JP2014173983A - Cylindrical heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自由液面を有する冷却水を備えた円筒型熱交換器に関する。 The present invention relates to a cylindrical heat exchanger provided with cooling water having a free liquid level.
従来、この種の円筒型熱交換器として、例えば、原子力発電所において電源が喪失するような事故が発生したときの、原子炉圧力容器の崩壊熱除去を目的とした静的冷却熱交換器である非常用復水器が知られている。
前記非常用復水器は、冷却水が内包されている容器と、原子炉圧力容器で発生した被冷却流体としての蒸気が引き込まれる複数の鋼管からなる管束と、を備えており、管束を通して蒸気を冷却・凝縮し、再び原子炉圧力容器に戻すことで原子炉圧力容器を冷却するものである。
Conventionally, as this type of cylindrical heat exchanger, for example, a static cooling heat exchanger for the purpose of removing decay heat of a reactor pressure vessel when an accident such as loss of power occurs at a nuclear power plant. An emergency condenser is known.
The emergency condenser includes a vessel in which cooling water is contained, and a tube bundle composed of a plurality of steel pipes into which steam as a cooled fluid generated in the reactor pressure vessel is drawn. The reactor pressure vessel is cooled by cooling and condensing and returning to the reactor pressure vessel again.
非常用復水器における冷却水の保有高さは、高温の蒸気が管束を通り冷却水の気化による気泡が生じることを想定して容器の半分程度とされており、冷却水は自由液面を有するものとされている。このため、地震時には、液面の揺動(スロッシング)が発生する可能性がある。
このような液面の揺動を抑制する技術として、特許文献1に開示された技術が知られている。特許文献1には、スロッシング液面調整手段(スロッシング液面の分割用仕切板、スロッシング時の液面上昇流の方向変化用傾斜板、スロッシング時の液面波動波の液降下時間遅れ発生用液だめ)を有した原子炉容器が記載されている。
The holding height of the cooling water in the emergency condenser is about half of the container assuming that hot steam passes through the tube bundle and bubbles are generated by evaporation of the cooling water. It is supposed to have. For this reason, at the time of an earthquake, the liquid surface may swing (sloshing).
As a technique for suppressing such fluctuation of the liquid level, a technique disclosed in
前記特許文献1に記載の原子炉容器によりスロッシングの抑制が可能である。しかしながら、特許文献1のスロッシング液面調整手段は、原子炉容器に適用される固有の技術であり、基本的な構造が異なる円筒型熱交換器において、スロッシングを抑制する新たな技術の開発が望まれていた。
Sloshing can be suppressed by the reactor vessel described in
本発明の目的は、スロッシングを好適に抑制して管束が液面から露出することを好適に防止することができる円筒型熱交換器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cylindrical heat exchanger that can appropriately prevent sloshing and prevent the tube bundle from being exposed from the liquid surface.
本発明は、自由液面を有する状態に冷却水が内包され、軸方向を水平方向に向けて設置される円筒型の容器と、前記容器内において前記冷却水に浸かる状態に配置され、被冷却流体を冷却するための管束と、前記容器の軸方向に間隔を空けて配置され、前記冷却水のスロッシングを抑制する仕切部材と、を備えたことを特徴とする。 The present invention includes a cylindrical container in which cooling water is contained in a state having a free liquid level and is installed with the axial direction oriented horizontally, and is placed in a state of being immersed in the cooling water in the container. A tube bundle for cooling the fluid, and a partition member which is disposed at an interval in the axial direction of the container and suppresses the sloshing of the cooling water, are provided.
本発明によれば、地震時に容器が揺れても、容器の軸方向に間隔を空けて配置された仕切部材により、冷却水の液面のスロッシングが好適に抑制されることとなり、管束の液面からの露出が好適に防止される。 According to the present invention, even when the container is shaken during an earthquake, the partition member disposed at an interval in the axial direction of the container suitably suppresses the sloshing of the liquid level of the cooling water. Exposure from is preferably prevented.
本発明によれば、液面のスロッシングを好適に抑制して管束が液面から露出することを好適に防止することができる円筒型熱交換器が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cylindrical heat exchanger which can suppress suitably the sloshing of a liquid level and can prevent that a tube bundle is exposed from a liquid level is obtained.
以下、本発明に係る円筒型熱交換器の実施形態について図面を参照して説明する。ここで、以下の説明において、「上下」、「前後」を言うときは、図1(a)に示す方向を基準とし、「左右」を言うときは、図1(b)に示す方向を基準とする。また、円筒型熱交換器が設けられる設備として原子力発電プラントを例示するが、本実施形態の円筒型熱交換器が適用される設備を限定する趣旨ではない。 Hereinafter, an embodiment of a cylindrical heat exchanger according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, in the following description, when referring to “up and down” and “front and back”, the direction shown in FIG. 1A is used as a reference, and when saying “left and right”, the direction shown in FIG. And Moreover, although a nuclear power plant is illustrated as an installation provided with a cylindrical heat exchanger, it is not intended to limit an installation to which the cylindrical heat exchanger of the present embodiment is applied.
(第1実施形態)
図1(a)に示すように、円筒型熱交換器は、円筒型の容器1と、容器1内に配置される管束5と、管束5に接続される水室2と、を備え、容器1内に複数の仕切部材10が設けられてなる。
容器1は、軸方向を水平方向(図1(a)の前後方向)に向けて設置され、自由液面W1を有する状態に冷却水Wを内包している。本実施形態の容器1は、容器1の容積全体の略半分程度の冷却水Wを内包している。これにより、冷却水Wの自由液面W1よりも上方には、空間Sが形成されている。この空間Sには、後記するように、冷却水Wの気化による水蒸気が溜まるようになっている。なお、容器1には、空間Sの空気を放出するための図示しない排出口が設けられている。このような、容器1は、支持部1aを介して原子力発電プラントの設置スペースに設置される。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1A, the cylindrical heat exchanger includes a
The
水室2は、容器1の前部(一端)に設けられた開口部1cに取り付けられており、水室2の後部(他端)には、管束5の入口5aおよび出口5bが接続されている。水室2には、被冷却流体を取り入れるための被冷却流体入口管台3、および被冷却流体を取り出すための被冷却流体出口管台4が被冷却流体の通流可能に接続されている。水室2内には、被冷却流体の冷却前後を分離する仕切り2aが設けられている。
The
管束5は、鋼管等からなる複数の細管を束ねたものであり、側面視略U字状を呈し、容器1の前部から後部へ向けて容器1内に延出配置され、再び前部へ戻るように構成されている。これにより、原子炉圧力容器から図示しない配管を通じて取り入れられた被冷却流体は、被冷却流体入口管台3から水室2に流入し、管束5の入口5aから管束5内に導かれ、容器1内にて冷却水Wと熱交換されて冷却される。その後、管束5の出口5bから水室2に戻され、被冷却流体出口管台4から図示しない配管を通じて原子炉圧力容器等に戻される。
なお、管束5は、自由液面W1から露出することのない、容器1の下部に配置されており、冷却水W中に浸漬されている。
The
In addition, the
仕切部材10は、図1(a)に示すように、容器1内に鉛直方向に配置され容器1内を前後方向に仕切る板状の部材からなり、容器1の軸方向(前後方向)に間隔を空けて配置されて冷却水Wの液面のスロッシングを抑制するようになっている。仕切部材10は、図1(b)に示すように、容器1の内径と等しい高さを有して容器1の内部空間を仕切っており、冷却水Wを軸方向に区画している(図1(a)参照)。
As shown in FIG. 1A, the
仕切部材10の右側部は切り欠かれており、仕切部材10の右端部11と、これに対向している容器1の内面1bとの間には、空気や水蒸気の通流を可能とする空間S1および冷却水Wの通流を可能とする通流スペースS2が形成されている。
The right side portion of the
本実施形態では、空間S1および通流スペースS2が容器1の右内部において容器1の軸方向の一直線上に連通している。つまり、空間S1を通じて水蒸気や空気が容器1の軸方向に隣接する空間Sとの間で通流可能であり、また、通流スペースS2を通じて冷却水Wが容器1の軸方向の一直線上に通流可能である。したがって、各仕切部材10で区画された各区画間を水蒸気や空気、さらには冷却水Wが通流するようになっている。
また、前側の2つの仕切部材10の下部には、管束5に対応して管束5が挿通される挿通孔12が形成されている。
In the present embodiment, the space S <b> 1 and the flow space S <b> 2 communicate with each other on a straight line in the axial direction of the
An
このような構成を有する円筒型熱交換器において、地震時に容器1が揺れると、冷却水Wの液面が揺れて、図2に示すように、仕切部材10で区画された領域内において液面W11が揺れるが、仕切部材10に遮られて液面W11の上昇が抑えられるようになり、スロッシングが好適に抑制されることとなる。
なお、一般的に地震時にスロッシングが発生した場合、容器1が円筒型であるとすると、液面の揺動の高さは、概算で容器1の直径の比例倍の高さに昇ることがある。これに対して、本実施形態では、揺れた液面W11の上昇が仕切部材10に遮られて好適に抑えられることとなり、スロッシングが強制的に抑えられることとなる。
In the cylindrical heat exchanger having such a configuration, when the
In general, when sloshing occurs during an earthquake, assuming that the
以上説明した本実施形態の円筒型熱交換器によれば、地震時に容器1が揺れても、容器1の軸方向に間隔を空けて配置された各仕切部材10によって、冷却水Wのスロッシングを抑えることができ、管束5が液面から露出することを好適に防止することができる。これにより、管束5を通じて熱交換が継続され、原子炉圧力容器の冷却を好適に維持することができる。
According to the cylindrical heat exchanger of the present embodiment described above, even if the
また、仕切部材10は、鉛直方向に設置されているので、液面の上昇に対して効果的な障害物となり、スロッシングを好適に抑制することができる。
Moreover, since the
また、仕切部材10は、容器1の内径と等しい高さを有する板状の部材からなるので、液面のさらなる上昇が生じてもこれを好適に抑えることができ、スロッシングを好適に抑制することができる。
Moreover, since the
図3は第1実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す側断面図である。この変形例は、仕切部材10に加えて、容器1の軸方向に延出する水平仕切部材20を設置したものである。
水平仕切部材20は、その上面20aが冷却水Wの自由液面W1よりも下側となるように配置されており、容器1の軸方向(図3参照)、および容器1の左右方向(図4(a)参照)に亘って設けられている。水平仕切部材20には、図4(a)に示すように、複数の逃し孔21が形成されている。この逃し孔21は、管束5による熱交換によって水蒸気が発生した場合の水蒸気の通り道として機能する。
なお、水平仕切部材20は、容器1の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器1の軸方向に複数に分割されて(分断されて)設けられていてもよい。また、容器1の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
FIG. 3 is a side sectional view showing a modification of the cylindrical heat exchanger according to the first embodiment. In this modified example, in addition to the
The
The
このような円筒型熱交換器によれば、図6に示すように、水平仕切部材20がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、仕切部材10により容器1の軸方向におけるスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材20により、容器1の左右方向におけるスロッシングが抑えられ、仕切部材10と水平仕切部材20との相乗効果により管束5が液面から露出することをより好適に防止することができる。
According to such a cylindrical heat exchanger, the
なお、水平仕切部材20は、図4(b)に示すように、仕切部材10の右端部11に対応する位置まで設けて、右端部11の側方に水平仕切部材20で覆われない通流スペースS2を形成するように構成してもよい。
In addition, as shown in FIG.4 (b), the
また、水平仕切部材20は、図5(a)に示すように、管束5の外径L1よりも大きい幅L2を有するものを用いて、管束5の上方が水平仕切部材20で覆われるように構成してもよい。なお、この場合にも、水平仕切部材20は、自由液面W1よりも下側に配置されている。
Further, as shown in FIG. 5A, the
このような水平仕切部材20を用いることにより、少なくとも管束5の上方において、冷却水Wの液面のスロッシングを好適に抑制することができる。したがって、最小限の大きさの水平仕切部材20を設置することにより、コストの低減を図りつつ管束5が液面から露出するのを効果的に防止することができる。
By using such a
図5(b)はさらに別の仕切部材を加えた例を示す拡大縦断面図である。この例では、水平仕切部材20に加えてさらに容器1の軸方向に延出する鉛直仕切部材25を設置したものである。鉛直仕切部材25は、左右方向に間隔を空けてその下端部を水平仕切部材20に交差させて設置されており、容器1の軸方向に連続して設けられている。
FIG. 5B is an enlarged longitudinal sectional view showing an example in which another partition member is added. In this example, a
このような円筒型熱交換器によれば、容器1の左右方向における冷却水のスロッシングを鉛直仕切部材25によって抑えることができ、仕切部材10、水平仕切部材20、鉛直仕切部材25との相乗効果により管束5が液面から露出するのを好適に防止することができる。
According to such a cylindrical heat exchanger, sloshing of the cooling water in the left-right direction of the
なお、鉛直仕切部材25は、容器1の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器1の軸方向に複数に分割されて(分断されて)設けられていてもよい。例えば、管束5と交差する仕切部材10同士の間にだけ鉛直仕切部材25を設けてもよい。このように設けた場合にも、地震時に仕切部材10に遮られた冷却水Wのスロッシング鉛直仕切部材25によって好適に抑えることができ、管束5が液面から露出するのを好適に防止することができる。
Note that the
(第2実施形態)
次に第2実施形態の円筒型熱交換器について説明する。図7(a)は第2実施形態に係る円筒型熱交換器を示す拡大縦断面図、(b)は図7(a)の変形例を示す拡大縦断面図である。
本実施形態が前記第1実施形態と異なるところは、第1実施形態の仕切部材10が仕切部材10の右側に通流スペースS2を有していたものに対して、第2実施形態の仕切部材10Aが中央下部に左右方向に延出する長孔13a,13bを有している点である。
(Second Embodiment)
Next, the cylindrical heat exchanger of 2nd Embodiment is demonstrated. FIG. 7A is an enlarged longitudinal sectional view showing a cylindrical heat exchanger according to the second embodiment, and FIG. 7B is an enlarged longitudinal sectional view showing a modification of FIG. 7A.
This embodiment is different from the first embodiment in that the
仕切部材10Aは、前記した仕切部材10と同様に、容器1の内面1bを鉛直方向に仕切る板状の部材からなり、容器1の軸方向に間隔を空けて配置されて冷却水Wのスロッシングを抑制するようになっている。仕切部材10Aは、設置位置において、容器1の内面1bに全周が接触しており、長孔13a,13bを通じてのみ冷却水Wの軸方向の通流を可能としている。
The
長孔13a,13bは、管束5の上方位置において上下に並設されており、長孔13aが、長孔13bよりも横に長く形成され、開口面積が大きく形成されている。
The
このような円筒型熱交換器によれば、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、地震時に容器1が揺れても、容器1の軸方向に間隔を空けて配置された各仕切部材10Aによって、冷却水Wのスロッシングを抑えることができ、管束5が液面から露出するのを好適に防止することができる。これにより、管束5を通じて熱交換が継続され、原子炉圧力容器の冷却を好適に維持することができる。
According to such a cylindrical heat exchanger, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. That is, even if the
なお、仕切部材10Aは、容器1の内面1bに全周が接触しており、第1実施形態のものに比べて冷却水Wのスロッシングをより抑えることができるので、管束5が液面から露出するのを好適に防止することができる。
Note that the
図7(b)は第2実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す拡大縦断面図である。この変形例は、仕切部材10Aに加えて、容器1の軸方向に延出する水平仕切部材20を設置したものである。
FIG. 7B is an enlarged longitudinal sectional view showing a modification of the cylindrical heat exchanger according to the second embodiment. In this modification, a
このような円筒型熱交換器によれば、水平仕切部材20がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、仕切部材10Aにより容器1の軸方向におけるスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材20により、容器1の左右方向におけるスロッシングを抑えることができ、仕切部材10Aと水平仕切部材20との相乗効果により管束5が液面から露出することを好適に防止することができる。
According to such a cylindrical heat exchanger, the
また、水平仕切部材20は、左右方向に亘る幅のものを示したが、これに限られることはなく、左右両端部と容器1の内面1bとの間に所定の隙間(容器1の内面1bとの間に間隔)を有するように構成してもよい。
なお、水平仕切部材20は、冷却水Wの自由液面W1よりも下側に配置されている。また、水平仕切部材20は、容器1の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器1の軸方向に複数に分割されて(分断されて)設けられていてもよい。また、容器1の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
Moreover, although the
The
(第3実施形態)
次に、第3実施形態の円筒型熱交換器について第1実施形態との相違点を中心に説明する。図8(a)は第3実施形態に係る円筒型熱交換器を示す拡大縦断面図である。
第3実施形態の円筒型熱交換器では、図8(a)に示すように、前記仕切部材10に代えて、容器1の内面1bの上下方向に亘る長板状の仕切部材10Bを用いており、仕切部材10Bの左右両側方に、空間S1および通流スペースS2を有している。そして、仕切部材10Bは、管束5の外径L1よりも大きい幅L3を有している。
(Third embodiment)
Next, a cylindrical heat exchanger according to the third embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment. FIG. 8A is an enlarged longitudinal sectional view showing a cylindrical heat exchanger according to the third embodiment.
In the cylindrical heat exchanger according to the third embodiment, as shown in FIG. 8A, instead of the
このような円筒型熱交換器によれば、仕切部材10Bを用いることにより、容器1の軸方向における少なくとも幅L3に相当する領域において、冷却水Wのスロッシングを好適に抑制することができる。これにより、管束5が液面から露出することを好適に抑制することができる。
According to such a cylindrical heat exchanger, sloshing of the cooling water W can be suitably suppressed by using the
図8(b)は第3実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す拡大縦断面図である。この変形例は、仕切部材10Bに加えて、容器1の軸方向に延出する水平仕切部材20を設置したものである。なお、水平仕切部材20は、冷却水Wの自由液面W1よりも下側に配置されている。また、水平仕切部材20は、容器1の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器1の軸方向に複数に分割されて(分断されて)設けられていてもよい。また、容器1の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
FIG. 8B is an enlarged longitudinal sectional view showing a modification of the cylindrical heat exchanger according to the third embodiment. In this modification, a
このような円筒型熱交換器によれば、水平仕切部材20がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、仕切部材10Bにより容器1の軸方向におけるスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材20により、容器1の左右方向におけるスロッシングを抑えることができ、仕切部材10Bと水平仕切部材20との相乗効果により管束5が液面から露出することをより好適に防止することができる。
According to such a cylindrical heat exchanger, the
なお、水平仕切部材20は、図9(a)に示すように、仕切部材10Bの幅に相当する大きさに設けて、左右端部11a,11bの側方に水平仕切部材20で覆われない通流スペースS2を形成してもよい。
このような水平仕切部材20を用いることにより、少なくとも管束5の上方において、冷却水Wのスロッシングを好適に抑制することができる。したがって、最小限の大きさの水平仕切部材20を設置することにより、コストの低減を図りつつ管束5が液面から露出することを効果的に防止することができる。
In addition, as shown to Fig.9 (a), the
By using such a
また、図9(b)に示すように、水平仕切部材20に加えてさらに容器1の軸方向に延出する鉛直仕切部材22,23,23を設置してもよい。鉛直仕切部材22,23,23は、いずれも左右方向に間隔を空けてその下端部を水平仕切部材20に交差させて設置されており、容器1の軸方向に連続して設けられている。
Further, as shown in FIG. 9B, in addition to the
このような円筒型熱交換器によれば、容器1の左右方向における冷却水Wのスロッシングを鉛直仕切部材22,23,23によって抑えることができ、仕切部材10B、水平仕切部材20および鉛直仕切部材22,23,23との相乗効果により管束5が液面から露出することを好適に防止することができる。
According to such a cylindrical heat exchanger, sloshing of the cooling water W in the left-right direction of the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態の円筒型熱交換器について説明する。図10(a)は第4実施形態に係る円筒型熱交換器を示す拡大縦断面図である。
第4実施形態の円筒型熱交換器は、図10(a)に示すように、容器1の内面1bの上下左右方向に支持部材となる棒材15a〜15dが格子状に組まれており、この格子状の鉛直面内において棒材15a〜15dで囲まれる複数の空間を板材16(ここでは5枚の板材16a〜16e)で塞ぐことにより、仕切部材10Cを構成したものである。
(Fourth embodiment)
Next, a cylindrical heat exchanger according to the fourth embodiment will be described. FIG. 10A is an enlarged longitudinal sectional view showing a cylindrical heat exchanger according to the fourth embodiment.
In the cylindrical heat exchanger of the fourth embodiment, as shown in FIG. 10 (a),
ここで、棒材15a〜15dにより格子状に組まれる鉛直面内において、次に示すスペースS11,S12,S13,S14は、板材で塞がれておらず、開口している。スペースS11は、棒材15a、15cと内面1bとにより囲まれてなり、スペースS12は、棒材15a,15c,15dと内面1bとにより囲まれてなり、スペースS13は、棒材15a,15dと内面1bとにより囲まれてなり、さらに、スペースS5は、棒材15a,15dと内面1bとにより囲まれてなる。
Here, in the vertical plane assembled in a lattice shape by the
このうち、スペースS11は水蒸気や空気が通流するスペースとして機能し、スペースS12は、水蒸気や空気および冷却水Wが通流するスペースとして機能し、スペースS13,S14は、冷却水Wが通流するスペースとして機能する。このうち、スペースS14は、管束5の配置に対応している。
Among these, the space S11 functions as a space through which water vapor and air flow, the space S12 functions as a space through which water vapor, air, and cooling water W flow, and the spaces S13 and S14 flow through the cooling water W. It functions as a space to play. Among these, the space S14 corresponds to the arrangement of the
このような円筒型熱交換器によれば、適宜のスペースを板材16で塞ぐことができ、板材16a〜16eにより適宜の位置を仕切ることで、冷却水Wのスロッシングを抑えることができ、管束5が液面から露出することを好適に防止することができる。
According to such a cylindrical heat exchanger, an appropriate space can be closed by the plate material 16, and sloshing of the cooling water W can be suppressed by partitioning an appropriate position by the
また、スペースS14が管束5の配置に対応しているので、管束5の軸方向における冷却水Wの通流を確保することができ、管束5による熱交換を好適に行うことができる。
また、棒材15a〜15dが補強部材としても機能し、容器1の剛性を高めることができる。
Further, since the space S14 corresponds to the arrangement of the
Moreover, the
また、図10(b)に示すように、容器1の軸方向に延出する水平仕切部材20を設置してもよい。
この場合においても、水平仕切部材20がスロッシングに対する効果的な障害物として機能し、仕切部材10により容器1の軸方向における冷却水Wのスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材20により、容器1の左右方向における冷却水Wのスロッシングを抑えることができ、仕切部材10Cと水平仕切部材20との相乗効果により管束5が液面から露出することをより好適に防止することができる。
なお、水平仕切部材20は、冷却水Wの自由液面W1よりも下側に配置されている。また、水平仕切部材20は、容器1の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器1の軸方向に複数に分割されて(分断されて)設けられていてもよい。また、容器1の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
Moreover, as shown in FIG.10 (b), you may install the
Also in this case, the
The
なお、板材16は、少なくとも1枚設けられていればよく、また、棒材15a〜15dで囲まれる全ての空間のうち、少なくとも一つの空間を残して、残り全てを個々の板材16で塞いでもよい。
It is sufficient that at least one plate member 16 is provided, and at least one of the spaces surrounded by the
(第5実施形態)
次に、第5実施形態の円筒型熱交換器について説明する。
図11(a)は、第5実施形態に係る円筒型熱交換器を示す側断面図、(b)は第5実施形態に係る円筒型熱交換器の作用説明図、図12は、第5実施形態に係る円筒型熱交換器に用いられる仕切部材を示す拡大斜視図である。
本実施形態の円筒型熱交換器は、図11(a)に示すように、仕切部材が、断面山形状の板材30(複数の部材)を含み、複数の板材30が、その頂部30aを上側に向けた状態にして鉛直方向に間隔を空けて配置されているものである。
(Fifth embodiment)
Next, a cylindrical heat exchanger according to a fifth embodiment will be described.
FIG. 11A is a side sectional view showing a cylindrical heat exchanger according to the fifth embodiment, FIG. 11B is an operation explanatory view of the cylindrical heat exchanger according to the fifth embodiment, and FIG. It is an expansion perspective view which shows the partition member used for the cylindrical heat exchanger which concerns on embodiment.
In the cylindrical heat exchanger according to the present embodiment, as shown in FIG. 11A, the partition member includes a plate member 30 (a plurality of members) having a cross-sectional mountain shape, and the plurality of
板材30は、図12に示すように、容器1内において左右方向に並設される2本の支持棒31によって支持されている。板材30には、支持棒31が挿通される支持孔32が形成されている。
なお、板材30は、管束5の外径L1(図5(a)参照)よりも長く形成されており、また、図11(a)に示すように、管束5の上方は複数の板材30で部分的に覆われている。
As shown in FIG. 12, the
The
このような板材30を有する円筒型熱交換器によれば、図11(b)に示すように、断面山形状の板材30がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、仕切部材10により容器1の軸方向における冷却水Wのスロッシングを抑えることができ、管束5が液面から露出することを好適に防止することができる。
According to the cylindrical heat exchanger having such a
なお、冷却水Wは、上下に隣接する板材30,30の間を通って容器1の軸方向に通流可能である。
The cooling water W can flow in the axial direction of the
(第6実施形態)
次に、第6実施形態の円筒型熱交換器について説明する。
図13(a)は、第6実施形態に係る円筒型熱交換器を示す側断面図、(b)は第6実施形態に係る円筒型熱交換器の作用説明図である。
(Sixth embodiment)
Next, the cylindrical heat exchanger of 6th Embodiment is demonstrated.
FIG. 13A is a side sectional view showing a cylindrical heat exchanger according to the sixth embodiment, and FIG. 13B is an operation explanatory view of the cylindrical heat exchanger according to the sixth embodiment.
本実施形態の円筒型熱交換器は、前記第5実施形態で示した板材30に対して天地逆向きにした板材33を用いており、複数の板材33が、その頂部33aを下側に向けた状態にして鉛直方向に間隔を空けて複数配置されているものである。
板材33は、容器1内において、左右方向に並設される2本の支持棒31によって支持されている。板材33には、支持棒31が挿通される支持孔32が形成されている。
なお、板材33は、管束5の外径L1(図5(a)参照)よりも長く形成されており、また、図13(a)に示すように、管束5の上方は複数の板材33で部分的に覆われている。
The cylindrical heat exchanger of this embodiment uses a
The
The
このような板材33を有する円筒型熱交換器によっても、図13(b)に示すように、断面逆山形状の板材33がスロッシングに対する効果的な障害物として機能し、容器1の軸方向における冷却水Wのスロッシングを好適に抑えることができる。これにより、管束5が液面から露出することを好適に防止することができる。
Even with such a cylindrical heat exchanger having the
図14(a)は、第5実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す側断面図、(b)は第6実施形態に係る円筒型熱交換器の変形例を示す側断面図、図15は、第5実施形態に係る円筒型熱交換器に用いられる仕切部材、水平仕切部材を示す拡大斜視図である。 FIG. 14A is a side sectional view showing a modification of the cylindrical heat exchanger according to the fifth embodiment, and FIG. 14B is a side sectional view showing a modification of the cylindrical heat exchanger according to the sixth embodiment. FIG. 15 is an enlarged perspective view showing a partition member and a horizontal partition member used in the cylindrical heat exchanger according to the fifth embodiment.
これらの変形例では、板材30,30の間(図14(a),図15参照)、および板材33,33の間に、水平仕切部材20がそれぞれ配置されており、図15に示すように、水平仕切部材20には、支持棒31が挿通される支持孔32が形成されている。
なお、水平仕切部材20は、冷却水Wの自由液面W1よりも下側に配置されている。また、水平仕切部材20は、容器1の軸方向に連続して設けられたものに限られることはなく、容器1の軸方向に複数に分割されて(分断されて)設けられていてもよい。また、容器1の軸方向に部分的に設けられていてもよい。
さらに、水平仕切部材20は、容器1の左右方向に適宜の長さを有して設けることができる。
In these modified examples, the
The
Furthermore, the
このような円筒型熱交換器によれば、水平仕切部材20がスロッシングに対する効果的な障害物として機能する。つまり、板材30(33)により容器1の軸方向における冷却水Wのスロッシングを抑えることができるとともに、水平仕切部材20により、容器1の左右方向における冷却水Wのスロッシングを抑えることができ、板材30(33)と水平仕切部材20との相乗効果により管束5が液面から露出することをより好適に防止することができる。
According to such a cylindrical heat exchanger, the
なお、前記各実施形態において水平仕切部材20は、いずれも冷却水Wの自由液面W1よりも下側に配置されるものを示したが、これに限られることはなく、自由液面W1の上方に(自由液面W1と所定の間隔を空けて)配置して、冷却水Wのスロッシングを抑制するように構成してもよい。
In each of the above-described embodiments, the
1 容器
2 水室
3 被冷却流体入口管台
4 被冷却流体出口管台
5 管束
5a 入口
5b 出口
10 仕切部材
10A,10B,10C 仕切部材
15a〜15d 棒材
16 板材
20 水平仕切部材
21 逃し孔
W 冷却水
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記容器内において前記冷却水に浸かる状態に配置され、被冷却流体を冷却するための管束と、
前記容器の軸方向に間隔を空けて配置され、前記冷却水のスロッシングを抑制する仕切部材と、を備えたことを特徴とする円筒型熱交換器。 A cylindrical container in which cooling water is contained in a state having a free liquid level and the axial direction is set horizontally.
A tube bundle disposed in the container so as to be immersed in the cooling water, and for cooling the fluid to be cooled;
A cylindrical heat exchanger comprising: a partition member arranged at an interval in the axial direction of the container and suppressing sloshing of the cooling water.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013046490A JP2014173983A (en) | 2013-03-08 | 2013-03-08 | Cylindrical heat exchanger |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111916232A (en) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 中国核动力研究设计院 | Light water nuclear reactor structure |
-
2013
- 2013-03-08 JP JP2013046490A patent/JP2014173983A/en active Pending
Cited By (2)
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CN111916232A (en) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 中国核动力研究设计院 | Light water nuclear reactor structure |
CN111916232B (en) * | 2020-08-13 | 2022-03-01 | 中国核动力研究设计院 | Light water nuclear reactor structure |
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