JPH0344964Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は原子力発電プラントに使用される湿分
分離再熱器に関する。

（従来の技術） 原子力発電プラントでは、高圧タービンと低圧
タービンの間に湿分分離再熱器が設置されてい
る。湿分分離再熱器は高圧タービンを出た蒸気中
に含まれている10％程度の湿分を除去した後、高
圧タービンの抽気蒸気及び原子炉で発生する蒸気
によつて加熱する働きを持つている。まず、従来
の湿分分離再熱器を第４図及び第５図を参照して
説明する。円筒形のハウジング１の両端はそれぞ
れ鏡板２ａ，２ｂにより密閉されており、その内
部はハウジング１の中央面Ａ−Ａに対してほぼ対
称の構造をしている。このハウジング１の下部に
は被加熱蒸気導入管３、ドレン排出管４及びハウ
ジングドレン排出管５が、一方ハウジング１の上
部には被加熱蒸気出口管６がそれぞれハウジング
１の軸方向に間隔を保つて設けられている。

ハウジング１内はそれぞれ鏡板２ａ，２ｂの近
傍を外壁１０により軸方向に仕切られており、さ
らにハウジング１の中央部を内壁１１ａ，１１ｂ
により上部を除いて仕切られている。

一方、ハウジング１の底部には水平方向に延在
し、外壁１０、及び内壁１１ａ，１１ｂに接続す
る分割板９及びその上部に底板７が設けられてお
り、さらに、底板７の上部には底板７と平行に配
置された天井板８が設けられている。これら底板
７及び天井板８の幅方向両端部にはハウジング１
の軸方向に延在する入口多孔板１２、湿分分離装
置１３、及び出口多孔板１５が設けられており、
さらに、ハウジング１の軸方向に延在し、その両
端部を外壁１０及び内壁１１ａ，１１ｂに接続し
ている仕切板１４により被加熱蒸気のための集合
室１５ａが形成されている。また、仕切板１４の
上部には囲い板１６により囲われた被加熱蒸気通
路部２７が形成されている。外壁１０と鏡板２
ａ，２ｂの間には下側に第１段加熱蒸気ヘツダ１
７ａ及び上側に第２加熱蒸気ヘツダ１７ｂが設け
られており、それぞれ加熱装置を構成する複数本
のＵ字状伝熱管２１ａ，２１ｂが加熱蒸気ヘツダ
１７ａ，１７ｂに結ばれて被加熱蒸気通路部２７
内に配設されている。

加熱蒸気ヘツダ１７ａ，１７ｂの形状は第１
段、第２段共ほぼ同様であり、加熱蒸気ヘツダ１
７ａ，１７ｂ内は隔壁２３ａ，２３ｂにより区画
されており、加熱蒸気導入管１８ａ，１８ｂが接
続された高温室２４ａ，２４ｂと凝縮ドレン排出
管１９ａ，１９ｂ及びベント蒸気排出管２０ａ，
２０ｂが接続された低温室２５ａ，２５ｂが形成
されている。さらに、加熱蒸気ヘツダ１７ａ，１
７ｂの管板２６ａ，２６ｂには両端を高温室２４
ａ，２４ｂ及び低温室２５ａ，２５ｂに連通され
た複数本のＵ字状伝熱管２１ａ，２１ｂが、接続
されており、これらの伝熱管２１ａ，２１ｂは被
加熱蒸気通路部２７内に設けられている複数枚の
支え板２２ａ，２２ｂにより支持されている。ま
た、内壁１１ａ，１１ｂはＵ字状伝熱管２１ａ，
２１ｂのＵベント部を覆うような形状となつてい
る。

次に、加熱及び被加熱蒸気の流れについて説明
する。まず、高圧タービンからの抽気蒸気である
第１段加熱蒸気及び原子炉発生蒸気である第２段
加熱蒸気はそれぞれ加熱蒸気導入管１８ａ，１８
ｂを通して加熱蒸気ヘツダ１７ａ，１７ｂの高温
室２４ａ，２４ｂに流入し、次いで複数本のＵ字
状伝熱管２１ａ，２１ｂに分配されて管内を流れ
る。この間に加熱蒸気は伝熱管２１ａ，２１ｂ外
を流れる被加熱蒸気と熱交換するため徐々に凝縮
し、伝熱管２１ａ，２１ｂ内を流れる間に環状
流、波状流、層状流といつたように気液22相流で
流れ、流動様式も変動する。そのため、伝熱管２
１ａ，２１ｂの入口付近では気体重量比がほぼ１
の気相であるのに対し、伝熱管２１ａ，２１ｂの
出口付近ではほぼ零となり、ほとんど液相ドレン
となる。このドレンは低温室２５ａ，２５ｂに流
入し、ここから凝縮ドレン排出管１９ａ，１９ｂ
を通して図示しなドレンタンクに集められる。ま
た、凝縮しきらなかつた加熱蒸気はベント蒸気排
出管２０ａ，２０ｂより流出する。このような加
熱蒸気の流れは、第１段、第２段共ほぼ同じであ
る。

一方、被加熱蒸気は被加熱蒸気導入管３より流
入し、２つの方向に分かれて集合室１５ａに導か
れ、そこから入口多孔板１２、湿分分離装置１３
及び出口多孔板１５を通過する間に湿分が除去さ
れ被加熱蒸気通路部２７へ導かれる。湿分分離装
置１３内で、除去された湿分は重力によつて下に
落ち、底板７と天井板８で囲まれた部分に集めら
れ、ドレン排出管４を通して図示しないドレンタ
ンクに集められる。

被加熱蒸気通路部２７に流れた被加熱蒸気は第
１段及び第２段のＵ字状伝熱管２１ａ，２１ｂの
外を流れる間に伝熱管２１ａ，２１ｂ内を流れる
加熱蒸気と熱交換して過熱蒸気となり、蒸気出口
管６より流出して低圧タービン（図示せず）に送
られる。したがつて、伝熱管２１ａ，２１ｂの外
の被加熱蒸気は管束上部にいくにつれて温度が上
昇し、この被加熱蒸気と接している囲い板１６は
被加熱蒸気と同様に上部にいくにつれて温度が上
昇する。以上のような加熱、被加熱蒸気の流れは
ハウジング１の中央面Ａ−Ａに対して対称のもの
となつている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記したように被加熱蒸気は第１段及び第２段
の伝熱管２１ａ，２１ｂの外を流れる間に加熱蒸
気により加熱され、被加熱蒸気と接している囲い
板１６には被加熱蒸気の加熱前後の温度差に見合
う同様な水準の温度差が生じている。この囲い板
１６の上部と下部との温度差は最大90℃にも達し
ており、上部と下部との間の熱膨張の相違からハ
ウジング１に固定された囲い板１６に変形が生
じ、囲い板１６を支持する内部構造物及び囲い板
１６自身に過大な応力が発生して損傷を招く可能
性がある。

そこで、本考案の目的は囲い板に生じる温度差
を軽減し、熱膨張差により過大な応力が生じるの
を防止するようにした湿分分離再熱器を提供する
ことにある。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本考案は、ハウジン
グ内部の下側領域を仕切板により区画して蒸気導
入管と通じさせ集合室を形成し、この集合室の上
側領域を囲い板により区画して被加熱蒸気排出管
と通じさせた被加熱蒸気通路部を形成し、湿分分
離装置及び複数の伝熱管から構成される加熱装置
を集合室出口から被加熱蒸気通路部にかけて順次
設けてなる湿分分離再熱器において、被加熱蒸気
通路部の外側に囲い板に穿たれた連絡孔を介して
被加熱蒸気通路部の出口側と連通する側路を形成
したことを特徴とするものである。

（作用） このように構成された湿分分離加熱装置におい
ては、第２段の加熱装置を通過した被加熱蒸気が
連絡孔を経て側路に導かれ、囲い板と接触しなが
らハウジングの軸方向に流れる。これにより囲い
板全体が同一温度水準の被加熱蒸気と接触し、上
下方向に生じていた温度差が軽減され、ほぼ一様
な温度となる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を第１図ないし第３図
を参照して説明する。なお、これらの図におい
て、第４図および第５図に示される部分と同一の
部分には同一の符号を付して説明を省略する。

第１図及び第２図において、蒸気通路部２７を
区画している囲い板１６の外面に沿つて上端を囲
い板１６のハウジング１接続部近傍に、下端を仕
切板１４に、さらに長手方向の一の端部を外壁１
０にそれぞれ気密を保つて連結している。側路仕
切板２８が配置され、側路２９が形成されてい
る。側路仕切板２８のハウジング１の軸方向に延
在する他の端部は側路２９をハウジング１内の空
間に開放するために内壁１１ａ，１１ｂと切離さ
れている（図示せず）。また、側路２９の気密を
保つている外壁１０側の一部が多数の透孔を穿つ
た多孔板３０により区画され、蒸気溜め３１が形
成されている（第１図参照）。この蒸気溜め３１
は第３図に示されるように囲い板１６のハウジン
グ１の接続部近傍に穿たれた連絡孔３２により蒸
気通路部２７と連通させている。さらに、蒸気溜
め３１の外の空間領域に開口している蒸気抽出口
３３が設けられ（第１図および第３図参照）他端
を蒸気排出管３４と接続して外部と連絡させてい
る。

次に、上記構成によるところの作用を説明す
る。

ハウジング１内に導入され、湿分分離装置１３
を経て被加熱蒸気通路部２７に流れた被加熱蒸気
は第１段及び第２段の伝熱管２１ａ，２１ｂの外
を流れて伝熱管２１ａ，２１ｂ内を流れる加熱蒸
気により加熱され、ハウジング１の上部の被加熱
蒸気出口管６にかけて流動する。このとき、被加
熱蒸気の一部は連絡孔３２を通つて蒸気溜め３１
に流れ、そこから多孔板３０の透孔を通り、側路
２９に流れて行く。側路２９は囲い板１６の全域
にわたつて形成され、多孔板３０により均一に分
配された被加熱蒸気が囲い板１６と接触しなが
ら、ハウジング１の軸方向に流れて内壁１１ａ，
１１ｂ近くに備えられる側路２９の開放部からハ
ウジング１の空間領域に流れる。この後、被加熱
蒸気は空間領域から蒸気抽出口３３を通して蒸気
排出管３４に導かれ、器外へと排出される。

かくして、囲い板１６全体が同一温度水準の被
加熱蒸気と接触することにより上下方向に生じて
いた温度差が軽減され、ほぼ一様な温度となる。
これにより囲い板１６が熱膨張するときもそれぞ
れの部分が一様に伸びるために局部的な変形は起
こらず、囲い板１６を支持する内部構造物及び囲
い板１６自身における過大な応力の発生が防止さ
れる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は被加熱蒸気通路部
の外側に囲い板に穿たれた連絡孔を介して被加熱
蒸気通路部の出口側と連通する側路を形成してい
るので、囲い板全体の温度がほぼ一様に保たれ、
囲い板に局部的な変形が生じることがない。した
がつて、本考案によれば囲い板を支持する内部構
造物及び囲い板自身の損傷等が防止されるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による湿分分離再熱器の一実施
例を示す正面図、第２図及び第３図は第１図の
−線及び−線に沿う断面図、第４図及び第
５図は従来の湿分分離再熱器を示す正面図及び断
面図である。 １……ハウジング、２ａ，２ｂ……蓋板、１０
……外壁、１１ａ，１１ｂ……内壁、１３……湿
分分離装置、１４……仕切板、１６……囲い板、
２１ａ，２１ｂ……Ｕ字状伝熱管、２７……被加
熱蒸気通路部、２８……側路仕切板、２９……側
路、３０……多孔板、３１……蒸気溜め、３２…
…連絡孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング内部の下側領域を仕切板により区画
   して蒸気導入管と通じさせ集合室を形成し、この
   集合室の上側領域を囲い板により区画して被加熱
   蒸気出口管と通じさせた被加熱蒸気通路部を形成
   し、湿分分離装置及び複数の伝熱管から構成され
   る加熱装置を前記集合室出口から前記被加熱蒸気
   通路部にかけて順次設けてなる湿分分離再熱器に
   おいて、前記被加熱蒸気通路部の外側に前記囲い
   板に穿たれた連絡孔を介して該被加熱蒸気通路部
   の出口側と連通する側路を形成したことを特徴と
   する湿分分離再熱器。