JP2012063119A - 湿分分離加熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】胴体内を流れる被加熱蒸気を整流してその圧力損失や逆流等を低減し、これにより高性能化を実現できること。
【解決手段】胴体１１と、この胴体の底部に設けられて胴体内に被加熱蒸気Ａを導く蒸気入口配管１２と、胴体内で蒸気入口配管の上方に、胴体の軸方向に延在して設置されて被加熱蒸気の湿分を分離する湿分分離器１３と、胴体内に設置され、湿分分離器にて湿分が分離された被加熱蒸気を加熱する加熱器１４と、を有する湿分分離加熱器１０において、胴体１１と湿分分離器１３との間には、蒸気入口配管１２に連通して胴体１４に形成された蒸気入口１９を覆い、且つ湿分分離器１３の流れ方向に延びる箱形状の蒸気導入ダクト１６が設置され、この蒸気導入ダクトの側板２８には、蒸気入口１９近傍以外の部分に開口２９が形成されたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、蒸気の湿分を分離し、且つこの湿分が分離された蒸気を加熱する湿分分離加熱器に関する。

原子力発電プラントや火力発電プラント等には、高圧蒸気タービンからの蒸気を、その湿分を分離し加熱して低圧蒸気タービンへ供給する湿分分離加熱器が設置されている。この湿分分離加熱器は、湿分を分離する湿分分離器と、湿分が分離された蒸気を加熱する加熱器とから構成される。一般的に、加熱器はＵ字型の複数の伝熱管を備え、この伝熱管内に、原子炉圧力容器等の蒸気発生器からの高温高圧の蒸気が導入され、伝熱管外に、被加熱蒸気である高圧蒸気タービンからの蒸気が流れて加熱される。

高性能な湿分分離加熱器とするためには、被加熱蒸気の圧力損失が小さいこと、また湿分分離性能及び加熱性能が良好であること等があげられ、湿分分離器及び加熱器の配置、被加熱蒸気の通路形状等が様々に工夫されている。

例えば、特許文献１に記載の湿分分離加熱器１００は、図１０及び図１１に示すように、胴体１０１内の下半領域に湿分分離器１０２が、上半領域に加熱器の伝熱管１０３がそれぞれ配置され、胴体１０１の底部に蒸気入口配管１０４が複数設置され、胴体１０１の頂部に蒸気出口配管１０５が設置されて構成される。更に、胴体１０１の底部内側には、蒸気入口配管１０４が設置される近傍に蒸気入口板１０６が設置されている。蒸気入口配管１０４から胴体１０１内に流入した蒸気（被加熱蒸気Ａ）は、蒸気入口板１０６により湿分分離器１０２と胴体１０１との間の空間内に導かれ、その後、湿分分離器１０２、伝熱管１０３外側へ順次導かれ、湿分分離器１０２により湿分が分離され、伝熱管１０３により加熱される。

特開２０１０−１２１９１１号公報

ところが、このような湿分分離加熱器１００では、蒸気入口配管１０４から蒸気入口板１０６を通って胴体１０１内の空間に流入した被加熱蒸気Ａが、図１０に示すように、胴体１０１の内面に沿い湿分分離器１０２へ向かって上昇する間に、胴体１０１の軸と直角な方向に沿う渦αが発生してしまう。更に、胴体１０１内の空間に流入した被加熱蒸気Ａが胴体１０１の軸方向に流れる間に、図１１に示すように、胴体１０１の軸方向に沿う渦βが発生してしまう。これらの渦α及びβの発生によって、被加熱蒸気Ａの圧力損失が増大してしまう。

また、胴体１０１内の空間内に流入した被加熱蒸気Ａに、図１０に示すような渦αが発生することで、湿分分離器１０２を通過した被加熱蒸気Ａの一部が上流側へ逆流する現象が生ずる場合もある。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、胴体内を流れる被加熱蒸気を整流してその圧力損失や逆流等を低減し、これにより高性能化を実現できる湿分分離加熱器を提供することにある。

本発明は、胴体と、この胴体の底部に設けられて前記胴体内に被加熱蒸気を導く蒸気入口配管と、前記胴体内で前記蒸気入口配管の上方に、前記胴体の軸方向に延在して配置されて、被加熱蒸気の湿分を分離する湿分分離器と、前記胴体内に配置され、前記湿分分離器にて湿分が分離された被加熱蒸気を加熱する加熱器と、を有する湿分分離加熱器において、前記胴体と前記湿分分離器との間には、前記蒸気入口配管に連通して前記胴体に形成された蒸気入口を覆い、且つ前記湿分分離器の長手方向に延びる箱形状の蒸気ダクトが設置され、この蒸気ダクトの側板には、前記蒸気入口近傍以外の部分に開口が形成され、前記蒸気入口配管から流入した蒸気が、前記蒸気ダクト内を前記胴体の軸方向に沿って移動した後に前記開口から前記蒸気ダクトの外へ流れる流路が形成されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、胴体と湿分分離器との間には、胴体の蒸気入口を覆い且つ湿分分離器の長手方向に延びる箱形状の蒸気ダクトが設置され、この蒸気ダクトの側板には、蒸気入口近傍以外の部分に開口が形成されている。このため、この蒸気ダクトによって、蒸気入口配管から胴体の蒸気入口を経て蒸気ダクト内に流入した被加熱蒸気が、この蒸気ダクト内を湿分分離器の長手方向に沿って流れた後、直角方向に向きを変えて蒸気ダクトの側板の開口から流出し湿分分離器へ流れる流路が形成される。従って、胴体の蒸気入口から湿分分離器へ向かう被加熱蒸気の流れが整流化され、渦の発生を防止できるので圧力損失や逆流を低減できる。この結果、湿分分離加熱器の高性能化を実現できる。

本発明に係る湿分分離加熱器の第１の実施の形態を示す縦断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。 図２の蒸気導入ダクトを湿分分離器と共に示す斜視図。 本発明に係る湿分分離加熱器の第２の実施の形態に用いられる蒸気導入ダクトを示し、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が底面図。 本発明に係る湿分分離加熱器の第３の実施の形態に用いられる蒸気導入ダクトを示し、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が底面図。 本発明に係る湿分分離加熱器の第４の実施の形態に用いられる蒸気導入ダクトを示し、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が底面図、（Ｃ）が変形例の斜視図。 本発明に係る湿分分離加熱器の第５の実施の形態に用いられる蒸気導入ダクト示し、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が平面図、（Ｃ）が変形例の平面図。 本発明に係る湿分分離加熱器の第６の実施の形態を示し、（Ａ）が図２に対応する断面図、（Ｂ）が図８（Ａ）の要部拡大断面図。 図８における第６の実施の形態の変形形態を示し、図２に対応する断面図。 従来の湿分分離加熱器を示す横断面図。 図１０の蒸気入口板を湿分分離器と共に示す斜視図。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図３）
図１は、本発明に係る湿分分離加熱器の第１の実施の形態を示す縦断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図１に示す湿分分離加熱器１０は、例えば原子力発電プラントにおける高圧蒸気タービンと低圧蒸気タービンとの間に設置され、高圧蒸気タービンで仕事を終えた蒸気の湿分を除去すると共に、この蒸気を加熱して低圧蒸気タービンへ導くものであり、胴体１１、蒸気入口配管１２、湿分分離器１３、加熱器１４、蒸気出口配管１５、及び蒸気ダクトとしての蒸気導入ダクト１６を有して構成される。

胴体１１は、円筒形状の容器１７の両端に腕形状の鏡板１８が固着されて横置き型に構成される。蒸気入口配管１２は、胴体１１における容器１７の底部に複数、例えば胴体１１の軸方向に所定間隔で２個設置される。胴体１１の容器１７には、蒸気入口配管１２が設置される位置に、この蒸気入口配管１２に連通する蒸気入口１９（図２、図３）が開口して形成される。高圧蒸気タービンからの蒸気（つまり被加熱蒸気Ａ）は、蒸気入口配管１２から蒸気入口１９を通って胴体１１内に導入される。

湿分分離器１３は、図１及び図２に示すように、胴体１１内における蒸気入口配管１２の上方で、胴体１１の横断面の下半領域に、胴体１１の軸方向に沿って延在して一対設置される。それぞれの湿分分離器１３は、横断面Ｖ字形状に傾斜配置されて、被加熱蒸気Ａが通過するための広い面積が確保されている。

蒸気入口１９から流入し、後に詳説する蒸気導入ダクト１６にて整流化された被加熱蒸気Ａは、湿分分離器１３の流入面１３Ａを通過する前に、または湿分分離器１３の流入面１３Ａから流出面１３Ｂまでを流れる間に湿分が分離されて除去される。除去された湿分は、胴体１１における容器１７の底部に形成されたドレン排出口２０等を通って、湿分分離加熱器１０外へ排出される。

加熱器１４は、複数本のＵ字形状の伝熱管２１と、これらの伝熱管２１の両端に連通された単一の加熱蒸気ヘッダ２２とを有して構成される。これらの伝熱管２１及び加熱蒸気ヘッダ２２は、胴体１１内において、この胴体１１の横断面の上半領域に配置される。このうちの伝熱管２１は、胴体１１の軸方向に延在し、複数の管板２３により支持される。これらの伝熱管２１には、加熱蒸気ヘッダ２２を介して、原子炉圧力容器などの蒸気発生器（不図示）からの高圧高温蒸気の一部が、加熱蒸気として流入して流動する。

胴体１１内において湿分分離器１３により湿分が分離されて除去された被加熱蒸気Ａは、複数本の伝熱管２１の外側を流れる間に、これらの伝熱管２１の内側を流れる加熱蒸気と熱交換して加熱される。この加熱された被加熱蒸気Ａは、胴体１１における容器１７の頂部に設置された蒸気出口配管１５から流出して、低圧蒸気タービンへ供給される。

尚、図１中の符号２４は、原子炉圧力容器などの蒸気発生器からの蒸気（加熱蒸気）を加熱蒸気ヘッダ２２へ導く加熱蒸気導入配管である。また、符号２５及び２６は、加熱蒸気が凝縮して発生するドレンを排出するためのドレン排出配管である。

さて、図１〜図３に示すように、胴体１１の容器１７と一対の湿分分離器１３との間には、胴体１１の蒸気入口１９を覆う箱形状の蒸気導入ダクト１６が、溶接などにより固着して設置される。この蒸気導入ダクト１６は、湿分分離器１３の長手方向（即ち胴体１１の軸方向）に延び、湿分分離器１３の長手方向長さと略同等長さに構成される。また、箱形状の蒸気導入ダクト１６は、天板２７の両端から一対の側板２８が垂下して設けられ、これらの側板２８には、胴体１１の蒸気入口１９近傍以外の部分に開口２９が形成されている。側板２８における蒸気入口１９近傍部分は、脚柱３０として構成される。

胴体１１の蒸気入口１９を経て蒸気導入ダクト１６内に導入された被加熱蒸気Ａは、まず、蒸気導入ダクト１６内を湿分分離器１３の長手方向に沿って流れ、次に、流れの向きを直角方向に変えて蒸気導入ダクト１６の側板２８の開口２９から流出して空間Ｖ内に流入し、湿分分離器１３へ向かって流れる。胴体１１の蒸気入口１９から湿分分離器１３へ向かう被加熱蒸気Ａは、上述のように流れることで整流化され、胴体１１の軸方向に沿う渦β（図１１）や、胴体１１の軸に直角方向に沿う渦α（図１０）の発生が防止される。

ここで、前記空間Ｖは、胴体１１と一対の湿分分離器１３と一対の支持板３１とにより囲まれた空間である。支持板３１は、湿分分離器１３を胴体１１の容器１７に支持するものであり、湿分分離器１３の長手方向（即ち胴体１１の軸方向）に沿って湿分分離器１３の長手方向長さと略同等長さに設定される。尚、図２中の符号３２は、伝熱管２１を支持する管板２３を胴体１１の容器１７にて支えるための支え板である。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）を奏する。

（１）胴体１１と湿分分離器１３との間には、胴体１１の蒸気入口１９を覆い且つ湿分分離器１３の長手方向に延びる箱形状の蒸気導入ダクト１６が設置され、この蒸気導入ダクト１６の側板２８には、蒸気入口１９近傍以外の部分に開口２９が形成されている。このため、蒸気入口配管１２から胴体１１の蒸気入口１９を経て蒸気導入ダクト１６内に流入した被加熱蒸気Ａは、この蒸気導入ダクト１９内を湿分分離器１３の長手方向（胴体１１の軸方向）に沿って流れた後、直角方向に向きを変えて蒸気導入ダクト１６の側板２８の開口２９から流出し、湿分分離器１３へ向かって流れる。従って、胴体１１の蒸気入口１９から湿分分離器１３へ向かう被加熱蒸気Ａの流れが整流化され、渦α及びβ（図１０及び図１１）の発生を抑制できるので、被加熱蒸気Ａの圧力損失や逆流を低減できる。この結果、湿分分離加熱器１０の高性能化を実現できる。

［Ｂ］第２の実施の形態（図４）
図４は、本発明に係る湿分分離加熱器の第２の実施の形態に用いられる蒸気導入ダクトを示し、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が底面図である。この第２の実施の形態において前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態の湿分分離加熱器が前記第１の実施の形態の湿分分離加熱器１０と異なる点は、蒸気ダクトとしての蒸気導入ダクトの構成である。つまり、本実施の形態による蒸気導入ダクト３５は、その天板２７の内側に、図４（Ｂ）に示すように、ダクト案内部材としての複数の案内羽根３６が設けられている。この案内羽根３６は、胴体１１の蒸気入口１９から蒸気導入ダクト３５内に流入した被加熱蒸気Ａを、蒸気導入ダクト３５の側板２８の開口２９へ案内して導くよう流線形状に形成されている。

従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）と同様な効果を奏する他、次の効果（２）を奏する。

（２）蒸気導入ダクト３５の天板２７の内面に、蒸気導入ダクト３５内に流入した被加熱蒸気Ａを蒸気導入ダクト３５の側板２８の開口２９へ案内して導く案内羽根３６が設けられている。このため、胴体１１の蒸気入口１９から蒸気導入ダクト３５内に流入し、この蒸気導入ダクト３５内で湿分分離器１３の長手方向（胴体１１の軸方向）に沿って流れた被加熱蒸気Ａを、案内羽根３６に沿って胴体１１の軸と直角な方向にスムーズに流して、蒸気導入ダクト３５の側板２８の開口２９から流出させることができる。この結果、胴体１１の蒸気入口１９から湿分分離器１３へ向かう被加熱蒸気Ａの流れの整流化を促進できる。
なお、当然ながら案内羽根３６は流線形状でなく、例えば単純な直線形状等であってもよい。

［Ｃ］第３の実施の形態（図５）
図５は、本発明に係る湿分分離加熱器の第３の実施の形態に用いられる蒸気導入ダクトを示し、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が底面図である。この第３の実施の形態において前記第１実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態の湿分分離加熱器が前記第１の実施の形態の湿分分離加熱器１０と異なる点は、蒸気ダクトとしての蒸気導入ダクトの構成である。つまり、本実施の形態による蒸気導入ダクト４０は、側板２８における脚柱４１の板厚Ｔが、図５（Ｂ）に示すように、胴体１１の蒸気入口１９から遠ざかる程、即ち蒸気導入ダクト４０内を胴体１１の軸方向に流れる被加熱蒸気Ａの流れ方向に沿って漸次薄くなるよう構成されている。

従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）と同様な効果を奏する他、次の効果（３）を奏する。

（３）蒸気導入ダクト４０の側板２８における脚柱４１の板厚Ｔが胴体１１の蒸気入口１９から遠ざかる程漸次薄くなるよう構成されている。このため、胴体１１の蒸気入口１９から蒸気導入ダクト４０内に流入し、この蒸気導入ダクト４０内で湿分分離器１３の長手方向（胴体１１の軸方向）に沿って流れた被加熱蒸気Ａを、脚柱４１に沿って胴体１１の軸と直角な方向にスムーズに流して、蒸気導入ダクト４０の側板２８の開口２９から流出させることができる。この結果、胴体１１の蒸気入口１９から湿分分離器１３へ向かう被加熱蒸気Ａの流れの整流化を促進できる。

［Ｄ］第４の実施の形態（図６）
図６は、本発明に係る湿分分離加熱器の第４の実施の形態に用いられる蒸気導入ダクトを示し、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が底面図、（Ｃ）が変形例の斜視図である。この第４の実施の形態において前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態の湿分分離加熱器が前記第１の実施の形態の湿分分離加熱器１０と異なる点は、蒸気ダクトとしての蒸気導入ダクトの構成である。つまり、本実施の形態による蒸気導入ダクト４５では、側板２８に複数の開口４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄ、４６Ｅ、４６Ｆ、４６Ｇが形成されている。これらの開口４６Ａ〜４６Ｇは、胴体１１の蒸気入口１９から遠ざかる程、開口面積が大きくなるよう構成されている。

即ち、開口面積は、蒸気入口１９に最も近い開口４６Ａ及び４６Ｂが最も小さく、これらの開口４６Ａ及び４６Ｂよりも蒸気入口１９から遠い開口４６Ｃ及び４６Ｄが、開口４６Ａ及び４６Ｂよりも大きく、これらの開口４６Ｃ及び４６Ｄよりも蒸気入口１９から遠い開口４６Ｅ及び４６Ｆが、開口４６Ｃ及び４６Ｄよりも大きく、蒸気入口１９から最も遠い開口４６Ｇが最も大きく構成されている。

従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）と同様な効果を奏する他、次の効果（４）を奏する。

（４）蒸気導入ダクト４５の側板２８に形成された複数の開口４６Ａ〜４６Ｇでは、胴体１１の蒸気入口１９から遠ざかる程、開口面積が大きく構成されている。このため、胴体１９の蒸気入口１９から蒸気導入ダクト４５内に流入した被加熱蒸気Ａは、蒸気入口１９から遠くなるほど流速が低下するので、胴体１１の軸に直角な方向に流れの向きを変える各開口４６Ａ〜４６Ｇから流出する際に、各開口４６Ａ〜４６Ｇからの流出量を均等に分配できる。この結果、胴体１１の蒸気入口１９から湿分分離器１３へ向かう被加熱蒸気Ａの流れの整流化を促進できる。

なお、各開口４６Ａ〜４６Ｇの開口面積を同一として、蒸気入口１９から遠ざかる位置ほど各開口間の間隔を狭めた（すなわち、蒸気入口１９から遠ざかる位置ほど、各開口間の脚柱を細くした）構成としても同様の効果を得ることができる。
あるいは、図６（Ｃ）に示すように、開口を複数設けることに代えて一つの開口４６を蒸気入口１９から遠ざかるほど広がるように（例えば、開口４６がひし形形状、台形形状、楕円形状、細長い六角形状等となるように）形成してもよい。すなわち、蒸気入口１９に近い位置に比べて、蒸気入口１９から遠い位置で側板２８の開口面積が大きくなるように開口４６が形成されていれば、上述した（４）の効果が得られる。

［Ｅ］第５の実施の形態（図７）
図７は、本発明に係る湿分分離加熱器の第５の実施の形態に用いられる蒸気導入ダクトを示し、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が平面図、（Ｃ）が変形例の平面図である。この第５の実施の形態において前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態の湿分分離加熱器が前記第１の実施の形態の湿分分離加熱器１０と異なる点は、蒸気ダクトとしての蒸気導入ダクトの構成である。つまり、本実施の形態による蒸気導入ダクト５０における天板２７には、胴体１１の蒸気入口１９近傍以外の部分に複数の上部開口５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｆ、５１Ｇが形成されている。これらの上部開口５１Ａ〜５１Ｇは、胴体１１の蒸気入口１９から遠ざかる程、開口面積が大きくなるよう構成されている。

即ち、開口面積は、蒸気入口１９に最も近い上部開口５１Ａ及び５１Ｂが最も小さく、これらの上部開口５１Ａ及び５１Ｂよりも蒸気入口１９から遠い上部開口５１Ｃ及び５１Ｄが、上部開口５１Ａ及び５１Ｂよりも大きく、これらの上部開口５１Ｃ及び５１Ｄよりも蒸気入口１９から遠い上部開口５１Ｅ及び５１Ｆが上部開口５１Ｃ及び５１Ｄよりも大きく、蒸気入口１９から最も遠い上部開口５１Ｇが最も大きく形成されている。

従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）と同様な効果を奏する他、次の効果（５）を奏する。

（５）蒸気導入ダクト５０における天板２７には、胴体１１の蒸気入口１９近傍以外の部分に上部開口５１Ａ〜５１Ｇが形成されているので、胴体１１の蒸気入口１９から蒸気導入ダクト５０内に流入した被加熱蒸気Ａを、湿分分離器１３の長手方向（胴体１１の軸方向）に沿って流動させた後、流れの方向を直角に変更させて、側板２８の上部開口２９から湿分分離器１３の下方の空間Ｖへ流出させると共に、天板２７の上部開口５１Ａ〜５１Ｇからも上記空間Ｖ内へ流出させることができる。このため、蒸気導入ダクト５０から空間Ｖへ流出させる被加熱蒸気Ａの流出量を均等化できる。このとき、蒸気導入ダクト５０内での被加熱蒸気Ａの流速が胴体１１の蒸気入口１９から遠ざかる程低下するので、蒸気導入ダクト５０の天板２７に形成された上部開口５１Ａ〜５１Ｇは、胴体１１の蒸気入口１９から遠ざかる程、開口面積が大きく形成されている。従って、天板２７の各上部開口５１Ａ〜５１Ｇから流出する被加熱蒸気Ａの流出量を均等化できる。これらのことから、胴体１１の蒸気入口１９から湿分分離器１３へ流れる被加熱蒸気Ａをより一層整流化できる。

尚、本実施の形態においては、蒸気導入ダクト５０の天板２７に単一の開口を、胴体１１の蒸気入口１９近傍以外の部分に形成するものでもよい。
また、上部開口を複数設けることに代えて、天板２７に、一つの上部開口を蒸気入口１９から遠ざかるほど広がるように（例えば、平面図において上部開口がひし形形状、楕円形状、細長い六角形状等となるように）形成しても同様の効果を得ることができる。
あるいは、図７（ｃ）に示すように、天板２７に同一の開口面積の上部開口５１を、蒸気入口１９から遠ざかるほど多数設けた構成としてもよい。すなわち、蒸気入口１９に近い位置に比べて、蒸気入口１９に遠い位置で天板２７の開口面積が大きくなるように上部開口５１が形成されていれば、上述した（５）の効果が得られる。

［Ｆ］第６の実施の形態（図８、図９）
図８は、本発明に係る湿分分離加熱器の第６の実施の形態を示し、（Ａ）が図２に対応する断面図、（Ｂ）が図８（Ａ）の要部拡大断面図である。この第６の実施の形態において前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本発明の湿分分離加熱器５５が前記第１の実施の形態の湿分分離加熱器１０と異なる点は、湿分分離器１３の外側端部５６と胴体１１との間に、蒸気導入ダクト１６の側板２８の開口２９から流出した被加熱蒸気Ａを湿分分離器１３へ案内する案内手段としての案内板５７が介在された点である。

この案内板５７は、湿分分離器１３の長手方向（胴体１１の軸方向）に延在すると共に、一対のそれぞれの湿分分離器１３の外側端部５６における下端Ｑを基準に、湿分分離器１３の流入面１３Ａに対し略直交する第１位置Ｐ１から、蒸気導入ダクト１６に接触する第２位置Ｐ２までの角度範囲θに配置される。また、この案内板５７は、胴体１１と一対の湿分分離器１３と一対の支持板３１とで囲まれた空間Ｖを、胴体１１の蒸気入口１９に連通する入口側空間５８と、外側空間５９とに区画する。外側空間５９は、胴体１１と支持板３１と案内板５７とにより囲まれた空間である。

胴体１１の蒸気入口１９から蒸気導入ダクト１６内に流入した被加熱蒸気Ａは、この蒸気導入ダクト１６の側板２８の開口２９から入口側空間５８へのみ流入し、この入口側空間５８内で案内板５７に沿って流れ、湿分分離器１３へ流入する。胴体１１の蒸気入口１９からの被加熱蒸気Ａは、外側空間５９内へ流れることがない。

案内板５７の具体的な形状は、図８に示すように、一対の湿分分離器１３のそれぞれの外側端部５６から鉛直下方へ直線状に延び、且つ湿分分離器１３の長手方向（胴体１１の軸方向）に沿って湿分分離器１３の長手方向長さと同等長さに設定される。また、案内板５７の形状の変形例は、図９に示すように、一対の湿分分離器１３のそれぞれの外側端部５６から下方へ、外側に膨出して湾曲形状に延び、且つ湿分分離器１３の長手方向（胴体１１の軸方向）に沿って湿分分離器１３の長手方向長さと略同等長さに設定される。また、図示を省略するが、案内板５７を湾曲形状とする代わりに、略くの字等の屈曲形状とすることも可能である。

尚、この図９に示す案内板５７では、入口側空間５８内での被加熱蒸気Ａの流れを、図８の案内板５７の場合よりも湿分分離器１３側へより指向させることが可能になる。

従って、本実施の形態によれば、第１の実施の形態の湿分分離加熱器１０と同様な蒸気導入ダクト１６が、胴体１１と湿分分離器１３との間に配置されたことで、この第１の実施の形態の効果（１）と同様な効果を奏する他、次の効果（６）を奏する。

（６）湿分分離器１３の外側端部５６と胴体１１との間に、蒸気導入ダクト１６の側板２８の開口２９から流出した被加熱蒸気Ａを湿分分離器１３へ案内する案内板５７が介在されたので、胴体１１の蒸気入口１９から蒸気導入ダクト１６内に流入した被加熱蒸気Ａは、蒸気導入ダクト１６の側板２８の開口２９から入口側空間５８内へのみ流入し、案内板５７に沿って流れて湿分分離器１３へ案内される。この結果、入口側空間５８内を湿分分離器１３へ向かって流れる被加熱蒸気Ａの流れがより一層スムーズになって整流化されるので、胴体１１の軸方向に沿う渦β（図１１）や、胴体１１の軸に直交する方向に沿う渦α（図１０）の発生を確実に防止でき、被加熱蒸気Ａの圧力損失や逆流を確実に低減できる。

尚、この第６の実施の形態では、湿分分離器１３の外側端部５６が支持板３１により胴体１１に支持され、案内板５７が被加熱蒸気Ａの流れを湿分分離器１３へ案内するものを述べたが、支持板３１を省略し、案内板５７が湿分分離器１３の外側端部５６を胴体１１に支持すると共に、被加熱蒸気Ａの流れを案内する両機能を有するように構成してもよい。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせてもよく、またはこれらの全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０ 湿分分離加熱器
１１ 胴体
１２ 蒸気入口配管
１３ 湿分分離器
１３Ａ 流入面
１４ 加熱器
１６ 蒸気導入ダクト（蒸気ダクト）
１９ 蒸気入口
２７ 天板
２８ 側板
２９ 開口
３５ 蒸気導入ダクト（蒸気ダクト）
３６ 案内羽根（ダクト案内部材）
４０ 蒸気導入ダクト（蒸気ダクト）
４１ 脚柱
４５ 蒸気導入ダクト（蒸気ダクト）
４６、４６Ａ〜４６Ｇ 開口
５０ 蒸気導入ダクト（蒸気ダクト）
５１、５１Ａ〜５１Ｇ 上部開口
５５ 湿分分離加熱器
５６ 湿分分離器の外側端部
５７ 案内板（案内手段）
Ａ 被加熱蒸気
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｔ 板厚
Ｖ 空間
θ 角度範囲

Claims (8)

1. 胴体と、
   この胴体の底部に設けられて前記胴体内に被加熱蒸気を導く蒸気入口配管と、
   前記胴体内で前記蒸気入口配管の上方に、前記胴体の軸方向に延在して配置されて、被加熱蒸気の湿分を分離する湿分分離器と、
   前記胴体内に配置され、前記湿分分離器にて湿分が分離された被加熱蒸気を加熱する加熱器と、を有する湿分分離加熱器において、
   前記胴体と前記湿分分離器との間には、前記蒸気入口配管に連通して前記胴体に形成された蒸気入口を覆い、且つ前記湿分分離器の長手方向に延びる箱形状の蒸気ダクトが設置され、この蒸気ダクトの側板には、前記蒸気入口近傍以外の部分に開口が形成され、前記蒸気入口配管から流入した蒸気が、前記蒸気ダクト内を前記胴体の軸方向に沿って移動した後に前記開口から前記蒸気ダクトの外へ流れる流路が形成されたことを特徴とする湿分分離加熱器。
2. 前記蒸気ダクトの天板の内側には、胴体の蒸気入口から前記蒸気ダクト内に流入した被加熱蒸気を前記蒸気ダクトの側板の開口へ導くダクト案内部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の湿分分離加熱器。
3. 前記蒸気ダクトの側板における蒸気入口近傍部分は脚柱として構成され、この脚柱の厚さが、胴体の前記蒸気入口から遠ざかる程薄く構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の湿分分離加熱器。
4. 前記蒸気入口に近い位置よりも前記蒸気入口に遠い位置で前記側板の開口面積が大きくなるように前記開口が形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の湿分分離加熱器。
5. 前記蒸気ダクトの天板に上部開口が形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の湿分分離加熱器。
6. 前記蒸気入口に近い位置よりも前記蒸気入口に遠い位置で前記天板の開口面積が大きくなるように前記上部開口が形成されたことを特徴とする請求項５に記載の湿分分離加熱器。
7. 湿分分離器の外側端部と胴体との間に、前記湿分分離器の長手方向に延びて、蒸気ダクトの側板の開口から流出した被加熱蒸気を前記湿分分離器へ案内する案内手段が介在され、この案内手段は、前記湿分分離器の前記外側端部を基準に、前記湿分分離器に対し略直交する第１位置から前記蒸気ダクトに接する第２位置までの角度範囲に配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の湿分分離加熱器。
8. 前記案内手段は、湿分分離器の外側端部から鉛直下方へ直線状に延び、または前記外側端部から下方へ、外側に膨出した形状に形成されたこと特徴とする請求項７に記載の湿分分離加熱器。

Images