JPH05346483A - Ｂｗｒ用気水分離器 - Google Patents
Ｂｗｒ用気水分離器Info
- Publication number
- JPH05346483A JPH05346483A JP4154716A JP15471692A JPH05346483A JP H05346483 A JPH05346483 A JP H05346483A JP 4154716 A JP4154716 A JP 4154716A JP 15471692 A JP15471692 A JP 15471692A JP H05346483 A JPH05346483 A JP H05346483A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- flow path
- steam
- liquid level
- liquid phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
(57)【要約】
【構成】原子炉等の加熱部で発生した気液二相流を入り
口翼２で旋回させ、旋回胴３の外周部に集まった分離水
を排出する排出流路５の一部に上昇流路６を構成するこ
とにより、原子炉水位が変化した場合でも、上昇流路内
に分離水の液位を保持することにより排出流路の入り口
と出口の差圧を一定にする。 【効果】上昇流路内に分離水の液位を保持することがで
き、排出流路の入り口と出口の差圧を原子炉水位の変化
によらず一定にできるため、原子炉水位の変化による性
能の劣化を抑制できる。
口翼２で旋回させ、旋回胴３の外周部に集まった分離水
を排出する排出流路５の一部に上昇流路６を構成するこ
とにより、原子炉水位が変化した場合でも、上昇流路内
に分離水の液位を保持することにより排出流路の入り口
と出口の差圧を一定にする。 【効果】上昇流路内に分離水の液位を保持することがで
き、排出流路の入り口と出口の差圧を原子炉水位の変化
によらず一定にできるため、原子炉水位の変化による性
能の劣化を抑制できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉等のように液体
を加熱し蒸気を発生させ、その蒸気を発電等に利用する
システムの気水分離器に係り、特に、気液二相流より分
離された液体の排出流路を改良したＢＷＲ用気水分離器
に関する。
を加熱し蒸気を発生させ、その蒸気を発電等に利用する
システムの気水分離器に係り、特に、気液二相流より分
離された液体の排出流路を改良したＢＷＲ用気水分離器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子炉等のように液体を加熱し、蒸気を
発生させる装置では、加熱時に気液二相状態となった動
作流体（一般には水）をタービン等の次の系統機器の使
用条件を満足するため、気水分離器に導き、若干の湿り
度を持つ蒸気と液相に分離し、分離した液相を、再び、
加熱部へ導く構成となっている。従来の気水分離器は、
特開昭62−35291 号公報に記載のように、加熱後、上昇
する気液二相流を円筒内に導き螺旋状の翼等により旋回
流を与える構造となっていた。こうして旋回流とするこ
とで遠心力が発生し、密度の大きい液相は円筒の旋回胴
外周部に集まり、中央部を流れる蒸気より分離される。
旋回胴の外周部に集まった液相は、旋回胴の外周部に設
けた液相の排出流路を下降して、加熱部へ導かれる再循
環液相中へ排出される。
発生させる装置では、加熱時に気液二相状態となった動
作流体（一般には水）をタービン等の次の系統機器の使
用条件を満足するため、気水分離器に導き、若干の湿り
度を持つ蒸気と液相に分離し、分離した液相を、再び、
加熱部へ導く構成となっている。従来の気水分離器は、
特開昭62−35291 号公報に記載のように、加熱後、上昇
する気液二相流を円筒内に導き螺旋状の翼等により旋回
流を与える構造となっていた。こうして旋回流とするこ
とで遠心力が発生し、密度の大きい液相は円筒の旋回胴
外周部に集まり、中央部を流れる蒸気より分離される。
旋回胴の外周部に集まった液相は、旋回胴の外周部に設
けた液相の排出流路を下降して、加熱部へ導かれる再循
環液相中へ排出される。
【０００３】気水分離器の性能はキャリーオーバとキャ
リーアンダとによって概ね決定される。すなわち、キャ
リーオーバとは、液相から分離された蒸気中に含まれる
液相の質量比であり、この比が大きいとタービン等の次
の系統機器の使用条件を満足しない恐れがある。また、
キャリーアンダとは、分離された液相中に同伴される蒸
気の質量比であり、この比が大きいと加熱部へ液体を送
るポンプにキャビテーションを生じさせる恐れがある。
従って、気水分離器の性能は、キャリーオーバおよびキ
ャリーアンダとも小さい方が望ましい。
リーアンダとによって概ね決定される。すなわち、キャ
リーオーバとは、液相から分離された蒸気中に含まれる
液相の質量比であり、この比が大きいとタービン等の次
の系統機器の使用条件を満足しない恐れがある。また、
キャリーアンダとは、分離された液相中に同伴される蒸
気の質量比であり、この比が大きいと加熱部へ液体を送
るポンプにキャビテーションを生じさせる恐れがある。
従って、気水分離器の性能は、キャリーオーバおよびキ
ャリーアンダとも小さい方が望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、加熱
部へ導かれる再循環液相の液位変化による、気水分離器
の性能の劣化について考慮されていない。すなわち、液
位が上昇した場合には、気液二相流の流れる旋回胴内と
液相の排出流路出口部の差圧が、液位の上昇に伴う水頭
の上昇分だけ小さくなる。このため、液相の排出が抑制
され、キャリーオーバが増大する。逆に液位が低下した
場合には、水頭の低下分だけ旋回胴内と液相の排出流路
出口部の差圧が大きくなり、旋回胴内から排出流路中に
気相が混入しやすくなり、キャリーアンダが増大する。
部へ導かれる再循環液相の液位変化による、気水分離器
の性能の劣化について考慮されていない。すなわち、液
位が上昇した場合には、気液二相流の流れる旋回胴内と
液相の排出流路出口部の差圧が、液位の上昇に伴う水頭
の上昇分だけ小さくなる。このため、液相の排出が抑制
され、キャリーオーバが増大する。逆に液位が低下した
場合には、水頭の低下分だけ旋回胴内と液相の排出流路
出口部の差圧が大きくなり、旋回胴内から排出流路中に
気相が混入しやすくなり、キャリーアンダが増大する。
【０００５】本発明の目的は、再循環液相の液位変化に
よる性能劣化の小さい気水分離器を提供することにあ
る。
よる性能劣化の小さい気水分離器を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、液相を下降
させて排出する排出流路の下流に上昇流路を設け、上昇
流路の出口を定格運転時の再循環液位の近傍、または、
運転液位の上限値以上に設定することによって達成され
る。
させて排出する排出流路の下流に上昇流路を設け、上昇
流路の出口を定格運転時の再循環液位の近傍、または、
運転液位の上限値以上に設定することによって達成され
る。
【０００７】
【作用】液相の排出流路出口を上昇流路に設定すること
により、再循環液相の液位が排出流路出口より低下した
場合にも、分離された液相が上昇流路に設けられた排出
流路出口からオーバーフローするため、上昇流路中に液
位が保持される。従って、再循環液相の液位変化に伴う
水頭の変化に比べ、旋回胴内と液相の排出流路出口部の
差圧の変化が小さくなる。さらに、液相の排出流路出口
を運転液位の上限値以上に設定することにより再循環液
相の液位によらず旋回胴内と液相の排出流路出口部の差
圧は一定となる。
により、再循環液相の液位が排出流路出口より低下した
場合にも、分離された液相が上昇流路に設けられた排出
流路出口からオーバーフローするため、上昇流路中に液
位が保持される。従って、再循環液相の液位変化に伴う
水頭の変化に比べ、旋回胴内と液相の排出流路出口部の
差圧の変化が小さくなる。さらに、液相の排出流路出口
を運転液位の上限値以上に設定することにより再循環液
相の液位によらず旋回胴内と液相の排出流路出口部の差
圧は一定となる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例による沸騰水型原子炉用気
水分離器の一例として、２重管３段式の気水分離器に本
発明を適用した例を図１に示す。本実施例は、原子炉等
の加熱部で発生した気液二相流をスタンドパイプ１で導
き、入り口翼２で気液二相流を旋回させる。旋回流とな
った気液二相流は、旋回胴３を上昇し、密度の大きな液
相が旋回胴の外周部に集まる。外周部に集まった液相
は、旋回胴内に突き出した３段構成の排出流路入り口４
で捕集され、液相の排出流路５を通って、再循環液相８
中へ導かれる。本発明では、３段構成の排流路入り口４
の最下段で捕集した分離水を排出流路５へ導き、下降さ
せた後に、上昇流路６を形成し、排出流路出口７を経
て、再循環液相８中へ分離液を導く構造とした。なお、
排出流路出口の高さは、沸騰水型原子炉の定格運転時の
再循環液相の液位９に定めた。本実施例によれば、再循
環液相の液位が低下し破線で示した液位１０となった場
合でも、上昇流路６中の液位は、定格運転時の液位９に
保持される。図２に本発明と従来の発明による、旋回胴
内の排出流路入り口４と排出流路出口５の差圧を示す。
従来例では、再循環液相の液位が定格運転時液位９から
液位１０に低下するにつれて、液位変化による水頭の低
下分だけ上昇し、差圧１２のようになる。このため、分
離液の排出が抑制され、キャリーオーバが増大した。し
かし、本発明では、液位が低下した場合にも、上昇流路
６中の液位は変わらないため、差圧１３のように、液位
９と液位１０の間では差圧は一定である。本発明におい
て、液位９よりも上昇流路を高く立ちあげ、排出流路出
口５の高さを、例えば、液位１１の高さに設定すれば、
定格運転時に比べ液相の液位が上昇した場合でも差圧は
変わらない。
水分離器の一例として、２重管３段式の気水分離器に本
発明を適用した例を図１に示す。本実施例は、原子炉等
の加熱部で発生した気液二相流をスタンドパイプ１で導
き、入り口翼２で気液二相流を旋回させる。旋回流とな
った気液二相流は、旋回胴３を上昇し、密度の大きな液
相が旋回胴の外周部に集まる。外周部に集まった液相
は、旋回胴内に突き出した３段構成の排出流路入り口４
で捕集され、液相の排出流路５を通って、再循環液相８
中へ導かれる。本発明では、３段構成の排流路入り口４
の最下段で捕集した分離水を排出流路５へ導き、下降さ
せた後に、上昇流路６を形成し、排出流路出口７を経
て、再循環液相８中へ分離液を導く構造とした。なお、
排出流路出口の高さは、沸騰水型原子炉の定格運転時の
再循環液相の液位９に定めた。本実施例によれば、再循
環液相の液位が低下し破線で示した液位１０となった場
合でも、上昇流路６中の液位は、定格運転時の液位９に
保持される。図２に本発明と従来の発明による、旋回胴
内の排出流路入り口４と排出流路出口５の差圧を示す。
従来例では、再循環液相の液位が定格運転時液位９から
液位１０に低下するにつれて、液位変化による水頭の低
下分だけ上昇し、差圧１２のようになる。このため、分
離液の排出が抑制され、キャリーオーバが増大した。し
かし、本発明では、液位が低下した場合にも、上昇流路
６中の液位は変わらないため、差圧１３のように、液位
９と液位１０の間では差圧は一定である。本発明におい
て、液位９よりも上昇流路を高く立ちあげ、排出流路出
口５の高さを、例えば、液位１１の高さに設定すれば、
定格運転時に比べ液相の液位が上昇した場合でも差圧は
変わらない。
【０００９】図３に本発明の一実施例の断面図を示す。
これは２体の気水分離器に一つの上昇流路６を設けたも
のである。本発明によっても図１と同様に液位変化によ
る性能の低下を抑制する効果があり、また図１に比べて
構造を簡素化できる。さらに、複数体の気水分離器に一
つの上昇流路を設けることも可能である。
これは２体の気水分離器に一つの上昇流路６を設けたも
のである。本発明によっても図１と同様に液位変化によ
る性能の低下を抑制する効果があり、また図１に比べて
構造を簡素化できる。さらに、複数体の気水分離器に一
つの上昇流路を設けることも可能である。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、再循環液相の液位が定
格運転時に比べ低下した場合でも、性能劣化のない高性
能の気水分離器を提供できる。
格運転時に比べ低下した場合でも、性能劣化のない高性
能の気水分離器を提供できる。
【００１１】また、再循環液相の液位が定格運転時に比
べ上昇した場合でも、性能劣化のない高性能の気水分離
器を提供できる。
べ上昇した場合でも、性能劣化のない高性能の気水分離
器を提供できる。
【図１】本発明の一実施例による気水分離器の断面図。
【図２】液位変化による差圧の低下割合を示す特性図。
【図３】本発明の一実施例による気水分離器の断面図。
１…スタンドパイプ、２…入り口翼、３…旋回胴、４…
排出流路入り口、５…排出流路、６…上昇流路、７…排
出流路出口、８…再循環液相、９…定格運転時の液位、
１０，１１…液位。
排出流路入り口、５…排出流路、６…上昇流路、７…排
出流路出口、８…再循環液相、９…定格運転時の液位、
１０，１１…液位。
Claims (2)
- 【請求項１】気液二相流に旋回力を与える構造物と旋回
力を与えられた気液二相流が上昇する旋回胴と前記旋回
胴で分離された分離液を前記旋回胴外に排出する排出流
路を持つ気水分離器において、前記排出流路の少なくと
も一部が、前記分離液が上昇する流路を構成することを
特徴とするＢＷＲ用気水分離器。 - 【請求項２】請求項１において、前記分離液が上昇する
流路の最大高さが少なくとも原子炉の定格運転時の水位
の高さであるＢＷＲ用気水分離器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154716A JPH05346483A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Ｂｗｒ用気水分離器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154716A JPH05346483A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Ｂｗｒ用気水分離器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05346483A true JPH05346483A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=15590408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4154716A Pending JPH05346483A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Ｂｗｒ用気水分離器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05346483A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007100041A1 (ja) | 2006-03-02 | 2007-09-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 気水分離器 |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP4154716A patent/JPH05346483A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007100041A1 (ja) | 2006-03-02 | 2007-09-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 気水分離器 |
| US8002866B2 (en) | 2006-03-02 | 2011-08-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam-water separator |
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