JPH03102103A - 湿分分離加熱器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子力発電の蒸気タービン用湿分分離加熱器に
係り、とくに蒸気に含まれる湿分の分離効率の向上によ
り発電効率を向上するのに好適な湿分分離加熱器に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の湿分分離加熱器は、たとえば実開昭６０一１８０
７０２号公報に記載され、その要部を第１０図に示すよ
うに、円筒形状をした胴体２６の下方に形成された蒸気
入口２７よりの湿分を含む蒸気２８を整流板２９にて左
右方向に分岐し、湿分分離器３０に導入する。

湿分分離器３０に導入された湿分を含む蒸気２８は湿分
と蒸気とに分離されて蒸気のみ上方の整流板３１によっ
て両端部を支持された上下２段の加熱器３２に加熱され
る。

加熱器３２にて加熱された蒸気は胴体２６の上方部に形
成された蒸気出口３３を通って低圧蒸気タービン（図示
せず）に導かれるように構成されたものが提案されてい
る。

また、従来の湿分分離器は、たとえば特開昭６３−５４
５０１号公報に記載され、その要部を第１１図に示すよ
うに蒸気入口２７よりの湿分を含む蒸気２８が円滑に湿
分分離器３０に導入するため、整流板３４を設けたもの
が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に原子力発電の蒸気タービンに使用される湿分分離
器においては、蒸気入口よりの蒸気が方向変換する以前
に既に大きな水滴に成長した湿分を随伴して方向変換す
る。

そのため，大きな水滴を含む蒸気が方向変換するさい、
または整流板に当って方向変換するさいに大きな水浦は
蒸気と分離される。

ところが蒸気が方向変換する室内よりも蒸気入口の方が
圧力が高いので蒸気より分離した大きな水滴は逃げ場が
ないため，大きな水滴は蒸気に随伴して通路内を移動し
、湿分分離器内に導かれて湿分分離器により蒸気と分離
されていた。

このように上記従来技術においては、湿分分離器で蒸気
と湿分とを分離する前の早い段階で大きな水滴を蒸気と
分離する点について配慮がされておらず、大きな水滴を
蒸気に随伴して移動させるので蒸気の流動を妨げ効率が
低下するという問題があった。

また湿分分離器による蒸気と湿分との分離効率が低下す
るという問題があった。

本発明の目的は、湿分分離器で湿分と蒸気とを分離する
前の早い段階で蒸気と大きな水滴とを分離するとともに
分離された大きな水滴より変化したドレンを蒸気通路と
隔離された室に溜め、これによって蒸気の流動の妨げを
防止するとともに湿分分離器の分離効率の向上を可能と
する湿分分離加熱器を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達或するために、本発明の湿分分離加熱器に
おいては、蒸気入口より胴体内に蒸気が流入して湿分分
離器に達する迄の蒸気通路内に蒸気より分離された大き
な水滴を衝突させる多孔板を設け、かつ該多孔板によっ
て上記蒸気通路と隔離され上記大きな水滴から変化した
ドレンを溜める蒸気室を設けたものである。

また上記蒸気室の構成を簡単にするため，多孔板の上半
部に孔を形戊し、下半部の上記蒸気室の底部にドレン溜
めを構成したものである。

また簡単な構戒にて大きな水滴と蒸気との分離効率を向
上するため、ドレンダクトの下半部を構戊するドレンダ
クト仕切板を左右対称に適宜な角度で傾斜させ、上記蒸
気入口よりの大きな水滴を含む蒸気を左右方向に分岐し
、大きな水滴を仕切板に衝突させて分離し、蒸気を湿分
分離器に導くように構成したものである。

また湿分を含んだ蒸気がドレンタンク内に流入するのを
防止するため，蒸気室とドレンタンクとを接続するドレ
ン排出管のドレンタンク側先端部をドレンタンク内のド
レン中に侵入させ，蒸気室内とドレンタンク内の圧力差
をバランスさせるように構成したものである。

〔作用〕 本発明は，蒸気入口よりの大きな水滴を含む蒸気をドレ
ンダクトと下半部を構成するドレンダクト仕切板の傾斜
面にそうで左右方向に分岐し大きな水滴を多孔板に衝突
させて分離し，蒸気を湿分分離器に導入させる６ ついで、多孔板に衝突した大きな水滴は、多孔板の上半
部に形成された孔を通って多孔板により蒸気通路と隔離
された蒸気室内に溜められる。

一方大きな水滴と分離され、湿分分離器に導入された蒸
気は、湿分分離器にて湿分と分離されて加熱器に導入さ
れ，加熱器にて加熱されて蒸気出口を介して低圧タービ
ンに導入される。

蒸気より分離された湿分はドレンとなってドレンダクト
に導かれたのち，ドレンタンク内に排出される。

したがって大きな水滴を多孔板によって蒸気通路と隔離
された蒸気室に溜めるので、蒸気の流動を妨げ効率が低
下をするのを防止するとともに湿分分離器の分離効率を
向上することができる。

また上記蒸気室と上記ドレンタンクとを接続するドレン
排出管のドレンタンク側先端部をドレンタンク内のドレ
ン中に侵入させているので、蒸気室内とドレンタンク内
の圧力差をバランスさせることができ湿分を含んだ蒸気
がドレンタンク内に流入するのを防止することができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例である湿分分離加熱器を示す第
１図乃至第９図により説明する。

第１図および第２図に示すように、本実施例の湿分分離
加熱器は、円筒形状をした胴体１内に上下方向に２段の
第１加熱器２と第２加熱器３とを備えている。該第１加
熱器２および第２加熱器３はそれぞれ伝導管２ａ，３ａ
を有し蒸気ｌｏを加熱して加熱された蒸気ｌ５をその上
方の胴体１に形威された蒸気出口７を介して低圧タービ
ン（図示せず）に導入している。

また上記胴体１内の第１加熱器２の下方位置に２個の湿
分分離器４を備えている。該２個の湿分分離器４は蒸気
２１中の湿分を除去するとともに湿分を除去された蒸気
を上記第１加熱器２に導くため放射状に配置されている
。

また上記胴体１内にはドレンダクト６を備えている。該
ドレンダクト６は酩菱形状に形成され、その上方壁面６
ａは上記２個の湿分分離器４の下方部とその内部に接続
するように支持し，２個の湿分分離器４にて蒸気１０よ
り分離された湿分から変化したドレン１ｌをその底部に
集めている。該底部を形成するドレンダクト板２５の底
部に集まったドレン１１を上記胴体ｌの底部中央に有す
るドレンタンク８に導くため斜下方向に傾斜している。

また上記ドレンダクト６の下半部を構成するドレンダク
ト仕切板２５は、上記胴体１の底部に形或された蒸気入
口５よりの大きな水滴を含む蒸気を左右方向に分岐する
とともに方向変換時に蒸気より分離した大きな水滴を後
述の多孔板ｌ２に衝突させるとともに蒸気を湿分分離器
４に誘導するように左右対称に適宜な傾斜角度に形成さ
れている．また上記胴体１内の上記ドレンタンク８の両
側には２個の多孔板１２を備えている。該２個の多孔板
ｌ２はそれぞれ、上記ドレンタンク８の反対側の上記胴
体１内に蒸気室ｌ９を形或するとともに該２個の多孔板
１２に衝突して蒸気１０より分離した大きな水滴１６を
上方部に形成した孔１８より蒸気室ｌ９内に導き下方の
ドレン溜り２０に溜めたのち、ドレン排出管２２を通っ
て上記ドレンタンク８内のドレン中に導いている。

上記ドレンタンク８は、第３図に示すように多孔板ｌ２
の孔ｌ８より蒸気室１９に導かれドレン溜り２０に溜っ
たのち、ドレン排出管２２にょり該ドレンタンク８内に
ドレンを導き，下方より排出している６第４図は上記ド
レン溜り２ｏにドレンの溜りが形戊されていない状態で
のドレンタンク８内と蒸気室ｌ９内とに差圧が生じたと
きの圧カバランス状Ｂを示したものである。この場合に
はドレンタンク８内の水位２４より下方のドレン中深く
までドレン排出管２２の先端部を侵入させ．ドレン排出
管２２内の水位２３と上記ドレンタンク８内の水位２４
との間に高さ方向に水位差を発生させこの水位差に相当
する水頭によりドレンタンク８内と蒸気室１９内の圧力
差をバランスさせ、これによって湿分を含んだ蒸気１０
がドレンタンク８内に流入するのを防止している。

つぎに湿分の分離加熱作用について説明する。

蒸気入口５よりの大きい水滴ｌ６を含んだ蒸気１ｏはド
レン仕切板２５により左右に分岐され、大きな水滴ｌ６
は直進して多孔板１２に衝突して多孔板１２に付着する
．付着した水滴１６は多孔板１２の孔１８により蒸気室
ｌ９に導かれドレン溜り２ｏに溜るかまたはドレン排出
管２２を通ってドレンタンク８内に排出される。

一方、大きな水滴１６と分離した湿り蒸気１０は流れの
方向を変えて湿分分離器４に入り、該湿分分離器４にて
蒸気１０と湿分とが分離される。

湿分を分離された蒸気は伝導Ｗ２ａ＋　３ａを通って加
熱され、加熱蒸気１５となって蒸気出口７より低圧蒸気
タービンに導かれる。

蒸気より分離された湿分はドレンＩＩとなってドレン出
口９よりドレンタンク８内に導かれる。

ドレンタンク８内では、上記蒸気室１９が孔１８を通っ
て湿り蒸気１０が導入されることによって該ドレンタン
ク８内の圧力よりも蒸気室１９内の圧力が高くなったと
き第４図に示すように両者の圧力差に相当するだけ該ド
レンタンク８内のドレンの水位２４よりもドレン排出管
２２内のドレンの水位２３が下がって両者の圧力差はバ
ランスする。そのため、湿分を含んだ蒸気１０がドレン
タンク８内に流入するのを防止することができる。

したがって本発明による湿分分離加熱器は、蒸気入口５
より湿分分離器４に流れる大きな水滴１６を含む蒸気１
０の通路途中で大きな水滴１６を分離し、分離された大
きな水滴を上記蒸気１０の通路と隔離された蒸気室１９
内に導入したのち、その底部に溜めたのち，ドレン排出
管２２を通ってドレンタンク８内に排出するので、蒸気
の流動を妨げ効率が低下するのを防止することができ、
湿分分離加熱器の効率を向上することができる。

つぎに多孔板の他の一実施例を示す第５図について説明
する。

第５図に示すように本実施例における多孔板１２はその
上半部に孔１８′を千鳥状に配置している。

なお２２′はドレン排出管である。

また上記１８′は第６図および第７図に示すＨｌ’ａ，
１８′ｂのように形或されている。

而して孔１８′は第６図に示す１８′ａのように形成さ
れている場合には、第８図に示すように湿分を含んだ蒸
気１０より分離した大きな水滴１６は多孔板１２’ａの
表面に付着したのち孔１８′ａの内周面にそうて蒸気室
内に導入される。また孔１８′は第７図に示す１８ｂ′
のように形威されている場合には、湿分を含んだ蒸気１
０より分離した大きな水滴１６は、孔１８′ｂ周辺の凹
部分に付着したのち孔１８′ｂの内周面にそうで蒸気室
内に導入される。

なお上記孔１８’ａ，　１８’ｂの形状は湿分を含んだ
蒸気１０の流速状態によって適宜選択されることは云う
までもないところである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、蒸気に含む大きな水滴を早期に分離し
て蒸気通路と隔離された室に導入するので、蒸気の流動
を妨げ効率が低下するのを防止するとともに湿分分離加
熱器の分離効率を向上することができる。

また仕切板の上半分に孔を形成し、下半分でドレンを溜
めるように構成されているので，仕切板によって蒸気通
路と隔離された蒸気室を簡単な構成レこすることができ
る。

またドレンダクトを蒸気入口の直上位置に配置し該ドレ
ンダクトの下半部を構成するドレンダクト板を左右対称
的に適宜な角度で傾斜させ、上記蒸気入口よりの大きな
水滴を含む蒸気を左右方向に分岐し，大きな水滴を仕切
板に衝突させ、蒸気を湿分分離器に導くように構成され
ているので、簡単な構戊にて大きな水滴と蒸気との分離
効率を向上することができる。

また、蒸気室とドレンタンクとを接続するドレン排出管
のドレンタンク側先端部をドレンタンク内のドレン中に
侵入させることにより、蒸気室内と、ドレンタンク内の
圧力差をバランスさせることができるので、湿分を含ん
だ蒸気がドレンタンク内に流入するのを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である湿分分離加熱器の第２
図Ａ−Ａ断面正面図，第２図は断面側面図、第３図およ
び第４図は第２図のＢ−Ｂ断而図、第５図は多孔板の他
の一実施例を示す図、第６図および第７図は多孔板の孔
の形状を示す断面図、第８図および第９図は第６図およ
び第７図に示す孔における大きな水滴の分離状況を示す
説明図，第ｌＯ図および第１１図は従来の湿分分離加熱
器を示す断面正面図である。 １・・・胴体、２ａ，　３ａ・・・伝導管，３・・・第
１加熱器、４・・・第２加熱器、１２・・・多孔板、１
９・・・蒸気室、２５・・・ドレンダクト板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒形状をし、蒸気入口、ドレンタンクおよび蒸気
   出口を有する胴体と、該胴体内上方部に上下方向に複数
   個配置され蒸気を加熱する加熱器と該加熱器の下方位置
   に放射状に配置され、蒸気と湿分とを分離して蒸気のみ
   該加熱器に導く複数個の湿分分離器と、該複数個の湿分
   分離器の下端部を１体に接続し、該湿分分離器にて蒸気
   と分離されたドレンを上記ドレンタンクに導くドレンダ
   クトと該ドレンダクトの両側の上記蒸気入口から上記湿
   分分離器に達する蒸気通路の途中に配置され、上記蒸気
   入口からの蒸気に含まれた大きな水滴を分離し、孔を通
   って上記蒸気通路と隔離された蒸気室に導入する複数個
   の多孔板とを設けた湿分分離加熱器。 ２、上記多孔板は、その上半部に孔を形成し、下半部の
   蒸気室の底部にドレン溜めを構成した請求項１記載の湿
   分分離加熱器。 ３、上記ドレンダクトは該ドレンダクトの下半部を構成
   するドレンダクト仕切板を左右対称に適宜な角度で傾斜
   させ、蒸気入口よりの大きな水滴を含む蒸気を左右方向
   に分岐し、大きな水滴を仕切板に衝突させて分離し、蒸
   気を湿分分離器に導くように構成された請求項１記載の
   湿分分離加熱器。 ４、上記ドレンタンクは蒸気室の底部のドレン溜めと接
   続するドレン排出管をその先端部がドレン中に侵入する
   ように設け、上記蒸気室内と該ドレンタンク内の圧力差
   をバランスさせるように構成された請求項１記載の湿分
   分離加熱器。