回速度はさらに減少して、ドレン溜１０内の旋回流を確実に抑制することができる。
【００２５】
なお、気水分離室８におけるドレン９の旋回速度が小さい場合等、状況によっては、図８や図９に示した実施の形態において、図８の板状体７１や図９の水平棒状体８１のみを用いることもできる。
また、上述した実施の形態では、原子力発電プラントに用いられるＳＧブローダウンタンクを例に挙げて説明したが、この発明は、円筒壁内面に沿って旋回流を発生させ気液二相流体を気体と液体に分離する気水分離タンクに広く適用することができる
【００２６】
【発明の効果】
この発明によれば、二相流体供給口より下方で且つドレン溜のドレンの水面より上方に位置し、ブローダウンタンク内周面に環状に形成され、気水分離室で分離されたドレンの旋回を抑制する旋回緩衝部材を備えたので、ドレン溜内での旋回流の発生を防止し、ドレンにより生じるキャリーアンダ現象による熱量損失を防止することができるブローダウンタンクを容易な構造で且つ低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るブローダウンタンクの正面断面図である。
【図２】実施の形態１に係るブローダウンタンクの要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図３】実施の形態２に係るブローダウンタンクの要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図４】実施の形態３に係るブローダウンタンクの要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図５】実施の形態４に係るブローダウンタンクの要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図６】実施の形態５に係るブローダウンタンクの要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図７】実施の形態６に係るブローダウンタンクの要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図８】この発明の実施の形態に係るブローダウンタンクの他の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図９】この発明の実施の形態に係るブローダウンタンクの他の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。
【符号の説明】
１…ブローダウンタンク、２ｄ…内周面、５…ブローダウン水、７…二相流体供給口、８…気水分離室、９…ドレン、９ａ…水面、１０…ドレン溜、１１，２１，３１，４１…ドレン受けボックス（旋回緩衝部材）、１３…蒸気、２２…排出孔、３２，５３…仕切板、４３…下降管（排出管）、５１，６１…ドレン受け板（旋回緩衝部材）、５２…底面部材（水平板状体）、６２ｂ…スカート部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas-liquid separation tank for separating a gas-liquid two-phase fluid into a gas and a liquid, and more particularly to a blowdown tank used in a nuclear power plant.
[0002]
[Prior art]
As a method of separating a gas-liquid two-phase fluid such as a saturated vapor into a gas and a liquid, a method of flowing a fluid in a circumferential tangential direction of an inner surface of a cylindrical wall of a cylindrical tank and generating a swirling flow along the inner surface of the cylindrical wall is known. Widely used. In this method, when a gas-liquid two-phase fluid turns into a swirling flow, droplets having a large specific gravity hit the inner surface of the cylindrical wall by centrifugal force and fall into a liquid phase, and gas having a small specific gravity gathers at the top to form a gas phase, and the gas and Is a method of separating As a result, the gas-liquid two-phase fluid is separated, the gas is discharged from above the tank, and the liquid is discharged from below the tank. Here, since the liquid phase staying in the tank is swirling, the liquid level at the center of the tank has dropped, causing a carry-under phenomenon in which vapor bubbles are entrained in the liquid phase. Foam may be mixed. As described above, when the vapor bubbles are mixed with the liquid, latent heat of vaporization is generated when the vapor bubbles are crushed, and the liquid is heated, and the amount of heat originally extracted as vapor from above the tank is reduced.
[0003]
Therefore, in Patent Document 1, a baffle provided in a drain reservoir to reduce the swirling flow is introduced as a conventional example. Further, there is disclosed an invention in which a liquid is caused to flow in a direction opposite to the upper nozzle from a lower nozzle provided at a lower portion of a tank cylinder to reduce a swirling flow in a liquid phase and prevent entrapment of bubbles.
Further, Patent Document 2 discloses an invention in which a cross-shaped swirling flow prevention plate is disposed vertically in a drain reservoir to suppress the swirling of the drain and facilitate the control of the drain level without the water surface of the drain swinging. Have been. Further, a disk-shaped partition plate is provided near the center of the tank above the water surface of the drain to prevent the drain in the drain reservoir from being taken off as steam.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-57710 (pages 2-3, FIGS. 1 and 3)
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 6-29613 (page 2, FIGS. 1 and 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the invention described in Patent Literature 1, it is necessary to newly provide a lower nozzle and a pump, and further, a pump control unit for controlling the flow rate of the swirling flow flowing in the reverse direction from the lower nozzle is also required, There is a problem that the device becomes expensive.
Further, when the swirl flow prevention plate is provided in the drain reservoir as in the invention described in Patent Literature 2, the swirl flow prevention plate directly receives the swirl flow with a high drain speed. There is a problem of vibration or breakage.
[0006]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and a blowdown tank capable of preventing the generation of a swirling flow in a drain reservoir and preventing a loss of heat due to a carry under phenomenon caused by drainage. It is an object to provide a simple, low-cost structure.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The blowdown tank according to the present invention has a gas-water separation chamber having a two-phase fluid supply port for introducing a gas-liquid two-phase fluid at an upper part and a drain reservoir at a lower part, and has a gas-liquid two-phase in a circumferential direction of an inner peripheral surface. In a blowdown tank that introduces fluid and separates into steam and drain, the blowdown tank is located below the two-phase fluid supply port and above the water surface of the drain of the drain reservoir, and is formed in an annular shape on the inner peripheral surface of the blowdown tank, A swirl buffer member is provided for suppressing the swirl of the drain separated in the steam separator.
[0008]
The turning buffer member may be a box-like body having an open top.
It is preferable that the swirl buffer member has a discharge hole through which the drain retained inside falls into the drain reservoir.
It is preferable that the rotation buffering member includes at least one or more partition plates that are arranged at intervals in the circumferential direction and block the flow of the drain in the circumferential direction.
The swivel cushioning member may include a discharge pipe extending below the surface of the drain reservoir.
The turning buffer member may include a horizontal plate-shaped member extending in the radial direction, and at least one or more partition plates arranged at intervals in the circumferential direction to block the flow of the drain in the circumferential direction.
It is preferable that the swivel cushioning member includes a skirt portion extending from the horizontal plate-like body to below the water surface of the drain reservoir.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Embodiment 1 FIG.
As shown in FIG. 1, a blowdown tank 1 according to the first embodiment is a tank used for heat recovery of a steam generator (hereinafter abbreviated as SG) blowdown, and has a substantially cylindrical shape. A tank body 2 having a body 2a, a bottom 2b, and a top 2c is provided. A liquid discharge pipe 3 is connected to the bottom 2b, and a gas discharge pipe 4 is connected to the top 2c. The body 2 a is provided with a two-phase fluid supply pipe 6 for supplying SG blowdown water 5, which is a gas-liquid two-phase fluid, into the blowdown tank 1. The two-phase fluid supply pipe 6 has a two-phase fluid supply port 7 at a connection portion with the tank main body 2, the two-phase fluid supply port 7 being oriented in a tangential direction of the inner circumference of the cylinder. Inside the tank body 2, a steam-water separation chamber 8 is formed at an upper part where blowdown water 5 is separated into a gas and a liquid, and a drain reservoir 10 is formed at a lower part where a drain 9 which is a separated liquid is stored. I have.
[0010]
On the inner peripheral surface 2 d of the tank body 2, below the two-phase fluid supply port 7 and above the drain surface 9 a of the drain reservoir 10, there is provided a drain receiving box 11 which is a box-shaped body with an open top. Is provided. As shown in detail in FIGS. 2A and 2B, the drain receiving box 11 is provided in an annular shape along the inner peripheral surface 2d, and extends from the inner peripheral surface 2d of the tank main body 2 to the center of the tank main body 2. It has a bottom surface 11a extending in the radial direction toward the front, and a side surface 11b that stands vertically from one end of the bottom surface 11a. The bottom surface portion 11a and the side surface portion 11b are formed over the entire circumference along the inner peripheral surface 2d of the tank body 2.
[0011]
Next, the operation of the blowdown tank 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
The blowdown water 5 introduced into the tank main body 2 from the two-phase fluid supply pipe 6 forms a swirling flow as shown by an arrow 12 and falls along the inner peripheral surface 2d while steam and water flows into the steam 13 and the drain 9. Separated. The separated steam 13 of the blowdown water 5 is discharged from the gas discharge pipe 4. In addition, the drain 9 that has turned into droplets on the inner peripheral surface 2 d stays in the drain receiving box 11 while turning. The drain 9 that has entered the drain receiving box 11 gradually overflows from above the drain receiving box 11 after the turning speed gradually decreases, and falls into the drain reservoir 10. Since the swirling speed component of the drain 9 that has fallen into the drain reservoir 10 has been lost, the generation of a swirling flow in the drain reservoir 10 is suppressed. As a result, entrainment of steam is prevented, and heat loss due to the carry-under phenomenon can be prevented. Since the drain receiving box 11 having such a simple structure and low in cost functions as a swivel buffer member for suppressing the swivel of the drain 9 and can prevent loss of heat from the liquid discharge pipe 3, the blow down tank 1 itself can be prevented. The steam-water separation efficiency can be improved, and the size of the blowdown tank 1 can be reduced.
[0012]
Embodiment 2 FIG.
Next, a second embodiment of the blowdown tank according to the present invention will be described with reference to FIG. The drain receiving box 21, which is a feature of the present invention, is formed of a box-like body having a bottom surface portion 11a and a side surface portion 11b formed in an annular shape, similarly to the first embodiment shown in FIG. The bottom portion 11a is provided with through holes as discharge holes 22 at intervals of about 60 ° in the circumferential direction.
[0013]
The operation of the drain receiving box 21 thus formed will be described. As described above, of the blowdown water 5, the drain 9 that has turned into a droplet on the inner peripheral surface 2 d stays in the drain receiving box 21 while turning. The drain 9 that has entered the drain receiving box 21 gradually falls while rotating in the drain receiving box 21, and then falls into the drain reservoir 10 through the discharge hole 22. As a result, the drain 9 gradually falls into the drain reservoir 10 through the discharge hole 22, so that generation of a swirling flow in the drain reservoir 10 can be further suppressed.
[0014]
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the blowdown tank according to the present invention will be described with reference to FIG. The drain receiving box 31, which is a feature of the present invention, is formed of a box-like body having a bottom surface 11a and side surfaces 11b formed in an annular shape, as in the first embodiment shown in FIG. , Are provided at intervals of about 60 ° in the circumferential direction, and are provided with six partition plates 32 perpendicular to the bottom surface 11a.
[0015]
The operation of the drain receiving box 31 thus formed will be described. The drain 9 that has turned into a droplet on the inner peripheral surface 2 d stays in the drain receiving box 31 while turning. After the drain 9 that has entered the drain receiving box 31 collides with the partition plate 32 and loses the turning speed, it overflows from above the drain receiving box 31 and falls into the drain reservoir 10. By providing the partition plate 32 in this manner, the turning of the drain 9 can be reliably stopped.
[0016]
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the blowdown tank according to the present invention will be described with reference to FIG. The drain receiving box 41, which is a feature of the present invention, is formed of a box-like body having a bottom surface 11a and a side surface 11b formed in an annular shape, similarly to the first embodiment shown in FIG. The through holes 42 are provided in the bottom surface 11a at intervals of about 60 ° in the circumferential direction. One end of an elongated cylindrical downcomer 43 is fixed to the through hole 42. The other end of the downcomer 43 extends below the water surface 9 a of the drain reservoir 10. Here, the downcomer pipe 43 constitutes a discharge pipe extending below the water surface 9 a of the drain reservoir 10.
[0017]
The operation of the drain receiving box 41 thus formed will be described. The drain 9 that has entered the drain receiving box 41 gradually stays in the drain receiving box 41 and gradually decreases in swirling speed, and then is guided to the vicinity of the bottom 2 b of the tank body 2 via the downcomer 43. As a result, the drain 9 does not directly fall on the water surface 9a of the drain reservoir 10, so that the flow of the drain 9 in the drain reservoir 10 can be further stabilized, and the carry-under phenomenon is less likely to occur.
[0018]
Embodiment 5 FIG.
Next, a fifth embodiment of the blowdown tank according to the present invention will be described with reference to FIG. A drain receiving plate 51 serving as a rotation buffering member, which is a feature of the present invention, includes a plate-shaped bottom member 52 formed horizontally and annularly along the inner peripheral surface 2d of the tank main body 2 and about 45 in the circumferential direction. There are eight partition plates 53 arranged at an interval of ° and perpendicular to the bottom member 52.
[0019]
The operation of the drain receiving plate 51 thus formed will be described. The drain 9 that has turned into a droplet on the inner peripheral surface 2 d falls while turning, flows into the bottom member 52 of the drain receiving plate 51, and turns on the bottom member 52. After the drain 9 circling on the bottom member 52 collides with the partition plate 53 and loses the rotation speed, the drain 9 moves to the center side of the tank body 2 along the partition plate 53, and drains from the inner edge of the bottom member 52. Drops into 10. By providing the partition plate 53 on the bottom member 52 in this manner, the rotation of the drain 9 can be reliably stopped.
[0020]
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the blowdown tank according to the present invention will be described with reference to FIG. The drain receiving plate 61, which is a characteristic part of the present invention, is arranged at an interval of about 45 ° in the circumferential direction with a plate-shaped bottom member 52 formed in an annular shape, and eight drain plates perpendicular to the bottom member 52. And a partition plate 53. Further, the bottom member 52 is provided with eight skirt members 62 extending below the water surface 9a of the drain reservoir 10. The skirt member 62 includes a horizontal flange portion 62a fixed to the bottom surface member 52, and a skirt portion 62b extending obliquely downward from the horizontal flange portion 62a. The skirt portion 62b is formed of a curved surface corresponding to a part of a conical surface.
[0021]
The operation of the drain receiving plate 61 thus formed will be described. The drain 9 that has turned into a droplet on the inner peripheral surface 2d flows into the bottom member 52 of the drain receiving plate 61 while turning, and turns. After the drain 9 circling on the bottom member 52 collides with the partition plate 53 and loses the circling speed, the drain 9 moves along the partition plate 53 toward the center side of the tank body 2, and further moves on the skirt member 62. Gently descends obliquely and reaches the water surface 9 a of the drain 9. By providing the skirt member 62 from the bottom member 52 to below the water surface 9a of the drain 9 in this manner, the drain 9 is gently guided from the bottom member 52 to the water surface 9a of the drain reservoir 10, so that the drain in the drain reservoir 10 is 9 can be further stabilized, and the carry-under phenomenon is more unlikely to occur.
Although the skirt member 62 is provided obliquely downward from the bottom member 52, the present invention is not limited to this. The skirt member 62 may hang vertically from the inner edge of the bottom member 52 to below the water surface 9a.
[0022]
The blowdown tanks according to the above-described first to sixth embodiments are drain receiving boxes 11 and 21 as swivel buffer members located below the two-phase fluid supply port 7 and above the water surface 9 a of the drain 9 of the drain reservoir 10. , 31, 41, and the drain receiving plates 51, 61. In these embodiments, a swivel buffer member as shown in FIGS. 8 and 9 is additionally provided below the water surface 9a of the drain 9. Is also good.
[0023]
FIG. 8 shows, in addition to the drain receiving box 11 used in the first embodiment shown in FIG. 2, below the water surface 9 a of the drain 9 of the drain reservoir 10 from the inner peripheral surface 2 d of the tank body 2 toward the center. An extended rectangular plate 71 is added. The plate-like bodies 71 are arranged at intervals of about 45 ° in the circumferential direction. Even if the turning speed remains in the drain 9 that has overflowed from the drain receiving box 11 and dropped into the drain reservoir 10, the turning speed of the drain 9 is further reduced by the plate-shaped body 71, and the swirling flow in the drain reservoir 10 is reduced. Can be reliably suppressed. In addition, since the swirling speed of the drain 9 initially held in the steam-water separation chamber 8 is sharply reduced by the drain receiving box 11, the plate-like body 71 is not damaged.
[0024]
FIG. 9 shows a configuration in which a horizontal rod 81 is added below the water surface 9a of the drain 9 of the drain reservoir 10 in addition to the drain receiving box 11 used in the first embodiment shown in FIG. The horizontal rod-shaped body 81 is composed of eight flat rods that are horizontally disposed, one end of which is fixed by the inner peripheral surface 2d, and the other end of which is joined at the center of the drain reservoir 10. Even if the turning speed remains in the drain 9 that overflows from the drain receiving box 11 and falls into the drain reservoir 10, the turning speed of the drain 9 is further reduced by the horizontal rod 81, and the swirling flow in the drain reservoir 10 is reduced. Can be reliably suppressed.
[0025]
In some embodiments, such as when the turning speed of the drain 9 in the steam-water separation chamber 8 is low, in the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the plate-like body 71 in FIG. It is also possible to use only.
Further, in the above-described embodiment, the SG blowdown tank used in the nuclear power plant has been described as an example. However, the present invention generates a swirling flow along the inner surface of the cylindrical wall to convert gas-liquid two-phase fluid into gas. It can be widely applied to steam-water separation tanks that separate water and liquid.
【The invention's effect】
According to the present invention, the swirling of the drain located below the two-phase fluid supply port and above the water surface of the drain of the drain reservoir, formed in an annular shape on the inner peripheral surface of the blowdown tank, and separated by the steam-water separation chamber A blow-down tank with a simple structure and low cost that can prevent the generation of a swirling flow in the drain reservoir and prevent loss of heat due to carry-under phenomenon caused by drainage. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view of a blow-down tank according to Embodiment 1 of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a main part of the blowdown tank according to the first embodiment, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG.
3A and 3B are diagrams illustrating a main part of a blow-down tank according to a second embodiment, in which FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a front sectional view.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a main part of a blowdown tank according to Embodiment 3, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a main part of a blowdown tank according to Embodiment 4, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG.
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a main part of a blowdown tank according to Embodiment 5, in which FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a front sectional view.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a main part of a blowdown tank according to Embodiment 6, wherein FIG. 7A is a plan view and FIG.
FIG. 8 is a view showing another modification of the blow-down tank according to the embodiment of the present invention, wherein (a) is a plan view and (b) is a front sectional view.
FIG. 9 is a view showing another modification of the blow-down tank according to the embodiment of the present invention, wherein (a) is a plan view and (b) is a front sectional view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Blowdown tank, 2d ... Inner peripheral surface, 5 ... Blowdown water, 7 ... Two-phase fluid supply port, 8 ... Steam / water separation chamber, 9 ... Drain, 9a ... Water surface, 10 ... Drain reservoir, 11, 21 31, 41: drain receiving box (swing buffer member), 13: steam, 22: discharge hole, 32, 53 ... partition plate, 43 ... downcomer pipe (discharge pipe), 51, 61: drain receiving plate (swing buffer member) , 52: bottom member (horizontal plate), 62b: skirt portion.

Claims

A gas-water separation chamber having a two-phase fluid supply port for introducing a gas-liquid two-phase fluid in the upper part and a drain reservoir in the lower part, and a gas-liquid two-phase fluid is introduced in the circumferential direction of the inner peripheral surface to form steam and drain. In the blowdown tank that separates into
A swirl buffer member located below the two-phase fluid supply port and above the drain surface of the drain in the drain reservoir, formed in an annular shape on the inner peripheral surface of the blowdown tank, and suppressing the swirl of the drain separated in the steam separator. A blow-down tank comprising:

The blowdown tank according to claim 1, wherein the turning buffer member is a box-shaped body having an open top.

The blow-down tank according to claim 1, wherein the swiveling buffer member includes a discharge hole through which the drain retained inside falls into the drain reservoir.

The blow-down tank according to any one of claims 1 to 3, wherein the turning buffer member is provided with at least one or more partition plates that are arranged at intervals in the circumferential direction and block the flow of the drain in the circumferential direction.

The blow-down tank according to any one of claims 1 to 4, wherein the turning buffer member includes a discharge pipe extending to a position below the surface of the drain reservoir.

2. The swivel buffer according to claim 1, further comprising: a horizontal plate-shaped member extending in a radial direction; and at least one or more partition plates arranged at intervals in a circumferential direction to block a flow of the drain in a circumferential direction. 3. Blowdown tank.

The blow-down tank according to claim 6, wherein the swivel buffer member includes a skirt portion extending from the horizontal plate-like body to a position below the surface of the drain reservoir.