JPH0362883B2 - - Google Patents

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JPH0362883B2
JPH0362883B2 JP63236669A JP23666988A JPH0362883B2 JP H0362883 B2 JPH0362883 B2 JP H0362883B2 JP 63236669 A JP63236669 A JP 63236669A JP 23666988 A JP23666988 A JP 23666988A JP H0362883 B2 JPH0362883 B2 JP H0362883B2
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JP
Japan
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cylindrical
exhaust
wall
cylindrical conduit
collection chamber
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JP63236669A
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JPH01113505A (ja
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Gei Haaguroobu Hoomaa
Jozefu Shirubesutori Junia Jooji
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPH01113505A publication Critical patent/JPH01113505A/ja
Publication of JPH0362883B2 publication Critical patent/JPH0362883B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/26Steam-separating arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、原子力発電プラントで使用されてい
る高圧蒸気タービンのような蒸気タービンに関
し、特に、蒸気タービン排気室と湿分分離再熱器
とを接続するクロスアンダ管もしくはクロスオー
バ管におけるような排気管の侵食を減少するため
の装置に関するものである。
原子力発電プラントの蒸気タービンサイクルに
関連した湿り蒸気の状態は、高圧タービン排気部
と湿分分離再熱器との間の蒸気配管及び諸構成要
素に、顕著な侵食/腐食を生ぜしめることが観察
されている。
クロスオーバ管の侵食のパターン、位置及び大
きさは、管の大きさ、材質及び配置形態、タービ
ン排気状態及びプラント負荷サイクルの関数であ
る。しかし、一般に、12%の湿分及び200psiaの
圧力という原子力発電プラントの高圧タービンの
典型的な排気条件にある炭素鋼クロスオーバ管を
有するベース負荷のプラントは、最初の起動後3
〜5年以内に、最小の壁厚を復旧するための溶接
修理を必要とするような損傷レベルの侵食を受け
る。このような溶接修理は、その実施に大きな費
用及び時間消費を伴い、しばしば、当初計画され
た運転休止期間を延長する羽目になつている。時
として、クロスオーバ管の侵食が予想外の運転停
止の原因となる。
何れにせよ、クロスオーバ管における侵食/腐
食の溶接修理は非常に大きな費用を伴うことを前
提としなければならず、また、溶接修理の代わり
に侵食を受けた配管全部を交換すると言う試み
は、その実施に要する時間及びその間の支援対策
を考慮した場合、更に不経済である。
配管の侵食は、管壁に湿分の小滴が衝突するこ
とにより惹起される。小滴が大きければ大きい
程、また、その衝突速度が高ければ高い程、配管
壁から金属が機械的に除去される潜在的可能性が
大きくなる。
侵食に対する抵抗性は、配管材料の冶金学的性
質の関数である。大型中央発電所の蒸気系統に対
し一般に有利であるとされていた炭素鋼材料は、
慣用の火力発電の蒸気サイクルの条件下では卓越
した供用記録を有しているが、原子炉の蒸気サイ
クルにおいては、侵食を受けやすいことが判明し
ている。クロム又はニツケルを含有するインコネ
ル(商標名)、炭素鋼又はオーステナイト鋼のよ
うに大きな耐食性を有する材料の使用は、高価な
代案である。
従つて、クロスオーバ管における侵食を除去、
低減もしくは制御することができるような装置を
クロスオーバ管に組み込むことは、長期化するプ
ラントの運転休止(特に予想外の運転休止)によ
る経費、溶接修理費用及び高価な代替材料を考え
れば、確かに経済的に正当化し得る対策である。
高圧タービン羽根から流出する蒸気に同伴する
水滴の殆どは、10μm以下の平均直径を有してい
るものと考えられる。残りの20%程度の湿分は、
典型的に、100μm〜200μm又はそれ以上の直径
範囲の小滴である。
米国特許第4527396号明細書に記載してあるよ
うに、原子力プラントの蒸気タービン排気ケーシ
ングは、その幾何学的形態に起因し、流出する湿
り蒸気に渦流を発生する。このような渦流は、上
述の米国特許の第1図〜第5図に示され且つ関連
の記載で説明されているように、曲がつた配管内
で観察されるものであり、二次流れパターンとし
て知られている。このように、原子力プラントの
タービン排気部のケーシングは、2相の流れに渦
流を生成することにより、遠心力場を発生し、該
遠心力場は、重い(大きい)水滴をして気相(蒸
気)中を移動もしくはドリフトせしめる遠心分離
器としての働きをなし、水滴は排気部ケーシング
壁に付着せしめられる。この分離の程度は、蒸気
流量(速度)、排気部ケーシングの幾何学的形態
(主に曲率半径)及び蒸気状態(圧力、温度、量)
に依存する。典型的な排蒸気状態で発生する遠心
力及びそれに抵抗する抗力を考慮して算出したと
ころ、直径50μm又はそれ以上の水滴の、蒸気に
対する相対速度で、最終羽根列の出口に存在する
全水分の内の20〜30%のものを、排気部ケーシン
グ壁に付着せしめるように軌跡が生ずると考えら
れる。従つて、既に述べたような水滴の集団分布
を考慮すると、大きさが50μmを超える水滴の殆
どは分離されてしまい、排気部のケーシング壁上
に水膜となつて現れる。従つて、この水膜を捕捉
することにより、侵食を生ぜしめる大きな水滴を
実質的に除去することができ、それにより、高圧
タービンから出る蒸気による潜在的侵食可能性を
有利に変えることができよう。捕捉しないままで
いると、ケーシング壁上の水膜は、再び出口ノズ
ルと排気部ケーシングとの接続部もしくは交差部
において破砕され、大きな水滴となつて蒸気流内
に同伴されることになる。定常状態条件下では、
このような水膜の再同伴は、終結的な水滴の大き
さ分布及びパターンを生ぜしめ、そのため、排気
部の下流側に明瞭に観察される侵食パターンを生
ぜしめることが当然予想されるところである。
要するに、タービン排気部のケーシングは、湿
分の内の侵食を生ぜしめる水滴部分の分離を行
い、これ等の水滴を排気部ケーシング壁上に水膜
として付着せしめる。従つて、この水膜が再び高
圧タービン排蒸気に同伴されて出口ノズル内へと
流入する前に除去するような対策を講ずることに
より、クロスオーバ管の侵食は、完全に阻止し得
ないまでも、相当に軽減することができる。この
考え方に立つて構成されている前置湿分分離器
は、水膜捕捉型前置分離器と称される。
このような水膜捕捉型前置分離器の理論及び原
理は成功裡に例証されている。例えば、米国特許
第4673426号明細書に記載されている蒸気タービ
ン排気部の前置分離器を、化学的トレーサ技術を
用いる供用中性能試験の目的で1984年5月から6
月にかけて試験的に設置した。続いて、1984年9
月〜10月の期間における試験で、目標レベルであ
る20%の水分が除去されていることが明らかにな
つた。しかし、ドレン管及びドレン集水配管が現
在のプラントベント管及びドレン管に接続されて
いて、分離された水分を蒸発せしめる可能性を高
め、そのため前置分離器の効果が低減していた。
この理由から、前置分離器は恐らく20%を超える
水分を分離することが可能であることは充分に明
白である。更に、上記試験における注入及びサン
プリング箇所の位置関係では、トレーサの完全且
つ均等な混合は確保されず、また、ドレン管路に
おける分離された水のフラツシングに対する補正
もなされていなかつた。従つて、トレーサの混合
及び集められた水のフラツキングと言う問題で、
システムの計算効率は低減する傾向となるが、そ
れにも拘わらず前置分離器は目標である全同伴水
分の20%を除去し得たのである。同様に興味深く
且つ重要なことに、この試験結果は、タービン排
気部のケーシング内における蒸気/水混合物の全
体的に曲がつた軌跡の流れに重畳された局部的渦
流の存在を考慮した場合、個々のドレン管の流量
に顕著な相異があると言う全く予想されなかつた
現象を示している。
この完全にタービン内に設けられる前置分離器
は、熱消費率試験で求められる排蒸気圧力の損失
増加と言う現象の証しは示しておらず、従つて設
計目標の内の1つを満たしている。
別の設置例において、特開平1−66404号公報
明細書に開示されているタービン内前置分離器を
使用した。ただしこの例では、前置分離器は、楕
円形断面のタービン排気部を円形のクロスオーバ
管に移行するタービンの基部における渡り管部分
に粗み込んだ。これにより、分離された水分の集
水ポケツトは、上述の装置例のポケツトよりも大
きくなり、その結果、集められた水分を原存のド
レン集水タンクに移送するドレン管路の使用数を
少なくすることができた。この大きな集水ポケツ
トは、該ポケツトに溢れが生ずる懸念を伴うこと
なく、水をドレン管内に押し流すのに必要な圧力
ヘツドを発生するのに充分な保持滞留容積を付与
する。従つて、この設備における前置分離器の集
水ポケツトにおける滞在時間は、クロスオーバ管
の狭溢化に起因するサイクル蒸気の圧力降下を増
大することなく、上述の設備で実現された滞在時
間を越えるものであつた。試験結果は、終結的な
ものではなく、また、試験手順も正確ではない
が、事業所の報告によれば90%の水分が除去され
たとのことである。この数値は多分に楽観的であ
る。しかし、これ等の2つの設置事例を基に、水
膜捕捉型前置分離器の理論及び実施は、確実な原
理の基づいているものであることは充分に明らか
である。
発明の概要 本発明によれば、排気ノズルを備えた排気フー
ドを有する蒸気タービンの排気部のための前置分
離器もしくは前置湿分分離器が提供される。この
前置分離器は、3つの円筒状導管を備えており、
その内の第1の円筒状導管は、排気ノズルの環状
壁に固定されて、該環状壁に隣接し半径方向外向
きに延びる壁部分と、上記環状壁の内径よりも大
きい内径を有する円筒状壁部分とを有する。第1
の円筒状導管内には第2の円筒状導管が同軸関係
で配置されて、位置合わせピンのような手段によ
り位置整合される。この第2の円筒状導管は、排
気ノズルの上記環状壁から軸方向に離間した入口
端部及び出口端部を有しており、第1の円筒状導
管と第2の円筒状導管との間に第1の集水室が形
成され、ドレン管路は、第1の円筒状導管を介し
て、集水さた水を第1の集水室から排出する。第
3の円筒状導管が、第2の円筒状導管内に配置さ
れており、蒸気タービンの排気ノズル内に延び
て、第3の円筒状導管の外壁と排気ノズルとの間
に第2の集水室を形成する。この第2の集水室は
第1の集水室と直接連通し、それにより、蒸気タ
ービンの排気フードの壁上を流れる水の相当量の
部分は、第2の集水室に流入し次いで直接第1の
集水室に流入して、この第1の集水室から排水さ
れる。
好適な実施例においては、第3の円筒状導管
は、上端が排気フードの壁に対して近接して位置
することができるように第2の円筒状導管内に摺
動可能に位置付けられる。第3の円筒状導管の上
端と排気フードの内壁との間に、所望の間隔を更
に正確に実現するために、壁に向かつて半径方向
外向きに延びるように流れ指向板を上記第3の円
筒状導管の端部に設けることもできるし、また、
第3の円筒状導管に末広状に拡開した上端部分を
設けることもできる。
好適な実施例の説明 第1図には、高圧蒸気タービン3の典型的な排
気部1が示してある。該排気部1は、排気室7を
囲繞する排気フード5を有している。排気フード
5は、壁9を備えており、この壁には、排気ノズ
ル11が貫通していて、排気管13が該排気ノズ
ル11に固定されている。蒸気タービンは、その
中心線15に関してほぼ対称である。第1図に示
してある壁9は、排気室7の部分を示すべく部分
的に切除してあり、そして排気ノズル11は、高
圧蒸気が該排気ノズル11に接近する際の該高圧
蒸気の典型的な経路をより明瞭に示すべく断面で
示してある。蒸気タービン3内の蒸気流の一部分
が矢印Sで示してある。流入する流れの殆どのも
のは、矢印Sで示すように、壁9の外側の輪郭に
追従する。しかし、排気ノズル11が配置されて
おり、矢印Sで示す接近流が原因で、排気管13
内への流れの分布が歪み、排気ノズル11内の幾
つかの箇所においては、他の箇所におけるよりも
一層高い割合で方向の転換又は変化が生じる。ガ
スの流れが曲がつたり、旋回したり或はその方向
を変更せざるを得ない時には、曲がり部の内側半
径における流れの方が曲がり部の外側半径におけ
る流れよりも高い旋回もしくは転回速度を有する
ことになる。前述の米国特許第4527396号明細書
に論述してあるように、双流からなる二次流の大
きさは、流体の転回速度で直接変化する。第1図
に見られるように、排気ノズル11の近傍には、
他の領域よりも蒸気流が急な転回を強制される管
のベンド部に類似する2つの領域17a,17b
が存在する。領域17aの周囲の蒸気流の転回は
特に顕著である。と言うのは、この特定の領域に
おける蒸気の流れは、領域17bにおける流れよ
りも若干急な転回を余儀なくされるからである。
この理由から第1図に示した特定の構造例におい
ては、蒸気タービン3の中心線15から排気ノズ
ル11に向かつて流れる蒸気と相当な部分は、該
中心線15を横切つて比較的真直ぐな経路で流れ
ることができるが、領域17aを通つて下向きに
流れる蒸気は、排気ノズル11に流入する際によ
り大きな半径方向の転回もしくは方向変化を行う
ように強制される。従つて、領域17aの周囲を
流れる蒸気は、二次流の一層顕著な双流を発生す
ることが予測される。二次渦流の正確な場所及び
方向は、排気ノズル11の特定の物理的形態、高
圧蒸気の速度、重力及び抗力の相対的効果、蒸気
の隣接流の影響並びに他の種々な物理的変数に依
存する。蒸気外排気ノズル11から流出する際に
は、該蒸気は排気管を経て湿分分離再熱器(図示
せず)に向かう矢印Eで示した概略的方向に移行
する際に、二次渦流に連なる。尚、上述の二次流
に加えて、壁9の内面には水の付着が多くなるこ
とが判明している。
次に、第2図、第3図及び第4図を参照する
に、これ等の図には、排気室27を囲繞する排気
フード25を備えている蒸気タービン23の排気
部21のための前置湿分分離器19が示されてお
り、この湿分分離器は、壁29を備えていて、こ
の壁には、排気ノズル31が貫通しており、該排
気ノズルは環状壁33として終端している。前置
湿分分離器19は、排気ノズル31の環状壁33
に封止関係で固定されている第1の円筒状導管3
5を有する。該第1の円筒状導管35は、環状壁
33に隣接して、半径方向外向きに延びる壁部分
37と、該半径方向外向きに延びる壁部分37か
ら延びる円筒状壁部分39とを有している。第1
の円筒状導管35の円筒状壁部分39の直径d
は、環状壁33の直径d′よりも大きい。第1の円
筒状導管35内には第2の円筒状導管41が同軸
的に配置されている。第2の円筒状導管41は、
排気ノズル31の環状壁33から軸方向に離間し
ている入口端部43及び出口端部45を有してお
り、第1の円筒状導管35とその中に収容されて
いる第2の円筒状導管41との間に第1の集水室
47を形成している。ピン51のような位置合わ
せ手段49が第1及び第2の円筒状導管35,4
1を同軸関係で離間するために設けられており、
他方、水シールを形成するように上向きに配置さ
れたS字形のドレン管路53が、第1及び第2の
円筒状導管35,41の間で第1の集水室47の
下側部分を閉じる底壁57に隣接して第1の円筒
状導管35に形成された開口55に取り付けられ
ていて、第1の集水室47からの復水を排出する
働きをする。
第2の円筒状導管41内には、その入口端部4
3に隣接して第3の円筒状導管61を摺動可能に
配置し、該第3の円筒状導管61の上端63が蒸
気タービン23の排気部21の排気ノズル31内
に延び、そしてその下端65が第2の円筒状導管
41の領域内で終端するように設けるのが有利で
ある。この場合、第3の円筒状導管61の外面6
9と排気ノズル31の内面71との間に第2の集
水室67が形成され、第2の集水室67は直接第
1の集水室47と連通する。
第3図に示してあるように、第3の円筒状導管
の上端を適正に位置付けて、該第3の円筒状導管
を正しく位置決めしたならば、下端65を、参照
数字73で示すように溶接して該第3の円筒状導
管を上記位置に固定する。即ち、第3の円筒状導
管は、第3図に矢印75で示すように、摺動可能
にし、正確に所望の位置決めが達成された後にお
いて始めて固定することができる。
図示のように、上述の第1の円筒状導管の半径
方向外向きに延びる壁部分は、その延長部79を
介して上記ノズルの環状壁33に溶接81による
などして固定された末広状に拡開された部分77
(第2図)の形態又は、参照数字87で示すよう
に上記環状壁に溶接されたフランジ85による等
して、排気ノズル31の環状壁33に固定された
リング部材83(第3図)の形態にすることがで
きる。
第3の円筒状導管61と第1の円筒状導管35
との間には〓間89が設けられ、この〓間89に
より、第2の集水室67と第1の集水室47との
間に直接的な連通が達成される。
第1の集水室47の下側部分を閉じる底壁57
にはクロスオーバ管91(第4図)が固定され
る。
第2の円筒状導管41は、排気管31又は取外
してあるクロスオーバ管に極く近似るう内径及び
外径を有しており、従つて、サイクル蒸気の流路
断面は極く僅かに減少するに過ぎない。また、第
2の円筒状導管41の入口端部43は、排気ノズ
ル31の環状壁33まで延びてはいない。即ち、
第2の円筒状導管は元のクロスオーバ管もしくは
排気管よりも短い。これにより、第1、第2及び
第3の円筒状導管35,41,61間で組立体の
頂部には開口もしくは〓間89が形成されて、そ
れにより、排気フード25の内壁から収集された
復水を第2の集水室67から第1の集水室47に
流すための直接的な通路が形成される。また、短
い第2の円筒状導管41は、この組立体をタービ
ン排気ノズルの環状壁33に結合する溶接部の背
側に対する接近手段を提供している。
第3の円筒状導管61は、第2の円筒状導管4
1の内壁と摺動接触関係で咬合する外径を有して
おり、適当な距離だけタービンの排気ノズル31
内に延び、それにより、排気室の壁29の内面上
に、水膜を遮るための堰を形成している。第3の
円筒状導管61の直径寸法は、第2の円筒状導管
41の内径部との咬合により、第2の集水室67
が形成されるように選択されている。第2の集水
室67は、タービン排気フードの壁29上の遮ら
れた水膜を第1の集水室47内への下方向に導く
ための流路としての働きをする。第3の円筒状導
管61と第2の円筒状導管41との間には充分な
摺動接触面積が得られ、それにより、水膜を適切
に遮るように第3の円筒状導管61を位置決めす
るための該第3の円筒状導管61の軸方向の調節
が可能とにると共に同時に、適切な溶接を可能に
するように充分な第2の円筒状導管41との接触
が維持される。このように調節が可能であると言
う特徴によつて、個々の排気ノズル及びタービン
における寸法上の変動が許容される。
第2の集水室67の典型的な幅は約.5in(1.3
cm)であると予想される。壁厚が.5in(1.3cm)
である典型的な第3の円筒状導管61で、該第3
の円筒状導管61を経るサイクル蒸気に対する流
れ断面積の減少は、タービン排気ノズル31の内
径が36in(もしくは91.5cmであるとした場合)約
11パーセントである。短い長さの第3の円筒状導
管61におけるこのような流れ断面積の減少は、
サイクル蒸気流の加速/減速に起因するサイクル
蒸気の圧力降下の増加に対して実質的に影響を与
えることはない。第3の円筒状導管61を経るタ
イクル蒸気流に対する流れ断面積の減少は、約5
パーセントであり、サイクル蒸気圧降下に対して
は殆ど影響を与えない。
予測される最大運転条件下で第2の集水室67
を経る放出された復水の典型的な速度は、1ft/
秒(30.5cm/秒)を若干越える値、従つて、2
ft/秒(60cm/秒)内に充分に収まる値であると
計算され、飽和排水の指標となる。更に、水膜を
遮ることにより実現される圧力の回収は、剥離さ
れた復水が、タービンの排気フード壁29から第
2の集水室67を経て第1の集水室47に通過す
る際、該復水の気化を阻止するのに必要な圧力を
越える値であると計算される。
第5図〜第7図に示した前置湿分分離器の実施
例においては、第3の円筒状導管61の上端部6
3には、外向きの流れ指向板95のような流れ指
向手段93が設けられており、該流れ指向板95
は上記第3の円筒状導管61の上端部63に溶接
97による等して固定されている。
この流れ指向手段93は、排気ノズル31の領
域における排気フード壁29の表面形態からし
て、上部ノズル開口の円周を完全に取り巻くよう
にして第3の円筒状導管61と壁29との間に適
正なギヤツプもしくは〓間(約3/4in又は1.9cm)
を達成するために、第3の円筒状導管61の端部
63を正確にただし不規則にパターンでトリミン
グすることが要求される場合に用いられる。この
流れ指向手段93を使用することにより、排気ノ
ズルの近傍で、(該排気ノズル31に対し)非垂
直方向に水膜が流れるあらゆる箇所において排気
フード壁29に従い輪郭付けされた入口が形成さ
れる。この流れ指向手段93の機能は、壁29上
に存在する水膜を捕捉して第2の集水室67に指
し向け、水膜が、排気ノズル31に接近する際に
壁29から分離するのを阻止することにある。こ
のようにしなければ、水膜は壁29から剥離して
再び、蒸気流の主流内に同伴される可能性があ
る。
第2図〜第3図に示してある前置湿分分離器
は、排気ノズル31が、蒸気タービンの中心線か
ら或る角度で延びている蒸気タービンにおいて用
いられる。図示(第6図)のように、第1の円筒
状導管の上側部分99及び第2の円筒状導管の上
側部分101は、排気フード25内で排気ノズル
31に対する当接部を与えるように上記円筒状導
管の残余の部分から角度的に変位することがで
き、その場合、上記残余の部分は実質的に垂直方
向に配置される。本発明の前置湿分分離器は、第
8図に示すように、垂直方向に配置された排気ノ
ズル31と共に使用することも可能である。第8
図に示してあるように、第3の円筒状導管61に
は、端部105に指向されて、該端部105と排
気フード25′の内壁109との間に排気ノズル
31′に隣接して〓間107を形成する位置で、
末広状に拡開する上端部分103が設けられてい
る。
本発明の前置湿分分離器においては、第1の集
水室47が、タービンの排気部21の外部に存在
するため、集水室の大きさにおける制限は非常に
軽減される。典型的には、集水室の容積は、少な
くとも4秒の保持時間(滞在時間)を与えるよう
に大きさに設計され、そして集水室内の環状流れ
断面積は、典型的に、4〜6in(10.16cm〜15.24cm)
の2本又は3本のドレン管を設けるだけで適切な
排水が行われるような大きさにある。あらゆる既
知の可能な用途は、第2の円筒状導管41の外径
と第1の円筒状導管35の内径との間に約2in
(5.1cm)幅で約4〜5ft(12.2m〜15.2円m長の第
1の集水室47を用いることにより、上記の基準
を満たすことができる。更に、ドレン管路53の
関係(配向)は重要ではない。と言うのは、第1
の集水室47の容積が大きいために、第1の集水
室内に対し、大きく変動する水位を生ぜしめる圧
力の流れの水平衡に起因する前置湿分分離器から
の漏れを阻止するのに充分な付加的な欲度が与え
られるからである。従つて、前置湿分分離器の円
周を取り巻いてドレン管路を均等に難関するのが
実施上好ましいが、不均等な離間間隔も許容され
る。
本発明の前置湿分分離器は、主として、現在の
原子力タービン設備に事後的に装備するように企
図されている。従つて、要求されるドレン管路の
数、大きさ及び配向が、設置費用及び時間に対す
る主たる要因となる。と言うのは、普遍的に、こ
れ等のドレン管は現在のプラント配管及び構造的
枠組と一体化しなければならないからである。米
国特許第4673426号明細書に開示されている公知
のタービン内前置湿分分離器は、その小さい復水
集水容積に加えて、ドレン開口がスキマー入口に
極く近接して設けられているため、蒸気バイパス
に対し殆ど余裕を有していない。本発明の前置湿
分分離器は、第1の集水室47の底部にドレン開
口55を設け、上向きに配置されたS字形のドレ
ン管路53に外部配管系に対する水シールを設け
て、ドレン開口が運転中塞がらないようにし、蒸
気を捕らえないようにすることによつて上述の問
題を解決するものである。
本発明の前置湿分分離器は、その設置を行うの
に、高圧タービン又は排気ノズルの取り外し或は
広範な機械加工を要求することはなく、蒸気から
分離された復水に対する改良された流路及び集水
室を提供するものである。また、通常行われる改
修のための適用当たつて、本発明の構造によれ
ば、前置湿分分離器から集水管ヘツダに延びるド
レン管路の使用数は少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
第1図は、高圧蒸気タービンの排気部を一部断
面で示す立面図、第2図は、本発明の前置湿分分
離器を排気ノズル内の定位置で示す、高圧蒸気タ
ービンの排気ノズル領域の縦断面図、第3図は、
第1の円筒状導管の半径方向外向きに延びる壁部
分としてリング部材を有している前置湿分分離器
の実施例の第2図の円で囲んだ部分の図であつ
て、第1の集水室への水の流路を示す図、第4図
は、高圧蒸気タービンの排気ノズル内に組み込む
以前における本発明の前置湿分分離器の展開断面
図、第5図は、上端部に偏向手段を有する本発明
の前置湿分分離器で用いられる第3の円筒状導管
の別の実施例を示す斜視図、第6図は、本発明の
前置湿分分離器に組み立てられた第5図の第3の
円筒状部材の部分断面図、第7図は、高圧蒸気タ
ービンの一対の排気ノズル内に組み込まれた第6
図の一対の前置湿分分離器の部分断面図、第8図
は、垂直に配置された排気ノズルを有する高圧蒸
気タービンに組み込まれた本発明の前置湿分分離
器を示す断面図である。 19……前置湿分分離器、21……排気部、2
3……蒸気タービン、25,25′……排気フー
ド、29……排気フードの壁、31,31′……
排気ノズル、33……排気ノズルの環状壁、35
……第1の円筒状導管、37……半径方向外向き
に延びる壁部分、39……円筒状壁部分、41…
…第2の円筒状導管、43……入口端部、45…
…出口端部、47……第1の集水室、53……ド
レン管(管路)、57……底壁、61……第3の
円筒状導管、67……第2の集水室。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 壁を有する排気フードと、該壁を貫通し環状
    壁として終端する排気ノズルとを含む蒸気タービ
    ンの排気部用の前置湿分分離器であつて、 前記環状壁に隣接して半径方向外向きに延びる
    壁部分と、該半径方向外向きに延びる壁部分から
    延び前記環状壁よりも直径が大きい円筒状壁部分
    とを有し、前記環状壁に対し封止関係で固定され
    た第1の円筒状導管と、 該第1の円筒状導管の前記円筒状壁部分に設け
    られ、該円筒状壁部分から水を排水するドレン管
    路と、 前記第1の円筒状導管内に同軸的に配置される
    第2の円筒状導管であつて、入口端部と出口端部
    とを有し、前記入口端部は前記排気ノズルの前記
    環状壁から離間し、前記第1及び第2の円筒状導
    管の間に第1の集水室を形成する、前記第2の円
    筒状導管と、 該第2の円筒状導管内に配置されて前記排気ノ
    ズル内に延びる第3の円筒状導管であつて、該第
    3の円筒状導管と前記排気ノズルとの間に第2の
    集水室を形成し、該第2の集水室を前記第1の集
    水室と直接連通させる、前記第3の円筒状導管
    と、 前記排気フードの前記壁上を流れる水の相当の
    部分が前記第2の集水室に流入し、次いで前記第
    1の集水室に直接流入して、前記ドレン管路を介
    し排水されるように、前記第1及び第2の円筒状
    導管の間に位置して前記第1の集水室の下側部分
    を閉じる、底壁と、 を備える蒸気タービン排気部用前置湿分分離器。
JP63236669A 1987-09-30 1988-09-22 蒸気タービン排気部用前置湿分分離器 Granted JPH01113505A (ja)

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