JPH0435754A - 磁性酸化鉄の捕集装置 - 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、原子力又は火力発電プラント等の給水、復水
等の水系統や蒸気系統において、水又は蒸気等の流体中
に混在する磁性酸化鉄を捕集する装置に関する。

［従来の技術］ 原子力又は火力発電プラントの給水や復水中に不純物が
含まれていると、原子力蒸気発生器やボとなる。

従来、その対策として、イオン交換樹脂によるが過器、
復水脱塩装置、脱気器、又はアミン類等の薬注装置を設
置することによって、給水、復水中の不純物を除去する
処理が行なわれている。

前記のこれらの装置による処理は、いずれも化学的又は
熱力学的なものであって、給水、復水中に含まれている
電解質や溶存酸素は除去されるが、それ以外の物質、特
に近年問題となっている炭素鋼材製の機器類や配管の内
部で起こるエロージョン、コロ−ジョン等によって生成
される磁性酸化鉄（ＦｅＪｎ　：以下マグふタイトと呼
ぶ）は除去されずにキャリオーバーし、蒸気発生器やボ
イラ、タービン、給水加熱器、湿分分離加熱器、復水器
等の機器内部に侵入する。

〔発明が解決しようとする課題〕

給水、復水、ドレンや蒸気中に不純物として混在してい
るマグネタイトは、前記の給水、復水中の不純物を除去
する従来の装置では除去されずにキャリオーバーし、原
子力蒸気発生器やボイラ、タービン、給水加熱器、湿分
分離加熱器、復水器等の機器類内部に侵入する。このマ
グネタイトは、０．５〜２ミリメートル程度の粒状固形
物質として存在することから、機器類内部を流体と共に
流動することができ、タービン翼や熱交換器チューブ等
に衝突してアタックエロージョンを引き起こす原因とな
る。また、このマグネタイトは機器類内部の磁性材料使
用部品の表面に付着して、機器性能（熱交換器性能等）
の低下を招き、更に、機器類内部のよどみを生ずる部分
（熱交換器胴底部等）に大量に堆積して、機器内部を流
体が円滑に流動することの妨げともなり得る。

現状では、以上のようなマグネタイトの機器類の内部侵
入に起因する障害に対しては、抜本的な対策は特に実施
されておらず、プラントの定期点検時、機器類を開放し
た際に、各部に付着、堆積したマグネタイトを除去清掃
しているに過ぎない。

本発明は以上の点を鑑みてなされたもので、水・蒸気等
の流体中に混在するマグネタイトを効果的に捕集する装
置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明のマグネタイトの捕集装置は、磁性酸化鉄を含む
流体が流れる配管系統に配設された曲がり管、前記曲が
り管の外周側に開口し流体の流れに対面して曲がり管と
一体に形成され、かつ、その外周に電磁石が取り付けら
れたマグネタイト付着管及び弁をもち前記磁性酸化鉄付
着管に連絡された小径のマグネタイト排出管によって構
成される。

〔作用〕

マグネタイトを含む水・蒸気等の流体は、曲がり管内で
流体自身の慣性力により曲りの外周側に向って偏流し、
流体に追従して流動するマグネタイトを曲がり管の外周
側に開口するマグネタイト付着管に向って移動させる。

この際に、更にマグネタイト自身の比重に比例する慣性
力が作用するが、マグネタイトの比重が、圧力１０　ｋ
ｇ　／　ＣＩ　”　Ｇの飽和水の約９倍、飽和蒸気の約
１５００倍であることにより、確実にマグネタイトはマ
グネタイト付着管に向って移動する。このマグネタイト
は、マグネタイト付着管の外側の電磁石を励磁させるこ
とにより、マグネタイト付着管の内面に吸着され流体か
ら分離される。一方、以上のようにマグネタイトが分離
された流体は下流管へ向って流れる。

このように一定時間マグネタイトを吸着したのち１ｔＩ
Ｉｆ１石を消磁し、マグネタイト排出管に設置された弁
を開く、マグネタイト付着管に吸着されたマグネタイト
は流体の一部と共にマグネタイト排出管から系外へ排出
される。また、マグネタイト排出管は小径であるために
、マグネタイトの排出中も、流体の大部分は所定の方向
へ流れ、プラントの運転等になんらの支障も及ぼさない
。

〔実施例〕

本発明の第１及び第２の実施例を、第１図及び第２図に
よって説明する。

第１図は第１の実施例の縦断面図、第２図は第２の実施
例の縦断面図である。

第１図に示す第１の実施例において、磁性酸化鉄を含む
水又は７気系統に配設された約９０°湾曲する曲がり管
ｌは、上流側配管１１及び下流側配管１２に接続されて
いる。同曲がり管ｌの外周側に設けられた開口１ａに接
続し、かつ、流体の流れ方向に対面してマグネタイト付
着管２が溶接される。

マグネタイト付着管２の外周には電磁石３が取り付けら
れ、同電磁石３は、スイッチ籏１をもつ電源ケーブル４
を経てｉｉｉ　、１ｌ１５に接続されている。

前記マグネタイト付着管２には、細まり管６を介して曲
がり管１及びマグネタイト付着管２より小径のマグネタ
イト排出管７が同心に接続され、同マグネタイト排出管
７にはスイッチ蛋２をもつｔｉ電源ケーブルによって電
源９に接続された空気駆動弁又は電動弁１０が取り付け
られている。

前記スイッチＳＷＩ、ＳＷ２の切替はタイマ又は手動で
行なわれ、マグネタイトの捕集時はスイッチＳＷＩを人
、スイッチＳＷ２を切とし、マグネタイトの排出時はス
イッチＳ−１を切、スイッチＳＷ２を人とする。

なお、外部から電磁石３を励磁させることによリマグネ
タイト付着筒２が磁化されるのを防止するだめに、該付
着筒の材料には１８ｃｒ　−８８ｉステンレス鋼等の非
磁性材料が使用される。また、曲がり管１、細まり管６
、マグネタイト排出管７、空気駆動弁又は電動弁工０に
ついても、磁化されたマグネタイトが表面に付着するの
を防止するため、マグネタイト付着筒２と同様に非磁性
材料を使用することが望ましい。

第２図に示す本発明の第２の実施例においては、曲がり
管とマグネタイト付着管として以下に説明するものが使
用されており、他の部分は前記第１の実施例と同様であ
り、第２図中において同一の部分には、第１図における
と同一の符号が付せられている。

即ち、本実施例では、曲がり管としてのＬ型に折曲した
部分２１ａ、２１ｂがそれぞれ上流管１１、下流管１２
に接続され、かつ、前記部分２１ａの延長部がマグネタ
イト付着管２２となっているＴ字管１１を用いている。

マグネタイト付着管２２の外周には、前記第１の実施例
と同様なｔｍ磁石が取り付けられ、また間管２２は前記
第１の実施例と同様な細まり管６を介して小径のマグネ
タイト排出管７に接続されている。

なお、第１図及び第２図において、実線矢印は流体の流
れ、点線の矢印はマグネタイトの流れを示す。

以上のように構成された前記両実施例では、スイッチＳ
ＷＩを人として電磁石３を励磁し、スイッチＳＷ２を切
として空気駆動弁又は電動弁１０を閉とすると、曲がり
管１又はＴ字管１１へ入ったマグネタイトを含む水又は
蒸気等の流体は、流体自身の慣性力によって曲がり部の
外周側へ向って偏流し、その１部は流体に追従して流動
するマグネタイトを伴って、実線と点線の複合矢印で示
すように流れてマグネタイト付着管２又は２２へ入る。

また、流体中の比重の大きいマグネタイトは、遠心力と
マグネタイト自身の比重に比例する慣性力によってマグ
ネタイト付着管２へ又は２２へ向って流れる。

このようにマグネタイト付着管２又は２２へ向ってされ
る。このようにして、流体中からマグネタイトを分離し
、マグネタイトが分離された流体が得られ、下流管１２
へ流れる。

以上のように、一定時間マグネタイトの吸着を行なった
のちに、スイッチＳＷＩを切としてｆｌｔ石３を消磁し
、スイッチＳＷ２を人として空気駆動弁又は電動弁１０
を開とする。

マグネタイト付着管２又は２２に取り付けられた１部１
石３が消磁されることによって、マグネタイトはマグネ
タイト付着管２又は２２より離れ、流体の一部と共に細
まり管６、空気駆動弁又は電動弁１０が開かれたマグネ
タイト排出管７を通って系外へ排出される。

この場合において、細まり管６及び小径のマグネタイト
排出管７を通って流れる流体の量は少く、流体の大部分
は所定の方向へ流れ、流体の下流側への供給が継続され
る。

以上の通り、本実施例では、流体の偏流とマグたマグネ
タイトは、１を磁石３を消磁し空気駆動弁又は電動弁１
０を開くことによって、流体の一部と共にマグネタイト
排出管７から系外へ排出される。

このときに、流体の大部分は所定の方向へ流れ、プラン
トの運転には何ら支障を来すことがない。

なお、上記両実施例では、曲がり管として約９０１の曲
がり角度をもつものを用いているが、本発明では、その
他任意の曲がり角度をもつ曲がり管、例えば１８０°の
曲がり角度をもつＵ字管や３６０″の曲がり角度をもつ
スパイラル管等を用いることもできる。

（発明の効果〕 本発明では、曲がり管における流体の偏流と、マグネタ
イト自身の比重に比例する慣性力とによって、比重の大
きいマグネタイトをマグネタイト付着管へ移動させ、電
磁石によって同付着管の内面に吸着させることによって
、流体中に含まれるマグネタイトを効果的に分離するこ
とができる。

また、電磁石を消磁しマグネタイト排出管の弁を開くこ
とによって、マグネタイト付着管に吸着されたマグネタ
イトを、流体の一部と共に確実に系外に排出することが
できる。この時、流体の大部分は、所定の方向へ流れ、
継続して流体を下流管へ流すことができる。

このように、本発明では、簡単な装置でプラント等の運
転中に連続してマグネタイトの捕集・分離を行なうこと
ができる。

従って、本発明によれば蒸気発生器、ボイラ、タービン
、給水加熱器、湿分分離加熱器、復水器等の流体を使用
する機器類の内部にマグネタイトが侵入して、アクツク
エロージョンを引き起こしたり、機器性能を低下させた
りすることを防止することができ、また点検時のマグネ
タイト除去清掃のための工数・コストを低下させ工期を
短縮させることができる。

しかも、本発明は、既設のプラント等にも容易に追設す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図は本
発明の第２の実施例の縦断面図である。 １・・・曲がり管、　　　　２・・・マグネタイト付着
管、３・・・電磁石、　　　　　４．８・・・電源ケー
ブル、５．９・・・電源、　　　　６・・・細まり管、
７・・・マグネタイト排出管、 １０・・・空気駆動弁又は電動弁、　１１・・・上流管
、１２・・・下流管、　　　　２１・・・Ｔ字管、２１
ａ、２１ｂ・・・Ｔ字管のＬ型折曲部分、２２・・・マ
グネタイト付着管。 代理人　弁理士　坂　間　　　暁 外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性酸化鉄を含む流体が流れる配管系に配設された曲が
   り管、前記曲がり管の外周側に開口し流体の流れに対面
   して曲がり管と一体に形成され、かつ、その外側に電磁
   石が取り付けられた磁性酸化鉄付着管及び弁をもち前記
   磁性酸化鉄付着管に連絡された小径の磁性酸化鉄排出管
   によって構成されたことを特徴とする磁性酸化鉄の捕集
   装置。