JPH01155103A - 蒸気発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は例えば高速増殖炉で使用され二重笛型伝熱管を
採用した蒸気発生器に係り、特に伝熱管を支持する管板
及び内情の構造健全性の向上を図ったものに関する。

（従来の技術） 高速増殖炉、例えば二重冷却系を採用したタンク型高速
増殖炉は一般に以下のような構成をなしている。すなわ
ち、原子炉圧力容器内には冷却材（例えば液体ナトリウ
ム）及び炉心が収容されている。上記炉心は複数の燃料
集合体及び制■捧等から構成されている。上記冷却材は
炉心を上方に向って流通し、その際炉心の核反応熱によ
り昇温する。昇温した冷却材は炉心の上方に流出して原
子炉容器内に設置された中間熱交換器内に流入する。こ
の中間熱交換器にて二次側冷却材と熱交換して冷却され
て中間熱交換器の外に流出する。

一方中間熱交換器にて熱交換して昇温した二次側冷却材
は原子炉容器の外側に配置された蒸気発生器内に導入さ
れ、給水系と熱交換して冷却される。冷却された二次側
冷却材は再度中間熱交換器に移送される。又、上記熱交
換により発生した蒸気はタービン系に移送されて発電に
供される。

蒸気発生器としては、通常縦型であって上下部に管板を
有するシェル・アンド・トユーブ型の熱交換器が使用さ
れており、特に安全性の向上を図るべく二重管型の伝熱
管を採用したものが使用されている。

そこで第２図及び第３図を参照して上記二重管型伝熱管
を使用した蒸気発生器の構成を説明する。

第２図は蒸気発生器の全体構成・を示す断面図であり、
図中符号１は外胴である。この外胴１内には二重管型伝
熱管、２−が複数体配設されている。この二重管型伝熱
管２は第３図に示すように、外管３及びこの外管３の内
周側に微少隙間を介して密接して配設された内管５とか
ら構成されている。上記内管５はその上端及び下端を管
板６．６によって支持されており、又上記外管３は上記
一対の管板６．６間に配置された中間管板７．７によっ
て支持されている。図中符号ａ、ｂ、ｃ、及びｄはその
溶接部を示す。又、第２図に示すように上記外胴１の下
端には水入口ブレナム９が形成されており、この水入口
プレナム９には水流入口１０が形成されている。この水
流入口１０には図示しない水流入配管が接続される。又
上記水入ロブレナム９にはマンホール１１が設置されて
いる。一方外胴１の上端には蒸気出口プレナム１２が形
成されており、この蒸気出口ブレナム１２には蒸気流出
口１３が形成されている。この蒸気流出口１３に図示し
ない蒸気流出配管が接続される。又蒸気出口ブレナム１
にはマンホール１４が設置されている。

外胴１の上側には冷却材入口プレナム１５が形成されて
おり、この冷却材入口プレナム１５には冷却材流入口１
６が形成されている。この冷却材流入口１６には図示し
ない冷却材流入配管が接続されている。一方外胴１の下
側には冷却材出口プレナム１７が形成されており、この
冷却材出口ブレナム１７には冷却材流出口１８が形成さ
れている。この冷却材流出口１８には図示しない冷却材
流出配管が接続される。尚、図中符号１つは外胴１に介
挿されたベローズであるとともに、符号２０は入口窓、
符号２１は出口窓である。

上記管板６と中間管板７との間には中間プレナム２４が
形成され、この中間プレナム２４にはリーク検出ノズル
２５が設置されている。このリーク検出ノズル２５には
図示しないリーク検出部が接続されている。

上記構成によると、まず高温の冷却材は冷却（オ入口１
６を介して冷却材入口プレナム１５内に流入し、入口窓
２０より伝熱管束部に流入する。そして伝熱管、２−の
外側を流下して出口窓２１を介して冷却材出口ブレナム
１７内に流出する。そこから冷却材出口１８及び冷却材
流出配管を介して蒸気発生器の外に流出する。−力水は
水流入配管及び水流入口１０を介して水流入プレナム９
内に流入する。そこから伝熱管、２−の内管５内に流入
して上昇する。その際伝熱管、２−の外側を流下する冷
却材と熱交換して昇温して蒸気となる。この蒸気は蒸気
出口プレナム１２内に流出し、蒸気流出口１３及び蒸気
流出配管を介して図示しないタービン系に移送されて発
電に供される。

上記構成によると以下のような問題がある。すなわち管
板６は既に述べたように水・蒸気にさらされてその圧力
を受ける為に、それに耐え得る程度の厚みを必要とする
。又、これは内管５への圧縮荷重を軽減させる為でもあ
る。すなわち管板６が流体圧力により変形すれば内管５
を支持している部分に荷重が作用し、それが内管５に圧
縮荷重として作用することになる。したがってこの圧縮
荷重を軽減させる為には管板６自体の変形をできるだけ
少なくする必要があり、その意味でも厚みを大きくして
剛性をもたせる必要がある。このように管板６が厚くな
れば物量が増大してかつ装置も大ｆｆ１ｆｆｉ化してし
まうという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の構成によると、管板の厚肉化、それに
よる物量の増大及び装置の大型化という問題があり、本
発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的
とするところは、健全性を何等損うことなく管板を薄く
シて、物量の低減及び装置の小型化を図ることが可能な
蒸気発生器を提供することにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明による蒸気発生器は、上端及び下端を夫
々一対の管板により支持された内管及びこの内管の外周
側に配設されその上端及び下端を夫々上記一対の管板間
に配置された一対の中間管板により支持された外管とか
らなる二重管型伝熱管を複数体配設してなる蒸気発生器
において、上記管板及び中間管板との間に支持は構を設
け、この支持は構を介して上記管板に作用する荷重を中
間管板に伝達するようにしたことを特徴とするものであ
る。

（作用） つまり、管板及び中間管板との間に支持は構を配置して
、従来管板のみにより支持していた管板の外側の流体圧
力を支持機構を介して中間管板にも伝達するものである
。

それによって管板の受持つ荷重を大幅に軽減し、管板の
薄肉化を図るとともに、上記支持機構により管板の中間
管板側への変形を防止して、管板の変形により内管に作
用する圧縮荷重を軽減させるものである。

（実施例） 以下第１図を参照して本発明の一実施例を説明する。尚
従来と同一部分には同一符号を付して示しその説明は省
略する。第１図は本実施例による蒸気発生器に使用され
る伝熱管の構成を示す断面図である。まず管板６には中
間管板７方向に延長された支持管１０１が取付けられて
いる。この支持管１０１の先端は中間管板７のスタブ７
ａに接触している。上記支持管１０１にはリーク検出用
孔１０２が形成されている。

以上の構成を基にその作用を説明する。

ます管板６と中間管板７との間に配置された支持管１０
１の作用から説明する。水入口ブレナム９及び蒸気出口
ブレナム１２の水・蒸気の圧力が高くなると、管板６は
脹らみ始める。その際管板６に取付けられた支持管１０
１は中間管板７のスタブ７ａに当接しているので、上記
圧力はこの支持管１０１及びスタブ７ａを介して中間管
板７に伝達され、この中間管板７によっても圧力の支持
をなす。よって従来のように管板６のみに圧力が作用す
るようなことはない。又上記支持管１０１により管板６
と中間管板７との隙間は一定保持され、管板６の変形も
大幅に減少する。

次に上記支持管１０１にはリーク検出用孔１２が形成さ
れているので、リーク検出芸能を損うことはない。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することか
できる。

■まず管板６を従来よりも肩肉とすることができる。す
なわち従来は水・蒸気の圧力を管板６のみで支持してい
たが、本実施例の場合には管板６と中間管板７との間に
支持管１０１が配置され、この支持管１０１およびスタ
ブ７ａを介して管板６に作用した圧力が中間管板７にも
伝達される。つまり管板６及び中間管板７の両方により
圧力を支持する構成となっている。よって管板６を従来
よりも大幅に薄肉とすることができるのである。これに
よって物量は低減されるとともに装置の小型化をも図る
ことができる。

■次に管板６に作用する荷重の軽減及び支持管１ｏ１に
より管板６の変形が大幅に軽減されるので、内管５に大
きな圧縮荷重が作用することはなく、内管５の健全性の
維持を図ることができる。

■また本実施例では支持部材としてパイプ状の支持’ｆ
ｌ　１０１を使用しているので、管板６から中間管板７
への荷重の伝達は均等であり、特定の箇所に陥って荷重
が伝達されることもない。

■又、支持管１０１にはリーク検出用孔１０２が形成さ
れているので、リーク検出機能が損われることもない。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではなく、
例えば支持部材としてはパイプである必要はなく、例え
ば複数の支持棒を周方向等間隔に配置するような構成で
もよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明による蒸気発生器によると、
管板の厚みを薄くシて物但の低減及び装置の小型化を図
ることができるとともに、管板の変形が防止されるので
、内管への圧縮荷重の作用が軽減され、内管ひいては蒸
気発生器の健全性の維持を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による伝熱管及び管板の構成
を示す図、第２図及び第３図は従来例の説明に使用した
図で、第２図は蒸気発生器の断面図、第３図は伝熱管及
び管板の構成を示す断面図である。 ２・・・伝熱管、３・・・外管、４・・・内管、６・・
・管板、７・・・中間管板、１０１・・・支持管（支持
部材）、１０２・・・リーク検出用孔。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 會 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）上端及び下端を夫々一対の管板により支持された
   内管及びこの内管の外周側に配設されその上端及び下端
   を夫々上記一対の管板間に配置された中間管板により支
   持された外管とからなる二重管型伝熱管を複数体配設し
   てなる蒸気発生器において、上記管板及び中間管板との
   間に支持機構を設け、この支持機構を介して上記管板に
   作用する荷重を中間管板に伝達するようにしたことを特
   徴とする蒸気発生器。
2. （２）上記支持機構は管板側より中間管板側に突設され
   た支持管であり、この支持管の先端は中間管板側のスタ
   ブに当接していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の蒸気発生器。
3. （３）上記支持管にはリーク検出用孔が形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の蒸気発生
   器。
4. （４）上記支持機構は、上記管板より中間管板側に突設
   された複数の支持部材であり、これら複数の支持部材は
   周方向等間隔に配置されているとともにその先端は中間
   管板側のスタブに当接していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の蒸気発生器。