JP3970001B2 - 給水加熱器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プラントの蒸気発生器に送り込む水をタービンからの蒸気によって昇温する給水加熱器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１７に示すものは、原子力発電プラントである。この原子力発電プラントでは、原子炉１にて発生する熱により一次系の水が加熱されて蒸気発生器２に送られ、この蒸気発生器２にて一次系の高温の水により二次系の水が蒸気に変えられて発電用タービン３に送られ、この蒸気によってタービン３が回転され、発電機４にて発電されるようになっている。
【０００３】
その後、蒸気は、復水器５にて海水によって冷却されて水に戻され、さらに、脱気器６にて脱気され、給水ポンプ７によって給水加熱器８にて昇温されて蒸気発生器２に戻され、再び蒸気にされてタービン３へ送り込まれるようになっている。
タービン３からの排気蒸気の一部は、給水加熱器８へ送り込まれ、この給水加熱器８にて、蒸気発生器２へ戻される水を昇温させた後、復水して脱気器６へ送り込まれるようになっている。
【０００４】
給水加熱器８は、図１８に示すように、略水平に設置された筒状の胴部１１と、胴部１１の一端にて上下に屈曲された複数の細管１２からなる加熱管１３とを有しており、胴部１１の他端には、加熱管１３の細管１２の端部が開放された水室１４が形成され、その内部が水室仕切板１５によって上下に仕切られている。
水室１４には、その下方側に給水入口管台１６が形成され、上方側には、給水出口管台１７が形成されている。そして、この給水入口管台１６から、復水器５によって復水された水が送り込まれ、加熱管１３の各細管１２へ、その一端から送り込まれ、屈曲部分にて上方へ折り返されて他端から流出され、給水出口管台１７から送り出され、蒸気発生器２へ送り込まれるようになっている。
【０００５】
胴部１１の略中央における上部には、蒸気入口管台２１が形成されており、この蒸気入口管台２１から、タービン３からの排気蒸気の一部が導入されるようになっている。そして、この蒸気入口管台２１から胴部１１内に送り込まれた蒸気は、蒸気入口管台２１を臨む位置に配置された受衝板２２に衝突して胴部１１の軸方向及び周方向へ分散され、加熱管１３の各細管１２同士の隙間を通され、各細管１２内を流れる水を昇温して復水し、胴部１１の底部にドレン水として貯留されるようになっている。
【０００６】
また、胴部１１の水室１４側には、その底部に、ドレン出口管台２３が形成されており、このドレン出口管台２３には、ドレンクーラ２４を介してドレン水が導かれ、このドレン出口管台２３から脱気器６へドレン水が戻されるようになっている。
【０００７】
図１９及び図２０に示すように、ドレンクーラ２４には、一端側における下方側に、ドレン水が流入される開口部からなるドレンスパウト２５が胴部１１の底面側へ向けて形成されており、このドレンスパウト２５から送り込まれたドレン水をドレン水出口管台２３へ導く構造となっている。
そして、上記構造の給水加熱器８では、復水器６から脱気器７を介して蒸気発生器２へ戻される水を加熱管１３の細管１２へ通す際に、タービン３からの排気蒸気によって昇温させることにより、効率向上を図ることができるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の給水加熱器８では、蒸気入口管台２１から送り込まれる高圧の蒸気流の動圧により、図２１及び図２２に示すように、胴部１１の底部に貯留しているドレン水の水面の低下、変動が生じるとともにドレン水に蒸気が巻き込まれ、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５から蒸気泡が混入したドレン水が送り込まれることがあった。
これにより、ドレン出口管台２３の下流側に設けられてドレン水の流量を計測する流量計測器においてドレン水の流量の誤計測を引き起こしてしまうという問題があった。
また、ドレン水出口管台２３から蒸気を含んだ温度の高いドレン水が排出されてしまい、効率低下を招いてしまうという問題もあり、さらには、ドレン水に含まれた気泡の消滅によるハンマー現象により配管に影響を与える恐れもあった。
【０００９】
この場合、ドレン水の排出量を調整してその水面を高くすれば、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の送り出しを抑えることができるが、ドレン水の水位を高くすると、加熱管１３の細管１２がドレン水に浸かってしまい、熱交換の効率が大幅に低下してしまうという問題があった。
【００１０】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、蒸気泡を含んだドレン水の排出を防止し、ドレン水の流量の誤計測や気泡の消滅によるハンマー現象をなくすことができ、しかも、効率的に熱交換を行うことが可能な給水加熱器を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の給水加熱器は、略水平に設置された筒状の胴部と、該胴部内に配置された複数の細管からなる加熱管と、前記胴部の上部に設けられた蒸気入口管台と、前記胴部の下部に設けられたドレン出口管台と、前記胴部内に設置されて胴部の底面側へ向けて開口された開口部からなるドレンスパウトから送り込まれる前記胴部内に貯留するドレン水を前記ドレン出口管台へ導いて送り出すドレンクーラとを有し、前記蒸気入口管台から送り込まれた蒸気によって前記加熱管の細管内を通される水を加熱する給水加熱器であって、前記ドレンクーラの前記ドレンスパウトには、該ドレンスパウトの両側部及び前記蒸気入口管台側の端部において、その開口縁部における外周側にて水平方向へ延在するように設けられ、前記胴部の底部に貯留するドレン水の水面の変動を抑制して前記ドレンスパウトからの蒸気の混入を防止する気泡混入防止板が設けられていることを特徴としている。
上記の給水加熱器において、前記気泡混入防止板は、前記ドレン水の流れ方向において上流側へ向けて水平に延びていることが好ましい。
また、上記の給水加熱器において、前記気泡混入防止板の水平方向への延在長さは、前記ドレン水の流れ方向と直交する方向が前記ドレン水の流れ方向上流方向より短く設定されていることが好ましい。
【００１２】
このように、蒸気入口管台から高圧の蒸気が導入されて、ドレン水の水面が低下したり変動したとしても、ドレンクーラのドレンスパウトの周囲においては、ドレン水の水面の変動が開口縁部外周にてドレンスパウトの両側部及び蒸気入口管台側の端部から水平方向へ延在するように設けられた気泡混入防止板によって抑えられ、これにより、水面の変動によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウトからの侵入が確実に防止される。
特に、変動によりドレン水がドレンクーラにぶつかり、その両側部にて渦が発生して蒸気泡を巻き込んだとしても、ドレンスパウトの両側部にも水平方向へ延在する気泡混入防止板が設けられているので、その渦によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウトからの侵入も防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００１３】
請求項４記載の給水加熱器は、請求項１から３のいずれかに記載の給水加熱器において、前記気泡混入防止板の上面の少なくとも前記蒸気入口管台側に、前記気泡混入防止板の先端側から前記ドレンスパウト側へ向かって次第に高くなる山型状に形成され、前記ドレンスパウトへ向かって流れるドレン水の水面を押し上げる流れガイド部が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
つまり、気泡混入防止板によるドレンスパウトからの蒸気泡の浸入を防止することができるとともに、さらに、流れガイド部によって、ドレンスパウトの蒸気入口管台側におけるドレン水の水面を押し上げることができるので、蒸気の動圧によって押し下げられるドレン水の水面低下によるドレンスパウトからの蒸気の浸入がさらに確実に防止される。
【００１５】
請求項５記載の給水加熱器は、請求項１から４のいずれかに記載の給水加熱器において、前記ドレンスパウトには、少なくとも前記蒸気入口管台側に、下方へ突出する邪魔板が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
すなわち、ドレンスパウトの少なくとも蒸気入口管台側の下端に邪魔板を設けたことにより、ドレンスパウトの蒸気入口管台側からの蒸気の浸入がさらに防止される。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００１９】
請求項６記載の給水加熱器は、請求項１から５のいずれかに記載の給水加熱器において、前記加熱管と前記胴部との隙間における下方近傍側には、前記蒸気入口管台と略同一軸方向位置に、前記蒸気入口管台から前記胴部内に送り込まれる蒸気を衝突させて動圧を低減させる動圧抑制ソリ板が設けられていることを特徴としている。
【００２０】
つまり、蒸気入口管台から胴部内に送り込まれて加熱管と胴部との隙間へ回り込んでくる高圧の蒸気が、動圧抑制ソリ板に衝突することにより、蒸気の動圧のドレン水の水面への影響が抑えられて蒸気の動圧によるドレン水の水面の低下、蒸気泡の巻き込みが極力なくされ、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入が防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００２１】
請求項７記載の給水加熱器は、請求項６記載の給水加熱器において、前記動圧抑制ソリ板が、前記胴部の内面に対して前記加熱管を所定間隔をあけて支持させる支持部材であることを特徴としている。
【００２２】
このように、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動を抑制する動圧抑制ソリ板が、加熱管を胴部の内面に対して所定間隔をあけて支持させる支持部材を兼ねているので、蒸気の動圧を抑制するために別個に部品を設ける場合と比較して、部品点数を増やすことなく、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動た抑えられる。
【００２３】
請求項８記載の給水加熱器は、請求項６または請求項７記載の給水加熱器において、前記加熱管と前記胴部との隙間における下部には、前記ドレン水の水面の変動の前記ドレンクーラ付近への伝達を防止する気泡混入邪魔板が設けられていることを特徴としている。
【００２４】
すなわち、気泡混入邪魔板によって、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入がさらに確実に防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００２５】
請求項９記載の給水加熱器は、請求項１から５のいずれかに記載の給水加熱器において、前記加熱管と前記胴部との隙間における上方近傍側には、前記蒸気入口管台と略同一軸方向位置に、複数の孔部を有しこれら孔部へ前記蒸気入口管台から前記胴部内に送り込まれる蒸気を通過させて流速を小さくする動圧抑制邪魔板が設けられていることを特徴としている。
【００２６】
このように、蒸気入口管台から胴部内に送り込まれて加熱管と胴部との隙間へ回り込む高圧の蒸気が、動圧抑制邪魔板の孔部を通過することにより、流速が小さくされ、これにより、流入蒸気によるドレン水の水面への影響が抑えられて蒸気の動圧によるドレン水の水面低下、蒸気泡の巻き込みが極力なくされ、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入が防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００２７】
請求項１０記載の給水加熱器は、請求項１から５のいずれかに記載の給水加熱器において、前記胴部の底部近傍には、前記ドレンスパウトの開口端の高さ位置にて前記胴部の底部に対して隙間をあけて気泡混入防止仕切板が設置され、該気泡混入防止仕切板と前記胴部の底部との間からなる流路を通して前記ドレンクーラの前記ドレンスパウトへドレン水が導かれることを特徴としている。
【００２８】
つまり、加熱管を加熱して復水したドレン水が、気泡混入防止仕切板の下面側を通り、ドレンクーラのドレンスパウトへ導かれるので、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入がさらに確実に防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例の給水加熱器を図面を参照して説明する。
なお、従来技術と同一構造部分には、同一符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態例）
図１及び図２に示すものは、本実施形態例の給水加熱器４１である。この給水加熱器４１を構成するドレンクーラ２４には、そのドレンスパウト２５に、気泡混入防止板４２が設けられている。
【００３０】
この気泡混入防止板４２は、図３及び図４に示すように、ドレンスパウト２５の両側部及び蒸気入口管台２１側の端部において、この開口縁における外周側にて水平方向へ延在するように設けられている。
【００３１】
このように、ドレンスパウト２５に気泡混入防止板４２が設けられたドレンクーラ２４を有する給水加熱器４１によれば、蒸気入口管台２１から高圧の蒸気が導入されて、ドレン水の水面が低下したり変動したとしても、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５の周囲においては、ドレン水の水面の変動が気泡混入防止板４２によって抑えられ、これにより、水面の変動によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウト２５からの浸入が確実に防止される。
【００３２】
特に、変動によりドレン水がドレンクーラ２４にぶつかり、その両側部にて渦が発生して蒸気泡が巻き込んだとしても、気泡混入防止板４２がドレンスパウト２５の両側部にも設けられているので、渦によって蒸気泡が巻き込んだドレン水のドレンスパウト２５からの浸入を確実に防止することができる。
【００３３】
これにより、ドレン出口管台２３から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００３４】
（第２実施形態例）
図５及び図６に示すものは、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側における気泡混入防止板４２の上面側に、流れガイド部４３を設けた例である。
この流れガイド部４３は、気泡混入防止板４２の先端側からドレンスパウト２５側へ向かって次第に高くなる山型状に形成されている。
【００３５】
そして、この流れガイド部４３を有する気泡混入防止板４２がドレンスパウト２５に設けられたドレンクーラ２４を備えた給水加熱器４１によれば、ドレンスパウト２５へ向かって流れるドレン水の水面が、流れガイド部４３によって押し上げる。
【００３６】
つまり、この流れガイド部４３を有する気泡混入防止板４２がドレンスパウト２５に設けられたドレンクーラ２４を備えた給水加熱器４１によれば、気泡混入防止板４２によるドレンスパウト２５からの蒸気泡の浸入を防止することができるとともに、さらに、流れガイド部４３によって、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側におけるドレン水の水面を押し上げることができるので、蒸気の動圧によって押し下げられるドレン水の水面低下によるドレンスパウト２５からの蒸気の浸入をさらに確実に防止することができる。
【００３７】
（第３実施形態例）
図７及び図８に示すものは、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側における開口縁の下端部に、下方へ向かって円弧状に突出する邪魔板４４を設けたものである。
【００３８】
また、この例では、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側における気泡混入防止板４２が、下方へ湾曲されて邪魔板４４の縁にそって配設されている。
そして、このように、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側の下端に邪魔板４４を設けたことにより、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側からの蒸気の浸入をさらに防止することができる。
【００３９】
（第４実施形態例）
図９及び図１０に示すものは、複数の細管１２からなる加熱管１３と胴部１１との隙間における下方近傍側に、一対の動圧抑制ソリ板５１を設置したものである。これら動圧抑制ソリ板５１は、蒸気入口管台２１の下方、つまり、軸方向の位置が蒸気入口管台２１と略同一位置とされいる。
【００４０】
そして、これら動圧抑制ソリ板５１を備えた給水加熱器４１によれば、蒸気入口管台２１から胴部１１内に送り込まれて加熱管１３と胴部１１との隙間へ回り込んでくる高圧の蒸気が、それぞれの動圧抑制ソリ板５１に衝突することにより、蒸気の動圧のドレン水の水面への影響を抑えて蒸気の動圧によるドレン水の水面の低下、蒸気泡の巻き込みを極力なくすことができ、これにより、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の浸入を防止することができる。
なお、この動圧抑制ソリ板５１は、加熱管１３を胴部１１の内面に対して所定間隔をあけて支持させる支持部材としてのソリ板の機能も有している。
【００４１】
（第５実施形態例）
図１１及び図１２に示すものは、加熱管１３と胴部との隙間の下部における動圧抑制ソリ板５１のドレンクーラ２４側の端部に、気泡混入邪魔板５２を設けたものであり、この気泡混入邪魔板５２の下端と胴部１１の底部との間には、隙間が形成され、この隙間をドレン水が通過するようになっている。
【００４２】
そして、この気泡混入邪魔板５２を設けた給水加熱器４１によれば、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ２４付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の浸入をさらに確実に防止することができる。
【００４３】
（第６実施形態例）
図１３及び図１４に示すものは、複数の細管１２からなる加熱管１３と胴部１１との隙間における上方近傍側に、複数の孔部５３ａを有する一対の動圧抑制邪魔板５３を設置したものである。これら動圧抑制邪魔板５３は、蒸気入口管台２１の下方、つまり、軸方向の位置が蒸気入口管台２１と略同一位置とされている。
【００４４】
そして、これら動圧抑制邪魔板５３を備えた給水加熱器４１によれば、蒸気入口管台２１から胴部１１内に送り込まれて加熱管１３と胴部１１との隙間へ回り込む高圧の蒸気が、それぞれの動圧抑制邪魔板５３の孔部５３ａを通過することにより、流速が小さくされ、これにより、流入蒸気によるドレン水の水面への影響を抑えて蒸気の動圧によるドレン水の水面低下、蒸気泡の巻き込みを極力なくすことができ、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の浸入を防止することができる。
【００４５】
（第７実施形態例）
図１５及び図１６に示すものは、胴部１１の底部近傍に、気泡混入防止仕切板５４を設けた例である。この気泡混入防止仕切板５４は、ドレンスパウト２５の開口端の高さ位置に、胴部１１の底部に対して隙間をあけて設置されており、一端側は、ドレンスパウト２５に接続され、他端は、胴部１１との間にて隙間が設けられている。
【００４６】
そして、この気泡混入防止仕切板５４を備えた給水加熱器４１によれば、加熱管１３を加熱して復水したドレン水が、気泡混入防止仕切板５４の端部と胴部１１の端部との間から気泡混入防止仕切板５４の下面側を通り、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５へ導かれるので、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ２４付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の浸入をさらに確実に防止することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の給水加熱器によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載の給水加熱器によれば、蒸気入口管台から高圧の蒸気が導入されて、ドレン水の水面が低下したり変動したとしても、ドレンクーラのドレンスパウトの周囲においては、ドレン水の水面の変動が、ドレンスパウトの両側及び蒸気入口管台側の端部側において、開口縁部外周にて水平方向へ延在するように設けられた気泡混入防止板によって抑えられ、これにより、水面の変動によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウトからの侵入が確実に防止される。
特に、変動によりドレン水がドレンクーラにぶつかり、その両側部にて渦が発生して蒸気泡を巻き込んだとしても、ドレンスパウトの両側部にも水平方向へ延在する気泡混入防止板が設けられているので、その渦によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウトからの侵入も確実に防止することができる。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００４８】
請求項４記載の給水加熱器によれば、気泡混入防止板によるドレンスパウトからの蒸気泡の浸入を防止することができるとともに、さらに、流れガイド部によって、ドレンスパウトの蒸気入口管台側におけるドレン水の水面を押し上げることができるので、蒸気の動圧によって押し下げられるドレン水の水面低下によるドレンスパウトからの蒸気の浸入をさらに確実に防止することができる。
【００４９】
請求項５記載の給水加熱器によれば、ドレンスパウトの少なくとも蒸気入口管台側の下端に邪魔板を設けたことにより、ドレンスパウトの蒸気入口管台側からの蒸気の浸入をさらに防止することができる。
【００５０】
請求項６記載の給水加熱器によれば、ドレンスパウトの少なくとも蒸気入口管台側の下端に邪魔板を設けたことにより、ドレンスパウトの蒸気入口管台側からの蒸気の浸入をさらに防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００５１】
請求項７記載の給水加熱器によれば、蒸気入口管台から胴部内に送り込まれて加熱管と胴部との隙間へ回り込んでくる高圧の蒸気が、動圧抑制ソリ板に衝突することにより、蒸気の動圧のドレン水の水面への影響を抑えて蒸気の動圧によるドレン水の水面の低下、蒸気泡の巻き込みを極力なくすことができ、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入を防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００５２】
請求項８記載の給水加熱器によれば、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動を抑制する動圧抑制ソリ板が、加熱管を胴部の内面に対して所定間隔をあけて支持させる支持部材を兼ねているので、蒸気の動圧を抑制するために別個に部品を設ける場合と比較して、部品点数を増やすことなく、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動を抑えることができる。
【００５３】
請求項９記載の給水加熱器によれば、気泡混入邪魔板によって、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入をさらに確実に防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００５４】
請求項１０記載の給水加熱器によれば、蒸気入口管台から胴部内に送り込まれて加熱管と胴部との隙間へ回り込む高圧の蒸気が、動圧抑制邪魔板の孔部を通過することにより、流速が小さくされ、これにより、流入蒸気によるドレン水の水面への影響を抑えて蒸気の動圧によるドレン水の水面低下、蒸気泡の巻き込みを極力なくすことができ、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入を防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００５５】
請求項１１記載の給水加熱器によれば、加熱管を加熱して復水したドレン水が、気泡混入防止仕切板の下面側を通り、ドレンクーラのドレンスパウトへ導かれるので、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入をさらに確実に防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図３】 本発明の第１実施形態例の給水加熱器のドレンクーラの一部の概略側断面図である。
【図４】 本発明の第１実施形態例の給水加熱器のドレンクーラを構成するドレンスパウトの概略平断面図である。
【図５】 本発明の第２実施形態例の給水加熱器のドレンクーラの一部の概略側断面図である。
【図６】 本発明の第２実施形態例の給水加熱器のドレンクーラを構成するドレンスパウトの概略平断面図である。
【図７】 本発明の第３実施形態例の給水加熱器のドレンクーラの一部の概略側断面図である。
【図８】 本発明の第３実施形態例の給水加熱器のドレンクーラ付近における概略断面図である。
【図９】 本発明の第４実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図１０】 本発明の第４実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図１１】 本発明の第５実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図１２】 本発明の第５実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図１３】 本発明の第６実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図１４】 本発明の第６実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図１５】 本発明の第７実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図１６】 本発明の第７実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図１７】 原子力発電プラントの構成を説明する概略系統図である。
【図１８】 原子力発電プラントに設置された給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の斜視図である。
【図１９】 従来の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図２０】 従来の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図２１】 従来の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図２２】 従来の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【符号の説明】
１１ 胴部
１２ 細管
１３ 加熱管
２１ 蒸気入口管台
２３ ドレン出口管台
２４ ドレンクーラ
２５ ドレンスパウト
４１ 給水加熱器
４２ 気泡混入防止板
４３ 流れガイド部
４４ 邪魔板
５１ 動圧抑制ソリ板
５２ 気泡混入邪魔板
５３ 動圧抑制邪魔板
５３ａ 孔部
５４ 気泡混入防止仕切板
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電プラントの蒸気発生器に送り込む水をタービンからの蒸気によって昇温する給水加熱器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１７に示すものは、原子力発電プラントである。この原子力発電プラントでは、原子炉１にて発生する熱により一次系の水が加熱されて蒸気発生器２に送られ、この蒸気発生器２にて一次系の高温の水により二次系の水が蒸気に変えられて発電用タービン３に送られ、この蒸気によってタービン３が回転され、発電機４にて発電されるようになっている。
【０００３】
その後、蒸気は、復水器５にて海水によって冷却されて水に戻され、さらに、脱気器６にて脱気され、給水ポンプ７によって給水加熱器８にて昇温されて蒸気発生器２に戻され、再び蒸気にされてタービン３へ送り込まれるようになっている。
タービン３からの排気蒸気の一部は、給水加熱器８へ送り込まれ、この給水加熱器８にて、蒸気発生器２へ戻される水を昇温させた後、復水して脱気器６へ送り込まれるようになっている。
【０００４】
給水加熱器８は、図１８に示すように、略水平に設置された筒状の胴部１１と、胴部１１の一端にて上下に屈曲された複数の細管１２からなる加熱管１３とを有しており、胴部１１の他端には、加熱管１３の細管１２の端部が開放された水室１４が形成され、その内部が水室仕切板１５によって上下に仕切られている。
水室１４には、その下方側に給水入口管台１６が形成され、上方側には、給水出口管台１７が形成されている。そして、この給水入口管台１６から、復水器５によって復水された水が送り込まれ、加熱管１３の各細管１２へ、その一端から送り込まれ、屈曲部分にて上方へ折り返されて他端から流出され、給水出口管台１７から送り出され、蒸気発生器２へ送り込まれるようになっている。
【０００５】
胴部１１の略中央における上部には、蒸気入口管台２１が形成されており、この蒸気入口管台２１から、タービン３からの排気蒸気の一部が導入されるようになっている。そして、この蒸気入口管台２１から胴部１１内に送り込まれた蒸気は、蒸気入口管台２１を臨む位置に配置された受衝板２２に衝突して胴部１１の軸方向及び周方向へ分散され、加熱管１３の各細管１２同士の隙間を通され、各細管１２内を流れる水を昇温して復水し、胴部１１の底部にドレン水として貯留されるようになっている。
【０００６】
また、胴部１１の水室１４側には、その底部に、ドレン出口管台２３が形成されており、このドレン出口管台２３には、ドレンクーラ２４を介してドレン水が導かれ、このドレン出口管台２３から脱気器６へドレン水が戻されるようになっている。
【０００７】
図１９及び図２０に示すように、ドレンクーラ２４には、一端側における下方側に、ドレン水が流入される開口部からなるドレンスパウト２５が胴部１１の底面側へ向けて形成されており、このドレンスパウト２５から送り込まれたドレン水をドレン水出口管台２３へ導く構造となっている。
そして、上記構造の給水加熱器８では、復水器６から脱気器７を介して蒸気発生器２へ戻される水を加熱管１３の細管１２へ通す際に、タービン３からの排気蒸気によって昇温させることにより、効率向上を図ることができるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の給水加熱器８では、蒸気入口管台２１から送り込まれる高圧の蒸気流の動圧により、図２１及び図２２に示すように、胴部１１の底部に貯留しているドレン水の水面の低下、変動が生じるとともにドレン水に蒸気が巻き込まれ、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５から蒸気泡が混入したドレン水が送り込まれることがあった。
これにより、ドレン出口管台２３の下流側に設けられてドレン水の流量を計測する流量計測器においてドレン水の流量の誤計測を引き起こしてしまうという問題があった。
また、ドレン水出口管台２３から蒸気を含んだ温度の高いドレン水が排出されてしまい、効率低下を招いてしまうという問題もあり、さらには、ドレン水に含まれた気泡の消滅によるハンマー現象により配管に影響を与える恐れもあった。
【０００９】
この場合、ドレン水の排出量を調整してその水面を高くすれば、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の送り出しを抑えることができるが、ドレン水の水位を高くすると、加熱管１３の細管１２がドレン水に浸かってしまい、熱交換の効率が大幅に低下してしまうという問題があった。
【００１０】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、蒸気泡を含んだドレン水の排出を防止し、ドレン水の流量の誤計測や気泡の消滅によるハンマー現象をなくすことができ、しかも、効率的に熱交換を行うことが可能な給水加熱器を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の給水加熱器は、略水平に設置された筒状の胴部と、該胴部内に配置された複数の細管からなる加熱管と、前記胴部の上部に設けられた蒸気入口管台と、前記胴部の下部に設けられたドレン出口管台と、前記胴部内に設置されて胴部の底面側へ向けて開口された開口部からなるドレンスパウトから送り込まれる前記胴部内に貯留するドレン水を前記ドレン出口管台へ導いて送り出すドレンクーラとを有し、前記蒸気入口管台から送り込まれた蒸気によって前記加熱管の細管内を通される水を加熱する給水加熱器であって、前記ドレンクーラの前記ドレンスパウトには、該ドレンスパウトの両側部及び前記蒸気入口管台側の端部において、その開口縁部における外周側にて水平方向へ延在するように設けられ、前記胴部の底部に貯留するドレン水の水面の変動を抑制して前記ドレンスパウトからの蒸気の混入を防止する気泡混入防止板が設けられていることを特徴としている。
上記の給水加熱器において、前記気泡混入防止板は、前記ドレン水の流れ方向において上流側へ向けて水平に延びていることが好ましい。
また、上記の給水加熱器において、前記気泡混入防止板の水平方向への延在長さは、前記ドレン水の流れ方向と直交する方向が前記ドレン水の流れ方向上流方向より短く設定されていることが好ましい。
【００１２】
このように、蒸気入口管台から高圧の蒸気が導入されて、ドレン水の水面が低下したり変動したとしても、ドレンクーラのドレンスパウトの周囲においては、ドレン水の水面の変動が開口縁部外周にてドレンスパウトの両側部及び蒸気入口管台側の端部から水平方向へ延在するように設けられた気泡混入防止板によって抑えられ、これにより、水面の変動によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウトからの侵入が確実に防止される。
特に、変動によりドレン水がドレンクーラにぶつかり、その両側部にて渦が発生して蒸気泡を巻き込んだとしても、ドレンスパウトの両側部にも水平方向へ延在する気泡混入防止板が設けられているので、その渦によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウトからの侵入も防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００１３】
請求項４記載の給水加熱器は、請求項１から３のいずれかに記載の給水加熱器において、前記気泡混入防止板の上面の少なくとも前記蒸気入口管台側に、前記気泡混入防止板の先端側から前記ドレンスパウト側へ向かって次第に高くなる山型状に形成され、前記ドレンスパウトへ向かって流れるドレン水の水面を押し上げる流れガイド部が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
つまり、気泡混入防止板によるドレンスパウトからの蒸気泡の浸入を防止することができるとともに、さらに、流れガイド部によって、ドレンスパウトの蒸気入口管台側におけるドレン水の水面を押し上げることができるので、蒸気の動圧によって押し下げられるドレン水の水面低下によるドレンスパウトからの蒸気の浸入がさらに確実に防止される。
【００１５】
請求項５記載の給水加熱器は、請求項１から４のいずれかに記載の給水加熱器において、前記ドレンスパウトには、少なくとも前記蒸気入口管台側に、下方へ突出する邪魔板が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
すなわち、ドレンスパウトの少なくとも蒸気入口管台側の下端に邪魔板を設けたことにより、ドレンスパウトの蒸気入口管台側からの蒸気の浸入がさらに防止される。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００１９】
請求項６記載の給水加熱器は、請求項１から５のいずれかに記載の給水加熱器において、前記加熱管と前記胴部との隙間における下方近傍側には、前記蒸気入口管台と略同一軸方向位置に、前記蒸気入口管台から前記胴部内に送り込まれる蒸気を衝突させて動圧を低減させる動圧抑制ソリ板が設けられていることを特徴としている。
【００２０】
つまり、蒸気入口管台から胴部内に送り込まれて加熱管と胴部との隙間へ回り込んでくる高圧の蒸気が、動圧抑制ソリ板に衝突することにより、蒸気の動圧のドレン水の水面への影響が抑えられて蒸気の動圧によるドレン水の水面の低下、蒸気泡の巻き込みが極力なくされ、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入が防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００２１】
請求項７記載の給水加熱器は、請求項６記載の給水加熱器において、前記動圧抑制ソリ板が、前記胴部の内面に対して前記加熱管を所定間隔をあけて支持させる支持部材であることを特徴としている。
【００２２】
このように、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動を抑制する動圧抑制ソリ板が、加熱管を胴部の内面に対して所定間隔をあけて支持させる支持部材を兼ねているので、蒸気の動圧を抑制するために別個に部品を設ける場合と比較して、部品点数を増やすことなく、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動た抑えられる。
【００２３】
請求項８記載の給水加熱器は、請求項６または請求項７記載の給水加熱器において、前記加熱管と前記胴部との隙間における下部には、前記ドレン水の水面の変動の前記ドレンクーラ付近への伝達を防止する気泡混入邪魔板が設けられていることを特徴としている。
【００２４】
すなわち、気泡混入邪魔板によって、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入がさらに確実に防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００２５】
請求項９記載の給水加熱器は、請求項１から５のいずれかに記載の給水加熱器において、前記加熱管と前記胴部との隙間における上方近傍側には、前記蒸気入口管台と略同一軸方向位置に、複数の孔部を有しこれら孔部へ前記蒸気入口管台から前記胴部内に送り込まれる蒸気を通過させて流速を小さくする動圧抑制邪魔板が設けられていることを特徴としている。
【００２６】
このように、蒸気入口管台から胴部内に送り込まれて加熱管と胴部との隙間へ回り込む高圧の蒸気が、動圧抑制邪魔板の孔部を通過することにより、流速が小さくされ、これにより、流入蒸気によるドレン水の水面への影響が抑えられて蒸気の動圧によるドレン水の水面低下、蒸気泡の巻き込みが極力なくされ、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入が防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００２７】
請求項１０記載の給水加熱器は、請求項１から５のいずれかに記載の給水加熱器において、前記胴部の底部近傍には、前記ドレンスパウトの開口端の高さ位置にて前記胴部の底部に対して隙間をあけて気泡混入防止仕切板が設置され、該気泡混入防止仕切板と前記胴部の底部との間からなる流路を通して前記ドレンクーラの前記ドレンスパウトへドレン水が導かれることを特徴としている。
【００２８】
つまり、加熱管を加熱して復水したドレン水が、気泡混入防止仕切板の下面側を通り、ドレンクーラのドレンスパウトへ導かれるので、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入がさらに確実に防止される。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測がなくされ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくされ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止され、熱交換の効率向上が図られる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例の給水加熱器を図面を参照して説明する。
なお、従来技術と同一構造部分には、同一符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態例）
図１及び図２に示すものは、本実施形態例の給水加熱器４１である。この給水加熱器４１を構成するドレンクーラ２４には、そのドレンスパウト２５に、気泡混入防止板４２が設けられている。
【００３０】
この気泡混入防止板４２は、図３及び図４に示すように、ドレンスパウト２５の両側部及び蒸気入口管台２１側の端部において、この開口縁における外周側にて水平方向へ延在するように設けられている。
【００３１】
このように、ドレンスパウト２５に気泡混入防止板４２が設けられたドレンクーラ２４を有する給水加熱器４１によれば、蒸気入口管台２１から高圧の蒸気が導入されて、ドレン水の水面が低下したり変動したとしても、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５の周囲においては、ドレン水の水面の変動が気泡混入防止板４２によって抑えられ、これにより、水面の変動によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウト２５からの浸入が確実に防止される。
【００３２】
特に、変動によりドレン水がドレンクーラ２４にぶつかり、その両側部にて渦が発生して蒸気泡が巻き込んだとしても、気泡混入防止板４２がドレンスパウト２５の両側部にも設けられているので、渦によって蒸気泡が巻き込んだドレン水のドレンスパウト２５からの浸入を確実に防止することができる。
【００３３】
これにより、ドレン出口管台２３から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００３４】
（第２実施形態例）
図５及び図６に示すものは、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側における気泡混入防止板４２の上面側に、流れガイド部４３を設けた例である。
この流れガイド部４３は、気泡混入防止板４２の先端側からドレンスパウト２５側へ向かって次第に高くなる山型状に形成されている。
【００３５】
そして、この流れガイド部４３を有する気泡混入防止板４２がドレンスパウト２５に設けられたドレンクーラ２４を備えた給水加熱器４１によれば、ドレンスパウト２５へ向かって流れるドレン水の水面が、流れガイド部４３によって押し上げる。
【００３６】
つまり、この流れガイド部４３を有する気泡混入防止板４２がドレンスパウト２５に設けられたドレンクーラ２４を備えた給水加熱器４１によれば、気泡混入防止板４２によるドレンスパウト２５からの蒸気泡の浸入を防止することができるとともに、さらに、流れガイド部４３によって、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側におけるドレン水の水面を押し上げることができるので、蒸気の動圧によって押し下げられるドレン水の水面低下によるドレンスパウト２５からの蒸気の浸入をさらに確実に防止することができる。
【００３７】
（第３実施形態例）
図７及び図８に示すものは、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側における開口縁の下端部に、下方へ向かって円弧状に突出する邪魔板４４を設けたものである。
【００３８】
また、この例では、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側における気泡混入防止板４２が、下方へ湾曲されて邪魔板４４の縁にそって配設されている。
そして、このように、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側の下端に邪魔板４４を設けたことにより、ドレンスパウト２５の蒸気入口管台２１側からの蒸気の浸入をさらに防止することができる。
【００３９】
（第４実施形態例）
図９及び図１０に示すものは、複数の細管１２からなる加熱管１３と胴部１１との隙間における下方近傍側に、一対の動圧抑制ソリ板５１を設置したものである。これら動圧抑制ソリ板５１は、蒸気入口管台２１の下方、つまり、軸方向の位置が蒸気入口管台２１と略同一位置とされいる。
【００４０】
そして、これら動圧抑制ソリ板５１を備えた給水加熱器４１によれば、蒸気入口管台２１から胴部１１内に送り込まれて加熱管１３と胴部１１との隙間へ回り込んでくる高圧の蒸気が、それぞれの動圧抑制ソリ板５１に衝突することにより、蒸気の動圧のドレン水の水面への影響を抑えて蒸気の動圧によるドレン水の水面の低下、蒸気泡の巻き込みを極力なくすことができ、これにより、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の浸入を防止することができる。
なお、この動圧抑制ソリ板５１は、加熱管１３を胴部１１の内面に対して所定間隔をあけて支持させる支持部材としてのソリ板の機能も有している。
【００４１】
（第５実施形態例）
図１１及び図１２に示すものは、加熱管１３と胴部との隙間の下部における動圧抑制ソリ板５１のドレンクーラ２４側の端部に、気泡混入邪魔板５２を設けたものであり、この気泡混入邪魔板５２の下端と胴部１１の底部との間には、隙間が形成され、この隙間をドレン水が通過するようになっている。
【００４２】
そして、この気泡混入邪魔板５２を設けた給水加熱器４１によれば、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ２４付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の浸入をさらに確実に防止することができる。
【００４３】
（第６実施形態例）
図１３及び図１４に示すものは、複数の細管１２からなる加熱管１３と胴部１１との隙間における上方近傍側に、複数の孔部５３ａを有する一対の動圧抑制邪魔板５３を設置したものである。これら動圧抑制邪魔板５３は、蒸気入口管台２１の下方、つまり、軸方向の位置が蒸気入口管台２１と略同一位置とされている。
【００４４】
そして、これら動圧抑制邪魔板５３を備えた給水加熱器４１によれば、蒸気入口管台２１から胴部１１内に送り込まれて加熱管１３と胴部１１との隙間へ回り込む高圧の蒸気が、それぞれの動圧抑制邪魔板５３の孔部５３ａを通過することにより、流速が小さくされ、これにより、流入蒸気によるドレン水の水面への影響を抑えて蒸気の動圧によるドレン水の水面低下、蒸気泡の巻き込みを極力なくすことができ、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の浸入を防止することができる。
【００４５】
（第７実施形態例）
図１５及び図１６に示すものは、胴部１１の底部近傍に、気泡混入防止仕切板５４を設けた例である。この気泡混入防止仕切板５４は、ドレンスパウト２５の開口端の高さ位置に、胴部１１の底部に対して隙間をあけて設置されており、一端側は、ドレンスパウト２５に接続され、他端は、胴部１１との間にて隙間が設けられている。
【００４６】
そして、この気泡混入防止仕切板５４を備えた給水加熱器４１によれば、加熱管１３を加熱して復水したドレン水が、気泡混入防止仕切板５４の端部と胴部１１の端部との間から気泡混入防止仕切板５４の下面側を通り、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５へ導かれるので、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ２４付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラ２４のドレンスパウト２５からの蒸気泡を含んだドレン水の浸入をさらに確実に防止することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の給水加熱器によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載の給水加熱器によれば、蒸気入口管台から高圧の蒸気が導入されて、ドレン水の水面が低下したり変動したとしても、ドレンクーラのドレンスパウトの周囲においては、ドレン水の水面の変動が、ドレンスパウトの両側及び蒸気入口管台側の端部側において、開口縁部外周にて水平方向へ延在するように設けられた気泡混入防止板によって抑えられ、これにより、水面の変動によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウトからの侵入が確実に防止される。
特に、変動によりドレン水がドレンクーラにぶつかり、その両側部にて渦が発生して蒸気泡を巻き込んだとしても、ドレンスパウトの両側部にも水平方向へ延在する気泡混入防止板が設けられているので、その渦によって蒸気泡を巻き込んだドレン水のドレンスパウトからの侵入も確実に防止することができる。
これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００４８】
請求項４記載の給水加熱器によれば、気泡混入防止板によるドレンスパウトからの蒸気泡の浸入を防止することができるとともに、さらに、流れガイド部によって、ドレンスパウトの蒸気入口管台側におけるドレン水の水面を押し上げることができるので、蒸気の動圧によって押し下げられるドレン水の水面低下によるドレンスパウトからの蒸気の浸入をさらに確実に防止することができる。
【００４９】
請求項５記載の給水加熱器によれば、ドレンスパウトの少なくとも蒸気入口管台側の下端に邪魔板を設けたことにより、ドレンスパウトの蒸気入口管台側からの蒸気の浸入をさらに防止することができる。
【００５０】
請求項６記載の給水加熱器によれば、ドレンスパウトの少なくとも蒸気入口管台側の下端に邪魔板を設けたことにより、ドレンスパウトの蒸気入口管台側からの蒸気の浸入をさらに防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００５１】
請求項７記載の給水加熱器によれば、蒸気入口管台から胴部内に送り込まれて加熱管と胴部との隙間へ回り込んでくる高圧の蒸気が、動圧抑制ソリ板に衝突することにより、蒸気の動圧のドレン水の水面への影響を抑えて蒸気の動圧によるドレン水の水面の低下、蒸気泡の巻き込みを極力なくすことができ、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入を防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００５２】
請求項８記載の給水加熱器によれば、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動を抑制する動圧抑制ソリ板が、加熱管を胴部の内面に対して所定間隔をあけて支持させる支持部材を兼ねているので、蒸気の動圧を抑制するために別個に部品を設ける場合と比較して、部品点数を増やすことなく、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動を抑えることができる。
【００５３】
請求項９記載の給水加熱器によれば、気泡混入邪魔板によって、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入をさらに確実に防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００５４】
請求項１０記載の給水加熱器によれば、蒸気入口管台から胴部内に送り込まれて加熱管と胴部との隙間へ回り込む高圧の蒸気が、動圧抑制邪魔板の孔部を通過することにより、流速が小さくされ、これにより、流入蒸気によるドレン水の水面への影響を抑えて蒸気の動圧によるドレン水の水面低下、蒸気泡の巻き込みを極力なくすことができ、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入を防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【００５５】
請求項１１記載の給水加熱器によれば、加熱管を加熱して復水したドレン水が、気泡混入防止仕切板の下面側を通り、ドレンクーラのドレンスパウトへ導かれるので、蒸気の動圧によるドレン水の水面の変動がドレンクーラ付近のドレン水へ伝達されなくなり、これにより、ドレンクーラのドレンスパウトからの蒸気泡を含んだドレン水の浸入をさらに確実に防止することができる。これにより、ドレン出口管台から排出されるドレン水の流量を計測する流量計測器におけるドレン水の排出流量の誤計測をなくすことができ、また、気泡が消滅することによるハンマー現象による配管などへの影響もなくすことができ、さらには、蒸気泡が混入したドレン水を排出してしまうことによる効率低下も確実に防止することができ、熱交換の効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図３】 本発明の第１実施形態例の給水加熱器のドレンクーラの一部の概略側断面図である。
【図４】 本発明の第１実施形態例の給水加熱器のドレンクーラを構成するドレンスパウトの概略平断面図である。
【図５】 本発明の第２実施形態例の給水加熱器のドレンクーラの一部の概略側断面図である。
【図６】 本発明の第２実施形態例の給水加熱器のドレンクーラを構成するドレンスパウトの概略平断面図である。
【図７】 本発明の第３実施形態例の給水加熱器のドレンクーラの一部の概略側断面図である。
【図８】 本発明の第３実施形態例の給水加熱器のドレンクーラ付近における概略断面図である。
【図９】 本発明の第４実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図１０】 本発明の第４実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図１１】 本発明の第５実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図１２】 本発明の第５実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図１３】 本発明の第６実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図１４】 本発明の第６実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図１５】 本発明の第７実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図１６】 本発明の第７実施形態例の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図１７】 原子力発電プラントの構成を説明する概略系統図である。
【図１８】 原子力発電プラントに設置された給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の斜視図である。
【図１９】 従来の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図２０】 従来の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【図２１】 従来の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略側断面図である。
【図２２】 従来の給水加熱器の構成及び構造を説明する給水加熱器の概略断面図である。
【符号の説明】
１１ 胴部
１２ 細管
１３ 加熱管
２１ 蒸気入口管台
２３ ドレン出口管台
２４ ドレンクーラ
２５ ドレンスパウト
４１ 給水加熱器
４２ 気泡混入防止板
４３ 流れガイド部
４４ 邪魔板
５１ 動圧抑制ソリ板
５２ 気泡混入邪魔板
５３ 動圧抑制邪魔板
５３ａ 孔部
５４ 気泡混入防止仕切板
Claims (10)
- 略水平に設置された筒状の胴部と、該胴部内に配置された複数の細管からなる加熱管と、前記胴部の上部に設けられた蒸気入口管台と、前記胴部の下部に設けられたドレン出口管台と、前記胴部内に設置されて胴部の底面側へ向けて開口された開口部からなるドレンスパウトから送り込まれる前記胴部内に貯留するドレン水を前記ドレン出口管台へ導いて送り出すドレンクーラとを有し、前記蒸気入口管台から送り込まれた蒸気によって前記加熱管の細管内を通される水を加熱する給水加熱器であって、
前記ドレンクーラの前記ドレンスパウトには、該ドレンスパウトの両側部及び前記蒸気入口管台側の端部において、その開口縁部における外周側にて水平方向へ延在するように設けられ、前記胴部の底部に貯留するドレン水の水面の変動を抑制して前記ドレンスパウトからの蒸気の混入を防止する気泡混入防止板が設けられていることを特徴とする給水加熱器。 - 前記気泡混入防止板は、前記ドレン水の流れ方向において上流側へ向けて水平に延びていることを特徴とする請求項１記載の給水加熱器。
- 前記気泡混入防止板の水平方向への延在長さは、前記ドレン水の流れ方向と直交する方向が前記ドレン水の流れ方向上流側より短く設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の給水加熱器。
- 前記気泡混入防止板の上面には、少なくとも前記蒸気入口管台側に、前記気泡混入防止板の先端側から前記ドレンスパウト側へ向かって次第に高くなる山型状に形成され、前記ドレンスパウトへ向かって流れるドレン水の水面を押し上げる流れガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の給水加熱器。
- 前記ドレンスパウトには、少なくとも前記蒸気入口管台側に、下方へ突出する邪魔板が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の給水加熱器。
- 前記加熱管と前記胴部との隙間における下方近傍側には、前記蒸気入口管台と略同一軸方向位置に、前記蒸気入口管台から前記胴部内に送り込まれる蒸気を衝突させて動圧を低減させる動圧抑制ソリ板が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の給水加熱器。
- 前記動圧抑制ソリ板は、前記胴部の内面に対して前記加熱管を所定間隔をあけて支持させる支持部材であることを特徴とする請求項６記載の給水加熱器。
- 前記加熱管と前記胴部との隙間における下部には、前記ドレン水の水面の変動の前記ドレンクーラ付近への伝達を防止する気泡混入邪魔板が設けられていることを特徴とする請求項６または請求項７記載の給水加熱器。
- 前記加熱管と前記胴部との隙間における上方近傍側には、前記蒸気入口管台と略同一軸方向位置に、複数の孔部を有しこれら孔部へ前記蒸気入口管台から前記胴部内に送り込まれる蒸気を通過させて流速を小さくする動圧抑制邪魔板が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の給水加熱器。
- 前記胴部の底部近傍には、前記ドレンスパウトの開口端の高さ位置にて前記胴部の底部に対して隙間をあけて気泡混入防止仕切板が設置され、該気泡混入防止仕切板と前記胴部の底部との間からなる流路を通して前記ドレンクーラの前記ドレンスパウトへドレン水が導かれることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の給水加熱器。
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