JP2008144716A - Moisture separator - Google Patents

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Nobuki Uta
信喜 宇多
Jiro Kasahara
二郎 笠原
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Mitsubishi Heavy Ind Ltd
三菱重工業株式会社
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of erosion while suppressing increase in manufacturing cost and deterioration in performance to elongate a service life, in a moisture separator. <P>SOLUTION: A heating tube group 44 is inserted from one end part in a longitudinal direction of a drum body 40, a steam inlet chamber S<SB>5</SB>is defined by a partition wall 47 at the other end part thereof, and a steam inlet 41 is formed to flow low temperature reheat steam into the steam inlet chamber S<SB>5</SB>. A moisture separating element 50 is supported by a first support plate 49, a steam passage S<SB>1</SB>having outlet 64 is divided by each of support plates 49, 58, 59, 60 to connect the steam passage S<SB>1</SB>with the steam inlet chamber S<SB>5</SB>, and the moisture can be separated from the steam blown from the outlet 64 by the moisture separating element 50. A erosion-resistant buffer plate 65 with which the steam led to the inside is collided is opposed to the steam inlet 41 in the steam inlet chamber S<SB>5</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、蒸気から湿分を除去する湿分分離器に関するものであり、特に、原子力発電プラントなどに適用して好適である。   The present invention relates to a moisture separator that removes moisture from steam, and is particularly suitable for application to a nuclear power plant or the like.
例えば、加圧水型原子力発電プラントでは、原子炉にて、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。そして、この加圧水型原子炉は、高温高圧の一次冷却水の熱を蒸気発生器を介して二次冷却水に伝え、二次冷却水で水蒸気を発生させるものである。また、蒸気発生器は、多数の細い伝熱管の内側を一次冷却水が流れ、外側を流れる二次冷却水に熱を伝えて水蒸気を生成し、この水蒸気をタービン発電機に送給している。   For example, in a pressurized water nuclear power plant, light water is used as a reactor coolant and a neutron moderator in a nuclear reactor, and is converted into high-temperature and high-pressure water that does not boil over the entire core. Steam is generated by exchange, and the steam is sent to a turbine generator to generate electricity. And this pressurized water reactor transmits the heat | fever of high temperature high pressure primary cooling water to secondary cooling water via a steam generator, and generates water vapor | steam with secondary cooling water. In addition, the steam generator is configured such that primary cooling water flows inside a large number of thin heat transfer tubes, heat is transferred to the secondary cooling water flowing outside, and steam is generated, and this steam is supplied to the turbine generator. .
一方、このタービン発電機では、高圧タービン及び低圧タービンを有する蒸気タービンと、この蒸気タービンの出力により発電する発電機を有している。この場合、高圧タービンと低圧タービンとの間には、一般的に、湿分分離器が設けられている。この湿分分離器は、高圧タービン〜排出される低圧蒸気に含まれる湿分を分離すると共に、低圧蒸気を再加熱して過熱蒸気として低圧タービンに供給することで、この低圧タービンの出口湿り度を低減させてエロージョンを防止すると共に、タービンプラントの熱効率を向上させている。   On the other hand, this turbine generator includes a steam turbine having a high-pressure turbine and a low-pressure turbine, and a generator that generates electric power from the output of the steam turbine. In this case, a moisture separator is generally provided between the high-pressure turbine and the low-pressure turbine. The moisture separator separates moisture contained in the low-pressure steam discharged from the high-pressure turbine, and reheats the low-pressure steam to supply it to the low-pressure turbine as superheated steam. Is reduced to prevent erosion and to improve the thermal efficiency of the turbine plant.
図14は、従来の湿分分離器を表す概略図、図15は、従来の湿分分離器の縦断面図である。   FIG. 14 is a schematic view showing a conventional moisture separator, and FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the conventional moisture separator.
従来の湿分分離器において、図14及び図15に示すように、円筒形状をなす胴体001は、一端部から加熱管002が挿通され、他端部に蒸気入口003が形成され、この蒸気入口003は流入室004を介して胴体001内の加熱管002の両側に位置する2つのマニホールド005に連通している。そして、加熱管002には、蒸気発生器からの高圧加熱蒸気が供給される一方、各マニホールド005には、高圧タービンからの湿分を含む低温再熱蒸気が蒸気入口003を通して供給され、側部に形成された多数の吹出口006から蒸気を胴体001内へ吹き出し可能となっている。   In the conventional moisture separator, as shown in FIGS. 14 and 15, a cylindrical body 001 has a heating pipe 002 inserted from one end and a steam inlet 003 formed at the other end. 003 communicates with two manifolds 005 located on both sides of the heating pipe 002 in the body 001 via the inflow chamber 004. The high-pressure heating steam from the steam generator is supplied to the heating pipe 002, while the low-temperature reheat steam containing moisture from the high-pressure turbine is supplied to each manifold 005 through the steam inlet 003, Steam can be blown into the body 001 from a large number of outlets 006 formed in the above.
胴体001内の下部には、水平な仕切底板007が固定され、この仕切底板007上に、各マニホールド005に対応して湿分分離エレメント008がそれぞれ固定されている。また、仕切底板007の下方にはドレン通路009が形成され、胴体001にこのドレン通路009のドレン(湿分)を排出するドレン出口010が形成されている。   A horizontal partition bottom plate 007 is fixed to the lower part of the body 001, and moisture separation elements 008 are fixed on the partition bottom plate 007 corresponding to each manifold 005. Further, a drain passage 009 is formed below the partition bottom plate 007, and a drain outlet 010 for discharging drain (moisture) of the drain passage 009 is formed in the body 001.
そして、各湿分分離エレメント008の上部には、仕切側板011がそれぞれ固定されており、この各仕切側板011の間の上方には、上述した加熱管002が位置しており、加熱管002の上方に位置する胴体001に、湿分が分離された蒸気を排出する蒸気出口012が形成されている。なお、この蒸気出口012から排出された高温再熱蒸気は、低圧タービンに送られる。   A partition side plate 011 is fixed to the upper part of each moisture separation element 008, and the heating tube 002 described above is positioned between the partition side plates 011. A steam outlet 012 for discharging steam from which moisture has been separated is formed in the upper body 001. The high-temperature reheat steam discharged from the steam outlet 012 is sent to the low-pressure turbine.
従って、高圧タービンからの低温再熱蒸気は、蒸気入口003から流入室004に流入し、各マニホールド005を通って多数の吹出口006から胴体001内へ吹き出され、内壁面にガイドされながら各湿分分離エレメント008に導入される。すると、蒸気が湿分分離エレメント008を通過するときに、湿分がセパレータベーンに衝突することで分離される。そして、湿分が分離された蒸気は、各仕切側板011の間を通って上昇し、加熱管002に接触することで加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口012から排出される。一方、湿分分離エレメント008で分離された湿分は、ドレン通路009に流下し、ドレン出口010から外部に排出される。   Accordingly, the low-temperature reheat steam from the high-pressure turbine flows into the inflow chamber 004 from the steam inlet 003, blows out from the large number of outlets 006 into the body 001 through each manifold 005, and is guided by the inner wall surface to each humidity. Introduced into the separation element 008. Then, when the vapor passes through the moisture separation element 008, the moisture is separated by colliding with the separator vane. Then, the steam from which the moisture has been separated rises between the partition side plates 011 and is heated by contacting the heating pipe 002, and is discharged from the steam outlet 012 as high-temperature reheated steam. On the other hand, the moisture separated by the moisture separation element 008 flows down to the drain passage 009 and is discharged from the drain outlet 010 to the outside.
このような湿分分離器としては、下記特許文献1に記載されたものがある。   As such a moisture separator, there is one described in Patent Document 1 below.
特開2002−130609号公報(特許文献1は、ヒアリングで提示されたものではなく、上記背景技術で説明したものと同タイプの湿分分離加熱器の特許文献に変更しました。)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-130609 (Patent Document 1 was not presented by hearing, but changed to a patent document of a moisture separation heater of the same type as that described in the background art above.)
ところで、上述した湿分分離器では、液滴(湿分)を含む低温再熱蒸気が蒸気入口003から流入室004を介して2つのマニホールド005に流入し、各マニホールド005における多数の吹出口006から胴体001内へ吹き出され、各湿分分離エレメント008により湿分が分離される。この場合、低温再熱蒸気は、高速で蒸気入口003から流入室004を通って2つのマニホールド005に分岐して流入することから、温再熱蒸気が流入室004から各マニホールド005へ流入するとき、このマニホールド005の内面に垂直に近い角度で衝突し、エロージョン(侵食)が発生して耐久性が低下してしまうという問題がある。   By the way, in the moisture separator described above, the low-temperature reheat steam containing droplets (humidity) flows into the two manifolds 005 from the steam inlet 003 via the inflow chamber 004, and a large number of outlets 006 in each manifold 005. Are blown into the body 001, and moisture is separated by each moisture separation element 008. In this case, the low-temperature reheated steam flows from the steam inlet 003 through the inflow chamber 004 and flows into the two manifolds 005 at a high speed, so that the warm reheated steam flows from the inflow chamber 004 into each manifold 005. There is a problem in that it collides with the inner surface of the manifold 005 at an angle close to vertical, erosion (erosion) occurs, and durability deteriorates.
従来、このマニホールド005のエロージョンを防止するため、マニホールド005を耐侵食性に優れた材料(ステンレス鋼など)で製作したいたが、高コスト化を招いてしまう。また、蒸気入口003から流入室004に流入する蒸気を整流してからマニホールド005に導入することが考えられるが、圧力損失が増大して性能が低下してしまうという問題がある。   Conventionally, in order to prevent the erosion of the manifold 005, the manifold 005 is made of a material (such as stainless steel) having excellent erosion resistance. However, the cost increases. Further, it is conceivable to rectify the steam flowing into the inflow chamber 004 from the steam inlet 003 and then introduce it into the manifold 005. However, there is a problem that the pressure loss increases and the performance is deteriorated.
本発明は上述した課題を解決するものであり、製造コストの増加や性能の低下を抑制しながらエロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とする湿分分離器を提供することを目的とする。   This invention solves the subject mentioned above, and it aims at providing the moisture separator which suppresses generation | occurrence | production of erosion and makes it possible to extend a lifetime, suppressing the increase in manufacturing cost or a performance fall. To do.
上記の目的を達成するための請求項1の発明の湿分分離器は、中空形状をなす胴体と、該胴体における長手方向の一端部に仕切壁により区画される流入室と、該流入室に湿分を含む蒸気を導入する蒸気入口と、前記胴体の内部に設けられて一端部が前記流入室に連通する一方、前記胴体内へ蒸気を吹き出す複数の吹出口を有する蒸気通路と、前記胴体の内部に設けられて前記吹出口から吹き出された蒸気が通過することで湿分を分離する湿分分離エレメントと、前記胴体の上部に設けられて前記湿分分離エレメントにより湿分が分離された蒸気を排出する蒸気出口と、前記胴体の下部に設けられて前記湿分分離エレメントにより蒸気から分離された湿分を排出するドレン出口とを具えた湿分分離器において、前記流入室に前記蒸気入口に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝部材を設けたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a moisture separator according to a first aspect of the present invention includes a hollow body, an inflow chamber defined by a partition wall at one longitudinal end of the body, and an inflow chamber. A steam inlet for introducing steam containing moisture, a steam passage provided inside the fuselage and having one end communicating with the inflow chamber, and having a plurality of outlets for blowing steam into the fuselage, and the fuselage A moisture separation element that separates moisture by the passage of steam blown out from the blow-out port, and moisture is separated by the moisture separation element that is provided in the upper part of the fuselage A moisture separator comprising: a steam outlet for discharging steam; and a drain outlet provided at a lower part of the body and configured to discharge moisture separated from the steam by the moisture separation element. Opposite the entrance It is characterized in that the steam introduced into the interior is provided with the impact receiving member having a corrosion resistance to collision Te.
請求項2の発明の湿分分離器では、前記蒸気通路は前記胴体内の両側に設けられ、前記受衝部材は、前記蒸気通路における前記流入室との連通開口の間に位置して設けられることを特徴としている。   In the moisture separator according to a second aspect of the present invention, the steam passage is provided on both sides of the body, and the impact receiving member is provided between the communication opening of the steam passage with the inflow chamber. It is characterized by that.
請求項3の発明の湿分分離器では、前記受衝部材の外径は前記蒸気入口の内径より大きく設定され、前記受衝部材と前記蒸気入口との距離は該蒸気入口の内径以上に設定されることを特徴としている。   In the moisture separator according to claim 3, the outer diameter of the impact receiving member is set larger than the inner diameter of the steam inlet, and the distance between the impact receiving member and the steam inlet is set to be equal to or larger than the inner diameter of the steam inlet. It is characterized by being.
請求項4の発明の湿分分離器では、前記蒸気通路における前記流入室との連通開口に蒸気拡散部材が設けられることを特徴としている。   The moisture separator according to a fourth aspect of the invention is characterized in that a vapor diffusion member is provided in a communication opening with the inflow chamber in the vapor passage.
請求項5の発明の湿分分離器では、前記蒸気通路における前記流入室側の内面に連通開口から等価直径の長さの領域に耐摩耗部材が設けられることを特徴としている。   The moisture separator according to claim 5 is characterized in that a wear-resistant member is provided in a region having an equivalent diameter from the communication opening on the inner surface of the steam passage on the inflow chamber side.
請求項6の発明の湿分分離器では、前記蒸気通路における前記複数の吹出口の周囲に耐摩耗部材が設けられることを特徴としている。   In a moisture separator according to a sixth aspect of the present invention, a wear-resistant member is provided around the plurality of outlets in the steam passage.
請求項7の発明の湿分分離器では、前記仕切壁における前記流入室側の表面に蒸気中の湿分を回収する湿分回収部材が設けられることを特徴としている。   The moisture separator according to claim 7 is characterized in that a moisture collecting member for collecting moisture in the steam is provided on the surface of the partition wall on the inflow chamber side.
請求項8の発明の湿分分離器では、前記前記流入室側における内周面に蒸気中の湿分を回収する湿分回収部材が設けられることを特徴としている。   The moisture separator according to an eighth aspect of the present invention is characterized in that a moisture collection member for collecting moisture in the steam is provided on the inner peripheral surface on the inflow chamber side.
請求項9の発明の湿分分離器では、前記蒸気通路は前記胴体内の両側に設けられると共に、前記各蒸気通路に対応して前記湿分分離エレメントがそれぞれ設けられ、前記胴体の長手方向における他端部から前記各蒸気通路の間に加熱管が挿通され、前記各蒸気通路の吹出口から吹出された蒸気は、前記各湿分分離エレメントを通過することで湿分が除去され、湿分が除去された蒸気は前記加熱管に接触して加熱されてから前記蒸気出口に流動することを特徴としている。   In the moisture separator according to the ninth aspect of the invention, the steam passages are provided on both sides of the body, and the moisture separation elements are provided corresponding to the steam passages, respectively, in the longitudinal direction of the body. A heating pipe is inserted between each steam passage from the other end, and the steam blown out from the outlet of each steam passage passes through each moisture separation element so that moisture is removed. The steam from which the water is removed contacts the heating pipe and is heated, and then flows to the steam outlet.
請求項1の発明の湿分分離器によれば、中空形状をなす胴体における長手方向の一端部に仕切壁により流入室を区画すると共に、この流入室に湿分を含む蒸気を導入する蒸気入口を設け、複数の吹出口を有する蒸気通路を胴体の内部に設け、一端部を流入室に連通し、この吹出口から吹き出された蒸気が通過することで湿分を分離する湿分分離エレメントを設けて構成し、流入室に蒸気入口に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝部材を設けている。   According to the moisture separator of the first aspect of the invention, the inflow chamber is defined by the partition wall at one end in the longitudinal direction of the hollow body, and the steam inlet for introducing the steam containing moisture into the inflow chamber. A moisture separation element that separates moisture by providing a steam passage having a plurality of outlets in the fuselage, communicating one end with the inflow chamber, and passing steam blown from the outlet; An impact receiving member having erosion resistance is provided in the inflow chamber so as to collide with the steam introduced into the inflow chamber facing the steam inlet.
従って、湿分を含んだ蒸気は、蒸気入口から流入室に流入し、この流入室から蒸気通路に流入し、多数の吹出口から胴体内へ吹き出され、湿分分離エレメントを通過することで湿分が分離され、この湿分が分離された蒸気は蒸気出口から排出される一方、湿分は、ドレン出口から排出される。このとき、蒸気入口から流入室に流入した蒸気は、耐侵食性を有する受衝部材に衝突した後、この受衝部材を迂回するように流れて蒸気通路に流入するため、この流入室で蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気が流入室からスムースに蒸気通路に流入することとなり、製造コストの増加や性能の低下を抑制しながらエロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とすることができ、その結果、湿分分離性能の向上を図ることができる。   Therefore, the steam containing moisture flows into the inflow chamber from the steam inlet, flows into the steam passage from the inflow chamber, is blown into the fuselage from a number of outlets, and passes through the moisture separation element. The moisture is separated and the steam from which the moisture has been separated is discharged from the steam outlet, while the moisture is discharged from the drain outlet. At this time, the steam that has flowed into the inflow chamber from the steam inlet collides with the receiving member having erosion resistance, and then flows so as to bypass the receiving member and flows into the steam passage. As the flow velocity of the gas decreases, this steam smoothly flows into the steam passage from the inflow chamber, and it is possible to extend the life by suppressing the generation of erosion while suppressing the increase in manufacturing cost and the performance. As a result, the moisture separation performance can be improved.
請求項2の発明の湿分分離器によれば、蒸気通路を胴体内の両側に設け、受衝部材を蒸気通路における流入室との連通開口の間に位置して設けるので、蒸気入口から流入室に流入した蒸気は、受衝部材に衝突した後、この受衝部材を迂回するように流れることで、この蒸気の流れが蒸気通路と略平行な流れになってからこの蒸気通路に流入することとなり、この蒸気がスムースに蒸気通路に流入することで、エロージョンの発生を効果的に抑制することができる。   According to the moisture separator of the second aspect of the present invention, the steam passage is provided on both sides of the fuselage, and the impact receiving member is provided between the communication opening with the inflow chamber in the steam passage. After the steam that has flowed into the chamber collides with the impact receiving member, the steam flows so as to bypass the impact receiving member, so that the flow of the steam becomes substantially parallel to the steam passage and then flows into the steam passage. As a result, since the steam smoothly flows into the steam passage, generation of erosion can be effectively suppressed.
請求項3の発明の湿分分離器によれば、受衝部材の外径を蒸気入口の内径より大きく設定し、受衝部材と蒸気入口との距離を蒸気入口の内径以上に設定するので、流入室における受衝部材の大きさと位置を適正に設定することで、蒸気入口から流入室に流入した蒸気の流れをこの受衝部材により適正な流れに矯正することができる。   According to the moisture separator of the invention of claim 3, the outer diameter of the impact receiving member is set larger than the inner diameter of the steam inlet, and the distance between the impact receiving member and the steam inlet is set to be equal to or larger than the inner diameter of the steam inlet. By appropriately setting the size and position of the impact receiving member in the inflow chamber, the flow of the steam flowing into the inflow chamber from the steam inlet can be corrected to an appropriate flow by the impact receiving member.
請求項4の発明の湿分分離器によれば、蒸気通路における流入室との連通開口に蒸気拡散部材を設けるので、蒸気入口から流入室に流入した蒸気は、受衝部材に衝突した後、蒸気拡散部材を通過して蒸気通路に流入することとなり、蒸気通路に流入した蒸気をこの蒸気拡散部材によりこの蒸気通路全体に拡散することで流速を低下させることができ、エロージョンの発生を効果的に抑制することができる。   According to the moisture separator of the invention of claim 4, since the steam diffusion member is provided in the communication opening with the inflow chamber in the steam passage, the steam flowing into the inflow chamber from the steam inlet collides with the impact receiving member, Passing through the vapor diffusion member and flowing into the vapor passage, the vapor flowing into the vapor passage is diffused throughout the vapor passage by the vapor diffusion member, so that the flow velocity can be reduced and erosion is effectively generated. Can be suppressed.
請求項5の発明の湿分分離器によれば、蒸気通路における流入室側の内面に連通開口から等価直径の長さの領域に耐摩耗部材を設けるので、蒸気入口から流入室を介して蒸気通路に流入する蒸気は、耐摩耗部材に衝突することとなり、この蒸気通路のエロージョンの発生を抑制することができる。   According to the moisture separator of the fifth aspect of the present invention, since the wear-resistant member is provided on the inner surface of the steam passage on the inflow chamber side in the region having the equivalent diameter from the communication opening, the steam is introduced from the steam inlet through the inflow chamber. The steam flowing into the passage collides with the wear resistant member, and erosion of the steam passage can be suppressed.
請求項6の発明の湿分分離器によれば、蒸気通路における複数の吹出口の周囲に耐摩耗部材を設けるので、蒸気入口から流入室を介して蒸気通路に流入する蒸気は、多数の吹出口から胴体内へ吹き出されるが、一部の蒸気は吹出口の周囲にある耐摩耗部材に衝突することとなり、この蒸気通路のエロージョンの発生を抑制することができる。   According to the moisture separator of the sixth aspect of the invention, since the wear-resistant member is provided around the plurality of outlets in the steam passage, the steam flowing into the steam passage from the steam inlet through the inflow chamber has a large number of blowers. Although it is blown out from the outlet into the fuselage, a part of the steam collides with the wear-resistant member around the outlet, and the occurrence of erosion in the steam passage can be suppressed.
請求項7の発明の湿分分離器によれば、仕切壁における流入室側の表面に蒸気中の湿分を回収する湿分回収部材を設けるので、蒸気入口から流入室に流入した蒸気は、仕切壁の表面にある湿分回収部材に衝突することで、この湿分回収部材により蒸気中の湿分が回収されることとなり、湿分の再飛散を抑制して湿分分離性能を向上することができる。   According to the moisture separator of the invention of claim 7, since the moisture collecting member for collecting moisture in the steam is provided on the surface of the partition wall on the inflow chamber side, the steam flowing into the inflow chamber from the steam inlet is By colliding with the moisture collecting member on the surface of the partition wall, the moisture in the steam is collected by the moisture collecting member, and the moisture separation performance is improved by suppressing the re-scattering of the moisture. be able to.
請求項8の発明の湿分分離器によれば、流入室側における内周面に蒸気中の湿分を回収する湿分回収部材を設けるので、蒸気入口から流入室に流入した蒸気は、流入室側における内周面にある湿分回収部材に衝突することで、この湿分回収部材により蒸気中の湿分が回収されることとなり、湿分の再飛散を抑制して湿分分離性能を向上することができる。   According to the moisture separator of the eighth aspect of the invention, since the moisture collecting member for collecting the moisture in the steam is provided on the inner peripheral surface on the inflow chamber side, the steam flowing into the inflow chamber from the steam inlet flows into the inflow chamber. By colliding with the moisture collecting member on the inner peripheral surface on the chamber side, moisture in the steam is collected by this moisture collecting member, and moisture separation performance is suppressed by suppressing re-scattering of moisture. Can be improved.
請求項9の発明の湿分分離器によれば、蒸気通路を胴体内の両側に設けると共に、各蒸気通路に対応して湿分分離エレメントをそれぞれ設け、胴体の長手方向における他端部から各蒸気通路の間に加熱管を挿通し、各蒸気通路の吹出口から吹出された蒸気が各湿分分離エレメントを通過することで湿分を除去し、湿分が除去された蒸気を加熱管に接触して加熱してから蒸気出口に流動するようにするので、胴体内に蒸気を効率的に流動して適性に湿分を分離することができると共に、蒸気の有効利用を図ることができる。   According to the moisture separator of the ninth aspect of the invention, the steam passages are provided on both sides of the fuselage, the moisture separation elements are provided corresponding to the respective steam passages, and each of the other ends from the other end in the longitudinal direction of the fuselage. A heating pipe is inserted between the steam passages, and the steam blown out from the outlet of each steam passage passes through each moisture separation element to remove moisture, and the steam from which moisture has been removed is put into the heating pipe. Since it is made to contact and heat and then flow to the steam outlet, it is possible to efficiently flow the steam into the fuselage to properly separate the moisture, and to effectively use the steam.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る湿分分離器の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。   Exemplary embodiments of a moisture separator according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.
図1は、本発明の実施例1に係る湿分分離器における蒸気流入部の縦断面図、図2は、実施例1の湿分分離器における蒸気流入部の正面図、図3は、実施例1の湿分分離器を表す概略図、図4は、実施例1の湿分分離器を表す縦断面図、図5は、実施例1の湿分分離器の内部構造を表す切欠斜視図、図6は、実施例1の湿分分離器が適用された発電プラントの概略構成図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a steam inflow portion in a moisture separator according to Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a front view of the steam inflow portion in the moisture separator of Example 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a moisture separator according to the first embodiment, and FIG. 5 is a cutaway perspective view illustrating the internal structure of the moisture separator according to the first embodiment. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a power plant to which the moisture separator according to the first embodiment is applied.
実施例1の発電プラントは、例えば、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)やこれを改良した改良型加圧水型原子炉(APWR:Advanced Pressurized Water Reactor)に適用することができるが、他の発電プラントにも適用可能である。   The power plant according to the first embodiment uses, for example, light water as a reactor coolant and a neutron moderator, and generates high-temperature and high-pressure water that does not boil over the entire core. It can be applied to a pressurized water reactor (PWR) that generates and sends this steam to a turbine generator to generate electricity, or an improved pressurized water reactor (APWR) that improves on this. However, it can be applied to other power plants.
即ち、本実施例の発電プラントにおいて、図6に示すように、蒸気発生器11は、蒸気タービン12と冷却水配管13を介して連結されており、この蒸気タービン12は高圧タービン14及び低圧タービン15を有すると共に、発電機16が接続されている。また、高圧タービン14と低圧タービン15との間には、湿分分離器17が設けられており、高圧タービン14と湿分分離器17は低温再熱管18により連結され、湿分分離器17と低圧タービン15は高温再熱管19により連結されている。更に、蒸気タービン12は、復水器20を有しており、冷却水配管21を介して蒸気発生器11に連結されており、この冷却水配管21には復水ポンプ22が設けられている。   That is, in the power plant of this embodiment, as shown in FIG. 6, the steam generator 11 is connected to the steam turbine 12 via the cooling water pipe 13, and the steam turbine 12 includes the high-pressure turbine 14 and the low-pressure turbine. 15 and a generator 16 is connected. A moisture separator 17 is provided between the high-pressure turbine 14 and the low-pressure turbine 15, and the high-pressure turbine 14 and the moisture separator 17 are connected by a low-temperature reheat pipe 18. The low pressure turbine 15 is connected by a high temperature reheat pipe 19. Further, the steam turbine 12 has a condenser 20 and is connected to the steam generator 11 via a cooling water pipe 21, and a condensate pump 22 is provided in the cooling water pipe 21. .
従って、蒸気発生器11にて、高圧高温の軽水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管13を通して蒸気タービン12(高圧タービン14から低圧タービン15)に送られ、この蒸気により蒸気タービン12を駆動して発電機16により発電を行う。この場合、蒸気発生器11からの蒸気は、高圧タービン14を駆動した後、湿分分離器17で蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから低圧タービン15を駆動する。そして、蒸気タービン12を駆動した蒸気は、復水器20で冷却された後、冷却水配管21を通して蒸気発生器11に戻される。   Accordingly, the steam generated by exchanging heat with high-pressure and high-temperature light water in the steam generator 11 is sent to the steam turbine 12 (from the high-pressure turbine 14 to the low-pressure turbine 15) through the cooling water pipe 13, and the steam is generated by the steam. The turbine 12 is driven to generate power by the generator 16. In this case, after the steam from the steam generator 11 drives the high-pressure turbine 14, moisture contained in the steam is removed and heated by the moisture separator 17, and then the low-pressure turbine 15 is driven. The steam that has driven the steam turbine 12 is cooled by the condenser 20 and then returned to the steam generator 11 through the cooling water pipe 21.
上述した本実施例の湿分分離器17において、図3乃至図5に示すように、胴体40は、横置きの中空円筒形状をなし、一端部が閉塞されて他端部に湿分を含む蒸気(低温再熱蒸気)を導入する蒸気入口41が形成されると共に、上部に湿分が分離されて加熱された蒸気(高温再熱蒸気)を排出する蒸気出口42が形成される一方、下部に蒸気から分離された湿分(ドレン)を排出するドレン出口43が形成されている。そして、図6に示すように、蒸気入口41は、低温再熱管18を介して高圧タービン14に連結され、蒸気出口42は、高温再熱管19を介して低圧タービン15に連結され、ドレン出口43は、図示しないドレン配管を介してドレンタンクに連結されている。   In the moisture separator 17 of the above-described embodiment, as shown in FIGS. 3 to 5, the body 40 has a horizontal hollow cylindrical shape, one end is closed, and the other end includes moisture. A steam inlet 41 for introducing steam (low-temperature reheated steam) is formed, and a steam outlet 42 for discharging steam (high-temperature reheated steam) separated from moisture is formed at the upper part, while a lower part is formed. A drain outlet 43 for discharging moisture (drain) separated from the steam is formed. As shown in FIG. 6, the steam inlet 41 is connected to the high-pressure turbine 14 via the low-temperature reheat pipe 18, and the steam outlet 42 is connected to the low-pressure turbine 15 via the high-temperature reheat pipe 19, and the drain outlet 43 Is connected to a drain tank via a drain pipe (not shown).
この胴体40は、図3乃至図5に示すように、その長手方向における一端部から加熱管群44が挿通されている。この加熱管群44は、胴体40の外部に位置する蒸気室45と、この蒸気室45から胴体40内に延出されたU字形状をなす複数の加熱管46とから構成されている。この複数の加熱管46は、胴体40の内部に固定された一対の仕切壁47,48により支持されている。そして、蒸気室45は、内部が上下に分割され、複数の加熱管46の一端部が連結される上側の入口管台45aに、蒸気発生器13の冷却水配管19から分岐された配管が連結される一方、複数の加熱管46の他端部が連結される下側の出口管台45bにドレンタンクに延出されるドレン配管が連結されている。   As shown in FIGS. 3 to 5, the body 40 has a heating tube group 44 inserted through one end in the longitudinal direction thereof. The heating tube group 44 includes a steam chamber 45 located outside the body 40, and a plurality of U-shaped heating tubes 46 extending from the steam chamber 45 into the body 40. The plurality of heating tubes 46 are supported by a pair of partition walls 47 and 48 fixed inside the body 40. The steam chamber 45 is divided into upper and lower parts, and a pipe branched from the cooling water pipe 19 of the steam generator 13 is connected to an upper inlet nozzle 45a to which one ends of the plurality of heating pipes 46 are connected. On the other hand, a drain pipe extending to the drain tank is connected to a lower outlet nozzle 45b to which the other ends of the plurality of heating pipes 46 are connected.
また、胴体40内の下部には、水平な第1支持板49が固定され、この第1支持板49の両側には、左右一対の湿分分離エレメント50が設けられており、この湿分分離エレメント50は、蒸気が通過することで湿分を分離することができる。即ち、この湿分分離エレメント50は、波形をなすセパレータベーン51が所定間隔で多数積層された状態で、上下の支持枠52,53により支持されて構成されている。本実施例では、下支持枠53が第1支持板49の両側部に一体に固定されると共に、胴体40の内壁面に固定されることで、後述するドレン通路S4が区画されており、このドレン通路S4の下方に上述したドレン出口43が設けられている。 A horizontal first support plate 49 is fixed to the lower portion of the body 40, and a pair of left and right moisture separation elements 50 are provided on both sides of the first support plate 49, and this moisture separation is performed. The element 50 can separate moisture by the passage of steam. That is, the moisture separation element 50 is configured to be supported by the upper and lower support frames 52 and 53 in a state where a large number of corrugated separator vanes 51 are stacked at a predetermined interval. In this embodiment, the lower support frame 53 is integrally fixed to both side portions of the first support plate 49, by being fixed to the inner wall surface of the body 40 is partitioned is drain passage S 4 to be described later, the drain outlet 43 as described above under the drain passage S 4 are provided.
なお、上述した湿分分離エレメント50は、胴体40の長手方向に沿って配設されているが、胴体40の長手方向の一端部側にて、メンテナンス空間55により2つの湿分分離エレメントユニット50a,50bの領域に分割されている。そして、各湿分分離エレメント50a,50bは、両者の間に複数のジャッキボルト56が介装されることで支持されている。   Although the moisture separation element 50 described above is disposed along the longitudinal direction of the body 40, two moisture separation element units 50 a are provided by the maintenance space 55 on one end side in the longitudinal direction of the body 40. , 50b. Each moisture separation element 50a, 50b is supported by a plurality of jack bolts 56 interposed therebetween.
そして、この湿分分離エレメント52は、上述したように、波形をなす複数のセパレータベーン51が所定間隔で積層され、上下の支持枠52,53により支持されており、蒸気がこの複数のセパレータベーン52の間を通過することで、この蒸気に含まれる湿分が衝突して分離される。そのため、下支持枠53には、蒸気から分離した湿分(ドレン)を排出するドレン開口57が形成されている。   In the moisture separating element 52, as described above, a plurality of corrugated separator vanes 51 are stacked at predetermined intervals and supported by upper and lower support frames 52 and 53, and steam is supplied to the plurality of separator vanes. By passing between 52, moisture contained in this vapor collides and is separated. Therefore, a drain opening 57 for discharging moisture (drain) separated from the steam is formed in the lower support frame 53.
また、各湿分分離エレメント50の上部には、左右一対の第2支持板58が立設され、加熱管群44の両側に鉛直方向に沿って上方に延出され、上端部が胴体40に連結される一方、下端部が上支持枠53に連結されている。そして、各第2支持板58の両側の上部には、胴体40との間に水平な第3支持板59が架設されると共に、各第2支持板58の両側の下部には、胴体40との間にほぼ水平で胴体40側が若干下方に傾斜した第4支持板60が架設されている。この場合、第2、第3、第4支持板58,59,60の長手方向における各端部は、仕切壁47,48に固定されている。なお、この加熱管群44は、側部が上下に開口した外筒61により被覆されると共に、先端部がカバー62により被覆されており、この外筒61は複数の支持壁63により第2支持板58に支持され、カバー62は仕切壁47に固定されている。   In addition, a pair of left and right second support plates 58 are erected on the upper part of each moisture separation element 50, extend upward along the vertical direction on both sides of the heating tube group 44, and have an upper end portion on the body 40. On the other hand, the lower end portion is connected to the upper support frame 53. Further, a horizontal third support plate 59 is installed between the upper side of each second support plate 58 and the body 40, and the lower side of each side of the second support plate 58 is connected to the body 40. A fourth support plate 60 that is substantially horizontal and the body 40 side is slightly inclined downward is provided between the first and second support plates 60. In this case, the respective end portions in the longitudinal direction of the second, third, and fourth support plates 58, 59, 60 are fixed to the partition walls 47, 48. The heating tube group 44 is covered with an outer tube 61 whose side portions are opened up and down, and a tip portion is covered with a cover 62. The outer tube 61 is supported by a plurality of support walls 63 as a second support. Supported by the plate 58, the cover 62 is fixed to the partition wall 47.
そのため、胴体40の内部空間は、第2、第3、第4支持板58,59,60により区画された加熱管群44の両側に位置する蒸気通路S1と、第1、第4支持板49,60及び湿分分離エレメント50により区画された蒸気流動空間S2と、第1、第2支持板49,58及び湿分分離エレメント50により区画された蒸気排出空間S3と、第1支持板49及び湿分分離エレメント50により区画されたドレン通路S4とに区画されている。 Therefore, the internal space of the fuselage 40 includes steam passages S 1 located on both sides of the heating tube group 44 defined by the second, third, and fourth support plates 58, 59, and 60, and the first and fourth support plates. 49, 60 and the steam flow space S 2 defined by the moisture separation element 50, the steam discharge space S 3 defined by the first and second support plates 49, 58 and the moisture separation element 50, and the first support. It is divided into a drain passage S 4 defined by the plate 49 and the moisture separation element 50.
また、胴体40の内部空間には、仕切壁47により蒸気流入室S5が形成されており、この蒸気流入室S5には蒸気入口41が連通すると共に、蒸気通路S1の一端部が仕切壁47に形成された連通開口47aを介して連通している。なお、蒸気通路S1の他端部は、仕切壁48により閉塞されている。更に、第4支持板60には、その長手方向に沿って複数の吹出口64が形成されおり、蒸気通路S1と蒸気流動空間S2は、この複数の吹出口50により連通している。 Further, a steam inflow chamber S 5 is formed in the internal space of the body 40 by a partition wall 47, and a steam inlet 41 communicates with the steam inflow chamber S 5 , and one end portion of the steam passage S 1 is partitioned. The communication is made through a communication opening 47 a formed in the wall 47. Note that the other end of the steam passage S 1 is closed by a partition wall 48. Further, the fourth support plate 60 is formed with a plurality of outlets 64 along the longitudinal direction thereof, and the steam passage S 1 and the steam flow space S 2 are communicated with each other by the plurality of outlets 50.
また、本実施例の湿分分離器17では、胴体40の蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板(受衝部材)65が設けられている。受衝板65は円板形状をなし、耐侵食性を有するステンレス鋼などにより形成されている。この受衝板65は、蒸気流入室S5にて、左右の各蒸気通路S1における各連通開口47aの間に、仕切壁47から所定の隙間をもって位置しており、4本のステイによりカバー62に支持されている。 Further, in the moisture separator 17 of the present embodiment, an erosion-resistant shock-receiving plate (shock-receiving) in which the steam introduced into the steam inlet chamber S 5 of the body 40 faces the steam inlet 41 and collides with the steam inlet chamber S 5. Member) 65 is provided. The impact receiving plate 65 has a disc shape and is formed of stainless steel having erosion resistance. Cover The impact receiving plate 65, at the steam inlet chamber S 5, during each communication opening 47a in the steam passage S 1 in the right and left, are located with a predetermined gap from the partition wall 47, by four stay 62 is supported.
従って、蒸気入口41から胴体40の蒸気流入室S5に流入した蒸気は、受衝板65に衝突した後、この受衝板65を迂回するように、その外周部側を流れて各蒸気通路S1に流入することとなり、ここで、この蒸気流入室S5で蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気の流れが蒸気通路S1と略平行となってこの蒸気通路S1にスムースに流入する。 Therefore, the steam that has flowed into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 from the steam inlet 41 collides with the impact receiving plate 65, and then flows on the outer peripheral side so as to bypass the impact receiving plate 65. will flow into the S 1, the inflow wherein, with a flow rate of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced, the flow of this vapor becomes substantially parallel to the steam passage S 1 smoothly into the steam passage S 1 To do.
ここで、本実施例の湿分分離器17による湿分分離の作用について、図1乃至図6を用いて詳細に説明する。   Here, the operation of moisture separation by the moisture separator 17 of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
本実施例の湿分分離器17による湿分分離において、図6に示すように、蒸気発生器13で生成された加熱蒸気は、冷却水配管19を通して蒸気タービン18を構成する高圧タービン20に送られると共に、湿分分離器17に送られる。そして、高圧タービン20を駆動した低温再熱蒸気は、低温再熱管34を通して湿分分離器17に送られ、ここで、蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されて高温再熱蒸気となり、高温再熱管33を通して低圧タービン21に送られる。   In the moisture separation by the moisture separator 17 of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the heated steam generated by the steam generator 13 is sent to the high-pressure turbine 20 constituting the steam turbine 18 through the cooling water pipe 19. And sent to the moisture separator 17. The low-temperature reheat steam that has driven the high-pressure turbine 20 is sent to the moisture separator 17 through the low-temperature reheat pipe 34, where moisture contained in the steam is removed and heated to become high-temperature reheat steam. And sent to the low-pressure turbine 21 through the high-temperature reheat pipe 33.
この湿分分離器17では、図3乃至図5に示すように、蒸気発生器13で生成された加熱蒸気が蒸気室45の入口管台45aから加熱管群44に供給され、胴体40内に配設された複数の加熱管46を通って蒸気室45に戻され、出口管台45bからドレンとして排出される。   In the moisture separator 17, as shown in FIGS. 3 to 5, the heating steam generated by the steam generator 13 is supplied from the inlet nozzle 45 a of the steam chamber 45 to the heating tube group 44, and is entered into the body 40. The steam is returned to the steam chamber 45 through the plurality of heating pipes 46 and is discharged as drainage from the outlet nozzle 45b.
一方、高圧タービンからの低温再熱蒸気は、蒸気入口41から蒸気流入室S5を介して蒸気通路S1内に供給され、多数の吹出口64から胴体40の蒸気流動空間S2へ吹き出される。この胴体40の蒸気流動空間S2内に吹き出された蒸気は、内壁面に沿って各湿分分離エレメント50に案内される。すると、この湿分分離エレメント50にて、蒸気が波形をなす複数のセパレータベーン51の間を通過することで、この蒸気に含まれる湿分がセパレータベーン51に衝突することで、ドレンとなって分離される。 On the other hand, the low-temperature reheated steam from the high-pressure turbine is supplied from the steam inlet 41 through the steam inlet chamber S 5 into the steam passage S 1 and blown out from the numerous outlets 64 to the steam flow space S 2 of the body 40. The The steam blown into the steam flow space S 2 of the body 40 is guided to each moisture separation element 50 along the inner wall surface. Then, in the moisture separation element 50, the steam passes between the plurality of separator vanes 51 having a waveform, and moisture contained in the steam collides with the separator vane 51, thereby forming a drain. To be separated.
そして、湿分分離エレメント50により湿分が分離された蒸気は、左右の第2支持板58により区画された蒸気排出空間S3を通って上昇し、複数の加熱管46の間を通過する際に、各加熱管46内を通る加熱蒸気により加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口42から排出される。一方、湿分分離エレメント50で蒸気から分離された湿分(ドレン)は、ドレン開口57を通ってドレン通路S4に流下し、ドレン出口43から外部に排出される。 The steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 50 rises through the steam discharge space S 3 defined by the left and right second support plates 58 and passes between the plurality of heating tubes 46. In addition, it is heated by the heating steam passing through each heating pipe 46, becomes high-temperature reheated steam, and is discharged from the steam outlet 42. On the other hand, the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 50 flows down to the drain passage S 4 through the drain opening 57 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
このとき、本実施例の湿分分離器17では、胴体40の蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝部材65を設けている。従って、蒸気入口41から胴体40の蒸気流入室S5に流入した蒸気は、この受衝板65に衝突して外側に拡散し、受衝板65を迂回するようにその外周部側を流れて各蒸気通路S1に流入することとなる。そのため、蒸気が受衝部材65に衝突してこれを迂回することで、蒸気流入室S5における蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気の流れが蒸気通路S1と略平行となることから、蒸気は蒸気通路S1の内面、例えば、この蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入する。 At this time, in the moisture separator 17 of the present embodiment, the impact receiving member 65 having erosion resistance is collided with the steam introduced into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 facing the steam inlet 41. Provided. Therefore, the steam that has flowed into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 from the steam inlet 41 collides with the impact receiving plate 65 and diffuses outward, and flows on the outer peripheral side so as to bypass the impact receiving plate 65. the flow into the respective steam passages S 1. Therefore, steam collides with the impact receiving member 65 and bypasses it, so that the flow velocity of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced and the flow of the steam is substantially parallel to the steam passage S 1 . The steam does not collide with the inner surface of the steam passage S 1 , for example, the inner surface of the trunk portion 40 constituting the steam passage S 1 or the flat portions of the support plates 58, 59, 60 with a substantially vertical angle. It flows to smooth the passage S 1.
なお、受衝部材65を、耐侵食性を有するステンレス鋼などの部材により形成したが、カバー62や仕切壁47も耐侵食性を有するステンレス鋼などの部材により形成することが望ましい。   Although the impact receiving member 65 is formed of a member such as stainless steel having erosion resistance, the cover 62 and the partition wall 47 are preferably formed of a member such as stainless steel having erosion resistance.
このように実施例1の湿分分離器17にあっては、胴体40の長手方向における一端部から加熱管群44を挿通し、他端部に仕切壁47により蒸気流入室S5を区画すると共に、この蒸気流入室S5に低温再熱蒸気を流入する蒸気入口41を設け、第1支持板49により湿分分離エレメント50を支持し、各支持板49,58,59,60により吹出口64を有する蒸気通路S1を区画して蒸気流入室S5と連通し、湿分分離エレメント50によりこの吹出口64から吹き出された蒸気から湿分を分離可能として構成し、蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65を設けている。 As described above, in the moisture separator 17 according to the first embodiment, the heating tube group 44 is inserted from one end in the longitudinal direction of the body 40, and the steam inflow chamber S 5 is partitioned by the partition wall 47 at the other end. In addition, a steam inlet 41 through which the low-temperature reheated steam flows into the steam inlet chamber S 5 is provided, the moisture separation element 50 is supported by the first support plate 49, and the outlets are supported by the respective support plates 49, 58, 59, 60. A steam passage S 1 having 64 is defined so as to communicate with the steam inflow chamber S 5, and the moisture separation element 50 is configured to be able to separate moisture from the steam blown from the outlet 64, and the steam inflow chamber S 5. Further, an impact plate 65 having an erosion resistance against which the steam introduced inside faces the steam inlet 41 is provided.
従って、湿分を含んだ蒸気は、蒸気入口41から蒸気流入室S5に流入し、この蒸気流入室S5から蒸気通路S1に流入し、多数の吹出口64から胴体40の蒸気流動空間S2へ吹き出され、湿分分離エレメント50を通過することで湿分が分離され、この湿分が分離された蒸気は蒸気排出空間S3を通って蒸気出口42から排出される一方、湿分はドレン開口57からドレン通路S4に流下してドレン出口43から排出される。このとき、蒸気入口41から蒸気流入室S5に流入した蒸気は、受衝板65に衝突した後、この受衝板65を迂回するように流れて蒸気通路S1に流入するため、この蒸気流入室S5で蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気が蒸気流入室S5からスムースに蒸気通路S1に流入することとなる。 Therefore, the steam containing moisture flows into the steam inflow chamber S 5 from the steam inlet 41, flows into the steam passage S 1 from the steam inflow chamber S 5, and the steam flow space of the body 40 from the numerous outlets 64. The moisture is separated by blowing out to S 2 and passing through the moisture separation element 50, and the vapor from which the moisture has been separated is discharged from the vapor outlet 42 through the vapor discharge space S 3. Flows down from the drain opening 57 to the drain passage S 4 and is discharged from the drain outlet 43. At this time, the steam that has flowed into the steam inflow chamber S 5 from the steam inlet 41 collides with the impact receiving plate 65 and then flows around the impact receiving plate 65 to flow into the steam passage S 1. with the flow rate of the steam is reduced in the inflow chamber S 5, the steam is able to flow into the steam passage S 1 smoothly from the steam inlet chamber S 5.
その結果、蒸気が蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入することとなり、エロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とすることができる。また、少なくとも受衝板65だけを耐侵食性を有する材料にするだめで、胴部40や各支持板58,59,60を安価な炭素鋼により製作することができ、製造コストの増加を抑制することができる。更に、整流手段などの追加で発生する圧力損失による性能の低下を抑制することができ、湿分分離性能の向上を図ることができる。 As a result, the steam does not collide with the inner surface of the body 40 constituting the steam passage S 1 or the flat portions of the support plates 58, 59, 60 at a substantially vertical angle, and smoothly flows into the steam passage S 1. As a result, the generation of erosion can be suppressed and the life can be extended. In addition, since at least the shock-receiving plate 65 is made of an erosion-resistant material, the body 40 and the support plates 58, 59, 60 can be manufactured from inexpensive carbon steel, thereby suppressing an increase in manufacturing cost. can do. Further, it is possible to suppress the performance degradation due to the pressure loss generated by adding the rectifying means and the like, and to improve the moisture separation performance.
また、本実施例では、蒸気通路S1を胴体40内の両側に形成し、受衝板65を蒸気通路S1における蒸気流入室S5との連通開口47aの間に位置して設けている。従って、蒸気入口41から蒸気流入室S5に流入した蒸気は、受衝板65に衝突した後、この受衝板65を迂回するように流れることで、この蒸気の流れが蒸気通路S1と略平行な流れになってからこの蒸気通路S1に流入することとなり、この蒸気がスムースに蒸気通路S1に流入することで、エロージョンの発生を効果的に抑制することができる。 In the present embodiment, the steam passage S 1 is formed on both sides of the body 40, and the impact plate 65 is provided between the communication opening 47 a with the steam inflow chamber S 5 in the steam passage S 1 . . Thus, steam flowing from the steam inlet 41 to the steam inlet chamber S 5, after colliding with the impact receiving plate 65, it flows so as to bypass the impact receiving plate 65, the flow of the steam and the steam passage S 1 will be flowing from becoming substantially parallel flow to the steam passage S 1, the steam that flows into the steam passage S 1 smoothly, it is possible to effectively suppress the occurrence of erosion.
図7は、本発明の実施例2に係る湿分分離器における蒸気流入部の縦断面図である。なお、本実施例の内燃機関の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図3乃至図6を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a steam inflow portion in the moisture separator according to the second embodiment of the present invention. The overall configuration of the moisture separator of the internal combustion engine of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIGS. 3 to 6 and the same as that described in this embodiment. The members having the above functions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例2の湿分分離器において、図7に示すように、胴体40の蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65が設けられている。この受衝板65は円板形状をなし、4本のステイ66によりカバー62に支持されている。そして、受衝板65の外径D2は、蒸気入口41の内径D1より大きく、好ましくは、蒸気入口41の内径D1の2倍に設定されている。また、受衝板65と蒸気入口41との距離Lは、蒸気入口41の内径D1以上に、好ましくは、圧力損失などの影響を考慮すると、蒸気入口41の内径D1の1.75倍より大きく設定されている。 In the moisture separator according to the second embodiment, as shown in FIG. 7, an erosion-resistant receiving shock that the steam introduced into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 facing the steam inlet 41 collides with the steam inlet chamber S 5. A plate 65 is provided. The receiving plate 65 has a disk shape and is supported on the cover 62 by four stays 66. The outer diameter D2 of the impact receiving plate 65 is larger than the inner diameter D1 of the steam inlet 41, and is preferably set to twice the inner diameter D1 of the steam inlet 41. Further, the distance L between the shock receiving plate 65 and the steam inlet 41 is not less than the inner diameter D1 of the steam inlet 41, and preferably greater than 1.75 times the inner diameter D1 of the steam inlet 41 in view of the influence of pressure loss and the like. Is set.
従って、図3乃至図5に示すように、加熱蒸気が加熱管群44に供給され、胴体40内に配設された複数の加熱管46を通ってドレンとして排出される。一方、湿分を含んだ蒸気は、蒸気入口41から蒸気流入室S5を介して蒸気通路S1内に供給され、多数の吹出口64から胴体40の蒸気流動空間S2へ吹き出される。この胴体40の蒸気流動空間S2内に吹き出された蒸気は、各湿分分離エレメント50における複数のセパレータベーン51の間を通過することで、この蒸気に含まれる湿分がドレンとして分離される。 Therefore, as shown in FIGS. 3 to 5, the heating steam is supplied to the heating tube group 44 and is discharged as drain through a plurality of heating tubes 46 arranged in the body 40. On the other hand, the steam containing moisture is supplied from the steam inlet 41 through the steam inflow chamber S 5 into the steam passage S 1 and blown out from the numerous outlets 64 to the steam flow space S 2 of the body 40. Steam blown into the vapor flow space S 2 of the body 40, by passing between the plurality of separators vanes 51 in each moisture separating element 50, the moisture contained in the steam is separated as a drain .
そして、湿分分離エレメント50により湿分が分離された蒸気は、蒸気排出空間S3を通って上昇し、複数の加熱管46の間を通過する際に、各加熱管46内を通る加熱蒸気により加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口42から排出される。一方、湿分分離エレメント50で蒸気から分離された湿分(ドレン)は、ドレン開口57を通ってドレン通路S4に流下し、ドレン出口43から外部に排出される。 The steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 50 rises through the steam discharge space S 3 and passes through the heating pipes 46 when passing between the plurality of heating pipes 46. And is discharged from the steam outlet 42 as high-temperature reheated steam. On the other hand, the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 50 flows down to the drain passage S 4 through the drain opening 57 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
このとき、本実施例の湿分分離器17では、図7に示すように、胴体40の蒸気流入室S5の所定の位置に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝部材65を所定の大きさで設けている。従って、蒸気入口41から胴体40の蒸気流入室S5に流入した蒸気は、この受衝板65に衝突して外側に拡散し、受衝板65を迂回するようにその外周部側を流れて各蒸気通路S1に流入することとなる。そのため、蒸気が受衝部材65に衝突してこれを迂回することで、蒸気流入室S5における蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気の流れが蒸気通路S1と略平行となることから、蒸気は蒸気通路S1の内面、例えば、この蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入する。 At this time, in the moisture separator 17 of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the steam introduced into the steam inlet chamber S 5 of the body 40 facing the steam inlet 41 collides with the steam inlet chamber S 5 at a predetermined position. The impact receiving member 65 having erosion resistance is provided in a predetermined size. Therefore, the steam that has flowed into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 from the steam inlet 41 collides with the impact receiving plate 65 and diffuses outward, and flows on the outer peripheral side so as to bypass the impact receiving plate 65. the flow into the respective steam passages S 1. Therefore, steam collides with the impact receiving member 65 and bypasses it, so that the flow velocity of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced and the flow of the steam is substantially parallel to the steam passage S 1 . The steam does not collide with the inner surface of the steam passage S 1 , for example, the inner surface of the trunk portion 40 constituting the steam passage S 1 or the flat portions of the support plates 58, 59, 60 with a substantially vertical angle. It flows to smooth the passage S 1.
このように実施例2の湿分分離器17にあっては、蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65を設け、受衝板65の外径D2を蒸気入口41の内径D1より大きく、好ましくは、蒸気入口41の内径D1の2倍に設定する共に、受衝板65と蒸気入口41との距離Lを蒸気入口41の内径D1以上、好ましくは、蒸気入口41の内径D1の1.75倍より大きく設定している。 As described above, in the moisture separator 17 of the second embodiment, the impact receiving plate 65 having erosion resistance in which the steam introduced into the steam inflow chamber S 5 is opposed to the steam inlet 41 is provided. And the outer diameter D2 of the impact receiving plate 65 is set larger than the inner diameter D1 of the steam inlet 41, preferably twice the inner diameter D1 of the steam inlet 41, and the distance L between the impact receiving plate 65 and the steam inlet 41 is set. The inner diameter D1 of the steam inlet 41 is set to be equal to or larger than 1.75 times the inner diameter D1 of the steam inlet 41, preferably.
従って、受衝板が蒸気入口41に対して適正な大きさで、且つ、適正な位置に設けられているため、湿分を含んだ蒸気が蒸気入口41を通って蒸気流入室S5に流入したとき、受衝板65に衝突してからこの受衝板65を迂回するように流れて蒸気通路S1に流入することで、この蒸気流入室S5で蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気が蒸気流入室S5からスムースに蒸気通路S1に流入することとなり、蒸気が蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入することで、エロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とすることができる。この場合、少なくとも受衝板65だけを耐侵食性を有する材料にするだめで、胴部40や各支持板58,59,60を安価な炭素鋼により製作することができ、製造コストの増加を抑制することができる。 Therefore, since the receiving plate is appropriately sized with respect to the steam inlet 41 and provided at an appropriate position, steam containing moisture flows into the steam inflow chamber S 5 through the steam inlet 41. when, by flowing from collides with the impact receiving plate 65 so as to bypass the impact receiving plate 65 and flows into the steam passage S 1, along with the steam flow rate is reduced in the steam inlet chamber S 5, the The steam smoothly flows from the steam inflow chamber S 5 into the steam passage S 1 , and the steam is almost perpendicular to the inner surface of the body 40 and the flat portions of the support plates 58, 59, 60 constituting the steam passage S 1. such angle with rather than collide, by flowing smoothly into the steam passage S 1, it is possible to suppress the occurrence of erosion can the life of. In this case, the body 40 and the support plates 58, 59, 60 can be made of inexpensive carbon steel by using at least the impact plate 65 as a material having erosion resistance. Can be suppressed.
図8は、本発明の実施例3に係る湿分分離器における蒸気流入部の正面図である。なお、本実施例の内燃機関の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図3乃至図6を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 8 is a front view of a steam inflow portion in the moisture separator according to the third embodiment of the present invention. The overall configuration of the moisture separator of the internal combustion engine of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIGS. 3 to 6 and the same as that described in this embodiment. The members having the above functions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例3の湿分分離器において、図8に示すように、胴体40の内部空間は、第2、第3、第4支持板58,59,60により加熱管群44の両側に位置して左右一対の蒸気通路S1が区画されると共に、仕切壁47により蒸気流入室S5が区画されており、この蒸気流入室S5には蒸気入口41が連通すると共に、各蒸気通路S1の一端部が連通開口47aを介して連通している。また、この蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65が設けられている。この受衝板65は円板形状をなし、4本のステイ66によりカバー62に支持されている。そして、各蒸気通路S1における蒸気流入室S5への開口部、つまり、蒸気通路S1における蒸気流入室S5との連通開口47に蒸気拡散部材としてのワイヤーメッシュ71が固定されている。このワイヤーメッシュ71は、多数の細いワイヤーを格子状に編んで形成されたものであり、これを通過する蒸気の流動抵抗係数が低くなるように、多数のワイヤーにより形成される多数の貫通孔の径が設定される。 In the moisture separator according to the third embodiment, as shown in FIG. 8, the internal space of the body 40 is located on both sides of the heating tube group 44 by the second, third, and fourth support plates 58, 59, and 60. A pair of left and right steam passages S 1 are partitioned, and a steam inflow chamber S 5 is partitioned by a partition wall 47. A steam inlet 41 communicates with the steam inflow chamber S 5 , and each steam passage S 1 One end portion communicates with the communication opening 47a. In addition, an impingement plate 65 having erosion resistance against which steam introduced into the steam inflow chamber S 5 faces the steam inlet 41 is provided. The receiving plate 65 has a disk shape and is supported on the cover 62 by four stays 66. The opening into the steam inlet chamber S 5 in each steam passage S 1, that is, wire mesh 71 as a vapor diffusion member is fixed to the communication opening 47 between the steam inflow chamber S 5 in the steam passage S 1. The wire mesh 71 is formed by knitting a large number of thin wires in a lattice shape, and a large number of through-holes formed by a large number of wires so that the flow resistance coefficient of steam passing through the wire mesh 71 is reduced. The diameter is set.
従って、図3乃至図5に示すように、加熱蒸気が加熱管群44に供給され、胴体40内に配設された複数の加熱管46を通ってドレンとして排出される。一方、湿分を含んだ蒸気は、蒸気入口41から蒸気流入室S5を介して蒸気通路S1内に供給され、多数の吹出口64から胴体40の蒸気流動空間S2へ吹き出される。この胴体40の蒸気流動空間S2内に吹き出された蒸気は、各湿分分離エレメント50における複数のセパレータベーン51の間を通過することで、この蒸気に含まれる湿分がドレンとして分離される。 Therefore, as shown in FIGS. 3 to 5, the heating steam is supplied to the heating tube group 44 and is discharged as drain through a plurality of heating tubes 46 arranged in the body 40. On the other hand, the steam containing moisture is supplied from the steam inlet 41 through the steam inflow chamber S 5 into the steam passage S 1 and blown out from the numerous outlets 64 to the steam flow space S 2 of the body 40. Steam blown into the vapor flow space S 2 of the body 40, by passing between the plurality of separators vanes 51 in each moisture separating element 50, the moisture contained in the steam is separated as a drain .
そして、湿分分離エレメント50により湿分が分離された蒸気は、蒸気排出空間S3を通って上昇し、複数の加熱管46の間を通過する際に、各加熱管46内を通る加熱蒸気により加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口42から排出される。一方、湿分分離エレメント50で蒸気から分離された湿分(ドレン)は、ドレン開口57を通ってドレン通路S4に流下し、ドレン出口43から外部に排出される。 The steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 50 rises through the steam discharge space S 3 and passes through the heating pipes 46 when passing between the plurality of heating pipes 46. And is discharged from the steam outlet 42 as high-temperature reheated steam. On the other hand, the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 50 flows down to the drain passage S 4 through the drain opening 57 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
このとき、本実施例の湿分分離器17では、図8に示すように、胴体40の蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する受衝部材65を設けると共に、各蒸気通路S1における蒸気流入室S5との連通開口47にワイヤーメッシュ71を設けている。従って、蒸気入口41から胴体40の蒸気流入室S5に流入した蒸気は、この受衝板65に衝突して外側に拡散し、受衝板65を迂回するようにその外周部側を流れて各蒸気通路S1に流入することとなる。そのため、蒸気が受衝部材65に衝突してこれを迂回することで、蒸気流入室S5における蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気の流れが蒸気通路S1と略平行となることから、蒸気は蒸気通路S1の内面、例えば、この蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入する。また、蒸気が蒸気流入室S5から蒸気通路S1に流入するとき、ワイヤーメッシュ71を通過することで、この蒸気が蒸気通路S1で拡散して流速が低下し、蒸気通路S1内をスムースに流動する。更に、蒸気がワイヤーメッシュ71を通過することで、この蒸気に含まれる湿分が液滴としてワイヤーメッシュ71に付着することとなり、蒸気に含まれる湿分を効果的に除去される。 At this time, in the moisture separator 17 of the present embodiment, as shown in FIG. 8, an impact receiving member in which steam introduced into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 faces the steam inlet 41 and collides with the steam inlet chamber S 5. provided with a 65, it is provided with a wire mesh 71 in the communicating opening 47 of the steam inflow chamber S 5 in each steam passage S 1. Therefore, the steam that has flowed into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 from the steam inlet 41 collides with the impact receiving plate 65 and diffuses outward, and flows on the outer peripheral side so as to bypass the impact receiving plate 65. the flow into the respective steam passages S 1. Therefore, steam collides with the impact receiving member 65 and bypasses it, so that the flow velocity of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced and the flow of the steam is substantially parallel to the steam passage S 1 . The steam does not collide with the inner surface of the steam passage S 1 , for example, the inner surface of the trunk portion 40 constituting the steam passage S 1 or the flat portions of the support plates 58, 59, 60 with a substantially vertical angle. It flows to smooth the passage S 1. Also, when the steam flows from the steam inlet chamber S 5 to the steam passage S 1, by passing through the wire mesh 71, this steam reduces the flow rate spread with the steam path S 1, the inside of the steam passage S 1 Smoothly flows. Further, when the vapor passes through the wire mesh 71, moisture contained in the vapor adheres to the wire mesh 71 as droplets, and moisture contained in the vapor is effectively removed.
このように実施例3の湿分分離器17にあっては、蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65を設けると共に、蒸気通路S1における蒸気流入室S5との連通開口47にワイヤーメッシュ71を設けている。 As described above, in the moisture separator 17 of the third embodiment, the impact receiving plate 65 having erosion resistance in which the steam introduced into the steam inflow chamber S 5 is opposed to the steam inlet 41. In addition, a wire mesh 71 is provided in the communication opening 47 with the steam inflow chamber S 5 in the steam passage S 1 .
従って、湿分を含んだ蒸気が蒸気入口41を通って蒸気流入室S5に流入したとき、受衝板65に衝突してからこの受衝板65を迂回するように流れて蒸気通路S1に流入することで、この蒸気流入室S5で蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気が蒸気流入室S5からスムースに蒸気通路S1に流入することとなり、また、蒸気が蒸気流入室S5から蒸気通路S1に流入するとき、ワイヤーメッシュ71を通過することで、この蒸気が蒸気通路S1で拡散して流速が低下し、蒸気通路S1内をスムースに流動することとなり、蒸気が蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入することで、エロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とすることができる。また、蒸気がワイヤーメッシュ71を通過することで、この蒸気に含まれる湿分が液滴としてワイヤーメッシュ71に付着することとなり、蒸気に含まれる湿分を効果的に除去し、湿分分離エレメント50の負担を軽減することができる。 Accordingly, when the vapor containing moisture flows into the vapor inflow chamber S 5 through a steam inlet 41, the steam passage S 1 flows from collides with the impact receiving plate 65 so as to bypass the impact receiving plate 65 by entering the, the flow rate of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced, the steam becomes possible to flow smoothly from the steam inlet chamber S 5 to the steam passage S 1, also steam the steam inflow chamber S When flowing from 5 into the steam passage S 1 , it passes through the wire mesh 71, so that this steam diffuses in the steam passage S 1 , the flow velocity decreases, and the steam passage S 1 flows smoothly. Does not collide with the inner surface of the barrel 40 constituting the steam passage S 1 or the flat portions of the support plates 58, 59, 60 with a substantially vertical angle, and smoothly flows into the steam passage S 1 , Prolongs life by suppressing erosion Can be possible. Further, when the steam passes through the wire mesh 71, the moisture contained in the steam adheres to the wire mesh 71 as droplets, effectively removing the moisture contained in the steam, and the moisture separation element 50 burdens can be reduced.
なお、この実施例3では、蒸気拡散部材としてのワイヤーメッシュ71を適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、他孔板であってもよい。   In addition, in this Example 3, although the wire mesh 71 as a vapor | steam diffusion member was applied, it is not limited to this, For example, another hole plate may be sufficient.
図9は、本発明の実施例4に係る湿分分離器における蒸気流入部の水平断面図である。なお、本実施例の内燃機関の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図3乃至図6を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 9 is a horizontal sectional view of a steam inflow portion in the moisture separator according to the fourth embodiment of the present invention. The overall configuration of the moisture separator of the internal combustion engine of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIGS. 3 to 6 and the same as that described in this embodiment. The members having the above functions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例4の湿分分離器において、図9に示すように、胴体40の内部空間は、第2、第3、第4支持板58,59,60により加熱管群44の両側に位置して左右一対の蒸気通路S1が区画されると共に、仕切壁47により蒸気流入室S5が区画されており、この蒸気流入室S5には蒸気入口41が連通すると共に、各蒸気通路S1の一端部が連通開口47aを介して連通している。また、この蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65が設けられている。この受衝板65は円板形状をなし、4本のステイ66によりカバー62に支持されている。そして、蒸気通路S1における蒸気流入室S5側の内面に連通開口47aから等価直径の長さの領域に耐摩耗部材としての補強管72が設けられている。この補強管72は、耐侵食性を有するステンレス鋼などの部材により形成され、蒸気通路S1の端部の内面に溶接などにより固定される。 In the moisture separator according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 9, the internal space of the body 40 is positioned on both sides of the heating tube group 44 by the second, third, and fourth support plates 58, 59, and 60. A pair of left and right steam passages S 1 are partitioned, and a steam inflow chamber S 5 is partitioned by a partition wall 47. A steam inlet 41 communicates with the steam inflow chamber S 5 , and each steam passage S 1 One end portion communicates with the communication opening 47a. In addition, an impingement plate 65 having erosion resistance against which steam introduced into the steam inflow chamber S 5 faces the steam inlet 41 is provided. The receiving plate 65 has a disk shape and is supported on the cover 62 by four stays 66. A reinforcing pipe 72 as a wear-resistant member is provided on the inner surface of the steam passage S 1 on the steam inflow chamber S 5 side in a region having an equivalent diameter from the communication opening 47a. The reinforcing tube 72 is formed by members such as stainless steel having a corrosion resistance, and is fixed by welding to the inner surface of the end portion of the steam passage S 1.
この場合、等価直径Deは、その流路が流動の点から直径いくらの円管の集合と等価であるかを示す代表長さであって、下記数式より求めることができる。
De=4Af/Wp
なお、Afは、蒸気通路S1の流路断面積、Wpは、濡れ縁長さ(断面にある壁面の長さであり、蒸気通路S1の半径をRのとすると、等価直径De=2Rとなる。
De=4πR2/2πR=2R
In this case, the equivalent diameter De is a representative length indicating how much the diameter of the flow path is equivalent to a set of circular pipes from the point of flow, and can be obtained from the following equation.
De = 4 Af / Wp
Af is the flow passage cross-sectional area of the steam passage S 1 , Wp is the wet edge length (the length of the wall surface in the cross section, and assuming that the radius of the steam passage S 1 is R, the equivalent diameter De = 2R Become.
De = 4πR 2 / 2πR = 2R
従って、図3乃至図5に示すように、加熱蒸気が加熱管群44に供給され、胴体40内に配設された複数の加熱管46を通ってドレンとして排出される。一方、湿分を含んだ蒸気は、蒸気入口41から蒸気流入室S5を介して蒸気通路S1内に供給され、多数の吹出口64から胴体40の蒸気流動空間S2へ吹き出される。この胴体40の蒸気流動空間S2内に吹き出された蒸気は、各湿分分離エレメント50における複数のセパレータベーン51の間を通過することで、この蒸気に含まれる湿分がドレンとして分離される。 Therefore, as shown in FIGS. 3 to 5, the heating steam is supplied to the heating tube group 44 and is discharged as drain through a plurality of heating tubes 46 arranged in the body 40. On the other hand, the steam containing moisture is supplied from the steam inlet 41 through the steam inflow chamber S 5 into the steam passage S 1 and blown out from the numerous outlets 64 to the steam flow space S 2 of the body 40. Steam blown into the vapor flow space S 2 of the body 40, by passing between the plurality of separators vanes 51 in each moisture separating element 50, the moisture contained in the steam is separated as a drain .
そして、湿分分離エレメント50により湿分が分離された蒸気は、蒸気排出空間S3を通って上昇し、複数の加熱管46の間を通過する際に、各加熱管46内を通る加熱蒸気により加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口42から排出される。一方、湿分分離エレメント50で蒸気から分離された湿分(ドレン)は、ドレン開口57を通ってドレン通路S4に流下し、ドレン出口43から外部に排出される。 The steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 50 rises through the steam discharge space S 3 and passes through the heating pipes 46 when passing between the plurality of heating pipes 46. And is discharged from the steam outlet 42 as high-temperature reheated steam. On the other hand, the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 50 flows down to the drain passage S 4 through the drain opening 57 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
このとき、本実施例の湿分分離器17では、図9に示すように、胴体40の蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する受衝部材65を設けると共に、蒸気通路S1における蒸気流入室S5側の内面に連通開口47aから等価直径の長さの領域に補強管72を設けている。従って、蒸気入口41から胴体40の蒸気流入室S5に流入した蒸気は、この受衝板65に衝突して外側に拡散し、受衝板65を迂回するようにその外周部側を流れて各蒸気通路S1に流入することとなる。そのため、蒸気が受衝部材65に衝突してこれを迂回することで、蒸気流入室S5における蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気の流れが蒸気通路S1と略平行となることから、蒸気は蒸気通路S1の内面、例えば、この蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入する。また、受衝部材65を迂回した蒸気の一部が蒸気通路S1の入口部分の内面に所定の角度をもって衝突しても、ここに補強管72が位置することから、蒸気通路S1の内面におけるエロージョンの発生が防止される。 At this time, in the moisture separator 17 of the present embodiment, as shown in FIG. 9, the impact receiving member in which the steam introduced into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 facing the steam inlet 41 collides with the steam inflow chamber S 5. provided with a 65, it is provided stiffening tube 72 from the communicating opening 47a to the inner surface of the steam inlet chamber S 5 side length of the region of the equivalent diameter of the steam path S 1. Therefore, the steam that has flowed into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 from the steam inlet 41 collides with the impact receiving plate 65 and diffuses outward, and flows on the outer peripheral side so as to bypass the impact receiving plate 65. the flow into the respective steam passages S 1. Therefore, steam collides with the impact receiving member 65 and bypasses it, so that the flow velocity of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced and the flow of the steam is substantially parallel to the steam passage S 1 . The steam does not collide with the inner surface of the steam passage S 1 , for example, the inner surface of the trunk portion 40 constituting the steam passage S 1 or the flat portions of the support plates 58, 59, 60 with a substantially vertical angle. It flows to smooth the passage S 1. Even if a part of the steam bypassing the impact receiving member 65 collides with the inner surface of the inlet portion of the steam passage S 1 at a predetermined angle, the reinforcing pipe 72 is located here, so that the inner surface of the steam passage S 1 The occurrence of erosion in is prevented.
このように実施例4の湿分分離器17にあっては、蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65を設けると共に、蒸気通路S1における蒸気流入室S5側の内面に連通開口47aから等価直径の長さの領域に補強管72を設けている。 As described above, in the moisture separator 17 of the fourth embodiment, the impact receiving plate 65 having erosion resistance with which the steam introduced into the steam inflow chamber S 5 is opposed to the steam inlet 41 is provided. In addition, a reinforcing pipe 72 is provided on the inner surface of the steam passage S 1 on the steam inflow chamber S 5 side in a region having an equivalent diameter from the communication opening 47a.
従って、湿分を含んだ蒸気が蒸気入口41を通って蒸気流入室S5に流入したとき、受衝板65に衝突してからこの受衝板65を迂回するように流れて蒸気通路S1に流入することで、この蒸気流入室S5で蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気が蒸気流入室S5からスムースに蒸気通路S1に流入することとなり、蒸気が蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入することで、エロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とすることができる。また、受衝部材65を迂回した蒸気の一部が蒸気通路S1の入口部分の内面に所定の角度をもって衝突しても、ここに補強管72が位置することから、蒸気通路S1の内面におけるエロージョンの発生を防止することができる。 Accordingly, when the vapor containing moisture flows into the vapor inflow chamber S 5 through a steam inlet 41, the steam passage S 1 flows from collides with the impact receiving plate 65 so as to bypass the impact receiving plate 65 by entering the configuration with the flow rate of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced, the steam becomes possible to flow smoothly from the steam inlet chamber S 5 to the steam passage S 1, steam vapor passage S 1 not collide with a substantially vertical angle to the plane of the inner surface and the support plates 58, 59, 60 of the body portion 40 which, by flowing smoothly into the steam passage S 1, to suppress the occurrence of erosion Long life can be achieved. Even if a part of the steam bypassing the impact receiving member 65 collides with the inner surface of the inlet portion of the steam passage S 1 at a predetermined angle, the reinforcing pipe 72 is located here, so that the inner surface of the steam passage S 1 It is possible to prevent the occurrence of erosion.
図10は、本発明の実施例5に係る湿分分離器における縦断面図である。なお、本実施例の内燃機関の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図3乃至図6を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a moisture separator according to Embodiment 5 of the present invention. The overall configuration of the moisture separator of the internal combustion engine of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIGS. 3 to 6 and the same as that described in this embodiment. The members having the above functions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例2の湿分分離器において、図10に示すように、胴体40内の中央上部に加熱管群44が配設される一方、胴体40内の下部に水平な第1支持板49が固定され、この第1支持板49上に左右一対の湿分分離エレメント50が設けられている。各湿分分離エレメント50の上部には、左右一対の第2支持板58が立設されると共に、各第2支持板58と胴体40との間には、上下に第3支持板59及び第4支持板60が架設されている。そのため、胴体40の内部空間は、各支持板49,58,59,60及び湿分分離エレメント50により蒸気通路S1と蒸気流動空間S2と蒸気排出空間S3とドレン通路S4とに区画されている。また、胴体40の長手方向の一端部には、仕切壁47により蒸気流入室S5が形成されており、この蒸気流入室S5には蒸気入口41が連通すると共に、蒸気通路S1の一端部が仕切壁47に形成された連通開口47aを介して連通している。更に、第4支持板60には、複数の吹出口64が形成されおり、この複数の吹出口50により蒸気通路S1と蒸気流動空間S2が連通している。 In the moisture separator according to the second embodiment, as shown in FIG. 10, a heating tube group 44 is disposed at the upper center of the body 40, and a horizontal first support plate 49 is fixed to the lower part of the body 40. A pair of left and right moisture separation elements 50 are provided on the first support plate 49. A pair of left and right second support plates 58 is erected on the upper part of each moisture separation element 50, and the third support plate 59 and the second support plate 58 are vertically arranged between each second support plate 58 and the body 40. Four support plates 60 are installed. Therefore, the internal space of the body 40 is divided into a steam passage S 1 , a steam flow space S 2 , a steam discharge space S 3, and a drain passage S 4 by the support plates 49, 58, 59, 60 and the moisture separation element 50. Has been. A steam inflow chamber S 5 is formed at one end of the body 40 in the longitudinal direction by a partition wall 47, and a steam inlet 41 communicates with the steam inflow chamber S 5 and one end of the steam passage S 1 . The part communicates via a communication opening 47 a formed in the partition wall 47. Furthermore, a plurality of air outlets 64 are formed in the fourth support plate 60, and the steam passage S 1 and the steam flow space S 2 communicate with each other through the air outlets 50.
そして、本実施例では、蒸気通路S1における複数の吹出口64の周囲に耐摩耗部材としてのワイヤーメッシュ81が多孔板82により設けられている。即ち、ワイヤーメッシュ81は、細いワイヤーを丸めたものであり、これを第4支持板60の上面に各吹出孔64を避けて敷き詰め、その上方から多孔板82を重ねることで保持している。この場合、多孔板82は、吹出口64を通過する蒸気の流動抵抗係数が低くなるように、多数の貫通孔の径が設定される。 In this embodiment, a wire mesh 81 as a wear-resistant member is provided by a perforated plate 82 around the plurality of outlets 64 in the steam passage S 1 . That is, the wire mesh 81 is obtained by rounding a thin wire, and is laid on the upper surface of the fourth support plate 60 so as to avoid the blowout holes 64, and the porous plate 82 is stacked from above. In this case, in the perforated plate 82, the diameters of a large number of through holes are set so that the flow resistance coefficient of the steam passing through the outlet 64 is low.
従って、図3乃至図5に示すように、加熱蒸気が加熱管群44に供給され、胴体40内に配設された複数の加熱管46を通ってドレンとして排出される。一方、湿分を含んだ蒸気は、蒸気入口41から蒸気流入室S5を介して蒸気通路S1内に供給され、多数の吹出口64から胴体40の蒸気流動空間S2へ吹き出される。この胴体40の蒸気流動空間S2内に吹き出された蒸気は、各湿分分離エレメント50における複数のセパレータベーン51の間を通過することで、この蒸気に含まれる湿分がドレンとして分離される。 Therefore, as shown in FIGS. 3 to 5, the heating steam is supplied to the heating tube group 44 and is discharged as drain through a plurality of heating tubes 46 arranged in the body 40. On the other hand, the steam containing moisture is supplied from the steam inlet 41 through the steam inflow chamber S 5 into the steam passage S 1 and blown out from the numerous outlets 64 to the steam flow space S 2 of the body 40. Steam blown into the vapor flow space S 2 of the body 40, by passing between the plurality of separators vanes 51 in each moisture separating element 50, the moisture contained in the steam is separated as a drain .
そして、湿分分離エレメント50により湿分が分離された蒸気は、蒸気排出空間S3を通って上昇し、複数の加熱管46の間を通過する際に、各加熱管46内を通る加熱蒸気により加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口42から排出される。一方、湿分分離エレメント50で蒸気から分離された湿分(ドレン)は、ドレン開口57を通ってドレン通路S4に流下し、ドレン出口43から外部に排出される。 The steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 50 rises through the steam discharge space S 3 and passes through the heating pipes 46 when passing between the plurality of heating pipes 46. And is discharged from the steam outlet 42 as high-temperature reheated steam. On the other hand, the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 50 flows down to the drain passage S 4 through the drain opening 57 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
このとき、本実施例の湿分分離器17では、図10に示すように、蒸気通路S1における複数の吹出口64の周囲にワイヤーメッシュ81を多孔板82により設けている。従って、胴体40内に供給された湿分を含んだ蒸気は、蒸気流入室S5から各蒸気通路S1に流入し、多数の吹出口64から蒸気流動空間S2へ吹き出されるが、このとき、一部の蒸気は吹出口64の周囲にあるワイヤーメッシュ81に衝突することとなり、ここでその衝突力が軽減されることで、第4支持板60のエロージョンの発生が抑制される。 At this time, in the moisture separator 17 of the present embodiment, as shown in FIG. 10, a wire mesh 81 is provided by a porous plate 82 around the plurality of outlets 64 in the steam passage S 1 . Accordingly, the steam containing moisture supplied into the body 40 flows into the steam passages S 1 from the steam inflow chambers S 5 and is blown out from the numerous outlets 64 to the steam flow space S 2 . At this time, a part of the steam collides with the wire mesh 81 around the blower outlet 64, and the occurrence of erosion of the fourth support plate 60 is suppressed by reducing the collision force.
このように実施例5の湿分分離器17にあっては、各支持板58,59,60により形成された蒸気通路S1にて、第4支持板60に形成されて蒸気通路S1から蒸気流動空間S2に蒸気を供給する複数の吹出口64の周囲にワイヤーメッシュ81を多孔板82により設けている。 As described above, in the moisture separator 17 according to the fifth embodiment, the steam path S 1 formed by the support plates 58, 59, and 60 is formed in the fourth support plate 60 and from the steam path S 1. around the plurality of air outlets 64 for supplying steam to the steam flow space S 2 is provided with a wire mesh 81 by a perforated plate 82.
従って、胴体40内に供給された湿分を含んだ蒸気は、蒸気通路S1から多数の吹出口64を通って蒸気流動空間S2へ吹き出されるが、このとき、一部の蒸気が吹出口64の周囲にあるワイヤーメッシュ81に衝突することとなり、ここで、その衝突力が軽減されることとなり、蒸気が高速で第4支持板60に衝突することはなく、エロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とすることができる。 Therefore, the steam containing moisture supplied into the body 40 is blown out from the steam passage S 1 through the numerous outlets 64 to the steam flow space S 2 , and at this time, a part of the steam is blown out. Colliding with the wire mesh 81 around the outlet 64, where the collision force is reduced, the steam does not collide with the fourth support plate 60 at high speed, and the occurrence of erosion is suppressed. Can extend the service life.
なお、上述した実施例5では、耐摩耗部材としてのワイヤーメッシュ81及び多孔板82を適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、第2支持板60における吹出口64の周囲にワイヤーメッシュ81だけを溶接などにより固定したり、2支持板60に多孔板82だけを溶接などにより固定したり、または、第2支持板60における吹出口64の周囲に耐摩耗部材としてのステンレス鋼のからなる補強板を固定してもよい。   In addition, in Example 5 mentioned above, although the wire mesh 81 and the porous plate 82 as an abrasion-resistant member were applied, it is not limited to this, For example, a wire around the blower outlet 64 in the 2nd support plate 60 is used. Only the mesh 81 is fixed by welding or the like, only the porous plate 82 is fixed to the two support plates 60 by welding or the like, or stainless steel as a wear-resistant member is formed around the outlet 64 in the second support plate 60. A reinforcing plate made of may be fixed.
図11は、本発明の実施例6に係る湿分分離器における蒸気流入部の正面図である。なお、本実施例の内燃機関の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図3乃至図6を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 11 is a front view of a steam inflow portion in a moisture separator according to Embodiment 6 of the present invention. The overall configuration of the moisture separator of the internal combustion engine of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIGS. 3 to 6 and the same as that described in this embodiment. The members having the above functions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例6の湿分分離器において、図11に示すように、胴体40の内部空間は、第2、第3、第4支持板58,59,60により加熱管群44の両側に位置して左右一対の蒸気通路S1が区画されると共に、仕切壁47により蒸気流入室S5が区画されており、この蒸気流入室S5には蒸気入口41が連通すると共に、各蒸気通路S1の一端部が連通開口47aを介して連通している。また、この蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65が設けられている。この受衝板65は円板形状をなし、4本のステイ66によりカバー62に支持されている。そして、仕切壁37における蒸気流入室S5側の表面に蒸気中の湿分を回収する湿分回収部材としてのワイヤーメッシュ91が固定されている。このワイヤーメッシュ91は、多数の細いワイヤーを格子状に編んで形成されたものである。 In the moisture separator according to the sixth embodiment, as shown in FIG. 11, the internal space of the body 40 is located on both sides of the heating tube group 44 by the second, third, and fourth support plates 58, 59, and 60. A pair of left and right steam passages S 1 are partitioned, and a steam inflow chamber S 5 is partitioned by a partition wall 47. A steam inlet 41 communicates with the steam inflow chamber S 5 , and each steam passage S 1 One end portion communicates with the communication opening 47a. In addition, an impingement plate 65 having erosion resistance against which steam introduced into the steam inflow chamber S 5 faces the steam inlet 41 is provided. The receiving plate 65 has a disk shape and is supported on the cover 62 by four stays 66. The wire mesh 91 as moisture collecting member for collecting the moisture in the vapor to the steam inlet chamber S 5-side surface of the partition wall 37 is fixed. The wire mesh 91 is formed by knitting a large number of thin wires in a lattice shape.
従って、図3乃至図5に示すように、加熱蒸気が加熱管群44に供給され、胴体40内に配設された複数の加熱管46を通ってドレンとして排出される。一方、湿分を含んだ蒸気は、蒸気入口41から蒸気流入室S5を介して蒸気通路S1内に供給され、多数の吹出口64から胴体40の蒸気流動空間S2へ吹き出される。この胴体40の蒸気流動空間S2内に吹き出された蒸気は、各湿分分離エレメント50における複数のセパレータベーン51の間を通過することで、この蒸気に含まれる湿分がドレンとして分離される。 Therefore, as shown in FIGS. 3 to 5, the heating steam is supplied to the heating tube group 44 and is discharged as drain through a plurality of heating tubes 46 arranged in the body 40. On the other hand, the steam containing moisture is supplied from the steam inlet 41 through the steam inflow chamber S 5 into the steam passage S 1 and blown out from the numerous outlets 64 to the steam flow space S 2 of the body 40. Steam blown into the vapor flow space S 2 of the body 40, by passing between the plurality of separators vanes 51 in each moisture separating element 50, the moisture contained in the steam is separated as a drain .
そして、湿分分離エレメント50により湿分が分離された蒸気は、蒸気排出空間S3を通って上昇し、複数の加熱管46の間を通過する際に、各加熱管46内を通る加熱蒸気により加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口42から排出される。一方、湿分分離エレメント50で蒸気から分離された湿分(ドレン)は、ドレン開口57を通ってドレン通路S4に流下し、ドレン出口43から外部に排出される。 The steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 50 rises through the steam discharge space S 3 and passes through the heating pipes 46 when passing between the plurality of heating pipes 46. And is discharged from the steam outlet 42 as high-temperature reheated steam. On the other hand, the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 50 flows down to the drain passage S 4 through the drain opening 57 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
このとき、本実施例の湿分分離器17では、図11に示すように、胴体40の蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する受衝部材65を設けると共に、仕切壁37における蒸気流入室S5側の表面にワイヤーメッシュ91を設けている。従って、蒸気入口41から胴体40の蒸気流入室S5に流入した蒸気は、この受衝板65に衝突して外側に拡散し、受衝板65を迂回するようにその外周部側を流れて各蒸気通路S1に流入することとなる。そのため、蒸気が受衝部材65に衝突してこれを迂回することで、蒸気流入室S5における蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気の流れが蒸気通路S1と略平行となることから、蒸気は蒸気通路S1の内面、例えば、この蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入する。 At this time, in the moisture separator 17 of the present embodiment, as shown in FIG. 11, an impact receiving member in which steam introduced into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 facing the steam inlet 41 collides with the steam inflow chamber S 5. provided with a 65, it is provided with a wire mesh 91 to the surface of the steam inlet chamber S 5 side of the partition wall 37. Therefore, the steam that has flowed into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 from the steam inlet 41 collides with the impact receiving plate 65 and diffuses outward, and flows on the outer peripheral side so as to bypass the impact receiving plate 65. the flow into the respective steam passages S 1. Therefore, steam collides with the impact receiving member 65 and bypasses it, so that the flow velocity of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced and the flow of the steam is substantially parallel to the steam passage S 1 . The steam does not collide with the inner surface of the steam passage S 1 , for example, the inner surface of the trunk portion 40 constituting the steam passage S 1 or the flat portions of the support plates 58, 59, 60 with a substantially vertical angle. It flows to smooth the passage S 1.
また、蒸気が受衝部材65を迂回して蒸気通路S1に流入するとき、一部の蒸気がワイヤーメッシュ91に衝突することで流速が低下し、この蒸気に含まれる湿分が液滴としてワイヤーメッシュ91に付着することとなり、蒸気に含まれる湿分が効果的に除去されると共に、ワイヤーメッシュ91に付着した液滴は仕切壁37を伝って下方に流れることとなり、液滴の再飛散が防止される。なお、ワイヤーメッシュ91に付着した液滴は仕切壁37を伝って下方に流れ、ドレンとして胴体40に貯留されてからドレン通路S4を通ってドレン開口43から排出される。 Further, when the steam bypasses the impact receiving member 65 and flows into the steam passage S 1 , a part of the steam collides with the wire mesh 91 to reduce the flow velocity, and the moisture contained in the steam becomes droplets. The moisture adhering to the wire mesh 91 is effectively removed, and the droplets adhering to the wire mesh 91 flow downward along the partition wall 37, so that the droplets respray. Is prevented. Incidentally, the droplets adhering to the wire mesh 91 flows downwardly along the partition wall 37, and is discharged from the drain opening 43 from being stored in the body 40 as a drain through the drain passage S 4.
このように実施例6の湿分分離器17にあっては、蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65を設けると共に、仕切壁37における蒸気流入室S5側の表面にワイヤーメッシュ91を設けている。 As described above, in the moisture separator 17 of the sixth embodiment, the impact receiving plate 65 having erosion resistance in which the steam introduced into the steam inflow chamber S 5 is opposed to the steam inlet 41. A wire mesh 91 is provided on the surface of the partition wall 37 on the steam inflow chamber S 5 side.
従って、湿分を含んだ蒸気が蒸気入口41を通って蒸気流入室S5に流入したとき、受衝板65に衝突してからこの受衝板65を迂回するように流れて蒸気通路S1に流入することで、この蒸気流入室S5で蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気が蒸気流入室S5からスムースに蒸気通路S1に流入することとなり、蒸気が蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入することで、エロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とすることができる。また、蒸気が受衝部材65を迂回して蒸気通路S1に流入するとき、一部の蒸気がワイヤーメッシュ91に衝突することで流速が低下し、この蒸気に含まれる湿分が液滴としてワイヤーメッシュ91に付着することとなり、蒸気に含まれる湿分を効果的に除去し、湿分分離エレメント50の負担を軽減することができる。 Accordingly, when the vapor containing moisture flows into the vapor inflow chamber S 5 through a steam inlet 41, the steam passage S 1 flows from collides with the impact receiving plate 65 so as to bypass the impact receiving plate 65 by entering the configuration with the flow rate of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced, the steam becomes possible to flow smoothly from the steam inlet chamber S 5 to the steam passage S 1, steam vapor passage S 1 not collide with a substantially vertical angle to the plane of the inner surface and the support plates 58, 59, 60 of the body portion 40 which, by flowing smoothly into the steam passage S 1, to suppress the occurrence of erosion Long life can be achieved. Further, when the steam bypasses the impact receiving member 65 and flows into the steam passage S 1 , a part of the steam collides with the wire mesh 91 to reduce the flow velocity, and the moisture contained in the steam becomes droplets. It will adhere to the wire mesh 91, and the moisture contained in the steam can be effectively removed, and the burden on the moisture separation element 50 can be reduced.
なお、この実施例6では、湿分回収部材としてのワイヤーメッシュ91を適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、他孔板であってもよい。   In addition, in this Example 6, although the wire mesh 91 as a moisture collection | recovery member was applied, it is not limited to this, For example, another hole plate may be sufficient.
図12は、本発明の実施例7に係る湿分分離器における蒸気流入部の水平断面図、図13は、実施例7の湿分分離器における蒸気流入部の正面図である。なお、本実施例の内燃機関の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図3乃至図6を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 12 is a horizontal sectional view of the steam inflow portion in the moisture separator according to the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a front view of the steam inflow portion in the moisture separator of the seventh embodiment. The overall configuration of the moisture separator of the internal combustion engine of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIGS. 3 to 6 and the same as that described in this embodiment. The members having the above functions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例7の湿分分離器において、図12及び図13に示すように、胴体40の内部空間は、第2、第3、第4支持板58,59,60により加熱管群44の両側に位置して左右一対の蒸気通路S1が区画されると共に、仕切壁47により蒸気流入室S5が区画されており、この蒸気流入室S5には蒸気入口41が連通すると共に、各蒸気通路S1の一端部が連通開口47aを介して連通している。また、この蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65が設けられている。この受衝板65は円板形状をなし、4本のステイ66によりカバー62に支持されている。そして、胴体40の蒸気流入室S5における内周面に蒸気中の湿分を回収する湿分回収部材としてのワイヤーメッシュ92が固定されている。このワイヤーメッシュ92は、多数の細いワイヤーを格子状に編んだ湾曲帯形状に形成されており、蒸気流入室S5の両側に第2支持板68から第1支持板49にかけて仕切壁37に接近して固定されている。 In the moisture separator according to the seventh embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, the internal space of the body 40 is formed on both sides of the heating tube group 44 by the second, third, and fourth support plates 58, 59, and 60. A pair of left and right steam passages S 1 are located and a steam inlet chamber S 5 is partitioned by a partition wall 47, and a steam inlet 41 communicates with the steam inlet chamber S 5 , and each steam passage One end of S 1 communicates with the communication opening 47a. In addition, an impingement plate 65 having erosion resistance against which steam introduced into the steam inflow chamber S 5 faces the steam inlet 41 is provided. The receiving plate 65 has a disk shape and is supported on the cover 62 by four stays 66. The wire mesh 92 as moisture collecting member for collecting the moisture in the vapor on the inner peripheral surface in the steam inlet chamber S 5 of the body 40 is fixed. The wire mesh 92 is formed a large number of thin wire in a curved band shape knitted in a lattice, close to the partition wall 37 from the second support plate 68 on either side of the steam inlet chamber S 5 toward the first support plate 49 And fixed.
従って、図3乃至図5に示すように、加熱蒸気が加熱管群44に供給され、胴体40内に配設された複数の加熱管46を通ってドレンとして排出される。一方、湿分を含んだ蒸気は、蒸気入口41から蒸気流入室S5を介して蒸気通路S1内に供給され、多数の吹出口64から胴体40の蒸気流動空間S2へ吹き出される。この胴体40の蒸気流動空間S2内に吹き出された蒸気は、各湿分分離エレメント50における複数のセパレータベーン51の間を通過することで、この蒸気に含まれる湿分がドレンとして分離される。 Therefore, as shown in FIGS. 3 to 5, the heating steam is supplied to the heating tube group 44 and is discharged as drain through a plurality of heating tubes 46 arranged in the body 40. On the other hand, the steam containing moisture is supplied from the steam inlet 41 through the steam inflow chamber S 5 into the steam passage S 1 and blown out from the numerous outlets 64 to the steam flow space S 2 of the body 40. Steam blown into the vapor flow space S 2 of the body 40, by passing between the plurality of separators vanes 51 in each moisture separating element 50, the moisture contained in the steam is separated as a drain .
そして、湿分分離エレメント50により湿分が分離された蒸気は、蒸気排出空間S3を通って上昇し、複数の加熱管46の間を通過する際に、各加熱管46内を通る加熱蒸気により加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口42から排出される。一方、湿分分離エレメント50で蒸気から分離された湿分(ドレン)は、ドレン開口57を通ってドレン通路S4に流下し、ドレン出口43から外部に排出される。 The steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 50 rises through the steam discharge space S 3 and passes through the heating pipes 46 when passing between the plurality of heating pipes 46. And is discharged from the steam outlet 42 as high-temperature reheated steam. On the other hand, the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 50 flows down to the drain passage S 4 through the drain opening 57 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
このとき、本実施例の湿分分離器17では、図12及び図13に示すように、胴体40の蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する受衝部材65を設けると共に、胴体40の蒸気流入室S5における内周面にワイヤーメッシュ92を設けている。従って、蒸気入口41から胴体40の蒸気流入室S5に流入した蒸気は、この受衝板65に衝突して外側に拡散し、受衝板65を迂回するようにその外周部側を流れて各蒸気通路S1に流入することとなる。そのため、蒸気が受衝部材65に衝突してこれを迂回することで、蒸気流入室S5における蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気の流れが蒸気通路S1と略平行となることから、蒸気は蒸気通路S1の内面、例えば、この蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入する。 At this time, in the moisture separator 17 of the present embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, the steam introduced into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 facing the steam inlet 41 collides with the steam inflow chamber S 5. The impact receiving member 65 is provided, and a wire mesh 92 is provided on the inner peripheral surface of the steam inflow chamber S 5 of the body 40. Therefore, the steam that has flowed into the steam inflow chamber S 5 of the body 40 from the steam inlet 41 collides with the impact receiving plate 65 and diffuses outward, and flows on the outer peripheral side so as to bypass the impact receiving plate 65. the flow into the respective steam passages S 1. Therefore, steam collides with the impact receiving member 65 and bypasses it, so that the flow velocity of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced and the flow of the steam is substantially parallel to the steam passage S 1 . The steam does not collide with the inner surface of the steam passage S 1 , for example, the inner surface of the trunk portion 40 constituting the steam passage S 1 or the flat portions of the support plates 58, 59, 60 with a substantially vertical angle. It flows to smooth the passage S 1.
また、蒸気が受衝部材65を迂回して蒸気通路S1に流入するとき、一部の蒸気が外側に流れてワイヤーメッシュ92に衝突することで流速が低下し、この蒸気に含まれる湿分が液滴としてワイヤーメッシュ92に付着することとなり、蒸気に含まれる湿分が効果的に除去されると共に、ワイヤーメッシュ92に付着した液滴は胴体40の内面や仕切壁37を伝って下方に流れることとなり、液滴の再飛散が防止される。なお、ワイヤーメッシュ91に付着した液滴は胴体40の内面や仕切壁37を伝って下方に流れ、ドレンとして胴体40に貯留されてからドレン通路S4を通ってドレン開口43から排出される。 Further, when the steam bypasses the impact receiving member 65 and flows into the steam passage S 1 , a part of the steam flows to the outside and collides with the wire mesh 92, thereby reducing the flow velocity, and moisture contained in the steam. Will adhere to the wire mesh 92 as droplets, and moisture contained in the vapor will be effectively removed, and the droplets adhering to the wire mesh 92 will travel downward along the inner surface of the body 40 and the partition wall 37. It will flow, preventing re-scattering of the droplets. The droplets adhering to the wire mesh 91 flow downward along the inner surface of the body 40 and the partition wall 37, are stored in the body 40 as drain, and then are discharged from the drain opening 43 through the drain passage S 4 .
このように実施例7の湿分分離器17にあっては、蒸気流入室S5に、蒸気入口41に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝板65を設けると共に、胴体40の蒸気流入室S5における内周面に蒸気中の湿分を回収するワイヤーメッシュ92を設けている。 As described above, in the moisture separator 17 of the seventh embodiment, the impact plate 65 having erosion resistance in which the steam introduced into the steam inflow chamber S 5 is opposed to the steam inlet 41. In addition, a wire mesh 92 for collecting moisture in the steam is provided on the inner peripheral surface of the steam inflow chamber S 5 of the body 40.
従って、湿分を含んだ蒸気が蒸気入口41を通って蒸気流入室S5に流入したとき、受衝板65に衝突してからこの受衝板65を迂回するように流れて蒸気通路S1に流入することで、この蒸気流入室S5で蒸気の流速が低下すると共に、この蒸気が蒸気流入室S5からスムースに蒸気通路S1に流入することとなり、蒸気が蒸気通路S1を構成する胴部40の内面部や各支持板58,59,60の平面部にほぼ鉛直な角度をもって衝突することはなく、蒸気通路S1にスムースに流入することで、エロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とすることができる。また、蒸気が受衝部材65を迂回して蒸気通路S1に流入するとき、一部の蒸気がワイヤーメッシュ92に衝突することで流速が低下し、この蒸気に含まれる湿分が液滴としてワイヤーメッシュ92に付着することとなり、蒸気に含まれる湿分を効果的に除去し、湿分分離エレメント50の負担を軽減することができる。 Accordingly, when the vapor containing moisture flows into the vapor inflow chamber S 5 through a steam inlet 41, the steam passage S 1 flows from collides with the impact receiving plate 65 so as to bypass the impact receiving plate 65 by entering the configuration with the flow rate of the steam in the steam inflow chamber S 5 is reduced, the steam becomes possible to flow smoothly from the steam inlet chamber S 5 to the steam passage S 1, steam vapor passage S 1 not collide with a substantially vertical angle to the plane of the inner surface and the support plates 58, 59, 60 of the body portion 40 which, by flowing smoothly into the steam passage S 1, to suppress the occurrence of erosion Long life can be achieved. Further, when the flowing steam to bypass the impact receiving member 65 to the steam passage S 1, a portion of the steam is lowered flow velocity by impacting the wire mesh 92, as moisture droplets contained in the steam It will adhere to the wire mesh 92, effectively removing moisture contained in the steam, and reducing the load on the moisture separation element 50.
なお、この実施例7では、湿分回収部材としてのワイヤーメッシュ92を適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、他孔板であってもよい。   In addition, in this Example 7, although the wire mesh 92 as a moisture collection | recovery member was applied, it is not limited to this, For example, another hole plate may be sufficient.
また、上述した各実施例では、受衝板35を仕切壁47に固定した加熱管群44のカバー62にステイ63により固定したが、仕切壁47に直接固定してもよい。また、この受衝板35の形状も円板形状に限らず、正方形や長方形などであってもよく、また、蒸気入口41からの蒸気を蒸気通路S1に適正に流入するように、表面を湾曲形状としてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the receiving plate 35 is fixed to the cover 62 of the heating tube group 44 fixed to the partition wall 47 by the stay 63, but may be directly fixed to the partition wall 47. The shape of the impact receiving plate 35 is not limited to the disk shape, it may be an square or rectangular, also the steam from the steam inlet 41 so as to properly flow into the steam passage S 1, the surface It may be a curved shape.
また、本発明の湿分分離器を加熱管を有する湿分分離加熱器として説明したが、胴体40内に加熱管群44を有しない湿分分離器であってもよい。また、上述した各実施例では、本発明の湿分分離器を、胴体40内に各支持板58,59,60を固定することで2つの蒸気通路S1を区画したが、1つまたは3つ以上であってもよい。更に、胴体内にマニホールドを挿通して蒸気通路を形成してもよい。 Moreover, although the moisture separator of the present invention has been described as a moisture separator / heater having a heating tube, a moisture separator that does not have the heating tube group 44 in the body 40 may be used. Further, in each of the above-described embodiments, the moisture separator of the present invention has the two steam passages S 1 defined by fixing the support plates 58, 59, 60 in the body 40. There may be more than one. Furthermore, a steam passage may be formed by inserting a manifold into the body.
本発明に係る湿分分離器は、製造コストの増加や性能の低下を抑制しながらエロージョンの発生を抑制して長寿命化を可能とするものであり、各種プラントの湿分分離器に適用することができる。   The moisture separator according to the present invention suppresses the generation of erosion while suppressing an increase in manufacturing cost and a decrease in performance, and enables a long life, and is applied to a moisture separator in various plants. be able to.
本発明の実施例1に係る湿分分離器における蒸気流入部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the steam inflow part in the moisture separator which concerns on Example 1 of this invention. 実施例1の湿分分離器における蒸気流入部の正面図である。It is a front view of the steam inflow part in the moisture separator of Example 1. 実施例1の湿分分離器を表す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a moisture separator according to Example 1. FIG. 実施例1の湿分分離器を表す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view illustrating a moisture separator according to Example 1. FIG. 実施例1の湿分分離器の内部構造を表す切欠斜視図である。It is a notch perspective view showing the internal structure of the moisture separator of Example 1. FIG. 実施例1の湿分分離器が適用された改良型加圧水型原子力発電プラントの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the improved pressurized water nuclear power plant to which the moisture separator of Example 1 was applied. 本発明の実施例2に係る湿分分離器における蒸気流入部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the steam inflow part in the moisture separator which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る湿分分離器における蒸気流入部の正面図である。It is a front view of the steam inflow part in the moisture separator which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る湿分分離器における蒸気流入部の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the steam inflow part in the moisture separator concerning Example 4 of the present invention. 本発明の実施例5に係る湿分分離器における縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the moisture separator which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例6に係る湿分分離器における蒸気流入部の正面図である。It is a front view of the steam inflow part in the moisture separator which concerns on Example 6 of this invention. 本発明の実施例7に係る湿分分離器における蒸気流入部の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the steam inflow part in the moisture separator concerning Example 7 of the present invention. 実施例7の湿分分離器における蒸気流入部の正面図である。It is a front view of the steam inflow part in the moisture separator of Example 7. 従来の湿分分離器を表す概略図である。It is the schematic showing the conventional moisture separator. 従来の湿分分離器の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the conventional moisture separator.
符号の説明Explanation of symbols
11 蒸気発生器
12 蒸気タービン
14 高圧タービン
15 低圧タービン
17 湿分分離器
40 胴体
41 蒸気入口
42 蒸気出口
43 ドレン出口
44 加熱管群
46 加熱管
47,48 仕切壁
50 湿分分離エレメント
57 ドレン開口
58 第2支持板
59 第3支持板
60 第4支持板
62 カバー
64 吹出口
65 受衝板(受衝部材)
71 ワイヤーメッシュ(蒸気拡散部材)
72 補強管(耐摩耗性部材)
81 ワイヤーメッシュ(耐摩耗性部材)
82 多孔板
91,92 ワイヤーメッシュ(湿分回収部材)
1 蒸気通路
2 蒸気流動空間
3 蒸気排出空間
4 ドレン通路
5 蒸気流入室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Steam generator 12 Steam turbine 14 High pressure turbine 15 Low pressure turbine 17 Moisture separator 40 Body 41 Steam inlet 42 Steam outlet 43 Drain outlet 44 Heating pipe group 46 Heating pipe 47, 48 Partition wall 50 Moisture separation element 57 Drain opening 58 Second support plate 59 Third support plate 60 Fourth support plate 62 Cover 64 Air outlet 65 Receiving plate (receiving member)
71 Wire mesh (vapor diffusion member)
72 Reinforcement pipe (Abrasion resistant member)
81 Wire mesh (Abrasion resistant member)
82 Perforated plate 91, 92 Wire mesh (moisture recovery member)
S 1 steam passage S 2 steam flow space S 3 steam discharge space S 4 drain passage S 5 steam inflow chamber

Claims (9)

  1. 中空形状をなす胴体と、該胴体における長手方向の一端部に仕切壁により区画される流入室と、該流入室に湿分を含む蒸気を導入する蒸気入口と、前記胴体の内部に設けられて一端部が前記流入室に連通する一方、前記胴体内へ蒸気を吹き出す複数の吹出口を有する蒸気通路と、前記胴体の内部に設けられて前記吹出口から吹き出された蒸気が通過することで湿分を分離する湿分分離エレメントと、前記胴体の上部に設けられて前記湿分分離エレメントにより湿分が分離された蒸気を排出する蒸気出口と、前記胴体の下部に設けられて前記湿分分離エレメントにより蒸気から分離された湿分を排出するドレン出口とを具えた湿分分離器において、前記流入室に前記蒸気入口に対向して内部に導入される蒸気が衝突する耐侵食性を有する受衝部材を設けたことを特徴とする湿分分離器。   A hollow body, an inflow chamber defined by a partition wall at one longitudinal end of the body, a steam inlet for introducing steam containing moisture into the inflow chamber, and an interior of the body One end portion communicates with the inflow chamber, while a steam passage having a plurality of outlets for discharging steam into the fuselage, and a steam provided in the fuselage and blown from the outlet through the passage of moisture. A moisture separating element for separating the moisture, a steam outlet provided at the upper part of the fuselage for discharging the steam separated by the moisture separating element, and a moisture outlet provided at the lower part of the fuselage A moisture separator having a drain outlet for discharging moisture separated from the steam by the element, and having a corrosion resistance to which the steam introduced into the inlet chamber faces the steam inlet and collides with the inlet. Hitch The moisture separator, characterized in that provided.
  2. 請求項1に記載の湿分分離器において、前記蒸気通路は前記胴体内の両側に設けられ、前記受衝部材は、前記蒸気通路における前記流入室との連通開口の間に位置して設けられることを特徴とする湿分分離器。   2. The moisture separator according to claim 1, wherein the steam passage is provided on both sides of the body, and the impact receiving member is provided between a communication opening of the steam passage with the inflow chamber. A moisture separator characterized by that.
  3. 請求項1または2に記載の湿分分離器において、前記受衝部材の外径は前記蒸気入口の内径より大きく設定され、前記受衝部材と前記蒸気入口との距離は該蒸気入口の内径以上に設定されることを特徴とする湿分分離器。   The moisture separator according to claim 1 or 2, wherein an outer diameter of the impact receiving member is set larger than an inner diameter of the steam inlet, and a distance between the impact receiving member and the steam inlet is equal to or larger than an inner diameter of the steam inlet. A moisture separator characterized by being set to.
  4. 請求項1から3のいずれか一つに記載の湿分分離器において、前記蒸気通路における前記流入室との連通開口に蒸気拡散部材が設けられることを特徴とする湿分分離器。   The moisture separator according to any one of claims 1 to 3, wherein a vapor diffusion member is provided at a communication opening of the vapor passage with the inflow chamber.
  5. 請求項1から4のいずれか一つに記載の湿分分離器において、前記蒸気通路における前記流入室側の内面に連通開口から等価直径の長さの領域に耐摩耗部材が設けられることを特徴とする湿分分離器。   5. The moisture separator according to claim 1, wherein an abrasion-resistant member is provided in a region having a length equivalent to a diameter from a communication opening on an inner surface of the steam passage on the inflow chamber side in the steam passage. Moisture separator.
  6. 請求項1から5のいずれか一つに記載の湿分分離器において、前記蒸気通路における前記複数の吹出口の周囲に耐摩耗部材が設けられることを特徴とする湿分分離器。   The moisture separator according to any one of claims 1 to 5, wherein a wear-resistant member is provided around the plurality of outlets in the steam passage.
  7. 請求項1から6のいずれか一つに記載の湿分分離器において、前記仕切壁における前記流入室側の表面に蒸気中の湿分を回収する湿分回収部材が設けられることを特徴とする湿分分離器。   The moisture separator according to any one of claims 1 to 6, wherein a moisture collection member that collects moisture in steam is provided on a surface of the partition wall on the inflow chamber side. Moisture separator.
  8. 請求項1から7のいずれか一つに記載の湿分分離器において、前記流入室側における内周面に蒸気中の湿分を回収する湿分回収部材が設けられることを特徴とする湿分分離器。   The moisture separator according to any one of claims 1 to 7, wherein a moisture collection member that collects moisture in the steam is provided on an inner peripheral surface of the inflow chamber side. Separator.
  9. 請求項1から8のいずれか一つに記載の湿分分離器において、前記蒸気通路は前記胴体内の両側に設けられると共に、前記各蒸気通路に対応して前記湿分分離エレメントがそれぞれ設けられ、前記胴体の長手方向における他端部から前記各蒸気通路の間に加熱管が挿通され、前記各蒸気通路の吹出口から吹出された蒸気は、前記各湿分分離エレメントを通過することで湿分が除去され、湿分が除去された蒸気は前記加熱管に接触して加熱されてから前記蒸気出口に流動することを特徴とする湿分分離器。   The moisture separator according to any one of claims 1 to 8, wherein the steam passages are provided on both sides of the body, and the moisture separation elements are provided corresponding to the respective steam passages. The heating pipe is inserted between the steam passages from the other end in the longitudinal direction of the body, and the steam blown out from the outlets of the steam passages passes through the moisture separation elements. The moisture separator, wherein the steam from which moisture has been removed is heated by contacting the heating pipe and then flows to the steam outlet.
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