JPH04121502A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、原子力発電プラントに設置される湿分分離加
熱器に関する。

（従来の技術） 原子力発電プラントでは、高圧タービンから排出された
サイクル蒸気中に含まれる１２％程度の湿分を除去した
後、高圧タービン油気蒸気及び原子炉主蒸気で加熱して
過熱蒸気として低圧タービンに供給する湿分分離加熱器
が設置されている。

まず、従来の湿分分離加熱器を図面を参照して説明する
。

第１１図に示すように湿分分離加熱器は横向き円筒状の
ハウジング１の中に湿分分離器２と加熱器３ａ、３ｂを
内蔵したものであり、加熱器３ａ、３ｂは高圧タービン
油気蒸気により加熱する第一段加熱器３ａと、原子炉主
蒸気により加熱する第二段力■熱器３ｂとから構成され
る。また、湿分分離器２は２列に並んで配置（第１２図
参照）されている。これらの構造は、中央面Ａ−Ａで対
称の形状となっている。

サイクル蒸気はサイクル蒸気入口４より流入し、上部の
ドレン流路底板５で２分され、蒸気分配室６に入った後
、湿分分離器２を通って湿分が除去される。さらに、器
内で合流した後、第一段加熱器３ａ及び第二段加熱器３
ｂを通って加熱され、サイクル蒸気出ロアより排出され
る。

湿分分ｍ器２より分離された湿分（ドレン）は湿分分離
器２の下部に設けられたドレン流路８を通ってドレン排
出室９に導かれさらに、湿分分離ドレン排出管１０より
器外に設置されているドレンタンク（図示せず）に集め
られる。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べた湿分分離加熱器において、サイクル蒸気中の
湿分（ドレン）には湿分分離器２に流入する際遠心力に
よる外向きの力が加わり、第１２図及びハウジング１内
壁面に沿って流れるドレンの流れを示す斜視図である第
１３図に示すように、ハウジング１内壁面に押しやられ
るとともに壁面に沿う流れを生じる。二のドレンの流れ
はサイクル蒸気人口４の中間位置のハウジング１内壁面
に沿って周方向にドレン滞溜部分を形成する。また、こ
のドレンの流れは湿分分離器仕切板１１の下側壁面をも
伝わって湿分分離器２に至り、湿分分離器２に局所的に
流入するため、湿分分離器２の性能低下の原因になる。

ハウジング１内壁面に押しやられるとともに壁面に沿っ
て流れるドレン量はサイクル蒸気流れの遠心力、すなわ
ちサイクル蒸気の流速に依存する。従って、ドレン流量
を減少させるためにはサイクル蒸気の流速を遅くすれば
よい。このためにはハウジング１の容積を増加する必要
があるが、湿分分離加熱器の大形化し、建屋内レイアウ
ト上制限があり難しい。また、サイクル蒸気の流速が遅
すぎると、湿分分離器２に流入する前にドレンがハウジ
ング１内に自然落下するため、ドレン排出が困難となる
。

本発明はかかる課題を解決することを目的とするもので
、サイクル蒸気の流速を遅くすることなく、ハウジング
内壁面に沿って流れるドレンを湿分分離器に流入する前
に可能なかぎり除去し、ドレンが湿分分離器に局所的に
流入するのを抑制するようにした湿分分離加熱器を提供
することにある。

〔発明の構成〕

（Ｒ題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明による湿分分離加熱器は
、サイクル蒸気入口から湿分分離器に流入する間の蒸気
分配室にハウジング内壁に沿ってサイクル蒸気中のドレ
ンを収集するドレン流入孔を有するドレン排出ダクトを
設け、このドレン排出ダクトとドレン排出室またはドレ
ン排出管とを逆流防止機構を有する流路で接続したこと
を特徴とするものである。

（作用） サイクル蒸気入口から流入し、ハウジング内壁に沿って
流れるサイクル蒸気中のドレンは、ハウジング内壁に沿
って設けられたドレン排出ダクトによって収集され、ド
レン排出室またはドレン排出管に排出される。従って、
サイクル蒸気の流速を遅くすることなく、湿分分離器へ
のサイクル蒸気中のドレンの局所的な流入を防ぐことが
できる。

（実施例） 以下、本発明による湿分分離加熱器の一実施例を第１図
及び第２図を参照して説明する。

なお、従来構成と同一または相当部分には同一符号を用
いて説明する。

本実施例が従来例と異なる点はサイクル蒸気人口４の中
間位置のハウジングＩ内壁面に沿って周方向に形成され
るドレン滞溜部分にドレン排出ダクト１２を設けている
点である。

このドレン排出ダクト１２は天井板１３と側部側板１４
と上部閉塞板１５によって構成する。なお、上部閉塞板
１５は湿分分離器仕切板■１であってもよい。

側部側板１４にはハウジング１内壁に沿って膜状に流九
るサイクル蒸気中のドレンをドレン排出ダクト１２内に
導くドレン流入孔１６を複数個設ける。この側部側板１
４のドレン流入孔［６でサイクル蒸気人口４から流入し
たサイクル蒸気中のハウジング１内壁面に沿って流れる
ドレンをドレン排出ダクト１２内に収集する。

ドレン排出ダクト１２の下方はハウジング１の下方のド
レン排出管１０にドレンを導くドレン排出室９の仕切板
１７に接続し、ドレン排出ダクト１２内に収集したドレ
ンをドレン排出室９に導く開口１８を設ける。ドレン排
出室９の開口１８の近傍には万端がハウジング１に接続
され、上端が湿分分離ドレン流路底板５とに開口したせ
き板１９を設ける。このせき板１９の内側には湿分分離
ドレン流路底板５から湿分分離器２で除去されたドレン
をドレン排出室９に導く下端が開口した仕切板２０を設
けている。

せき板１９の高さはサイクル蒸気が湿分分離器２を通過
する際に生じる圧力損失分の差圧ヘッド以上に設定する
。ドレン排出ダクト１２の側部側板１４に複数個設ける
ドレン流入孔１６はドレン排出室９に形成されたせき板
１９の上端より上方に設ける。

次に、上記構成からなる湿分分離加熱器の作用を説明す
る。

サイクル蒸気人口４から流入したサイクル蒸気中の湿分
には遠心力により外向きの力が加わり、ハウジング１内
壁に沿う膜状の流れを生じる。このドレンはハウジング
１内壁に沿って設けられたドレン排出ダクト１２の側部
側板１４に複数個設けられたドレン流入孔１６から排出
ダクト１２内に導かれ、排出ダクト１２内を流下し、開
口１８を通ってドレン排出室９内に流入し、ドレン排出
室９内に形成されたせき板１９によって一時溜められた
後、せき仮１９の上端を通って下方のドレン排出管１０
へ排出される。

かくして、ハウジング１内壁を流れる膜状のドレンは湿
分分離器２を経ず、ドレン排出ダクト１２により直接ド
レン排出室９へ排出されるので、湿分分離器２への局所
的なドレンの流入を防ぐことができ、局所的な性能低下
を防ぐことができる。

なお、湿分分離器２の手前側とドレン排出管ｌＯの間に
はサイクル蒸気が湿分分離器２を通過する際に生じる圧
力損失分の差圧があるが、ドレン排出ダクト１２出口で
ドレン排出室９内のせき板１９によってＵシール部が形
成されている。このため、ドレン排出室９にはドレン排
出ダクト１２に収集されたドレンのみが排出される。従
って、サイクル蒸気がドレンと共に排出されることがな
く、また。

ドレン排出ダクト１２あるいはドレン排出室９内のドレ
ンの流動を安定に保つことができ、運転中、器内の圧力
変動が大きくなる場合でも、ドレン排出室９のドレンが
せき板１９を介してドレン排出ダクト１２に逆流し、さ
らに蒸気分配室６に流入する危険性はない。

また上記実施例と異なる本発明の他の実施例を第３図及
び第４図を参照して説明する。

なお、従来構成と同一または相当部分には同一符号を用
いて説明する。

第３図及び第４図に示すドレン排出ダクト１２は第１図
及び第２図に示したものと同じ構成なので説明を省略す
る。

ドレン排出ダクト］２の下方はドレン排出室９を構成す
る仕切板１７に透孔２１を設け、ハウジング１の下方の
ドレン排出管１０にドレンを導くドレン排出室９に接続
する。ドレン排出室９を構成する仕切板１７の内側には
湿分分離ドレン流路８から湿分分ｉＷ器２で除去された
ドレンをドレン排出管１０に導く下端が開口した仕切板
２０を形成する。

ドレン排出室９を構成する仕切板１７に設ける透孔２１
はサイクル蒸気が湿分分離器２を通過する際に生じる圧
力損失分の差圧以上の差圧が透孔２１の前後で生じる口
径とする。

次に、上記構成による本実施例の作用を説明する。

第３図において、サイクル蒸気人口４から流入したサイ
クル蒸気中の湿分には遠心力により外向きの力が加わり
ハウジング内壁に沿う膜状の流れを生じる。このドレン
はハウジング内壁に沿って設けられたドレン排出ダクト
１２の側部側板１４に複数個設けられたドレン流入孔１
５から排出デク１−１２内に導かれ、ドレン排出ダクト
１２を流下し、ドレン排出ダクト１２の下部に一時溜め
られたのち、ドレン排出室９を構成する仕切板１７に設
けた透孔２１を通って湿分分離加熱器の下方のドレン排
出室９へ排出される。

かくして、ハウジング１内壁を流れる膜状のドレンは湿
分分離器２を経ず、ドレン排出ダクト１２により直接ド
レン排出室９へ排出されるので、湿分分離器２への局所
的なドレンの流入を防ぐことができ１局所的な性能低下
を防ぐことができる。

なお、湿分分離器２の手前側とドレン排出管１０の間に
はサイクル蒸気が湿分分離器２を通過する際に生じる圧
力損失分の差圧があるが、ドレン排出ダクト１２出口で
ドレン排出室９を構成する板１７に透孔２１を形成し、
流動抵抗を与えて４ｓるので、ドレン排出管１０にはド
レン排出ダクト１２に収集されたドレンのみが排出され
る。従って、サイクル蒸気がドレンと共に排出されるこ
とがなく、また、ドレン排出ダクト１２あるいはドレン
排出室９内のドレンの流動を安定に保つことができ、運
転中、器内の圧力変動か大きくなる場合でも、ドレン排
出室９のドレンが微小孔２１を介してドレン排出ダクト
１２に逆流し、さらに蒸気分配室６に流入する危険性は
ない。

さらに、上記各実施例と異なる本発明の他の実施例を第
５図及び第６図を参照して説明する。

なお、従来構成と同一または相当部分には同一符号を用
いて説明する。

第５図及び第６図に示すドレン排出ダクト１２は第１図
及び第２図あるいは第３図及び第４図に示したものとほ
ぼ同じ構成なので説明を省略する。

ドレン排出ダクト１２の下端部はドレン排出室９を構成
する仕切板１７に連結する。ドレン排出ダクト１２の下
方はハウジング１を貫通して器外に設けたドレン処理管
２２が垂直に接続され、ドレン処理管２２の他端はＵシ
ール部を介してドレン排出管１０に接続する。ドレン処
理管２２のドレン排出管１０への接続部分には湿分分離
器２で除去されたドレンの流下によってドレン処理管２
２からドレンの流動が邪魔されないように上端がドレン
排出管ＩＯに接続され、下端が開口しているカバー２３
を取付ける。

ドレン処理管２２のＵシール部の高さはサイクル蒸気が
湿分分離器２を通過する際に生じる圧力損失分差圧ヘッ
ト以上に設定する。

次に、上記構成からなる本実施例の作用を説明する。

第５図及び第６図において、サイクル蒸気人口４から流
入したサイクル蒸気中の湿分には遠心力により外向きの
力が加わり、ハウジング内壁に沿う膜状の流れを生じる
。このドレンはハウジング内壁に沿って設けられたドレ
ン排出ダクト１２の側部側板１４に複数個設けられたド
レン流入孔１６から排出ダクト１２内に導かれ、排出ダ
クト１２を流下し、ドレン処理管２２を落下し、Ｕシー
ル部に一時溜められた後、ドレン排出管１０へ排出され
る。

かくして、ハウジング１内壁を流れる膜状のドレンは、
湿分分離器２を経ず、ドレン排出ダクト１２により収集
され、ドレン処理管２２を介して一ロドレン排出管１０
へ排出されるので、湿分分離器２への局所的なドレンの
流入を防ぐことができ、局所的な性能低下を防ぐことが
できる。

なお、湿分分離器２の手前側とドレン排出管１０の間に
はサイクル蒸気が湿分分離器２を通過する際に生じる圧
力損失分の差圧があるが、ドレン処理管２２はＵシール
構造であるため、ドレン処理管２２には、ドレン排出ダ
クト■２に収集されたドレンのみが溜められ、サイクル
蒸気を巻き込むことはない。従って、サイクル蒸気がド
レンと共に排出されることがなく、また、ドレン排出ダ
クト１２あるいはドレン排出管１０内のドレンの流動を
安定に保つことができ、運転中、器内の圧力変動が大き
くなる場合でも、ドレン排出管１０のドレンがドレン処
理管２２を介してドレン排出ダクト１２に逆流し、さら
に蒸気分配室６に流入する危険性はない。

また、上記各実施例と異なる本発明の他の実施例を第７
図及び第８図を参照して説明する。

なお、従来構成と同一または相当部分には同一符号を用
いて説明する。

第７図及び第８図に示す実施例は第５図及び第６図に示
した実施例の変形例でドレン処理管をドレン徘呂室９内
下部を通して、１−レン排出管１０に設けたものである
。

ドレン排出ダクト１２の下端部はドレン排出室仕切板１
７に連結する。ドレン排出ダクト１２の下方にはドレン
排出室仕切板Ｉ７を貫通してドレン排出室９内に設けた
ドレン処理管２４がハウジング１の内壁に沿って接続さ
れ、ドレン処理管２４の他端はＵシール部を介してドレ
ン排出管１０に開口して設ける。ドレン処理管２４のド
レン排出管１０内の開口部分には湿分分離器２で除去さ
れたドレンの流下によってドレン処理管２４からのドレ
ンの流動が邪魔されないように上端がドレン排出管１０
に接続され、下端が開口しているカバー２５を取付ける
。

ドレン処理管２４のＵシール部の高さはサイクル蒸気が
湿分分離器２を通過する際に生じる圧力損失分の差圧ヘ
ッド以上に設定する。

次に、上記構成による本実施例の作用を説明する。

第７図及び第８図において、サイクル蒸気入口４から流
入したサイクル蒸気中の湿分には遠心力により外向きの
力が加わり、ハウジング内壁に沿う膜状の流れを生じる
。このドレンはハウジング内壁に沿って設けられたドレ
ン排出ダクト１２の側部側板１４に複数個設けられたド
レン流入孔１６からドレン排出ダクト１２内に導かれ、
ドレン排出ダクト１２を流下し、ドレン処理管２４を落
下し、Ｕシール部に一時溜められた後、ドレン排出管１
０へ排出される。

詳述しないが本実施例でも上記実施例で示した効果と同
様の効果が得られる。

一方また、以上説明したドレン排出ダクト１２は流路断
面形状が矩形で、流路断面形状が変わらないものである
。

他のドレン排出ダクトの形状として、第９図に示すよう
な流路断面形状が矩形であって、下流はど流路断面が大
きくなるドレン排出ダクト＋２’　がある。このような
ドレン排出ダクト１２′　ではドレンの流下あるいは下
方のドレン流入孔１６からドレン排出ダクト１２′　へ
の流入に支障のないものとすることができる。

また、第１０図に示すような流路断面形状が矩形であっ
て、上流で分岐し下流で合流するドレン排出ダクト１２
″などが考えられる。この場合でも前述したような効果
が得られる。

なお、第９図及び第１０図にはドレン排出ダクトのみの
形状を示しであるが、これらのドレン排出ダクトめ下方
に上述のいずれかの逆流防止機構を設ければよい。

これらのドレン排出ダクト１２内にはドレン流入孔１６
からドレン排出ダクト１２内に流入したドレンが下方の
ドレン流入孔から流入したドレンの流入に支障のないよ
うにドレン排出ダクト的中央に導くトレーを設けてもよ
い。

ドレン排出ダクト１２の側部側板１４に設けるドレン流
入孔１６の形状も円形に限らず、楕円形、半円形、長円
形、矩形などであってもよい。また、ドレン流入孔１６
はハウジング１の内壁に接するように設けてもよい。

また、上述の説明では、蒸気分配室６にハウジング１内
壁に沿ってサイクル蒸気中のドレンを収集するドレン排
出ダクトを設ける場合についてのものであるが、ドレン
排出ダクトを設けず、上述の説明の逆流防止機構のみを
設置し、蒸気分配室６下部に溜められるサイクル蒸気中
のドレンをドレン排出室９またはドレン排出管１０に排
出するように構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、サイクル蒸気入口
から流入し、ハウジング内壁に沿って流れるサイクル蒸
気中のドレンは、ハウジング内壁に沿って設けられたド
レン排出ダクトによって収集され、器外に排出されるの
で、湿分分離器への局所的な流入を防ぐことができ、湿
分分離器の湿分分離性能を高く保持できるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による湿分分離加熱器の要部を示す断面
図、第２図は第１図に示す要部の斜視図、第３図は本発
明の他の実施例に係る湿分分離加熱器の要部を示す断面
図、第４図は第３図に示す要部の斜視図、第５図は本発
明の他の実施例に係る湿分分離加熱器の要部を示す断面
図、第６図は第５図に示す要部の斜視図、第７図は本発
明の他の実施例に係る湿分分離加熱器の要部を示す断面
図、第８回は第７図に示す要部の斜視図、第９図及び第
１０図は本発明の他の実施例に係るドレン排出ダクトを
示す斜視図、第１１図は従来の湿分分離加熱器の縦断面
図、第１２図は第１１図に示す湿分分離加熱器の■−朋
線に沿う断面図、第１３図はドレンの流動を示す斜視図
である。 １・・・ハウジング　　　２・・・湿分分離器３ａ、３
ｂ・・・加熱器　　　４・・・サイクル蒸気人口５・　
ドレン流路底板　６・・・蒸気分配室７・・サイクル蒸
気出口　８・・・ドレン流路９・・ドレン排出室　１０
・・湿分分離ドレン排出管】１・・・湿分分離器仕切板 １２、１２’、　１２’・・・ドレン排出ダクト１３、
１３’、　１３’・・・ドレン排出ダクト天井板１４、
１４’、　１４’・・・ドレン排出ダクト側板１、’ｌ
、　１５’　、　ＩＳ’・・上部閉塞板１６・・・ドレ
ン流入孔 １７・ドレン排出室７の仕切板　１８　　開口１９・・
・せき板　　　　　２０・ドレン流路仕切板２１・・透
孔　　　　　　２２．２４・・ドレン処理管２３、、２
５・・・カバー 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）横向き円筒状のハウジング内に湿分分離器を有す
   る湿分分離加熱器において、サイクル蒸気入口から前記
   湿分分離器に流入する間の蒸気分配室にサイクル蒸気中
   のドレンを収集するドレン流入孔を有するドレン排出ダ
   クトを設け、前記ドレン排出ダクトとドレン排出室また
   はドレン排出管とを逆流防止機構を有する流路で接続し
   たことを特徴とする湿分分離加熱器。
2. （２）前記逆流防止機構が前記流路内にＵシール部を形
   成するせき板を有することを特徴とする請求項１記載の
   湿分分離加熱器。
3. （３）前記逆流防止機構が前記ドレン排出ダクトと前記
   流路との間を区画する透孔を有する仕切板を備えること
   を特徴とする請求項１記載の湿分分離加熱器。
4. （４）前記逆流防止機構が前記ハウジング内ドレン排出
   ダクト下部と前記ドレン排出管との間にＵシール構造を
   形成するように設けられるドレン処理管を有することを
   特徴とする請求項１記載の湿分分離加熱器。