JPH05126114A - 合流配管装置 - Google Patents
合流配管装置Info
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- JPH05126114A JPH05126114A JP29021091A JP29021091A JPH05126114A JP H05126114 A JPH05126114 A JP H05126114A JP 29021091 A JP29021091 A JP 29021091A JP 29021091 A JP29021091 A JP 29021091A JP H05126114 A JPH05126114 A JP H05126114A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ドレンと冷水のような温度の異なる流体が効
率よく効果的に混合し、合流後の最終温度近傍に短い距
離内で早く達するようにしたこと。 【構成】 温度の異なる流体を合流させるようにした合
流配管装置において、合流後の配管中の合流点から母管
内径の20〜30倍の配管長さ以内の部分に、1個又は
複数個の曲がり管30a,30b、T字管32,34
a,34b、レジューサ35a,35b、及びオリフィ
ス37a,37b,37cをそれぞれ単独に或は組合せ
によって設けた。
率よく効果的に混合し、合流後の最終温度近傍に短い距
離内で早く達するようにしたこと。 【構成】 温度の異なる流体を合流させるようにした合
流配管装置において、合流後の配管中の合流点から母管
内径の20〜30倍の配管長さ以内の部分に、1個又は
複数個の曲がり管30a,30b、T字管32,34
a,34b、レジューサ35a,35b、及びオリフィ
ス37a,37b,37cをそれぞれ単独に或は組合せ
によって設けた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば蒸気タービンプ
ラントの給水加熱器ドレンをドレンポンプで給水・復水
管に戻すドレンポンプアップ系統のような、温度の異な
る流体を合流させるようにした合流配管装置に関する。
ラントの給水加熱器ドレンをドレンポンプで給水・復水
管に戻すドレンポンプアップ系統のような、温度の異な
る流体を合流させるようにした合流配管装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図21は、従来の給水加熱器ドレンポン
プアップ系統を示す図であり、復水ポンプ1で復水器2
から汲み上げられた復水は、低圧給水加熱器3,4で加
熱された後、給水ポンプ5で昇圧され高圧給水加熱器
6,7を経て給水管8によって図示しない蒸気発生器に
送られる。
プアップ系統を示す図であり、復水ポンプ1で復水器2
から汲み上げられた復水は、低圧給水加熱器3,4で加
熱された後、給水ポンプ5で昇圧され高圧給水加熱器
6,7を経て給水管8によって図示しない蒸気発生器に
送られる。
【0003】一方、高圧給水加熱器7、湿分分離器9及
び蒸気加熱器10で発生したドレンは高圧給水加熱器6
に入り、これらのドレンと高圧給水加熱器6の抽気ドレ
ンはドレン管11を介して高圧ドレンタンク12に流入
する。そして、この高圧ドレンタンク12に流入したド
レンは、吸込管13を解して高圧ドレンポンプ14で昇
圧され、ドレン管15を介して給水ポンプ5の吸入側に
戻される。
び蒸気加熱器10で発生したドレンは高圧給水加熱器6
に入り、これらのドレンと高圧給水加熱器6の抽気ドレ
ンはドレン管11を介して高圧ドレンタンク12に流入
する。そして、この高圧ドレンタンク12に流入したド
レンは、吸込管13を解して高圧ドレンポンプ14で昇
圧され、ドレン管15を介して給水ポンプ5の吸入側に
戻される。
【0004】上記ドレン管15にはドレン水位調節弁1
6が設けられており、高圧給水加熱器6と高圧ドレンタ
ンク12間にはバランス管17が設けられ、さらに高圧
ドレン管15の途中からはミニマムフロー管18が高圧
ドレンタンク12に接続されている。
6が設けられており、高圧給水加熱器6と高圧ドレンタ
ンク12間にはバランス管17が設けられ、さらに高圧
ドレン管15の途中からはミニマムフロー管18が高圧
ドレンタンク12に接続されている。
【0005】このような系統においは、高圧ドレンタン
ク12及び吸込管13内のドレンは飽和水であり、ター
ビン負荷降下時のような過度運転時には高圧ドレンタン
ク12内の圧力が降下するため、過度的に高圧ドレンポ
ンプ14に対する押込み圧力が下がり、ポンプ入口の圧
力がドレン温度における飽和圧力になる。そのため吸込
管13の飽和水はフラッシュしてキャビテーションが発
生し、ポンプの機能が損なわれて蒸気発生器に送られる
給水・復水系統に影響を与える。また、キャビテーショ
ンの発生が大きい場合は、高圧ドレンポンプ14の損傷
にも繋がる。
ク12及び吸込管13内のドレンは飽和水であり、ター
ビン負荷降下時のような過度運転時には高圧ドレンタン
ク12内の圧力が降下するため、過度的に高圧ドレンポ
ンプ14に対する押込み圧力が下がり、ポンプ入口の圧
力がドレン温度における飽和圧力になる。そのため吸込
管13の飽和水はフラッシュしてキャビテーションが発
生し、ポンプの機能が損なわれて蒸気発生器に送られる
給水・復水系統に影響を与える。また、キャビテーショ
ンの発生が大きい場合は、高圧ドレンポンプ14の損傷
にも繋がる。
【0006】図22は、上記過度時における高圧ドレン
タンク12内の圧力効果と高圧ドレンポンプ14入口の
圧力降下を比較した図であり、高圧ドレンタンク12内
の圧力が曲線Aに示すように変化した場合、高圧ドレン
ポンプ14入口の圧力は、高圧ドレンタンク12及び吸
込管13の滞留ドレンがあるため、圧力降下に伴なう飽
和温度のドレンに入れ替わるのに時間遅れが生じ、曲線
Bのように変化する。
タンク12内の圧力効果と高圧ドレンポンプ14入口の
圧力降下を比較した図であり、高圧ドレンタンク12内
の圧力が曲線Aに示すように変化した場合、高圧ドレン
ポンプ14入口の圧力は、高圧ドレンタンク12及び吸
込管13の滞留ドレンがあるため、圧力降下に伴なう飽
和温度のドレンに入れ替わるのに時間遅れが生じ、曲線
Bのように変化する。
【0007】ところが、この時間遅れがポンプ入口のキ
ャビテーションの発生に大きく影響するので、従来は高
圧ドレンタンク12の設置位置を高くして高圧ドレンポ
ンプ14の有効吸込ヘッドを確保するとともに、滞留ド
レン量を少なくするためにできるだけ吸込管13内の流
速を上げている。
ャビテーションの発生に大きく影響するので、従来は高
圧ドレンタンク12の設置位置を高くして高圧ドレンポ
ンプ14の有効吸込ヘッドを確保するとともに、滞留ド
レン量を少なくするためにできるだけ吸込管13内の流
速を上げている。
【0008】しかし、この方法ではプラントの種々の過
度変化に対応するためには、高圧ドレンタンク12の設
置位置が高くなり過ぎたり、高圧ドレンポンプ14の容
量が大きくなり、現実には十分これに対応することは不
可能である。
度変化に対応するためには、高圧ドレンタンク12の設
置位置が高くなり過ぎたり、高圧ドレンポンプ14の容
量が大きくなり、現実には十分これに対応することは不
可能である。
【0009】そこで、これらプラントの過度変化に対
し、滞留ドレンによる圧力降下の時間遅れを少なくする
方法として、吸込管13のドレンにこのドレンより温度
の低い冷水を注入して、ドレンをサブクールする方法が
提案されている。
し、滞留ドレンによる圧力降下の時間遅れを少なくする
方法として、吸込管13のドレンにこのドレンより温度
の低い冷水を注入して、ドレンをサブクールする方法が
提案されている。
【0010】すなわち、低圧給水加熱器4の出口側の復
水管から冷水注入管19が分岐され、その先端が吸込管
13に接続されるとともに、この冷水注入管19には冷
水の量を調節する冷水調節弁20が設けられ、吸込管1
3にドレン温度より低い冷水を注入するようにしてあ
る。
水管から冷水注入管19が分岐され、その先端が吸込管
13に接続されるとともに、この冷水注入管19には冷
水の量を調節する冷水調節弁20が設けられ、吸込管1
3にドレン温度より低い冷水を注入するようにしてあ
る。
【0011】このように形成された系統において、従来
の高圧ドレンタンク12から高圧ドレンポンプ14まで
の吸込管13の配管装置の一例を図23に示す。上記吸
込管13は主として上下方向に延びる直線的に長い直管
部21aによって構成され、高圧ドレンタンク12に頂
端が接続された直管部21aの上部に合流管22が配設
され、その合流管22に冷水注入管19が接続されてい
る。上記直管部21aの下端には、高圧ドレンポンプ1
4の近傍で第1の曲がり管23aが接続され、その曲が
り管23aに横方向に延びる直管21b、第2の曲がり
管23b及び直管21cが順次接続され、その直管21
cの下端が高圧ドレンポンプ14に接続されている。ま
た、高圧ドレンポンプ14の吐出側のドレン管15は直
管24a、曲がり管25及び直管24bにより構成され
ている。
の高圧ドレンタンク12から高圧ドレンポンプ14まで
の吸込管13の配管装置の一例を図23に示す。上記吸
込管13は主として上下方向に延びる直線的に長い直管
部21aによって構成され、高圧ドレンタンク12に頂
端が接続された直管部21aの上部に合流管22が配設
され、その合流管22に冷水注入管19が接続されてい
る。上記直管部21aの下端には、高圧ドレンポンプ1
4の近傍で第1の曲がり管23aが接続され、その曲が
り管23aに横方向に延びる直管21b、第2の曲がり
管23b及び直管21cが順次接続され、その直管21
cの下端が高圧ドレンポンプ14に接続されている。ま
た、高圧ドレンポンプ14の吐出側のドレン管15は直
管24a、曲がり管25及び直管24bにより構成され
ている。
【0012】しかして、高圧ドレンタンク12内のドレ
ンは、冷水注入管19から注入された冷水により合流管
22より下流側で混合冷却され、高圧ドレンポンプ14
に流入する。
ンは、冷水注入管19から注入された冷水により合流管
22より下流側で混合冷却され、高圧ドレンポンプ14
に流入する。
【0013】図24は上記ドレンと冷水の混合状態を示
す図であって、縦軸には吸込管13の管断面内の流体最
大温度を示し、横軸には合流管22以後の距離Lと管の
内径Dとの比L/Dをとっている。しかして、この図に
おいて、流体温度は曲線Aに示すように合流前のドレン
温度T0 から冷水注入の効果によりゆるやかに低下し、
図中破線Tで示す合流後の最終温度Tにドレン温度が達
する距離は管の内径Dの20〜30倍以上となってい
る。
す図であって、縦軸には吸込管13の管断面内の流体最
大温度を示し、横軸には合流管22以後の距離Lと管の
内径Dとの比L/Dをとっている。しかして、この図に
おいて、流体温度は曲線Aに示すように合流前のドレン
温度T0 から冷水注入の効果によりゆるやかに低下し、
図中破線Tで示す合流後の最終温度Tにドレン温度が達
する距離は管の内径Dの20〜30倍以上となってい
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】このように高圧ドレン
タンクより吸込管13を直線的に真直ぐに配設した場合
には、ドレン量と冷水量との比にもよるが、ドレンと冷
水が十分に混合し合流後の最終温度T近傍になる距離
は、管の内径の20〜30倍以上と非常に長いものとな
る。また、高圧ドレンタンクと高圧ドレンポンプが近接
している場合には、ドレンと冷水の混合に十分な距離を
確保できない場合もある等の問題がある。
タンクより吸込管13を直線的に真直ぐに配設した場合
には、ドレン量と冷水量との比にもよるが、ドレンと冷
水が十分に混合し合流後の最終温度T近傍になる距離
は、管の内径の20〜30倍以上と非常に長いものとな
る。また、高圧ドレンタンクと高圧ドレンポンプが近接
している場合には、ドレンと冷水の混合に十分な距離を
確保できない場合もある等の問題がある。
【0015】本発明はこのような点に鑑み、タービン負
荷降下時のような過度運転時に高圧ドレンタンク内の圧
力が降下して、過度的に高圧ドレンポンプに対する押し
込み圧が下がり、ポンプ入口の圧力がドレン温度におけ
る飽和圧力になってキャビテーションが発生することを
防止するようにした冷水注入系統及びドレン系統等のよ
うな合流配管装置において、この冷水注入部の合流管以
降の吸込管において、ドレンと冷水のような温度の異な
る流体が効率よく効果的に混合し、合流後の最終温度近
傍に短い距離で早く達するようにした合流配管装置を得
ることを目的とする。
荷降下時のような過度運転時に高圧ドレンタンク内の圧
力が降下して、過度的に高圧ドレンポンプに対する押し
込み圧が下がり、ポンプ入口の圧力がドレン温度におけ
る飽和圧力になってキャビテーションが発生することを
防止するようにした冷水注入系統及びドレン系統等のよ
うな合流配管装置において、この冷水注入部の合流管以
降の吸込管において、ドレンと冷水のような温度の異な
る流体が効率よく効果的に混合し、合流後の最終温度近
傍に短い距離で早く達するようにした合流配管装置を得
ることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、温度の異なる
流体を合流させるようにした合流配管装置において、合
流後の配管中の合流点から母管内径の20〜30倍の配
管長さ以内の部分に、1個または複数個の曲がり管部を
設けたことを特徴とする。また第2の発明は、上記配管
長さ以内の部分に複数個の曲がり管部を設け、3次元的
な折曲部を形成したことを特徴とする。さらに第3の発
明は上記配管長さ以内の部分に、1個又は複数個のレジ
ューサを介装したものであり、また第4の発明は上記配
管長さ以内の部分に1枚又は複数枚のオリフィスを設け
たことを特徴とする。
流体を合流させるようにした合流配管装置において、合
流後の配管中の合流点から母管内径の20〜30倍の配
管長さ以内の部分に、1個または複数個の曲がり管部を
設けたことを特徴とする。また第2の発明は、上記配管
長さ以内の部分に複数個の曲がり管部を設け、3次元的
な折曲部を形成したことを特徴とする。さらに第3の発
明は上記配管長さ以内の部分に、1個又は複数個のレジ
ューサを介装したものであり、また第4の発明は上記配
管長さ以内の部分に1枚又は複数枚のオリフィスを設け
たことを特徴とする。
【0017】
【作用】互いに温度が異なる流体が合流させ整流されて
曲がり管部、レジューサ部或はオリフィス部等に流入す
ると、ここで流体の流れの変化、乱れ、主流の回転等に
よって流体の混合が増進され、比較的短い距離で合流後
の最終温度に達する。したがって、特別な流体混合装置
を設けることなく、通常使用している配管装置を設ける
ことなく、通常使用している配管装置の構成部品により
流体の混合効果が高められる。
曲がり管部、レジューサ部或はオリフィス部等に流入す
ると、ここで流体の流れの変化、乱れ、主流の回転等に
よって流体の混合が増進され、比較的短い距離で合流後
の最終温度に達する。したがって、特別な流体混合装置
を設けることなく、通常使用している配管装置を設ける
ことなく、通常使用している配管装置の構成部品により
流体の混合効果が高められる。
【0018】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。なお、図中、図23と同一部分には同
一符号を付しその詳細な説明を省略する。
ついて説明する。なお、図中、図23と同一部分には同
一符号を付しその詳細な説明を省略する。
【0019】図1において、高圧ドレンタンク12に接
続された吸込管13の上部には、冷水注入管19が接続
された合流管22が設けられている。
続された吸込管13の上部には、冷水注入管19が接続
された合流管22が設けられている。
【0020】そして、この合流管22の下流側に曲がり
管30a、直管31及び曲がり管30bによる屈折部が
設けられ、その下流側が従来装置と同様に曲がり管23
a、直管21b、曲がり管23b等を介して高圧ドレン
ポンプ14に接続されている。 図2は曲がり管30a
内の流体の流動状態を示す図であり、曲がり管30aの
前後には通常直管31a,31bが接続されており、こ
れらの配管内部では、曲がり管30aの入口側では整流
されて流入した主流40がその曲がり管30aの下流側
では流れに変化が生じ偏流となる。また下流側では流体
の乱れが生じている。また、曲がり管30aの下流側の
管軸と直角方向の断面を示す図3から判るように、曲が
り管30aの下流側の断面内では2次流れ40aが生じ
ている。
管30a、直管31及び曲がり管30bによる屈折部が
設けられ、その下流側が従来装置と同様に曲がり管23
a、直管21b、曲がり管23b等を介して高圧ドレン
ポンプ14に接続されている。 図2は曲がり管30a
内の流体の流動状態を示す図であり、曲がり管30aの
前後には通常直管31a,31bが接続されており、こ
れらの配管内部では、曲がり管30aの入口側では整流
されて流入した主流40がその曲がり管30aの下流側
では流れに変化が生じ偏流となる。また下流側では流体
の乱れが生じている。また、曲がり管30aの下流側の
管軸と直角方向の断面を示す図3から判るように、曲が
り管30aの下流側の断面内では2次流れ40aが生じ
ている。
【0021】しかして、合流管22においてドレンと冷
水とが合流した流体は、上記曲がり管30a,30bに
おいて、流体の流れの変化、乱れ及び2次流れの効果に
より、その混合効果が高められ、上記曲がり管30a,
30b部において十分に混合され、高圧ドレンポンプ1
4に流入する。
水とが合流した流体は、上記曲がり管30a,30bに
おいて、流体の流れの変化、乱れ及び2次流れの効果に
より、その混合効果が高められ、上記曲がり管30a,
30b部において十分に混合され、高圧ドレンポンプ1
4に流入する。
【0022】図4は合流した流体の温度変化を示す図で
あり、曲がり管30a,30bを流れる流体は合流後の
距離に応じて曲線Bに示すように合流前のドレン温度T
0 から次第に最終温度に低下する。なお、ここで縦軸に
は吸込管の管断面内の流体最大温度を示し、横軸には合
流後の距離Lと管の内径の比L/Dをとっており、図中
曲線Aは吸込管が直線的にまっすぐな場合を示し、破線
Tは合流後の最終的な温度を示している。
あり、曲がり管30a,30bを流れる流体は合流後の
距離に応じて曲線Bに示すように合流前のドレン温度T
0 から次第に最終温度に低下する。なお、ここで縦軸に
は吸込管の管断面内の流体最大温度を示し、横軸には合
流後の距離Lと管の内径の比L/Dをとっており、図中
曲線Aは吸込管が直線的にまっすぐな場合を示し、破線
Tは合流後の最終的な温度を示している。
【0023】そこで、図4から判るように、曲線Bは合
流管22以降の直管部では合流前のドレン温度T0 より
ゆるやかに低下し、曲がり管30aの部分より下流側で
は曲線Aより温度の低下速度が早くなっている。曲線B
は冷水注入管19の冷水量Q1 と吸込管13のドレン量
Q2 との比Q1 /Q2 がほぼ0.2程度のものであり、
この合流後の最終温度T近傍になる距離は管の内径Dの
10〜15倍程度となる。混合効果を高める曲がり管3
0a,30bは本実施例の場合二つであるが、混合効果
を高める場合には、さらに多数の曲がり管を挿入すれば
よく、これらの曲がり管は市販の90°エルボまたは曲
げ管でもよい。これらの曲がり管は曲げ半径が大きくな
るにつれ曲がり管の圧力損失が小さくなり、一方混合効
果も小さくなる。また当然のごとく曲がり管を多数使用
することにより圧力損失も増加する。 また、この吸込
管のように流体の温度が流体圧力の飽和温度近傍の場合
には、配管装置は下り勾配になるように配置し、キャビ
テーション及びハンマーを防止する必要がある。したが
って、ドレンポケット及びエアーポケットを作ることは
好ましくない。
流管22以降の直管部では合流前のドレン温度T0 より
ゆるやかに低下し、曲がり管30aの部分より下流側で
は曲線Aより温度の低下速度が早くなっている。曲線B
は冷水注入管19の冷水量Q1 と吸込管13のドレン量
Q2 との比Q1 /Q2 がほぼ0.2程度のものであり、
この合流後の最終温度T近傍になる距離は管の内径Dの
10〜15倍程度となる。混合効果を高める曲がり管3
0a,30bは本実施例の場合二つであるが、混合効果
を高める場合には、さらに多数の曲がり管を挿入すれば
よく、これらの曲がり管は市販の90°エルボまたは曲
げ管でもよい。これらの曲がり管は曲げ半径が大きくな
るにつれ曲がり管の圧力損失が小さくなり、一方混合効
果も小さくなる。また当然のごとく曲がり管を多数使用
することにより圧力損失も増加する。 また、この吸込
管のように流体の温度が流体圧力の飽和温度近傍の場合
には、配管装置は下り勾配になるように配置し、キャビ
テーション及びハンマーを防止する必要がある。したが
って、ドレンポケット及びエアーポケットを作ることは
好ましくない。
【0024】また、温度の異なる流体を混合する場合に
は、流速が非常に低いと、長い水平配管部に層化現象が
生じ、配管装置に弓なり現象が発生する。したがって、
配管装置は十分にこれらを考慮して設計しなければなら
ない。
は、流速が非常に低いと、長い水平配管部に層化現象が
生じ、配管装置に弓なり現象が発生する。したがって、
配管装置は十分にこれらを考慮して設計しなければなら
ない。
【0025】図5は、本発明の他の実施例を示す図であ
り、合流管22の下流に、直管31a、45°程度の曲
がり管30a、直管31、及び45°程度の曲がり管3
0bからなる屈折部が形成されている。
り、合流管22の下流に、直管31a、45°程度の曲
がり管30a、直管31、及び45°程度の曲がり管3
0bからなる屈折部が形成されている。
【0026】しかして、この場合も上記屈折部でほぼ図
1のものと同様に混合効果が生じる。なお、45°程度
の曲がり管は90°程度の曲がり管より混合効果は多少
低下するが、45°程度の曲がり管の数を増すことによ
って混合効果を増大させることができる。
1のものと同様に混合効果が生じる。なお、45°程度
の曲がり管は90°程度の曲がり管より混合効果は多少
低下するが、45°程度の曲がり管の数を増すことによ
って混合効果を増大させることができる。
【0027】この実施例における温度降下曲線は図4の
曲線Cのようになり、45°程度の曲がり管30aの部
分より下流側では前記第1実施例のように90°程度の
曲がり管を使用した場合の曲線Bよりは温度低下速度が
ゆるやかであるが、まっすぐな配管装置の場合の曲線A
より温度の低下速度が早くなっている。そしてこの場
合、十分に混合し合流後の最終温度近傍になる距離Lは
管の内径の15〜20倍程度となる。
曲線Cのようになり、45°程度の曲がり管30aの部
分より下流側では前記第1実施例のように90°程度の
曲がり管を使用した場合の曲線Bよりは温度低下速度が
ゆるやかであるが、まっすぐな配管装置の場合の曲線A
より温度の低下速度が早くなっている。そしてこの場
合、十分に混合し合流後の最終温度近傍になる距離Lは
管の内径の15〜20倍程度となる。
【0028】図6は、本発明のさらに他の実施例を示す
図であり、合流管22の下流側には3個の直管31及び
4個の曲がり管30a,30b,30c,30dによっ
てコ字状の屈折部が形成されている。この屈折部は図6
に示すように垂直面内に設けることもできるが、図7に
示すように吸込管の一部に水平面内に位置するように設
けることもできる。
図であり、合流管22の下流側には3個の直管31及び
4個の曲がり管30a,30b,30c,30dによっ
てコ字状の屈折部が形成されている。この屈折部は図6
に示すように垂直面内に設けることもできるが、図7に
示すように吸込管の一部に水平面内に位置するように設
けることもできる。
【0029】しかして、この場合も第1実施例等と同様
な効果を奏し、特に流体が大きく曲がることによって、
混合効果は一層向上される。しかして、この実施例にお
いては、合流後の温度変化は図4の斜線部Dで示す範囲
内で変化する。
な効果を奏し、特に流体が大きく曲がることによって、
混合効果は一層向上される。しかして、この実施例にお
いては、合流後の温度変化は図4の斜線部Dで示す範囲
内で変化する。
【0030】すなわち、図4で曲線Eは異形管を合理的
に配置し、混合効果を最大限に発揮した効果曲線であ
り、本実施例の場合には曲がり管を2個使用したときの
曲線Bよりは下側で、また混合効果が最大となる曲線E
よりは上側となる。しかも、この図6及び図7の配管装
置とした場合には、配管系の熱膨張も吸収することがで
きる。
に配置し、混合効果を最大限に発揮した効果曲線であ
り、本実施例の場合には曲がり管を2個使用したときの
曲線Bよりは下側で、また混合効果が最大となる曲線E
よりは上側となる。しかも、この図6及び図7の配管装
置とした場合には、配管系の熱膨張も吸収することがで
きる。
【0031】図8は本発明のさらに他の実施例を示す図
であり、合流管22の下流側に複数の直管31及び複数
の曲がり管30a,30b,30c,30dによってS
字形の屈折部が形成されている。この屈折部は図8に示
すように垂直面内に設けても、また図9に示すように水
平面内に位置するように設けてもよい。
であり、合流管22の下流側に複数の直管31及び複数
の曲がり管30a,30b,30c,30dによってS
字形の屈折部が形成されている。この屈折部は図8に示
すように垂直面内に設けても、また図9に示すように水
平面内に位置するように設けてもよい。
【0032】しかして、この場合も図6に示す実施例等
と同様な効果を奏し、流体が大きくS字形に曲がるよう
にすることによって混合効果が高められる。
と同様な効果を奏し、流体が大きくS字形に曲がるよう
にすることによって混合効果が高められる。
【0033】図10は本発明の他の実施例を示す図であ
り、合流管22の下流側に複数個の直管31と複数個の
曲がり管30a,30b,によって3次元的に曲がった
屈曲部が形成されている。
り、合流管22の下流側に複数個の直管31と複数個の
曲がり管30a,30b,によって3次元的に曲がった
屈曲部が形成されている。
【0034】図11は図10に示す配管装置の内部流体
の流動を示す鳥瞰図であり、これらの配管内部の流動は
主流40に示すような流れになる。すなわち、1つ目の
曲がり管30aの出口側では偏流が生じ、曲がり管30
aの背側に沿った流れとなる。次に2つ目の曲がり管3
0bの入口では偏流した流れが流入し、2つ目の曲がり
管30bの出口側では矢印41で示すように主流に回転
力が生じる。また曲がり管30bの出口側では流れがさ
らに変化し偏流となり、流れの乱れも生じ、これらの流
体の流れの変化、乱れ、及び主流の回転の相乗効果によ
り、流体の混合効果が高められる。
の流動を示す鳥瞰図であり、これらの配管内部の流動は
主流40に示すような流れになる。すなわち、1つ目の
曲がり管30aの出口側では偏流が生じ、曲がり管30
aの背側に沿った流れとなる。次に2つ目の曲がり管3
0bの入口では偏流した流れが流入し、2つ目の曲がり
管30bの出口側では矢印41で示すように主流に回転
力が生じる。また曲がり管30bの出口側では流れがさ
らに変化し偏流となり、流れの乱れも生じ、これらの流
体の流れの変化、乱れ、及び主流の回転の相乗効果によ
り、流体の混合効果が高められる。
【0035】しかして、この場合も温度効果曲線すなわ
ち効果曲線は上記屈折部においては図4のDで示す斜線
部内にはいり、合流後の最終温度近傍になる距離Lは管
の内径Dの10〜15倍以内となる。
ち効果曲線は上記屈折部においては図4のDで示す斜線
部内にはいり、合流後の最終温度近傍になる距離Lは管
の内径Dの10〜15倍以内となる。
【0036】さらに、図12は本発明の他の実施例であ
り、合流管22の下流側には直管31aを介しT字管が
接続されており、このT字管32の出口側にはキャップ
33が取り付けられている。
り、合流管22の下流側には直管31aを介しT字管が
接続されており、このT字管32の出口側にはキャップ
33が取り付けられている。
【0037】またT字管の枝管側には直管31を介して
曲がり管30aが接続され、この曲がり管30aの下流
側には直管31bが接続されている。
曲がり管30aが接続され、この曲がり管30aの下流
側には直管31bが接続されている。
【0038】図13は上記実施例における管内流体の流
動状態を示す図であり、管内流体の流動は主流40に示
すような流れとなる。
動状態を示す図であり、管内流体の流動は主流40に示
すような流れとなる。
【0039】すなわち、T字管32の入口側では整流と
なる。次に曲がり管30aの入口側には偏流した流れが
流入し、曲がり管の出口側では更に偏流した流れとなり
流出する。また流体の乱れはT字管32で発生するとと
もに曲がり管30aでも発生する。
なる。次に曲がり管30aの入口側には偏流した流れが
流入し、曲がり管の出口側では更に偏流した流れとなり
流出する。また流体の乱れはT字管32で発生するとと
もに曲がり管30aでも発生する。
【0040】しかして、これらの流体の流れの変化及び
乱れにより流体の混合効果が高められる。
乱れにより流体の混合効果が高められる。
【0041】図12に示す配管における合流後の温度変
化は、図14の曲線Fで示すように、合流後のドレン温
度T0 よりゆるやかに低下し、T字管32の部分より下
流側では2点鎖線の曲線Aより温度低下速度が速くなっ
ている。そして、ドレンと冷水が十分に混合し、合流後
の最終温度T近傍になる距離は管の内径Dの10〜15
倍程度となる。
化は、図14の曲線Fで示すように、合流後のドレン温
度T0 よりゆるやかに低下し、T字管32の部分より下
流側では2点鎖線の曲線Aより温度低下速度が速くなっ
ている。そして、ドレンと冷水が十分に混合し、合流後
の最終温度T近傍になる距離は管の内径Dの10〜15
倍程度となる。
【0042】図15は本発明のさらに他の実施例であ
り、合流管22の下流側に直管31aを介しT字管34
aが接続されている。このT字管34aからは2方向に
分岐し、複数の直管31及び曲がり管30a,30b,
30c,30dを使用して再びT字管34bで合流さ
せ、閉ループを形成させてある。そしてこのT字管34
bの下流側には直管31bが接続してある。
り、合流管22の下流側に直管31aを介しT字管34
aが接続されている。このT字管34aからは2方向に
分岐し、複数の直管31及び曲がり管30a,30b,
30c,30dを使用して再びT字管34bで合流さ
せ、閉ループを形成させてある。そしてこのT字管34
bの下流側には直管31bが接続してある。
【0043】しかして、この場合も図12に示すものと
ほぼ同様な作用を行ない、T字管34bの合流部におい
ては流体が衝突し、ドレン及び冷水の効果的な混合が行
なわれる。図15の実施例の効果を図14の曲線Gに示
す。曲線Gに示すように合流管22以降の直管31a部
では合流前のドレン温度T0 よりゆるやかに低下し、T
字管34aの部分より下流側では図12のT字管と曲が
り管を1つづつ組合わせた配管装置における曲線Fより
温度の低下速度が速くなっている。そして、合流後の最
終温度T近傍になる距離は管の内径の10〜15倍以内
となる。
ほぼ同様な作用を行ない、T字管34bの合流部におい
ては流体が衝突し、ドレン及び冷水の効果的な混合が行
なわれる。図15の実施例の効果を図14の曲線Gに示
す。曲線Gに示すように合流管22以降の直管31a部
では合流前のドレン温度T0 よりゆるやかに低下し、T
字管34aの部分より下流側では図12のT字管と曲が
り管を1つづつ組合わせた配管装置における曲線Fより
温度の低下速度が速くなっている。そして、合流後の最
終温度T近傍になる距離は管の内径の10〜15倍以内
となる。
【0044】図16はまた本発明の他の実施例を示す図
であって、合流管22の下流側には、直管31a、縮小
するレジューサ35a、直管31b、拡大するレジュー
サ35b及び直管31cが順次接続されている。
であって、合流管22の下流側には、直管31a、縮小
するレジューサ35a、直管31b、拡大するレジュー
サ35b及び直管31cが順次接続されている。
【0045】図17は、上記レジューサを挿入した配管
装置の流動状態を示す図であって、配管内部の流動は主
流40に示すような流れとなっており、縮小するレジュ
ーサ35aの入口側では整流されて流入した流体が縮小
されることにより流速が上昇させられる。したがって、
この速度上昇により流れの変化が大きくなり、次に拡大
するレジューサ35bに流入することにより流体の流れ
の変化が大きくなる。さらにレジューサの近傍では流体
の乱れが生じ、これらの流体の流れの変化及び乱れによ
り流体の混合効果が高められる。
装置の流動状態を示す図であって、配管内部の流動は主
流40に示すような流れとなっており、縮小するレジュ
ーサ35aの入口側では整流されて流入した流体が縮小
されることにより流速が上昇させられる。したがって、
この速度上昇により流れの変化が大きくなり、次に拡大
するレジューサ35bに流入することにより流体の流れ
の変化が大きくなる。さらにレジューサの近傍では流体
の乱れが生じ、これらの流体の流れの変化及び乱れによ
り流体の混合効果が高められる。
【0046】図16に示す配管装置においては、図18
の曲線Hに示すように、合流管22以降の直管31aは
合流前のドレン温度T0 よりゆるやかに低下し、縮小す
るレジューサ35aの部分より下流側では、2点鎖線の
曲線Aより温度低下速度が速くなっている。しかして、
拡大及び縮小するレジューサと組合わせて使用すること
により、真直ぐな配管装置の場合よりも混合効果が高く
なる。
の曲線Hに示すように、合流管22以降の直管31aは
合流前のドレン温度T0 よりゆるやかに低下し、縮小す
るレジューサ35aの部分より下流側では、2点鎖線の
曲線Aより温度低下速度が速くなっている。しかして、
拡大及び縮小するレジューサと組合わせて使用すること
により、真直ぐな配管装置の場合よりも混合効果が高く
なる。
【0047】なお、上記実施例では同心レジューサを使
用したものを示したが、偏心レジューサの使用及び組合
せにより混合効果を高め、またレジューサを多数使用す
ることによりさらに混合効果を高めることができる。
用したものを示したが、偏心レジューサの使用及び組合
せにより混合効果を高め、またレジューサを多数使用す
ることによりさらに混合効果を高めることができる。
【0048】また、図19は本発明のさらに他の実施例
を示す図であって、合流管22の下流側には直管36が
接続されており、その直管36内には、互いに孔が偏心
した複数個のオリフィス37a,37b,37cが順次
取付けられている。また、この孔が偏心したオリフィス
37a,37b,37cの配置は上下の孔が互いに一致
しないように配設されている。
を示す図であって、合流管22の下流側には直管36が
接続されており、その直管36内には、互いに孔が偏心
した複数個のオリフィス37a,37b,37cが順次
取付けられている。また、この孔が偏心したオリフィス
37a,37b,37cの配置は上下の孔が互いに一致
しないように配設されている。
【0049】上記オリフィスを挿入した配管装置内の流
動状態は図20に示すようになり、配管内部の流動は主
流40に示すような流れとなっており、一段目のオリフ
ィス37aの入口側では整流されて流入した流体が一段
目の偏心した孔のオリフィス37aを通過することによ
り、流れが変化し、偏流した流れとなる。また、偏流し
た流れが二段目の偏心した孔のオリフィス37bを通過
することにより、さらに流れが変化して偏流が大きくな
る。さらに三段目の偏心した孔のオリフィス37cの出
口側では、さらに大きな偏流となって流出する。また、
流体の乱れはオリフィスの下流側に発生している。しか
して、これらの流体の偏流及び乱れにより流体の混合効
果が高められる。
動状態は図20に示すようになり、配管内部の流動は主
流40に示すような流れとなっており、一段目のオリフ
ィス37aの入口側では整流されて流入した流体が一段
目の偏心した孔のオリフィス37aを通過することによ
り、流れが変化し、偏流した流れとなる。また、偏流し
た流れが二段目の偏心した孔のオリフィス37bを通過
することにより、さらに流れが変化して偏流が大きくな
る。さらに三段目の偏心した孔のオリフィス37cの出
口側では、さらに大きな偏流となって流出する。また、
流体の乱れはオリフィスの下流側に発生している。しか
して、これらの流体の偏流及び乱れにより流体の混合効
果が高められる。
【0050】この装置においては、図18の曲線Iに示
すように、合流管22以降の直管部では合流前のドレン
温度T0 よりゆるやかに低下し、オリフィス37aより
下流側では、縮小及び拡大のレジューサを組合わせた図
16に示す配管装置の効果を示す曲線Hよりも温度低下
が速くなっている。また、合流後の最終温度近傍になる
距離は管の内径の10〜15倍以内となる。
すように、合流管22以降の直管部では合流前のドレン
温度T0 よりゆるやかに低下し、オリフィス37aより
下流側では、縮小及び拡大のレジューサを組合わせた図
16に示す配管装置の効果を示す曲線Hよりも温度低下
が速くなっている。また、合流後の最終温度近傍になる
距離は管の内径の10〜15倍以内となる。
【0051】以上の実施例は、蒸気タービンプラント等
の給水加熱器ドレンをドレンポンプで給水・復水管に戻
すドレンポンプアップ系統に適用したものを示したが、
一般に使用されている温度の異なる流体の合流配管装置
についても十分適用することができる。
の給水加熱器ドレンをドレンポンプで給水・復水管に戻
すドレンポンプアップ系統に適用したものを示したが、
一般に使用されている温度の異なる流体の合流配管装置
についても十分適用することができる。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように、例えば高圧ドレン
タンクに接続されたドレン系統に冷水注入系統に設けた
ような合流配管装置において、この合流管及び合流管以
降の配管に、合流点から母管内径の20〜30倍の配管
長さ以内に、1個又は複数個の曲がり管、T字管、レジ
ューサ及びオリフィス等の単独のもの或は組合わせたも
のを挿入することによって、配管内に流体の流れの変化
及び流体の乱れ等を発生させ、両流体の効率的な混合を
行なわせることができる。したがって、合流後の最終温
度近傍になる距離を短くすることができ、また特別な混
合装置を設置することなく目的を果すことができる。ま
た、配管装置全体を短くできて、プラントのコンパクト
化が図れ、さらに下流の機器の損傷、能率の低下を防止
し、信頼性の高い配管装置を得ることができる。
タンクに接続されたドレン系統に冷水注入系統に設けた
ような合流配管装置において、この合流管及び合流管以
降の配管に、合流点から母管内径の20〜30倍の配管
長さ以内に、1個又は複数個の曲がり管、T字管、レジ
ューサ及びオリフィス等の単独のもの或は組合わせたも
のを挿入することによって、配管内に流体の流れの変化
及び流体の乱れ等を発生させ、両流体の効率的な混合を
行なわせることができる。したがって、合流後の最終温
度近傍になる距離を短くすることができ、また特別な混
合装置を設置することなく目的を果すことができる。ま
た、配管装置全体を短くできて、プラントのコンパクト
化が図れ、さらに下流の機器の損傷、能率の低下を防止
し、信頼性の高い配管装置を得ることができる。
【図1】本発明の合流配管装置の一実施例を示す図。
【図2】曲がり管内の流動を示す説明図。
【図3】図2における曲がり管の下流側の管軸と直角方
向の断面を示す図。
向の断面を示す図。
【図4】本発明装置における効果を示すグラフ。
【図5】本発明の他の実施例を示す図。
【図6】本発明のさらに他の実施例を示す図。
【図7】図6の他の実施例を示す図。
【図8】本発明の他の実施例を示す図。
【図9】図8の他の実施例を示す図。
【図10】本発明のさらに他の実施例を示す図。
【図11】図10に示す合流配管装置の管内流体の流動
状態を示す図。
状態を示す図。
【図12】本発明の他の実施例を示す図。
【図13】図12に示す配管内の流動状態を示す図。
【図14】本発明の他の実施例の効果を示すグラフ。
【図15】本発明の他の実施例を示す図。
【図16】本発明のさらに他の実施例を示す図。
【図17】図16に示す装置の管内流動状態説明図。
【図18】図16、図19に示す装置の効果を示すグラ
フ。
フ。
【図19】本発明の他の実施例を示す図。
【図20】図19に示す装置の管内流動状態説明図。
【図21】給水加熱器ドレン系統を示す概略図。
【図22】過度時におけるドレンタンクの圧力効果の説
明図。
明図。
【図23】従来のドレン系統の配管装置の一例を示す
図。
図。
【図24】従来装置におけるる効果を示すグラフ。
12 高圧ドレンタンク 13 吸込管 14 高圧ドレンポンプ 19 冷水注入管 22 合流管 30a,30b,30c,30d 曲がり管 31,31a,31b 直管 32,32a,32b T字管 35a,35b レジューサ 37a,37b,37c オリフィス
Claims (4)
- 【請求項1】温度の異なる流体を合流させるようにした
合流配管装置において、合流後の配管中の合流点から母
管内径の20〜30倍の配管長さ以内の部分に、1個ま
たは複数個の曲がり管部を設けたことを特徴とする合流
配管装置。 - 【請求項2】温度の異なる流体を合流させるようにした
合流配管装置において、合流後の配管中の合流点から母
管内径の20〜30倍の配管長さ以内の部分に、複数個
の曲がり管部を設け、3次元的な折曲部を形成したこと
を特徴とする合流配管装置。 - 【請求項3】温度の異なる流体を合流させるようにした
合流配管装置において、合流後の配管中の合流点から母
管内径の20〜30倍の配管長さ以内の部分、1個又は
複数個のレジューサを介装したことを特徴とする合流配
管装置。 - 【請求項4】温度の異なる流体を合流させるようにした
合流配管装置において、合流後の配管中の合流点から母
管内径の20〜30倍の配管長さ以内の部分に、1枚又
は複数枚のオリフィスを設けたことを特徴とする合流配
管装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29021091A JPH05126114A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 合流配管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29021091A JPH05126114A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 合流配管装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05126114A true JPH05126114A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17753177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29021091A Pending JPH05126114A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 合流配管装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05126114A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003028874A1 (fr) * | 2001-09-27 | 2003-04-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Procede de production de fluides a haute pression et haute temperature et systeme de reaction a haute pression et haute temperature |
JP2014152585A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | 流体路の接続部 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP29021091A patent/JPH05126114A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003028874A1 (fr) * | 2001-09-27 | 2003-04-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Procede de production de fluides a haute pression et haute temperature et systeme de reaction a haute pression et haute temperature |
JP2014152585A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | 流体路の接続部 |
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