JP3194075B2 - 液位測定装置 - Google Patents
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- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/14—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measurement of pressure
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Description
り、特に、火力発電プラント、原子力発電プラントなど
において飽和液を貯留する密閉容器の液位を測定するに
好適な液位測定装置に関する。
ラントなどにおいて飽和液を貯留する密閉容器、例え
ば、給水加熱器、給水加熱器ドレンタンクなどに貯留す
る液体の液位を測定するものとして、特開昭56−42
111号公報に記載されているものが知られている。こ
の装置は、密閉容器の上部側に蒸気を排出する上部配管
を接続し、密閉容器の下部側に凝縮液を排出する下部配
管を接続し、上部配管を基準水面器、導管を介して差圧
検知器に接続し、下部配管を差圧検知器に接続し、差圧
検知器により、下部配管内の圧力と導管内の圧力との差
から密閉容器内の液位を測定することができる。さら
に、この装置によれば、基準水面器内に貯留した凝縮液
の一部を配管を介して下部配管に導き、オーバーフロー
による水を下部配管から密閉容器へ戻すようになってい
る。さらに基準水面器と上部配管との接合部に流動抵抗
増大部材としてオリフィスが配設されており、密閉容器
内の圧力が急激に減少し、基準水面器および導管内の水
が減圧沸騰して容量が増大しても、基準水面器内の水が
上部配管を介して密閉容器へ戻されるのをオリフィスに
よって制限することができ、基準水面器の水位の変化を
抑制することができる。
力プラントの給水加熱器やドレンタンクなどの密閉容器
の液位を測定する装置として用いた場合には、上部配管
や基準水面器内に高濃度の非凝縮性ガスが対流し、基準
水面器内の水位が変化することがある。
湿度分離器、ドレンタンクなどの密閉容器の下部には上
流側から流入した蒸気および水が密閉容器内の圧力、温
度にバランスして沸騰および凝縮して飽和水(凝縮液)
となって溜る。一方、密閉容器の上部には流入水および
流入蒸気の一部が飽和蒸気となって存在し、密閉容器内
が、水面を境に、飽和蒸気を貯留する蒸気室と飽和水を
貯留する液室とに分離されるが、原子炉で発生した蒸気
中には水蒸気の他に、水素ガス、酸素ガス、窒素ガス、
炭酸ガスなどの非凝縮性ガスが約15ppmほど含まれ
ている。そして非凝縮性ガスが蒸気とともに上部配管を
介して基準水面器に導入されているときに、自然放熱に
よって温度が低下するため、上部配管および基準水面器
内に凝縮水が発生する。しかも、上部配管および基準水
面器に導入された流体には比重が相異なる物質が含まれ
ているので、液体が最も下層になり、炭酸ガス、窒素ガ
ス、水蒸気、炭素ガス、水素ガスの順に上層に滞留す
る。
度はガス拡散により混合するので、その一部は上部配管
を介して密閉容器に戻るが、上部配管の径が細くかつ長
いときにはガス拡散よりも非凝縮性ガスの流入量の方が
多くなり、非凝縮性ガスの濃度が時間とともに濃くなっ
て、上部配管や基準水面器に高濃度の非凝縮性ガスが滞
留したままとなり、基準水面器の基準水面が変化し、密
閉容器内の液位を正確に測定できなくなる。
記載されているように、基準水面器を構成する凝縮槽
に、密閉容器に連結された上部配管を接続すると共に、
密閉容器の蒸気を排出する主蒸気配管から分岐したベン
ト配管を接続し、凝縮槽内の非凝縮性ガスをベント配管
を介して主蒸気配管へ排気するようにしたものが提案さ
れている。
に上部配管として導圧配管を接続するとともに、主蒸気
配管から分岐したベント配管を接続し、凝縮槽内の非凝
縮性ガスの一部をベント配管を介して主蒸気配管へ導く
ようにしているので、凝縮槽内に、飽和蒸気の凝縮水の
他に、比重が相異なる水素ガス、酸素ガス、窒素ガス、
炭素ガスなど、常温において非凝縮性を示す非凝縮性ガ
スを含む流体が貯留したときには、水蒸気より比重の小
さいガスの一部をベント配管から排出することはできる
が、水蒸気より比重の大きいガスは、導圧配管から導入
される蒸気によって排出が阻止され、比重の相異なるガ
スを精度良く排出することができなくなり、非凝縮性ガ
スの滞留によって凝縮槽の基準水面が変化する恐れがあ
る。また、主蒸気配管の圧力は密閉容器内の蒸気の流出
によって発生する圧力損失によって、密閉容器内圧力よ
り低圧となっているため、凝縮槽の圧力も密閉容器の圧
力より低圧となり、水位計測の誤差が拡大する恐れがあ
る。
器)の内圧が低下したときのことについて十分配慮され
ておらず、圧力容器の内圧が低下したときには凝縮槽
(基準水面器)の液位が低下する恐れがある。密閉容器
の内圧が低下すると、密閉容器内の液は減圧による自己
沸騰を生じるが、凝縮槽および導圧配管に溜った凝縮液
も密閉容器の飽和圧力、飽和温度に相当する圧力、温度
まで自己蒸発し、圧力、温度が共に低下する。このた
め、凝縮槽側で発生した蒸気が密閉容器側に流出し、凝
縮槽の液面が低下する。
動又は圧力変動を抑制することができる液位測定装置を
提供することにある。
に、本発明は、飽和蒸気と飽和蒸気の凝縮液の他に非凝
縮性ガスを含む流体を貯留する密閉容器のうち凝縮液の
液位より上側の蒸気室に蒸気側検出配管を接続すると共
に、凝縮液の液位より下側の液室に液側検出配管を接続
し、蒸気側検出配管に凝縮液による基準面を形成する基
準面器を接続し、基準面器と液側検出配管に、基準面器
の圧力と液側検出配管の圧力との差から密閉容器内の凝
縮液の液位を測定する液位測定器を接続してなる液位測
定装置において、前記密閉容器に、前記基準面器に導入
された流体をその比重に応じて前記基準面器から前記密
閉容器に排出する複数の流体排出配管を接続してなるこ
とを特徴とする液位測定装置を構成したものである。
和蒸気の凝縮液の他に非凝縮性ガスを含む流体を貯留す
る密閉容器のうち凝縮液の液位より上側の蒸気室に蒸気
側検出配管を接続すると共に、凝縮液の液位より下側の
液室に液側検出配管を接続し、蒸気側検出配管に凝縮液
による基準面を形成する基準面器を接続し、基準面器と
液側検出配管に、基準面器の圧力と液側検出配管の圧力
との差から密閉容器内の凝縮液の液位を測定する液位測
定器を接続してなるものにおいて、以下の要素を有する
もので構成することができる。
配管との接続点より上側に、前記基準面器に導入された
ガスのうち水蒸気より比重の小さいガスを前記基準面器
から前記密閉容器に排出する小比重ガス排出配管を接続
し、前記密閉容器のうち前記蒸気側検出配管との接続点
より下側に、前記基準面器に導入されたガスのうち水蒸
気より比重の大きいガスを前記基準面器から前記密閉容
器に排出する大比重ガス排出配管を接続してなる。
部側と下部側とを密閉容器外で短絡する液循環配管を接
続し、この液循環配管の管路途中に凝縮液と湿り蒸気を
貯留する気液チャンバーを設け、この気液チャンバー
に、気液チャンバー内の湿り蒸気を前記基準面器に導く
湿り蒸気供給配管を接続してなる。
入された流体をその比重に応じて前記基準面器から前記
密閉容器に排出する複数の流体排出配管を接続し、前記
密閉容器に密閉容器の液室の上部側と下部側とを密閉容
器外で短絡する液循環配管を接続し、この液循環配管の
管路途中に凝縮液と湿り蒸気を貯留する気液チャンバー
を設け、この気液チャンバーに、気液チャンバー内の湿
り蒸気を前記基準面器に導く湿り蒸気供給配管を接続し
てなる。
配管との接続点より上側に、前記基準面器に導入された
ガスのうち水蒸気より比重の小さいガスを前記基準面器
から前記密閉容器に排出する小比重ガス排出配管を接続
し、前記密閉容器のうち前記蒸気側検出配管との接続点
より下側に、前記基準面器に導入されたガスのうち水蒸
気より比重の大きいガスを前記基準面器から前記密閉容
器に排出する大比重ガス排出配管を接続し、前記密閉容
器に密閉容器の液室の上部側と下部側とを密閉容器外で
短絡する液循環配管を接続し、この液循環配管の管路途
中に凝縮液と湿り蒸気を貯留する気液チャンバーを設
け、この気液チャンバーに、気液チャンバー内の湿り蒸
気を前記基準面器に導く湿り蒸気供給配管を接続してな
る。
蒸気の凝縮液の他に非凝縮性ガスを含む流体を貯留する
密閉容器のうち凝縮液の液位より上側の蒸気室に蒸気側
検出配管を接続すると共に、凝縮液の液位より下側の液
室に液側検出配管を接続し、蒸気側検出配管に凝縮液に
よる基準面を形成する基準面検出配管を接続し、基準面
検出配管と液側検出配管に、基準面配管内の圧力と液側
検出配管内の圧力との差から密閉容器内の凝縮液の液位
を測定する液位測定器を接続し、密閉容器の蒸気室の上
部側に蒸気を密閉容器外へ導いた後密閉容器内に戻す蒸
気側循環配管を接続し、蒸気側循環配管と液側検出配管
の管路途中に、蒸気側循環配管と液側検出配管及び液側
循環配管をそれぞれ結ぶバランス配管を接続してなる液
位測定装置を構成したものである。
基準面器には、密閉容器からの流体を導入する蒸気側検
出配管の他に、密閉容器の蒸気室と基準面器とを結ぶ配
管として複数の流体排出配管が接続されているため、密
閉容器内に比重の相異なる複数の非凝縮性ガスが存在
し、複数の非凝縮性ガスが基準面器へ導入されても、非
凝縮性ガスを構成する成分をその比重に応じて各流体排
出配管から密閉容器へ戻すことができ、基準面を常に一
定のレベルに抑制することができ、密閉容器の液位を正
確に測定することができる。
大比重ガス排出配管を用いたときには、非凝縮性ガスの
うち水蒸気よりも比重の小さいガスは小比重ガス排出配
管を介して密閉容器へ戻され、水蒸気より比重の大きい
ガスは大比重ガス排出配管を介して密閉容器へ戻され、
基準面器の基準面を常に一定のレベルに維持することが
できる。
閉容器内の圧力が変動したりしたときには、液位循環配
管水柱のU字管振動により気液チャンバーの液位が周期
的に上下変化を繰り返す。このため、気液チャンバーが
シリンダとして機能し、液面がピストンとし機能するの
で、基準面器内の蒸気や非凝縮性ガスが密閉容器側へ出
たり入ったりし、非凝縮性ガスが拡散されて基準面器に
は常時湿り蒸気が供給される。この結果、蒸気側検出配
管や基準面器内に凝縮液が発生し、基準面器の基準面が
規定値に保持される。
面に従って説明する。
られる密閉容器に適用したときのブロック構成図であ
る。図1において、密閉容器10は、箱型に構成されて
おり、この密閉容器10には、原子炉(図示省略)で発
生する蒸気が導入され、飽和蒸気と飽和蒸気の凝縮液お
よびこの凝縮液の他に常温において非凝縮性を示す非凝
縮性ガス、例えば、水素ガス、酸素ガス、窒素ガス、炭
酸ガスなどのガスを含む流体が貯留されている。そして
密閉容器10内は、飽和蒸気の凝縮液(水)を貯留する
液室12と飽和蒸気(水蒸気)を貯留する蒸気室14と
に分離されている。すなわち密閉容器10内は、液面
(常用水位)16を境に液室12と蒸気室14とに分割
されている。液室12側面下部側には液側検出座18が
設けられており、液側検出座18には液側検出配管20
を介して差圧式液位測定器22が接続されている。
ほどには、蒸気側検出座24が設けられており、蒸気側
検出座24は蒸気側検出配管26を介して基準面器28
に接続されている。さらに蒸気室14の側面下部側には
蒸気部下側座30が設けられており、この蒸気部下側座
30は、流体排出配管としての大比重ガス排出配管32
を介して基準面器28に接続されている。蒸気室14の
蒸気側検出座24よりも上部側には蒸気部上側座34が
設けられており、蒸気部上側座34には、流体排出配管
としての小比重ガス排出配管36を介して基準面器28
が接続されている。
おり、基準面器28の上部側に小比重ガス排出配管36
が接続され、基準面器28の側面側に蒸気側検出配管2
6と大比重ガス排出配管32が接続され、基準面器28
の底部側に基準面器側検出配管38が接続されている。
そして検出配管38の端部が液位測定器22に接続され
ている。基準面器28は、蒸気側検出配管26を介して
蒸気室14内の飽和蒸気や非凝縮性ガスを導入し、大比
重ガス排出配管32の接続点近傍に凝縮液による基準面
を形成するようになっている。さらに液位測定器22
は、基準面器28の基準面から基準面器側検出配管38
を経由して作用する圧力と、密閉容器10の液面16か
ら液側検出配管20を経由して作用する圧力の差から液
面16の液位を測定することができる。
蒸気および比重の相異なる複数のガスを含む非凝縮性ガ
スが貯留されると、蒸気と非凝縮性ガスの一部が蒸気側
検出配管26を介して基準面器28へ導入される。この
とき蒸気側検出配管26、基準面器28内の流体は、蒸
気側検出配管26および基準面器28表面からの自然放
熱によって温度が低下するので、蒸気は凝縮液となって
その一部が蒸気側検出配管26を逆流して密閉容器10
側へ戻る。一方、残りの凝縮液は蒸気側検出配管26お
よび基準面器28内に溜り、非凝縮性ガスは蒸気側検出
配管26と基準面器28上部に滞留する。
1/1000に減少するので、非凝縮性ガスを含む蒸気
が順次基準面器28側に流入され、蒸気側検出配管26
および基準面器28内には自然放熱に見合った量の凝縮
液が順次溜る。一方、非凝縮性ガスは凝縮しないが、時
間の経過とともに濃縮されて蒸気側検出配管26や基準
面器28内に滞留する。このとき基準面器28内には、
凝縮液が最も下層となって滞留し、この凝縮液の上側に
は、炭酸ガス、窒素ガス、水蒸気、酸素ガス、水素ガス
の順に非凝縮性ガスが順次滞留する。
の基準面が液面16よりも上側に形成され、しかも基準
面器28と密閉容器10とが配管32、36を介して接
続されているので、非凝縮性ガスのうち水蒸気より比重
の大きい窒素ガス、炭酸ガスは、オーバーフロによる凝
縮液とともに大比重ガス排出配管32を介して蒸気室1
4に排出され、水蒸気より比重の小さい水素ガスと酸素
ガスは小比重排出配管36を介して蒸気室14に排出さ
れる。このため、蒸気側検出配管26、基準面器28内
の非凝縮性ガスの濃度が低下し、湿り蒸気が蒸気側検出
配管26を介して基準面器28に導入されるので、基準
面器28の基準面を常に規定値(基準値)に維持するこ
とができ、密閉容器10の液面16を常に高精度に測定
することができる。
容器に適用したときの第2の実施形態を示すものであ
り、図1と同一のものまたは相当するものには同一符号
を付してそれらの説明は省略する。
ち蒸気室14には蒸気側検出座24のみが設けられてお
り、液室12側には液側検出座18の他に、液部上側座
40と液部下側座42とが上下に分かれて設けられてい
る。そして液部上側座40と液部下側座42には、上側
座40と下側座42とを密閉容器10外で短絡する液循
環配管44が接続されている。この液循環配管44の管
路の途中には、液部上側座40にオリフィス46が設け
られ、液部下側座42側には気液チャンバー48が設け
られている。気液チャンバー48には、液室12内の凝
縮液がオリフィス46、液循環配管44を介して導入さ
れている。この気液チャンバー48内には液面16と同
一のレベルの液面が形成され、液面より上部側に気相部
50が形成されている。そして気液チャンバー48の気
相部50が湿り蒸気供給配管52を介して基準面器28
の側面側に接続されている。
6が上下に変化すると、気液チャンバー48内の液位は
液循環配管44内の水のU字管(密閉容器10と気液チ
ャンバー48を結ぶ流体通路、密閉容器10の液面1
6、液循環配管44底部側と気液チャンバー48によっ
て形成されるU字状の管路)振動によって上下に変化す
る。このため、気液チャンバー48内の蒸気が湿り蒸気
供給配管52、基準面器28、蒸気側検出配管26を介
して密閉容器10側に入ったり、密閉容器10から出た
りするため、基準面器28に対する湿り蒸気の供給量を
多くすることができる。
8内の水は、自然放熱によって温度が低下し、その比重
が大きくなるので、液部下側座42側に移動する水の量
が多くなる。このため、密閉容器10から温度の高い水
がオリフィス46、液循環配管44を介して気液チャン
バー48に供給される。すなわち、自然循環によって、
気液チャンバー48内の水の温度は、密閉容器10内の
水とほぼ同じ温度まで上昇することになる。
ると、密閉容器10内の水が沸騰するとともに基準面器
28内の水の一部も沸騰し、沸騰による蒸気が蒸気側検
出配管26を介して密閉容器10側に流出するが、液循
環配管44の自然循環によって気液チャンバー48内の
水の温度は密閉容器10内の水の温度に近い温度まで上
昇している。このため、気液チャンバー48で沸騰した
湿り蒸気が基準面器28に供給され、基準面器28の基
準面を常に一定のレベルに保持することでき、密閉容器
10の液面16のレベル(液位)を精度高く計測するこ
とができる。
示す第2の実施形態とを組合わせた第3の実施形態を示
すものであり、図1と図2に示すものと同一のものまた
は相当するものには同一符号を付してそれらの説明は省
略する。
ち水蒸気より比重の大きい窒素ガス、炭酸ガスは、オー
バーフロによる凝縮液とともに大比重ガス排出配管32
を介して蒸気室14に排出され、水蒸気より比重の小さ
い水素ガスと酸素ガスは小比重排出配管36を介して蒸
気室14に排出される。このため、蒸気側検出配管2
6、基準面器28内の非凝縮性ガスの濃度が低下し、湿
り蒸気が蒸気側検出配管26を介して基準面器28に導
入されるので、基準面器28の基準面を常に規定値に維
持することができ、密閉容器10の液面16を常に高精
度に測定することができる。さらに、密閉容器10の液
面16が上下に変化すると、気液チャンバー48内の液
位は液循環配管44内の水のU字管振動によって上下に
変化する。このため、気液チャンバー48内の蒸気が湿
り蒸気供給配管52、基準面器28、蒸気側検出配管2
6を介して密閉容器10側に入ったり、密閉容器10か
ら出たりするので、基準面器28に対する湿り蒸気の供
給量を多くすることができる。
8内の水は、自然放熱によって温度が低下し、その比重
が大きくなるので、液部下側座42側に移動する水の量
が多くなる。このため、密閉容器10から温度の高い水
がオリフィス46、液循環配管44を介して気液チャン
バー48に供給される。すなわち、自然循環によって、
気液チャンバー48内の水の温度は、密閉容器10内の
水とほぼ同じ温度まで上昇することになる。
ると、密閉容器10内の水が沸騰するとともに基準面器
28内の水の一部も沸騰し、沸騰による蒸気が蒸気側検
出配管26を介して密閉容器10側に流出するが、液循
環配管44の自然循環によって気液チャンバー48内の
水の温度は密閉容器10内の水の温度に近い温度まで上
昇している。このため、気液チャンバー48で沸騰した
湿り蒸気が基準面器28に供給され、基準面器28の基
準面を常に一定のレベルに保持することでき、密閉容器
10の液面16のレベルを精度高く計測することができ
る。
ので、図3に示す液位測定装置を原子力発電プラントの
湿分分離加熱器ドレンタンク54に適応したものであ
り、図3と同一のものまたは相当するものには同一符号
を付してそれらの説明は省略する。なお、密閉容器とし
てのドレンタンク54の蒸気部上側座34は湿分分離加
熱器56とドレンタンク54とを結ぶベント配管58の
管路途中に設けられており、液側検出座18がドレンタ
ンク54の底部側に設けられている。
オリフィス60が挿入されており、液側検出配管20と
基準面器側検出配管38の管路途中に隔膜付きフランジ
62、64が挿入されている。各フランジ62、64内
にはダイヤフラムが挿入されており、ダイヤフラムによ
って各配管20、38を二分するようになっている。そ
して各配管20、38のうちフランジ62、64を境
に、液位測定器22側にはオイルが注入されている。そ
して各配管20、38内の水の圧力が変化すると、水の
圧力に応じてダイヤフラムが変化し、ダイヤフラムの変
化が油圧の変化として液位測定器22に入力され、両者
の圧力の差からドレンタンク54内の液面16のレベル
(液位)が測定できるようになっている。
管68を介して湿分分離加熱器56と高圧蒸気タービン
70に供給されている。高圧蒸気タービン70は、蒸気
配管68から送給された蒸気により駆動され、この駆動
による仕事によって蒸気の圧力と温度が低下し、高圧蒸
気タービン70からは水分が発生する。そして高圧蒸気
タービン70からは水分を含む蒸気が蒸気配管72を介
して湿分分離器74に送給され、水分を含んだ蒸気は湿
分分離器74で飽和蒸気と水分とに分離される。この水
分はドレンタンク(図示省略)に排出され、蒸気は蒸気
配管76を介して湿分分離加熱器56に送給される。蒸
気配管76から湿分分離加熱器56に送給された蒸気は
蒸気配管68から送給された蒸気によって加熱され、加
熱された蒸気が蒸気配管78を介して低圧蒸気タービン
80に送給される。そして低圧蒸気タービン80は蒸気
配管78から送給された蒸気によって回転駆動される。
蒸気の一部は凝縮して水になり、ドレン流入配管82を
介してドレンタンク54に送給される。ドレンタンク5
4に送給された凝縮水はドレンタンク54内に貯留され
るとともに、ドレンタンク54内には凝縮水に含まれて
いる炭酸ガス、窒素ガス、酸素ガス、水素ガスなどの非
凝縮性ガスが飽和蒸気とともに上部側に滞留する。そし
て非凝縮性ガスと飽和蒸気の一部はベント配管58を介
して湿分分離加熱器56に流入され、湿分分離加熱器5
6から復水器(図示省略)または給水加熱器(図示省
略)に排出される。
ち水蒸気より比重の大きい窒素ガス、炭酸ガスは、オー
バーフロによる凝縮液とともに大比重ガス排出配管32
を介して蒸気室14に排出され、水蒸気より比重の小さ
い水素ガスと酸素ガスは小比重排出配管36、ベント配
管58を介して蒸気室14または湿分分離加熱器56に
排出される。このため、蒸気側検出配管26、基準面器
28内の非凝縮性ガスの濃度が低下し、湿り蒸気が蒸気
側検出配管26を介して基準面器28に導入されるの
で、基準面器28の基準面を常に規定値に維持すること
ができ、ドレンタンク54の液面16を常に高精度に測
定することができる。さらに、ドレンタンク54の液面
16が上下に変化すると、気液チャンバー48内の液位
は液循環配管44内の水のU字管振動によって上下に変
化し、気液チャンバー48内の蒸気が湿り蒸気供給配管
52、基準面器28、蒸気側検出配管26を介してドレ
ンタンク54内に入ったり、ドレンタンク54から出た
りするので、基準面器28に対する湿り蒸気の供給量を
多くすることができる。
8内の水は、自然放熱によって温度が低下し、その比重
が大きくなるので、液部下側座42側に移動する水の量
が多くなる。このため、ドレンタンク54から温度の高
い水がオリフィス46、液循環配管44を介して気液チ
ャンバー48に供給されので、自然循環によって、気液
チャンバー48内の水の温度は、ドレンタンク54内の
水とほぼ同じ温度まで上昇することになる。
下すると、ドレンタンク54内の水が沸騰するとともに
基準面器28内の水の一部も沸騰し、沸騰による蒸気が
蒸気側検出配管26を介してドレンタンク54側に流出
するが、液循環配管44の自然循環によって気液チャン
バー48内の水の温度はドレンタンク54内の水の温度
に近い温度まで上昇している。このため、気液チャンバ
ー48で沸騰した湿り蒸気が基準面器28に供給され、
基準面器28の基準面を常に一定のレベルに保持するこ
とでき、ドレンタンク54の液面16のレベルを精度高
く計測することができる。
で、図1に示す液位測定装置を火力発電プラントの脱気
器貯水タンク84に適応したものであり、図1と同一の
ものまたは相当するものには同一符号を付してそれらの
説明は省略する。なお、密閉容器としての貯水タンク6
4の液位側検出座18は貯水タンク84底部側に設けら
れ、蒸気側検出座24は貯水タンク84の上部側に設け
られ、蒸気部上側座34が脱気器脱気室86の側面側に
設けられ、小比重ガス排出配管36の管路途中にオリフ
ィス60が設けられている。
6とは連絡配管88、90を介して連結されており、連
結配管88は脱気室86底部と貯水タンク84上部側に
接続されている。連絡配管90はその一端が脱気室86
底部側に接続され、他端側が貯水タンク84底部側まで
挿入されおり、他端側がT字型の通路に形成されてい
る。そして脱気室86には復水92と加熱蒸気94が流
入されており、加熱蒸気94によって加熱された復水9
2は温度が上昇する。そして、混合加熱により温度が上
昇した復水からは、復水92に溶存していた非凝縮性ガ
スが分離されて復水器(図示省略)に排出され、温度の
上昇した復水は連絡配管90を介して貯水タンク84に
送給されて貯水タンク84内に貯留される。そして貯水
タンク84内に貯留された水は液面16が規定値のレベ
ルに調整され、給水ポンプ(図示省略)に供給される。
に、非凝縮性ガスのうち水蒸気より比重の大きい窒素ガ
ス、炭酸ガスは、オーバーフロによる凝縮液とともに大
比重ガス排出配管32を介して蒸気室14に排出され、
水蒸気より比重の小さい水素ガスと酸素ガスは小比重排
出配管36を介して脱気室86に排出される。このた
め、蒸気側検出配管26、基準面器28内の非凝縮性ガ
スの濃度が低下し、湿り蒸気が蒸気側検出配管26を介
して基準面器28に導入されるので、基準面器28の基
準面を常に規定値に維持することができ、貯水タンク8
4の液面16を常に高精度に測定することができる。
で、図1に示す液位測定装置を原子力発電プラントの給
水加熱器96に適応したものであり、図1と同一のもの
または相当するものには同一符号を付してそれらの説明
は省略する。なお、給水加熱器96の蒸気側検出座24
は給水加熱器96の上部側に接続され、液側検出座18
は給水加熱器96の底部側に接続され、蒸気部上側座3
4は給水加熱器96と復水器(図示省略)とを結ぶベン
ト配管98の管路の途中に接続されている。またベント
配管98の管路途中ににはオリフィス100が挿入され
ており、蒸気側検出配管36の管路の途中にはオリフィ
ス60が挿入されている。
れており、給水加熱器96内が液面16を境に液室12
と蒸気室14とに分離されている。そして液室12と蒸
気室14に渡ってU字型の加熱チューブ102が配設さ
れている。加熱チューブ102の端部は仕切り板104
を介して入口側水室106と連通されており、加熱チュ
ーブ102の他端は仕切り板104を介して出口側水室
108に連通されている。なお、入口側水室106と出
口側水室108との間には仕切り板110が設けられて
いる。この入口側水室106には水が給水(図示省略)
されており、蒸気室14には加熱蒸気(図示省略)が流
入されている。入口側水室106に給水された水は加熱
チューブ102を介して出口側水室108に導かれ、加
熱蒸気によって加熱された水が出口側水室108から原
子炉(図示省略)へ送給されるようになっている。そし
て加熱チューブ102内を水が通過するときに、加熱チ
ューブ102内の水が加熱蒸気によって加熱されると、
加熱チューブ102の表面に水滴が生じ、この水滴が液
室12に順次水として貯留される。そしてこのとき液面
16のレベルが液位測定器22で測定される。
される加熱蒸気内に窒素ガス、炭酸ガス、水素ガス、酸
素ガスなど非凝縮性ガスが含まれている場合でも、蒸気
側検出配管26から基準面器28に導入された非凝縮性
ガスのうち水蒸気より比重の大きい窒素ガス、炭酸ガス
は大比重ガス排出配管32を介して給水加熱器96側へ
自然に排出される。一方、水蒸気より比重の小さい水素
ガス、酸素ガスは小比重ガス排出配管36、オリフィス
60を介してベント配管98に自然に排出される。この
ため蒸気側検出配管26と基準面器28内の非凝縮性ガ
スの濃度が低下し、基準面器28に湿り蒸気が順次供給
されるので、基準面器28の基準面を常に基準値に保持
することができ、給水加熱器96の液面16のレベルを
精度高く測定することができる。
図3に示す液位測定装置の変形例として、本発明を原子
力発電プラントの給水加熱器ドレンタンク112に適用
したものであり、図3と同一のものまたは相当するもの
には同一符号を付してそれらの説明は省略する。なお、
給水加熱器ドレンタンク112の蒸気側検出座24と蒸
気部上側座34は、それぞれドレンタンク112の上部
側に設けられ、液側検出座18と液部下側座42はそれ
ぞれドレンタンク112の底部側に設けられている。そ
して蒸気側検出座24と蒸気部上側座34が蒸気側循環
配管114を介して接続され、液側検出座18と液部下
側座42が液側循環配管116を介して接続されてい
る。また液部上側座40に接続された液循環配管44の
端部は液側循環配管116の管路の途中に接続されてお
り、液側循環配管116の一部は液循環配管44と共用
されている。さらに液循環配管44からは気液チャンバ
ー48が除去されており、液循環配管44の管路途中に
液側検出配管20が接続され、液側検出配管20の管路
の途中に隔膜付きフランジ62が設けられている。
れた大比重ガス排出配管32の端部はバランス配管11
8を介して蒸気側循環配管114に接続されているとと
もに、基準面検出配管120に接続されている。基準面
検出配管120は管路内に凝縮液(水)による基準面を
形成する基準面器として構成されており、基準面検出配
管120の端部に基準面器側検出配管38が接続されて
おり、基準面器側検出配管38管路途中に隔膜付きフラ
ンジ64が設けられている。大比重ガス排出配管38の
管路途中にはバランス配管122が接続されており、バ
ランス配管122は液循環配管44の管路途中に接続さ
れている。
ント配管130が接続されており、ベント配管130の
端部は給水加熱器116に接続されている。ドレンタン
ク112の底部にはドレン流入配管131が接続されて
おり、ドレン流入配管131の端部は給水加熱器116
の底部側に接続されている。給水加熱器116は加熱チ
ューブ120を備えており、給水加熱器116には加熱
蒸気が流入されるようになっている。そして加熱チュー
ブ120にはポンプ(図示省略)から水が給水され、給
水された水は加熱蒸気によって加熱され、加熱された水
が原子炉66へ送給されるようになっている。一方、加
熱チューブ120の水と熱交換された加熱蒸気は凝縮し
てドレンとなり、ドレン流入配管131を介してドレン
タンク112へ送給される。このドレン内に水素ガスな
どの非凝縮性ガスが含まれているときには、非凝縮性ガ
スはドレンと分離され、ドレンタンク112内の上部側
に飽和蒸気とともに滞留する。そしてドレンタンク11
2内に滞留した蒸気および非凝縮性ガスの一部はベント
配管130を介して給水加熱器116へ送給され、復水
器(図示省略)に排出される。
2内に窒素ガス、炭素ガス、水素ガス、酸素ガスなどの
非凝縮性ガスが存在し、これらの非凝縮性ガスが基準面
検出配管120に導入された場合でも、水蒸気より比重
の大きい窒素ガス、炭酸ガスやオーバフロによる水は大
比重ガス排出配管32を介してドレンタンク112へ自
然に排出され、水蒸気より比重の小さい水素ガス、酸素
ガスはバランス配管118と蒸気側循環配管114、蒸
気部上側座34と蒸気側検出座24を介してドレンタン
ク112内に自然に排出され、基準面検出配管120内
の非凝縮性ガスの濃度が低下し、湿り蒸気が基準面検出
配管120に送給されるので、基準面検出配管120内
の基準面を常に基準値に保持することができ、ドレンタ
ンク112の液面16のレベルを精度高く測定すること
ができる。
検出座34とがドレンタンク120外部で蒸気側循環配
管114を介して短絡されているので、ドレンタンク1
12内の水位の変化や蒸気の滞留によってドレンタンク
112内にわずかな圧力差が生じても、検出座24、3
4のうち一方の検出座から流入された蒸気は蒸気側循環
配管114を介して他方の検出座へ排出されるため、非
凝縮性ガスは濃縮される前にドレンタンク112内に排
出される。このため、ドレンタンク112内にわずかな
圧力差が生じても、蒸気側検出配管32、基準面検出配
管120に湿り蒸気が供給され、基準面検出配管120
内の基準面を常に規定値に保持することができ、精度の
高い液位の測定が可能となる。
密閉容器内に比重の相異なる複数の非凝縮性ガスが存在
し、これらの非凝縮性ガスが基準面器に導入されても、
各非凝縮性ガスの比重に応じて各非凝縮性ガスを流体排
出配管を介して密閉容器へ排出することできるため、基
準面器の基準面を常に規定値に保持することができ、密
閉容器の液位を精度高く測定することができる。
急激に変化して場合でも、基準面器に湿り蒸気が送給さ
れるので、基準面器の基準面を常に設定値に維持するこ
とができ、密閉容器内の液位を精度高く測定することで
きる。
である。
である。
である。
である。
である。
である。
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 飽和蒸気と飽和蒸気の凝縮液の他に非凝
縮性ガスを含む流体を貯留する密閉容器のうち凝縮液の
液位より上側の蒸気室に蒸気側検出配管を接続すると共
に、凝縮液の液位より下側の液室に液側検出配管を接続
し、蒸気側検出配管に凝縮液による基準面を形成する基
準面器を接続し、基準面器と液側検出配管に、基準面器
内の圧力と液側検出配管内の圧力との差から密閉容器内
の凝縮液の液位を測定する液位測定器を接続してなる液
位測定装置において、 前記密閉容器に、前記基準面器に導入された流体をその
比重に応じて前記基準面器から前記密閉容器に排出する
複数の流体排出配管を接続してなることを特徴とする液
位測定装置。 - 【請求項2】 飽和蒸気と飽和蒸気の凝縮液の他に非凝
縮性ガスを含む流体を貯留する密閉容器のうち凝縮液の
液位より上側の蒸気室に蒸気側検出配管を接続すると共
に、凝縮液の液位より下側の液室に液側検出配管を接続
し、蒸気側検出配管に凝縮液による基準面を形成する基
準面器を接続し、基準面器と液側検出配管に、基準面器
内の圧力と液側検出配管内の圧力との差から密閉容器内
の凝縮液の液位を測定する液位測定器を接続してなる液
位測定装置において、 前記密閉容器のうち前記蒸気側検出配管との接続点より
上側に、前記基準面器に導入されたガスのうち水蒸気よ
り比重の小さいガスを前記基準面器から前記密閉容器に
排出する小比重ガス排出配管を接続し、前記密閉容器の
うち前記蒸気側検出配管との接続点より下側に、前記基
準面器に導入されたガスのうち水蒸気より比重の大きい
ガスを前記基準面器から前記密閉容器に排出する大比重
ガス排出配管を接続してなることを特徴とする液位測定
装置。 - 【請求項3】 飽和蒸気と飽和蒸気の凝縮液の他に非凝
縮性ガスを含む流体を貯留する密閉容器のうち凝縮液の
液位より上側の蒸気室に蒸気側検出配管を接続すると共
に、凝縮液の液位より下側の液室に液側検出配管を接続
し、蒸気側検出配管に凝縮液による基準面を形成する基
準面器を接続し、基準面器と液側検出配管に、基準面器
内の圧力と液側検出配管内の圧力との差から密閉容器内
の凝縮液の液位を測定する液位測定器を接続してなる液
位測定装置において、 前記密閉容器に密閉容器の液室の上部側と下部側とを密
閉容器外で短絡する液循環配管を接続し、この液循環配
管の管路途中に凝縮液と湿り蒸気を貯留する気液チャン
バーを設け、この気液チャンバーに、気液チャンバー内
の湿り蒸気を前記基準面器に導く湿り蒸気供給配管を接
続してなることを特徴する液位測定装置。 - 【請求項4】 飽和蒸気と飽和蒸気の凝縮液の他に非凝
縮性ガスを含む流体を貯留する密閉容器のうち凝縮液の
液位より上側の蒸気室に蒸気側検出配管を接続すると共
に、凝縮液の液位より下側の液室に液側検出配管を接続
し、蒸気側検出配管に凝縮液による基準面を形成する基
準面器を接続し、基準面器と液側検出配管に、基準面器
内の圧力と液側検出配管内の圧力との差から密閉容器内
の凝縮液の液位を測定する液位測定器を接続してなる液
位測定装置において、 前記密閉容器に、前記基準面器に導入された流体をその
比重に応じて前記基準面器から前記密閉容器に排出する
複数の流体排出配管を接続し、前記密閉容器に密閉容器
の液室の上部側と下部側とを密閉容器外で短絡する液循
環配管を接続し、この液循環配管の管路途中に凝縮液と
湿り蒸気を貯留する気液チャンバーを設け、この気液チ
ャンバーに、気液チャンバー内の湿り蒸気を前記基準面
器に導く湿り蒸気供給配管を接続してなることを特徴と
する液位測定装置。 - 【請求項5】 飽和蒸気と飽和蒸気の凝縮液の他に非凝
縮性ガスを含む流体を貯留する密閉容器のうち凝縮液の
液位より上側の蒸気室に蒸気側検出配管を接続すると共
に、凝縮液の液位より下側の液室に液側検出配管を接続
し、蒸気側検出配管に凝縮液による基準面を形成する基
準面器を接続し、基準面器と液側検出配管に、基準面器
内の圧力と液側検出配管内の圧力との差から密閉容器内
の凝縮液の液位を測定する液位測定器を接続してなる液
位測定装置において、 前記密閉容器のうち前記蒸気側検出配管との接続点より
上側に、前記基準面器に導入されたガスのうち水蒸気よ
り比重の小さいガスを前記基準面器から前記密閉容器に
排出する小比重ガス排出配管を接続し、前記密閉容器の
うち前記蒸気側検出配管との接続点より下側に、前記基
準面器に導入されたガスのうち水蒸気より比重の大きい
ガスを前記基準面器から前記密閉容器に排出する大比重
ガス排出配管を接続し、前記密閉容器に密閉容器の液室
の上部側と下部側とを密閉容器外で短絡する液循環配管
を接続し、この液循環配管の管路途中に凝縮液と湿り蒸
気を貯留する気液チャンバーを設け、この気液チャンバ
ーに、気液チャンバー内の湿り蒸気を前記基準面器に導
く湿り蒸気供給配管を接続してなることを特徴する液位
測定装置。 - 【請求項6】 飽和蒸気と飽和蒸気の凝縮液の他に非凝
縮性ガスを含む流体を貯留する密閉容器のうち凝縮液の
液位より上側の蒸気室に蒸気側検出配管を接続すると共
に、凝縮液の液位より下側の液室に液側検出配管を接続
し、蒸気側検出配管に凝縮液による基準面を形成する基
準面検出配管を接続し、基準面検出配管と液側検出配管
に、基準面配管内の圧力と液側検出配管内の圧力との差
から密閉容器内の凝縮液の液位を測定する液位測定器を
接続し、密閉容器の蒸気室の上部側に蒸気を密閉容器外
へ導いた後密閉容器内に戻す蒸気側循環配管を接続し、
蒸気側循環配管と液側検出配管の管路途中に、蒸気側循
環配管と液側検出配管及び液側循環配管をそれぞれ結ぶ
バランス配管を接続してなることを特徴する液位測定装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29385395A JP3194075B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 液位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29385395A JP3194075B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 液位測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09133566A JPH09133566A (ja) | 1997-05-20 |
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Family
ID=17800010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29385395A Expired - Lifetime JP3194075B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 液位測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3194075B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2782101A4 (en) * | 2011-11-18 | 2015-12-02 | Toshiba Kk | WATER LEVEL MEASUREMENT SYSTEM FOR A REACTOR |
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JP4556287B2 (ja) * | 2000-05-02 | 2010-10-06 | 株式会社Ihi | リザーバ装置 |
JP2009036330A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 液化ガス貯蔵装置 |
DE102008008637B4 (de) * | 2008-02-12 | 2017-01-05 | Man Diesel & Turbo Se | Kondensationsdampfturbine mit Füllstandsfassungseinrichtung und Verfahren zur Regelung des Füllstandes |
JP6942681B2 (ja) * | 2018-10-10 | 2021-09-29 | 三菱造船株式会社 | 船舶 |
JP7349123B2 (ja) * | 2019-03-18 | 2023-09-22 | 株式会社ヒラカワ | ボイラの水位測定装置 |
-
1995
- 1995-11-13 JP JP29385395A patent/JP3194075B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2782101A4 (en) * | 2011-11-18 | 2015-12-02 | Toshiba Kk | WATER LEVEL MEASUREMENT SYSTEM FOR A REACTOR |
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JPH09133566A (ja) | 1997-05-20 |
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