JP3354706B2 - 湿分分離加熱器 - Google Patents
湿分分離加熱器Info
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- JP3354706B2 JP3354706B2 JP09335894A JP9335894A JP3354706B2 JP 3354706 B2 JP3354706 B2 JP 3354706B2 JP 09335894 A JP09335894 A JP 09335894A JP 9335894 A JP9335894 A JP 9335894A JP 3354706 B2 JP3354706 B2 JP 3354706B2
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- Japan
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- steam
- plate
- moisture separation
- separation heater
- low
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子力発電プラントに設
置される湿分分離加熱器に関する。
置される湿分分離加熱器に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電プラントを構成する高圧蒸気
タービンと低圧蒸気タービンの間には湿分分離加熱器が
設置されることがある。その目的は高圧タービンの排気
中の湿分を分離するとともに、排気を再加熱して過熱蒸
気にすることにより、低圧タービンの出口湿り度を低減
してエロージョンを防止し、かつタービンプラントの熱
効率を向上させることである。ちなみに一例を述べれ
ば、非再熱式に比べて一段再熱式では 2.2％、二段再熱
式では 2.6％、プラント熱効率が向上する。
タービンと低圧蒸気タービンの間には湿分分離加熱器が
設置されることがある。その目的は高圧タービンの排気
中の湿分を分離するとともに、排気を再加熱して過熱蒸
気にすることにより、低圧タービンの出口湿り度を低減
してエロージョンを防止し、かつタービンプラントの熱
効率を向上させることである。ちなみに一例を述べれ
ば、非再熱式に比べて一段再熱式では 2.2％、二段再熱
式では 2.6％、プラント熱効率が向上する。
【０００３】次に従来の湿分分離加熱器の構造の一例を
図面に基づいて説明する。図６は胴体の中心軸線を通る
鉛直面で切断して示す縦断面図（図７および図８のVI−
VI矢視縦断面）、図７は図６（および図９）の VII−VI
I 矢視横断面図、図８は図６（および図９）のVIII−VI
II矢視横断面図、図９は図７および図８のIX−IX矢視縦
断面図、図１０は低温再熱蒸気入口近傍を一部切欠いで
示す斜視図である。
図面に基づいて説明する。図６は胴体の中心軸線を通る
鉛直面で切断して示す縦断面図（図７および図８のVI−
VI矢視縦断面）、図７は図６（および図９）の VII−VI
I 矢視横断面図、図８は図６（および図９）のVIII−VI
II矢視横断面図、図９は図７および図８のIX−IX矢視縦
断面図、図１０は低温再熱蒸気入口近傍を一部切欠いで
示す斜視図である。
【０００４】この図示例は二段再熱式のもので、高圧タ
ービンから導かれた低温再熱蒸気は、図７に示されるよ
うに横置円筒状の胴体（１）の下部に設けられた蒸気入
口管台（２）から流入して、その上方に設けられたＵ字
形断面の受衝板（３）に衝突し、胴体横断面内で左右に
分かれて上昇する。
ービンから導かれた低温再熱蒸気は、図７に示されるよ
うに横置円筒状の胴体（１）の下部に設けられた蒸気入
口管台（２）から流入して、その上方に設けられたＵ字
形断面の受衝板（３）に衝突し、胴体横断面内で左右に
分かれて上昇する。
【０００５】配分された蒸気は、蒸気入口仕切板（４）
と管群側板（５）に案内されて矢印の方向に流れ、図９
に示されるように胴体（１）の長手方向に向きを変え
て、蒸気分配通路板（６）の上方の蒸気分配通路Ａへ入
り、開口部（７）からドレンセパレータ（８）へ流入す
る。胴体（１）の軸心部には図８に示されるように加熱
管群（９），（１０）が配設されており、ドレンセパレ
ータ（８）で湿分を分離された蒸気は、加熱管群（９）
で一段加熱、加熱管群（１０）で二段加熱される。加熱
された蒸気は、図６および図７に示されるように胴体
（１）上部の高温再熱蒸気出口管台（１３）から出て、
低圧タービンへ導かれる。ドレンセパレータ（８）で分
離された水分はドレン排出口（１４）から排出される。
と管群側板（５）に案内されて矢印の方向に流れ、図９
に示されるように胴体（１）の長手方向に向きを変え
て、蒸気分配通路板（６）の上方の蒸気分配通路Ａへ入
り、開口部（７）からドレンセパレータ（８）へ流入す
る。胴体（１）の軸心部には図８に示されるように加熱
管群（９），（１０）が配設されており、ドレンセパレ
ータ（８）で湿分を分離された蒸気は、加熱管群（９）
で一段加熱、加熱管群（１０）で二段加熱される。加熱
された蒸気は、図６および図７に示されるように胴体
（１）上部の高温再熱蒸気出口管台（１３）から出て、
低圧タービンへ導かれる。ドレンセパレータ（８）で分
離された水分はドレン排出口（１４）から排出される。
【０００６】なお、胴体（１）の両側にはそれぞれ一対
の一段側加熱器（１１）と二段側加熱器（１２）が設け
られている。
の一段側加熱器（１１）と二段側加熱器（１２）が設け
られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】蒸気分配通路板（６）
に設けられた開口部（７）の寸法は、蒸気分配通路Ａに
蒸気が均等に流入するものとして形成されている。しか
しながら、胴体（１）の真下から低温再熱蒸気が流入す
るとき、受衝板（３）に衝突してその速度分布が著しく
不均一となる。すなわち速度分布は、図５中符号Ｃで示
されるように、受衝板（３）側へ大幅に片寄る。受衝板
（３）寄りのこの早い流速の蒸気は点線矢印で示される
方向に流れて胴板（１）に衝突し、蒸気入口仕切板
（４）の出口では速度分布Ｄに示されるように、胴板
（１）寄りで高速となり、逆に管群側板（５）寄りで低
速となる。このような状態で蒸気が蒸気分配通路Ａへ流
入した場合には、蒸気は必ずしも胴長手方向へ均等配分
されない。すなわち、蒸気分配通路Ａから開口部（７）
を通って下方へ流れる蒸気の量が、胴体（１）の両端に
近い所と中央入口部に近い所とで、均等でなくなる。こ
のように胴長手方向の蒸気流量配分が不均一になった場
合には、流速の速い所と遅い所ができ、ドレンセパレー
タ（８）のドレン除去性能が劣化する可能性がある。
に設けられた開口部（７）の寸法は、蒸気分配通路Ａに
蒸気が均等に流入するものとして形成されている。しか
しながら、胴体（１）の真下から低温再熱蒸気が流入す
るとき、受衝板（３）に衝突してその速度分布が著しく
不均一となる。すなわち速度分布は、図５中符号Ｃで示
されるように、受衝板（３）側へ大幅に片寄る。受衝板
（３）寄りのこの早い流速の蒸気は点線矢印で示される
方向に流れて胴板（１）に衝突し、蒸気入口仕切板
（４）の出口では速度分布Ｄに示されるように、胴板
（１）寄りで高速となり、逆に管群側板（５）寄りで低
速となる。このような状態で蒸気が蒸気分配通路Ａへ流
入した場合には、蒸気は必ずしも胴長手方向へ均等配分
されない。すなわち、蒸気分配通路Ａから開口部（７）
を通って下方へ流れる蒸気の量が、胴体（１）の両端に
近い所と中央入口部に近い所とで、均等でなくなる。こ
のように胴長手方向の蒸気流量配分が不均一になった場
合には、流速の速い所と遅い所ができ、ドレンセパレー
タ（８）のドレン除去性能が劣化する可能性がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、横置円筒状の胴体内に湿分分離
器と加熱管群が配され、上記胴体の下部の低温蒸気入口
の上方にＵ字形断面の受衝板が設けられた原子プラント
用の湿分分離加熱器において、上記受衝板の位置で且つ
上記胴体の中心軸線とほぼ同一の高さの胴体内面に、上
記胴体の長手方向に沿って一対の三角形断面の蒸気案内
板を設けたことを特徴とする湿分分離加熱器を提案する
ものである。
課題を解決するために、横置円筒状の胴体内に湿分分離
器と加熱管群が配され、上記胴体の下部の低温蒸気入口
の上方にＵ字形断面の受衝板が設けられた原子プラント
用の湿分分離加熱器において、上記受衝板の位置で且つ
上記胴体の中心軸線とほぼ同一の高さの胴体内面に、上
記胴体の長手方向に沿って一対の三角形断面の蒸気案内
板を設けたことを特徴とする湿分分離加熱器を提案する
ものである。
【０００９】
【作用】本発明の湿分分配加熱器は前記のとおり構成さ
れ、受衝板の位置で且つ胴体の中心軸線とほぼ同一の高
さの胴体内面に、胴体の長手方向に沿って一対の三角形
断面の蒸気案内板が設けられているので、受衝板の下部
付近で速度分布が著しく不均一であった低温再熱蒸気
は、蒸気案内板に衝突して掻き混ぜられ、蒸気分配通路
流入時の流速の偏差が大幅に減少して、胴体長手方向の
流量配分が均等となる。したがって、蒸気分配通路下方
のドレンセパレータの性能が高く保持される。
れ、受衝板の位置で且つ胴体の中心軸線とほぼ同一の高
さの胴体内面に、胴体の長手方向に沿って一対の三角形
断面の蒸気案内板が設けられているので、受衝板の下部
付近で速度分布が著しく不均一であった低温再熱蒸気
は、蒸気案内板に衝突して掻き混ぜられ、蒸気分配通路
流入時の流速の偏差が大幅に減少して、胴体長手方向の
流量配分が均等となる。したがって、蒸気分配通路下方
のドレンセパレータの性能が高く保持される。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例の湿分分離加熱器を
低温再熱蒸気入口部で切断して示す横断面図（前記従来
のものを示す図７に対応）、図２は図１中の蒸気案内板
（１５）を拡大して示す図、図３は同じく低温再熱蒸気
入口近傍を一部切欠いで示す斜視図である。
低温再熱蒸気入口部で切断して示す横断面図（前記従来
のものを示す図７に対応）、図２は図１中の蒸気案内板
（１５）を拡大して示す図、図３は同じく低温再熱蒸気
入口近傍を一部切欠いで示す斜視図である。
【００１１】本実施例においては、受衝板（３）の位置
で且つ胴体（１）の中心軸線とほぼ同一の高さの胴体
（１）内面に、胴体（１）の長手方向に沿って一対の三
角形断面の蒸気案内板（１５）が設けられる。すなわち
この蒸気案内板（１５）は蒸気配分通路Ａの入口の蒸気
入口仕切板（４）の上縁のすぐ下に、受衝板（３）と平
行に溶接により取付けられる。
で且つ胴体（１）の中心軸線とほぼ同一の高さの胴体
（１）内面に、胴体（１）の長手方向に沿って一対の三
角形断面の蒸気案内板（１５）が設けられる。すなわち
この蒸気案内板（１５）は蒸気配分通路Ａの入口の蒸気
入口仕切板（４）の上縁のすぐ下に、受衝板（３）と平
行に溶接により取付けられる。
【００１２】蒸気案内板（１５）の寸法等については、
図２に示す案内板（１５）の蒸気案内部Ｂと水平面との
角度θを 4０°〜 5０°とし、また胴体（１）の内面と
受衝板（３）との水平距離Ｌと案内板（１５）の水平幅
Ｓとの比Ｌ／Ｓを８〜１0 とすると効果的であること
が、実験によって確認された。
図２に示す案内板（１５）の蒸気案内部Ｂと水平面との
角度θを 4０°〜 5０°とし、また胴体（１）の内面と
受衝板（３）との水平距離Ｌと案内板（１５）の水平幅
Ｓとの比Ｌ／Ｓを８〜１0 とすると効果的であること
が、実験によって確認された。
【００１３】図４は、蒸気案内板（１５）を取り付けた
本実施例の湿分分離加熱器における再熱蒸気入口部の速
度分布を示す図である。前記のとおり、受衝板（３）に
衝突して蒸気入口仕切板（４）に沿って上昇する低温再
熱蒸気の速度分布は図中Ｃに示すように著しく受衝板側
に片寄っており、蒸気入口仕切板（４）の出口の速度分
布が、従来は前記図５中に符号Ｄで示したように、胴板
（１）寄りで高速、管群側板（５）寄りで低速となって
いたが、本発明では案内板（１５）を取り付けることに
よって、図４に示すようにこの最大流速偏差が小さくな
る。したがって、蒸気分配流路Ａに流入した蒸気が胴体
（１）の長手方向に均等に配分され、ドレンセパレータ
（８）のドレン除去性能が高く保持される。
本実施例の湿分分離加熱器における再熱蒸気入口部の速
度分布を示す図である。前記のとおり、受衝板（３）に
衝突して蒸気入口仕切板（４）に沿って上昇する低温再
熱蒸気の速度分布は図中Ｃに示すように著しく受衝板側
に片寄っており、蒸気入口仕切板（４）の出口の速度分
布が、従来は前記図５中に符号Ｄで示したように、胴板
（１）寄りで高速、管群側板（５）寄りで低速となって
いたが、本発明では案内板（１５）を取り付けることに
よって、図４に示すようにこの最大流速偏差が小さくな
る。したがって、蒸気分配流路Ａに流入した蒸気が胴体
（１）の長手方向に均等に配分され、ドレンセパレータ
（８）のドレン除去性能が高く保持される。
【００１４】
【発明の効果】本発明においては、湿分分離加熱器の受
衝板の位置で蒸気案内板を胴体内面に取付けることによ
り、蒸気分配通路に流入する低温再熱蒸気の速度分布の
偏差を減少させて、湿分分離加熱器の性能を向上させる
ことができる。
衝板の位置で蒸気案内板を胴体内面に取付けることによ
り、蒸気分配通路に流入する低温再熱蒸気の速度分布の
偏差を減少させて、湿分分離加熱器の性能を向上させる
ことができる。
【図１】図１は本発明の一実施例の湿分分離加熱器を低
温再熱蒸気入口部で切断して示す横断面図（後記従来の
ものを示す図７に対応）である。
温再熱蒸気入口部で切断して示す横断面図（後記従来の
ものを示す図７に対応）である。
【図２】図２は図１中の蒸気案内板を拡大して示す図で
ある。
ある。
【図３】図３は上記実施例の低温再熱蒸気入口近傍を一
部切欠いで示す斜視図である。
部切欠いで示す斜視図である。
【図４】図４は上記実施例における再熱蒸気入口部の速
度分布を示す図である。
度分布を示す図である。
【図５】図５は後記従来の湿分分離加熱器における再熱
蒸気入口部の速度分布を示す図である。
蒸気入口部の速度分布を示す図である。
【図６】図６は従来の湿分分離加熱器の一例を胴体の中
心軸線を通る鉛直面で切断して示す縦断面図（後記図７
および図８のVI−VI矢視縦断面図）である。
心軸線を通る鉛直面で切断して示す縦断面図（後記図７
および図８のVI−VI矢視縦断面図）である。
【図７】図７は図６および後記図９の VII−VII 矢視横
断面図である。
断面図である。
【図８】図８は図６および後記図９のVIII−VIII矢視横
断面図である。
断面図である。
【図９】図９は図７および図８のIX−IX矢視縦断面図で
ある。
ある。
【図１０】図１０は上記従来の湿分分離加熱器の低温再
熱蒸気入口近傍を一部切欠いで示す斜視図である。
熱蒸気入口近傍を一部切欠いで示す斜視図である。
（１） 胴体（胴板） （２） 低温再熱蒸気入口管台 （３） 受衝板 （４） 蒸気入口仕切板 （５） 管群側板 （６） 蒸気分配通路板 （Ａ） 蒸気分配通路 （７） 開口部 （８） ドレンセパレータ （９），（１０） 加熱管群 （１１） 一段側加熱器 （１２） 二段側加熱器 （１３） 高温再熱蒸気出口管台 （１４） ドレン排出口 （１５） 蒸気案内板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 秀隆 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (56)参考文献 特開 平１−252805（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−312994（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−243611（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21D 1/02 F22G 3/00
Claims (1)
- 【請求項１】 横置円筒状の胴体内に湿分分離器と加熱
管群が配され、上記胴体の下部の低温蒸気入口の上方に
Ｕ字形断面の受衝板が設けられた原子プラント用の湿分
分離加熱器において、上記受衝板の位置で且つ上記胴体
の中心軸線とほぼ同一の高さの胴体内面に、上記胴体の
長手方向に沿って一対の三角形断面の蒸気案内板を設け
たことを特徴とする湿分分離加熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09335894A JP3354706B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 湿分分離加熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09335894A JP3354706B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 湿分分離加熱器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07301691A JPH07301691A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3354706B2 true JP3354706B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=14080064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09335894A Expired - Lifetime JP3354706B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 湿分分離加熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3354706B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012255643A (ja) * | 2012-07-27 | 2012-12-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 湿分分離器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4848333B2 (ja) * | 2007-09-07 | 2011-12-28 | 三菱重工業株式会社 | 湿分分離加熱器 |
| JP5086836B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2012-11-28 | 三菱重工業株式会社 | 湿分分離器 |
-
1994
- 1994-05-02 JP JP09335894A patent/JP3354706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012255643A (ja) * | 2012-07-27 | 2012-12-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 湿分分離器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07301691A (ja) | 1995-11-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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