JPH06147406A

JPH06147406A - 給水加熱器及び発電プラント

Info

Publication number: JPH06147406A
Application number: JP30413392A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Takamori; 和英高森; Akihiko Minato; 明彦湊; Akira Susuki; 晃須々木; Kiyoshi Fujimoto; 清志藤本; Michio Murase; 道雄村瀬; Shuichi Imazu; 秀一今津
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】加熱器全体の熱交換効率を向上させることので
きる給水加熱器を提供する。【構成】抽気蒸気８は蒸気入口２３からバッフル板２６
を通って、千鳥配列された伝熱管群２４を流れる低温の
給水６ａと熱交換して冷却され、ドレン水９となってド
レン水出口２５から出ていく。ベント管３１には不凝縮
性ガスの流れを制御しベント管３１に効率よく集める役
割を有するベント管案内板３２が設けられている。ベン
ト管案内板３２は、水平部分３２ａと斜板部分３２ｂと
から構成される。この水平部分３２ａの端点とベント管
３１の中心との距離ｂと、胴体の内半径ｒとの比をｂ／
ｒ＝０．１３０〜０．２８０の範囲になるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボイラまたは原子炉の
発電プラントで用いられる給水加熱器に係わり、特に、
熱交換効率を向上させるのに好適な給水加熱器及びこれ
を用いた発電プラントに関する。

【０００２】

【従来の技術】発電プラント及び発電プラントにおける
給水加熱器に関する公知技術例として、日立評論ＶＯ
Ｌ．７２ＮＯ．７（１９９０−７）ｐｐ１５−１８に記
載のものを図２６〜図２８により説明する。

【０００３】本公知技術例における発電プラントの系統
図を図２６に示す。図２６において、発電プラントは、
ボイラまたは原子炉１０１で発生した蒸気１０２を使っ
てタービン１０３を回転させ、発電機１０４を駆動す
る。タービン１０３から出た蒸気は凝縮器１０５で給水
１０６に戻された後、再びボイラまたは原子炉１０１へ
流入し加熱され、サイクルを形成している。このとき凝
縮器１０５を出た給水１０６は低温である。そこで、熱
交換器である給水加熱器１０７ａ，ｂ…を設けて、ター
ビン１０３から引き出した抽気蒸気１０８によって給水
１０６を加熱し熱効率を向上させている。

【０００４】給水加熱器１０７ａ，ｂ…は数段設けら
れ、例えば、後段側の給水加熱器１０７ｃの高温のドレ
ン水１０９ｃは前段の給水加熱器１０７ｂの加熱源とし
て利用され、また給水加熱器１０７ｂの高温のドレン水
１０９ｂはさらに前段の給水加熱器１０７ａの加熱源と
して利用される。ドレン水１０９ｃ，ｂ…は、より低圧
の給水加熱器１０７ａ，ｂ…に流入するので、減圧沸騰
によって発生した蒸気が同伴し水と空気との混合流であ
る気液二相流１０９ａとなる。その流動状態は給水加熱
器１０７ａ，ｂ…の熱伝達特性に大きく影響する。

【０００５】給水加熱器１０７の構造を図２７に示す。
図２７において、給水加熱器１０７の胴体１２１は横置
きの円筒形状である。上部の二相流入口１２２から高温
の蒸気及び水の気液二相流１０９ａが流入し、また蒸気
入口２３からは抽気蒸気１０８が流入し、伝熱管サポー
ト１２７により支持される伝熱管群１２４を流れる低温
の給水１０６ａと熱交換を行って冷却され凝縮する。ま
た給水１０６ａは加熱され高温の給水１０６ｂとなって
流出する。抽気蒸気１０８が凝縮して生じた水は、下部
のドレン水出口１２５のドレン管から外部に導かれる。
二相流入口１２２と蒸気入口１２３の直下には流入の衝
撃を緩和するために、穴あきのバッフル板１２６が設け
られている。また、給水加熱器１０７の上流において抽
気蒸気１０８に混入された防錆用の不凝縮性ガスを抜く
ベント管１３１が胴体１２１内のほぼ中央部に設けられ
ている。

【０００６】図２７のＡ−Ａ断面を図２８に示す。図２
８において、Ａ−Ａ断面は左右対称であり一部を除き１
／２対称図で示す。給水加熱器１０７では抽気蒸気１０
８は蒸気入口１２３からバッフル板１２６を通って、伝
熱管群１２４を流れる低温の給水と熱交換して冷却さ
れ、ドレン水１０９となってドレン水出口１２５から出
ていく。

【０００７】またベント管１３１には不凝縮性ガスの流
れを制御するためにベント管１３１から延ばされたベン
ト管案内板１３２が設けられている。このとき、不凝縮
性ガスをもれなく効果的に集めることを考慮し、ベント
管案内板１３２の水平部分１３２ａの端点とベント管１
３１の中心点との距離ｂと胴体の内半径ｒとの比のｂ／
ｒ＝０．１２０に設定されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一般に、単相一様流中
におかれた単一円管まわりの強制対流熱伝達において
は、平均熱伝達率ｈmは、ｋを定数としてｈm・ｄ／λ＝ｋ・Ｒed^0.6・Ｐr^1/3 ｄ：管径 λ：流体の熱伝導率Ｒed：管径基準のレイノルズ数Ｐr：プラントル数の形で表される。すなわち、温度に依存する物性値であ
る熱伝導率λ及びプラントル数Ｐrのほか、流体の流速
を表す無次元数であるレイノルズ数Ｒed、及び管径ｄで
決まる。

【０００９】しかしながら円管が多数配置された管群の
場合、個々の円管に当たる流れは、管配置の影響や流路
面積の変化のためもはや一様な流れではなく、流速の局
所的な変化を伴うためｈmの値が大きく変化する。した
がって、通常上記の式に対し管群の配列方式（格子配列
もしくは千鳥配列）と配列段数に応じた補正係数を乗じ
たものが使用される。

【００１０】ここにおいて、給水加熱器１０７において
は、単相流ではなく蒸気・高温水の二相流中におかれる
が、管群の段数は数十段にも及びまたベント管案内板１
３２の存在により流路面積は大きく制限されることによ
り、ベント管案内板１３２の形状や寸法は二相流の流速
に極めて大きな影響を与える。したがってベント管案内
板１３２の形状や寸法により平均熱伝達率ｈmの値は大
きく変化することが予想されるから、適切な形状・寸法
を与えることによって平均熱伝達率の向上、すなわち給
水加熱器全体の熱交換効率の向上を図ることが可能であ
る。

【００１１】しかしながら、上記公知技術においてはベ
ント管案内板１３２のｂ／ｒを０．１２０に設定するに
あたり不凝縮性ガスをもれなくベント管１３１に効果的
に集めるための考慮はされていたが、熱伝達率向上の手
段としての考慮はされていなかった。

【００１２】一方、過熱蒸気中におかれた水平円管まわ
りの凝縮を伴う平均熱伝達率をｈm1，また水平管群のｎ
番目の円管における平均熱伝達率をｈmnとすると、これ
らの間には、ｈmn／ｈm1＝ｎ^3/4−（ｎ−１）^3/4 の関係がある。すなわち、２番目以下の円管には上方か
ら凝縮流下してくる液膜が加わるので、ｎが増加すると
ともに平均熱伝達率の値は低下する。

【００１３】給水加熱器１０７においては管群表面で凝
縮が起こり液膜が外側に付着して流下するので、上式の
ように下方の管群ほど上方の管群から流下する液膜のた
めに熱伝達率は悪くなる。そこでこの液膜流下を防止す
ることによって下方の熱伝達率が向上し、ひいては給水
加熱器全体の熱交換効率の向上を図ることができる。

【００１４】しかしながら、上記公知技術においてはこ
の液膜による下方管群の熱伝達率の低下は考慮されず、
したがってこの液膜を防止し給水加熱器全体の熱交換効
率を向上する手段は講じられていなかった。

【００１５】本発明の目的は、加熱器全体の熱交換効率
を向上させることのできる給水加熱器を提供すること及
びこの給水加熱器を用いた発電プラントを提供すること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、給水が内部を流れる伝熱管群と、前記伝
熱管群を収納した円筒状の胴体と、該伝熱管群の間を流
れ給水を加熱する蒸気に混入された不凝縮性ガスを前記
蒸気から除去するベント管と、前記ベント管に設けられ
前記不凝縮ガスを該ベント管に集めるベント管案内板と
を有する給水加熱器において、前記ベント管案内板は水
平部分と斜板部分とを有し、前記水平部分の端点から前
記ベント管中心までの距離ｂと前記円筒状の胴体の内半
径ｒとの比であるｂ／ｒを０．１３０から０．２８０ま
での範囲に設定する。

【００１７】好ましくは、前記給水加熱器において、前
記斜板部分の長さの鉛直方向成分ｃと前記水平部分の端
点から前記ベント管中心までの距離ｂとの比であるｃ／
ｂを０．７００から３．３００までの範囲に設定する。

【００１８】また好ましくは、前記給水加熱器におい
て、前記ベント管案内板は水平部分と斜板部分とを有
し、前記斜板部分の長さの鉛直方向成分をｃと前記水平
部分の端点から前記ベント管中心までの距離ｂとの比で
あるｃ／ｂを１．７５０近傍の値に設定する。

【００１９】また、本発明は、給水が内部を流れる伝熱
管群と、前記伝熱管群を収納した円筒状の胴体と、該伝
熱管群の間を流れ給水を加熱する蒸気に混入された不凝
縮性ガスを前記蒸気から除去するベント管と、前記ベン
ト管に設けられ前記不凝縮ガスを該ベント管に集めるベ
ント管案内板とを有する給水加熱器において、前記ベン
ト管案内板は水平部分と斜板部分とを有し、前記水平部
分の端点から前記ベント管中心までの距離ｂと前記円筒
状の胴体の内半径ｒとの比であるｂ／ｒを０．２１０近
傍の値に設定する。

【００２０】さらに、本発明は、給水が内部を流れる伝
熱管群と、前記伝熱管群を収納した円筒状の胴体と、該
伝熱管群の間を流れ給水を加熱する蒸気に混入された不
凝縮性ガスを前記蒸気から除去するベント管と、前記ベ
ント管に設けられ前記不凝縮ガスを該ベント管に集める
ベント管案内板とを有する給水加熱器において、前記ベ
ント管案内板は水平部分と斜板部分とを有し、前記斜板
部分の長さの鉛直方向成分をｃと前記水平部分の端点か
ら前記ベント管中心までの距離ｂとの比であるｃ／ｂを
１．３９０から２．６００までの範囲に設定する。

【００２１】また、本発明は、給水が内部を流れる伝熱
管群と、前記伝熱管群を収納した胴体と、前記胴体に設
けられ高温のドレン水と第１の蒸気との二相流が流入す
る二相流入口と、前記胴体に設けられ第２の蒸気が流入
する蒸気入口と、前記第１及び第２の蒸気が前記伝熱管
群表面で凝縮して生じた水を排出するドレン水出口とを
有する給水加熱器において、前記胴体の長手方向にｌ1
の長さを有する第１の部分とｌ2の長さを有する第２の
部分とを有し、かつｌ1，ｌ2は、前記二相流入口におけ
るクオリテイＸ1、平均エンタルピーｈ1、質量流量Ｇ
1、前記蒸気入口におけるクオリテイＸ2、平均エンタル
ピーｈ2、質量流量Ｇ2、及び前記ドレン水出口における
クオリテイＸ3、平均エンタルピーｈ3、質量流量Ｇ3に
対し、ｉ＝１，２，３で、ｈgを蒸気エンタルピーと
し、ｈlを水エンタルピーとする条件のもとで、ｌ1／ｌ
2＝（ｈ1−ｈ3）Ｇ1／（（ｈ2−ｈ3）Ｇ2）、ｈi＝（Ｘ
ｈg＋（１−Ｘ）ｈl）iの関係にあり、前記二相流入口
の中心は前記第１の部分の前記胴体の長手方向の長さｌ
1を２等分する平面上に配置され、前記蒸気入口の中心
は前記第２の部分の前記胴体長手方向の長さｌ2を２等
分する平面上に配置される。

【００２２】さらに、本発明は、内部を給水が流れる複
数段に配列された伝熱管群と、蒸気が流入する入口と、
前記蒸気が凝縮して形成される液滴が集合したドレン水
を排出するドレン水出口を有する給水加熱器において、
前記蒸気から形成された液滴を前記伝熱管群の配列の少
なくとも一段を通過させることなくバイパスして前記ド
レン水出口へ導く排出手段を設ける。

【００２３】好ましくは、前記入口は高温のドレン水と
第１の蒸気との二相流が流入する二相流入口及び第２の
蒸気が流入する蒸気入口であり、かつ、前記排出手段
は、前記二相流入口と前記蒸気入口との直下にそれぞれ
設けた受け皿と、前記受け皿に一方が連通し他方が前記
給水加熱器の底部まで延ばされたドレン管とを有する。

【００２４】また好ましくは、前記入口は高温のドレン
水と第１の蒸気との二相流が流入する二相流入口及び第
２の蒸気が流入する蒸気入口であり、かつ、前記排出手
段は、前記二相流入口及び前記蒸気入口の直下に設けら
れ給水加熱器の長手方向に傾斜した受け板を有する。

【００２５】さらに好ましくは、前記伝熱管群は前記熱
交換器内の上半分に収納された第１の伝熱管群と下半分
に収納された第２の伝熱管群とを有し、前記排出手段は
前記第１の伝熱管群表面で形成された液滴を前記第２の
伝熱管群を通過させることなくバイパスさせる中間排出
手段を有する。

【００２６】また好ましくは、前記中間排出手段は、前
記第１の伝熱管群の最下段の管群の直下に設けた液受け
を有する。

【００２７】さらに好ましくは、前記伝熱管群は格子配
列に配置されており、かつ前記中間排出手段は、前記第
２の伝熱管群の最下段の管と管との間隙の直下にスリッ
ト状の穴が設けられた一体成形型の液受けを有する。

【００２８】また、上記目的を達成するために、本発明
は、ボイラまたは原子炉と、凝縮器と、給水加熱器とを
備えた発電プラントにおいて、前記給水加熱器は上記の
給水加熱器を有する。

【００２９】

【作用】以上のように構成した本発明においては、ｂ／
ｒの値を従来より大きい０．１３０から０．２８０まで
の範囲に設定することにより、ベント管案内板が蒸気流
路面積を絞る影響によって蒸気流速が大きくなり、流速
に依存する伝熱管全面積の加熱量が従来の給水加熱器よ
り最大約０．８％増加する。

【００３０】また、ｃ／ｂを０．７００から３．３００
までの範囲に設定することにより、伝熱管全面積の加熱
量が従来の給水加熱器より最大約４％向上する。さら
に、ｃ／ｂを１．７５０近傍の値に設定することによ
り、伝熱管全面積の加熱量が従来の給水加熱器より約４
％向上する。

【００３１】また本発明においては、ｂ／ｒを０．２１
０近傍の値に設定することにより、伝熱管全面積の加熱
量が従来の給水加熱器より約０．８％向上する。

【００３２】さらに本発明においては、ｃ／ｂを１．３
９０から２．６００までの範囲に設定することにより、
伝熱管全面積の加熱量が従来の給水加熱器より向上す
る。

【００３３】また本発明においては、ｌ1／ｌ2＝（ｈ1
−ｈ3）Ｇ1／（（ｈ2−ｈ3）Ｇ2）、ｈi＝（Ｘｈg＋
（１−Ｘ）ｈl）iの関係にあるｌ1，ｌ2の長さを有する
胴体の第１の部分及び第２の部分に対し、二相流入口の
中心をｌ1を２等分する平面上に、蒸気入口の中心をｌ2
を２等分する平面上に配置することにより、前記二相流
入口及び前記蒸気入口からの熱量が給水加熱器内におい
て均等に配分される。

【００３４】さらに本発明においては、排出手段で蒸気
から形成された液滴をバイパスしてドレン水出口へ導く
ことにより、下方管群への液滴の流下を防止する。

【００３５】また、受け皿を前記二相流入口と前記蒸気
入口の直下にそれぞれ設け、これと連通したドレン管を
前記給水加熱器の底部まで伸ばすことにより、受け皿で
集めた液滴は管群を通ることなくバイパスし伝熱管群へ
の液滴の流下を防止し、給水加熱器全体の熱交換効率が
約７．１％向上する。さらに、長手方向に傾斜した受け
板を前記二相流入口及び前記蒸気入口の直下に設けるこ
とにより、受け板で集めた液滴は管群を通ることなくバ
イパスし伝熱管群への液滴の流下を防止し、給水加熱器
全体の熱交換効率が約７．１％向上する。また、中間排
出手段で上半分の第１の伝熱管で形成された液滴をバイ
パスさせることにより、前記第１の伝熱管からの液滴が
第２の伝熱管へ流下することを防止する。さらに、前記
第１の伝熱管群の最下段の管群の直下に液受けを設ける
ことにより、熱交換効率が従来より約４．５％向上す
る。また、前記伝熱管群が格子配列されている場合にス
リット状の穴を備えた一体成形型の液受けを設けること
により、熱交換効率が従来より約４．５％向上する。

【００３６】また、本発明においては、上記熱伝達率が
向上された給水加熱器を用いることにより、発電プラン
トの性能を向上させる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図２５により
説明する。

【００３８】本発明の第１の実施例を図１〜図１１によ
り説明する。本実施例の給水加熱器の構造を図２に示
す。図２において、給水加熱器７は、胴体２１が横置き
となる円筒形状である。上部の二相流入口２２から高温
の蒸気及び水の気液二相流９ａが流入し、また蒸気入口
２３からは抽気蒸気８が流入し、伝熱管サポート２７に
より支持された伝熱管群２４を流れる低温の給水６ａと
熱交換を行って冷却され凝縮する。また給水６ａはこの
熱交換により加熱され高温の給水６ｂとなって流出す
る。抽気蒸気８が凝縮して生じた水は、下部のドレン水
出口２５のドレン管から外部に導かれる。二相流入口２
２と蒸気入口２３の直下には流入の衝撃を緩和するため
に、穴あきのバッフル板２６が設けられている。また、
給水加熱器７へ導かれる前にあらかじめ抽気蒸気８に混
入された防錆用の不凝縮性ガスを抜くベント管３１が胴
体２１内のほぼ中央部に設けられている。

【００３９】図２のＡ−Ａ断面を図１に示す。Ａ−Ａ断
面は左右対称であるので一部を除き１／２対称図で示
す。図１において、抽気蒸気８は蒸気入口２３からバッ
フル板２６を通って、千鳥配列された伝熱管群２４を流
れる低温の給水６ａと熱交換して冷却され、ドレン水９
となってドレン水出口２５から出ていく。

【００４０】またベント管３１には不凝縮性ガスの流れ
を制御しベント管３１に効率よく集める役割を有するベ
ント管案内板３２が設けられている。ベント管案内板３
２は水平部分３２ａと斜板部分３２ｂとから構成され、
水平部分３２ａと斜板部分３２ｂとは９０゜以上の角度
をもって交差している。上記構成において、本実施例
は、ベント管案内板３２の水平部分３２ａの端点とベン
ト管３１の中心との距離ｂと、胴体の内半径ｒとの比ｂ
／ｒの値が従来技術ではｂ／ｒ＝０．１２０に固定され
ていたものを、図３に示すように０．０９０から０．２
８０までの範囲で変化させて流れの挙動を解析するもの
である。

【００４１】ｂ／ｒを大きくしていくと、ベント管案内
板３２の影響により伝熱管群２４内の蒸気が流れる流路
面積が小さくなって蒸気流速４１が大きくなるが、さら
に大きくなると伝熱管群２４のもたらす流路抵抗の影響
が増大して蒸気流速４１は小さくなる。したがって、上
記のｂ／ｒの範囲において、より大きな流速をもたらす
ｂ／ｒ、もしくはより大きな熱伝達率を与えるｂ／ｒの
値の領域が存在するはずである。

【００４２】以上の考察に基づき、本実施例において、
ベント管案内板３２の斜板部分３２ｂの長さの鉛直方向
成分ｃ＝一定の条件のもとで、ｂを変化させることによ
りｂ／ｒ＝０．０９０，０．１２０，０．２１０，０．
２８０に設定し、各設定値における流速分布と単位体積
当たり加熱量とを解析する。なお、実機の給水加熱器の
寸法例としては、ｒ＝１１５０mm、ｂ＝１３８mmであ
る。また給水加熱器内部の圧力・温度条件としては、１
４気圧、１９０℃程度である。

【００４３】本実施例の給水加熱器内の流速ベクトルの
分布を気液二相流の数値シミュレーションにより解析し
た結果を図４〜図７に示す。図はそれぞれ、ｂ／ｒ＝
０．０９０，０．１２０（従来技術と同じ），０．２１
０，０．２８０の場合である。また１つの矢印→の長さ
が流速約７．５ｍ／ｓを示している。図４〜図７を比較
すると、ｂ／ｒを大きくするに従ってベント管案内板３
２により流路面積が絞られ、ベント管案内板３２外側領
域での蒸気流速が大きくなっている。すなわち、従来技
術におけるｂ／ｒの値と同じである図４（ｂ／ｒ＝０．
１２０）よりも図５（ｂ／ｒ＝０．２１０）及び図６
（ｂ／ｒ＝０．２８０）のほうがベント管案内板３２外
側領域での流速が大きくなっている。

【００４４】同様に、単位体積当たりの凝縮による加熱
量分布を気液二相流の数値シミュレーションにより解析
した結果を図８〜図１１に示す。図はそれぞれ、ｂ／ｒ
＝０．０９０，０．１２０（従来技術と同じ値），０．
２１０，０．２８０の場合である。また図８〜図１１は
シミュレーション結果のＣＲＴ画面写真からのトレース
図で示している。

【００４５】図８〜図１１を比較すると、すべての図に
おいて上半分よりも下半分の方が単位体積当たりの加熱
量は高い。これは、下半分の伝熱管群の管内を流れる給
水の温度が上半分の伝熱管群の管内の給水の温度より低
く主に上半分よりも下半分で蒸気が凝縮するためであ
る。

【００４６】また、加熱量が大きい領域（例えば２．５
２×１０⁷Ｗ／ｍ³の等高線で示した領域）については、
従来技術と同じｂ／ｒの値である図９（ｂ／ｒ＝０．１
２０）よりもｂ／ｒ値を大きくしたすなわちベント管案
内板３２の水平部分３２ａの長さを大きくした図１０
（ｂ／ｒ＝０．２１０）及び図１１（ｂ／ｒ＝０．２８
０）のほうがこの領域が広くなっており、熱伝達率が向
上していることを示している。

【００４７】この熱伝達率の向上効果を図１２に示す。
横軸にはｂ／ｒをとり、縦軸には従来技術（ｂ／ｒ＝
０．１２０）における全面積の加熱量に対する本実施例
における全面積の加熱量の比をとって示したものであ
る。図１２において、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄがそれぞれ、図
８、図９、図１０、図１１に対応している。ｂ／ｒが大
きくなるに伴い、ベント管案内板３２の影響により伝熱
管群２４内を蒸気が流れる流路面積が小さくなり蒸気流
速が大きくなって熱伝達率は増加し、これにより点Ｃで
従来技術との加熱量比は最高の１００．８％に達する
が、さらにｂ／ｒが大きくなると伝熱管群２４の抵抗が
増大し蒸気流速は小さくなるので熱伝達率が減少し、加
熱量比は減小する。

【００４８】本実施例によれば、ｂ／ｒが０．１２０を
超える範囲で伝熱管群２４全面積の加熱量を最大約０．
８％向上させることができるが、製造時における誤差を
見積もり本実施例の下限としては０．１３０が適切であ
ると考える。また、上限については従来の加熱量以上の
加熱を達成しようとすると、０．２８０が適切であると
考える。よってｂ／ｒ＝０．１３０〜０．２８０の範囲
で給水加熱器を構成すれば、伝熱管群２４全面積の加熱
量を最大約０．８％向上させることができ、したがって
給水加熱器全体としての熱交換効率を向上させることが
できる。よって給水加熱器を小型化することができる。

【００４９】本発明の第２の実施例を図１３〜図１６に
より説明する。第１の実施例と共通の部品については共
通の番号で示す。本実施例は、第１の実施例と同様の観
点から、給水加熱器１０７においてｂ／ｒの値を第１の
実施例で最も熱伝達率向上効果があった０．２１０に固
定し、この条件のもとでｃを変化させて従来１．３８０
に固定されていたｃ／ｂの値をｃ／ｂ＝０．８５０，
１．７５０，２．６００に設定し、各設定値における単
位体積当たり加熱量を解析するものである。

【００５０】第１の実施例と同様に単位体積当りの凝縮
による加熱量分布を気液二相流の数値シミュレーション
により解析した結果を図１３〜図１５に示す。図はそれ
ぞれ、ｃ／ｂ＝０．７９０，１．７５０，２．６００の
場合である。図１３〜図１５は第１の実施例と同様シミ
ュレーション結果のＣＲＴ画面写真からのトレース図で
ある。

【００５１】図１３〜図１５を比較すると、加熱量が大
きい領域は、従来技術と同じｃ／ｂの値である図１３
（ｃ／ｂ＝０．７９０）よりも、ｃ／ｂ値を大きくした
図１４（ｃ／ｂ＝１．７５０）及び図１５（ｃ／ｂ＝
２．６００）の方が広くなっており、熱伝達率が向上し
ていることを示している。

【００５２】この熱伝達率の向上効果を図１６に示す。
横軸にはｃ／ｂをとり、縦軸には従来技術（ｂ／ｒ＝
０．１２０，ｃ／ｂ＝１．３８０）における全面積の加
熱量に対する本実施例における全面積の加熱量の比をと
って示したものである。図１６において、点Ｃ，Ｅ，Ｆ
がそれぞれ、図１３、図１４、図１５に対応している。
ここで点Ｃは図１２における点Ｃに該当する。ｃ／ｂが
大きくなるに伴い、ベント管案内板３２の影響により伝
熱管群２４内を蒸気が流れる流路面積が小さくなり蒸気
流速が大きくなって熱伝達率は向上しこれにより点Ｆで
加熱量比は最高の１０４．２％に達するが、さらにｃ／
ｂが大きくなると伝熱管群２４の抵抗が増大し蒸気流速
は小さくなるので熱伝達率が減少し、加熱量比は減少す
る。したがって図より、ｃ／ｂの値が０．６〜３．４の
範囲において１００％を上回り熱伝達率向上効果が得ら
れることがわかる。

【００５３】本実施例によれば、ｂ／ｒ＝０．２１０の
条件において、ｃ／ｂ＝０．６〜３．４の範囲で伝熱管
群２４全面積の加熱量を最大約４％向上させることがで
きるが、製造時における誤差を見積もり本実施例の範囲
としては０．７００〜３．３００が適切であると考え
る。よってこの範囲のｃ／ｂの値を用いて給水加熱器を
構成すれば、伝熱管群２４全面積の加熱量を最大約４％
向上させることができる、したがって給水加熱器全体と
しての熱交換効率を向上させることができる。よって給
水加熱器を小型化することができる。

【００５４】なお、上記実施例は、第１の実施例におい
て熱伝達率向上効果が最も大きかったｂ／ｒ＝０．２１
０に固定して、ｃ／ｂの変化に対する加熱量の挙動を解
析したものであった。ここにおいて、第１の実施例で分
かったようにｂ／ｒは最大でも０．８％程度の効果であ
ることから、従来通りｂ／ｒ＝０．１２０とした場合に
おいてあるいは任意のｂ／ｒ値においても、ｃ／ｂの変
化に対する加熱量の挙動はほぼ同様であると考えられ
る。すなわちｃ／ｂの増加と共に加熱量比は増加し、最
高値となったのちに減少する挙動である。従来技術にお
いてはｃ／ｂの値は１．３８であるから、ｃ／ｂが１．
３８を超えて大きくなるとともに従来技術に対する加熱
量比は１００％を超え増大すると思われる。一方、図１
６においてｃ／ｂ＝２．６０のときに加熱量比は１０
３．２％であるから、前記したｂ／ｒの最大の効果０．
８％分を差し引いても１００％を超えていることは明白
である。したがって、任意のｂ／ｒの値において、ｃ／
ｂが１．３８０を超え２．６００までの範囲において熱
伝達率を向上させる効果を得ることができると考えられ
る。しかし下限については製造時における誤差を見積も
って、熱伝達率向上効果を得られる範囲としては１．３
９０から２．６００までが適切であると考える。すなわ
ち、ｂ／ｒ＝１．３９０〜２．６００の範囲で給水加熱
器を構成すれば、同様の効果を得る。

【００５５】本発明の第３の実施例を図１７により説明
する。第１の実施例と共通の部品については共通の番号
で示す。図１７において、給水加熱器２０７は、胴体７
２１の長手方向の長さがｌ1とｌ2とに分割され、二相流
入口７２２の中心と蒸気入口７２３の中心とがそれぞれ
の中点位置に配置されている。

【００５６】このときｌ1，ｌ2は、二相流入口７２２、
蒸気入口７２３及びドレン水出口７２５におけるクオリ
テイ、平均エンタルピー、質量流量をそれぞれ、Ｘ1，
ｈ1，Ｇ1；Ｘ2，ｈ2，Ｇ2；及びＸ3、ｈ3、Ｇ3として、
以下の条件を満足している。ｌ1／ｌ2＝（ｈ1−ｈ3）Ｇ1／（（ｈ2−ｈ3）Ｇ2）ｈi＝（Ｘｈg＋（１−Ｘ）ｈl）i ｉ＝１，２，３，ｈg：蒸気エンタルピーｈl：水エンタルピーその他の点は第１の実施例の給水加熱器７と同様であ
る。また実機ではｌ1／ｌ2は０．３％程度である。

【００５７】すなわち上記の構成によれば、二相流入口
７２２及び蒸気入口７２３からの熱量がバランスし、給
水加熱器２０７内で均等に配分される。したがって二相
流入口７２２からのドレン水が胴体２１側壁に沿って流
れるので、伝熱管群２４の液膜量が減少し熱伝達率が向
上する。したがって給水加熱器２０７全体の熱交換効率
を向上させることができる。

【００５８】本発明の第４の実施例を図１８及び図１９
により説明する。図１８は本実施例の給水加熱器の横断
面図、図１９は図１８のＢ−Ｂ断面図である。第１の実
施例と共通の部品については共通の番号で示す。図１８
及び図１９において、給水加熱器３０７は、二相流入口
２２と蒸気入口２３の直下に穴なしバッフル板に縁板を
付けて構成した受け皿５１をそれぞれ設け、受け皿５１
に連通するドレン管５２を胴体２１の底部まで引き延ば
したものである。その他の点は第１の実施例の給水加熱
器７とほぼ同様である。

【００５９】上記構成において、バッフル板を兼ねた受
け皿５１で二相流入口２２及び蒸気入口２３から入る液
滴が捕集され、蒸気のみが図中矢印で示すように受け皿
５１をまわりこんで伝熱管群２４へと導かれる。これに
より伝熱管群２４を流下する液膜量が減少して熱抵抗が
低減する。その低下の割合は、（１−Ｘ3）（Ｇ1＋Ｇ
2）／（（１−Ｘ1）Ｇ1＋（１−Ｘ2）Ｇ2＋（１−Ｘ3）
（Ｇ1＋Ｇ2））で表され、この値は実機では６７％とな
る。また図４〜図８に示した流速ベクトル分布を考慮す
ればドレン管５２で流路内面積が減少することによる流
速への影響は無視できる。以上により熱抵抗を考慮して
求めた管群全表面積の平均熱伝達率は従来より９．１％
向上した。

【００６０】一方、当然にこのとき高温の液滴をドレン
にて捕集してしまうことによるエネルギー損失が存在す
る。したがって二相流はすべてが熱交換に係わるわけで
はなく、捕集された液滴を除く残りの部分が熱交換に寄
与する部分である。その割合は１−（（１−Ｘ1）ｈlＧ
1＋（１−Ｘ2）ｈlＧ2）／（ｈ1Ｇ1＋ｈ2Ｇ2）で、実機
の場合はこの値は７８％となる。すなわちこのエネルギ
ー損失を考慮しても給水加熱器３０７全体において９．
１×０．７８＝７．１％の熱交換効率の向上となること
がわかる。

【００６１】本実施例によれば、受け皿５１により液滴
を捕集し伝熱管群２４の液膜量を減少させるので、給水
加熱器３０７全体の熱交換効率を７．１％向上させるこ
とができる。

【００６２】本発明の第５の実施例を図２０及び図２１
により説明する。図２０は本実施例の給水加熱器の横断
面図、図２１は図２０のＣ−Ｃ断面図である。第１の実
施例と共通の部品については共通の番号で示す。図２０
及び図２１において、給水加熱器４０７は、二相流入口
２２と蒸気入口２３との直下に穴なしバッフル板の両端
に縁板を付けて構成した受け板５３を設け、この受け板
５３を給水加熱器２１の長手方向に傾斜させたものであ
る。その他の点は第１の実施例の給水加熱器７とほぼ同
様である。

【００６３】上記構成において、バッフル板を兼ねた受
け板５３で二相流入口２２及び蒸気入口２３から入る液
滴が捕集され、蒸気のみが図中矢印で示すように受け板
５３をまわりこんで伝熱管群２４へと導かれる。また受
け板５３に補集された液滴はドレン水となって端部５３
ａから胴体２１の壁面に沿って流下する。これにより伝
熱管群２４を流下する液膜量は減少し熱抵抗が低減す
る。その低下の割合は、（１−Ｘ3）（Ｇ1＋Ｇ2）／
（（１−Ｘ1）Ｇ1＋（１−Ｘ2）Ｇ2＋（１−Ｘ3）（Ｇ1
＋Ｇ2））であり、この値は実機では６７％となる。以
上により熱抵抗を考慮して求めた管群全表面積の平均熱
伝達率は従来より９．１％向上した。

【００６４】このとき、第４の実施例と同様に高温の液
滴をドレンにて補集してしまうことによるエネルギー損
失があるので、実機において熱交換に寄与する割合は第
４の実施例と同様に７８％となる。すなわちこのエネル
ギー損失を考慮しても給水加熱器４０７全体において
９．１×０．７８＝７．１％の熱交換効率の向上とな
る。

【００６５】本実施例によれば、受け皿５１により液滴
を捕集し伝熱管群２４の液膜量を減少させるので、給水
加熱器４０７全体の熱交換効率を７．１％向上させるこ
とができる。

【００６６】本発明の第６の実施例を図２２及び図２３
により説明する。図２２は本実施例の給水加熱器の横断
面図、図２３は図２２のＤ−Ｄ断面図である。第１の実
施例と共通の部品については共通の番号で示す。図２２
及び図２３において、給水加熱器５０７は、伝熱管群２
４の上半分の伝熱管群２４Uのうち最下段の管群列５４
に液受け５５が設けられている。その他の点は第１の実
施例の給水加熱器７とほぼ同様である。

【００６７】上記構成において、伝熱管群２４Uを流下
してくる液膜５６は、液受け５５により補集されドレン
水となって端部５５ａから胴体２１の壁面に沿って流下
する。したがって蒸気のみが矢印のように液受け５５の
隙間から下半分の伝熱管群２４Lへと導かれる。

【００６８】このとき給水加熱器５０７上半分の伝熱管
群２４Uにおける凝縮量をＧCU、下半分の伝熱管群２４L
における凝縮量ＧCLとすると、伝熱管群２４Lの液膜の
もたらす熱抵抗の割合はＧCL／（２ＧCU＋ＧCL）の１／
３乗であり、この値は実機では８３％となる。したがっ
て、これを基に前記第４及び第５の実施例と同様にして
給水加熱器５０７全体の熱交換効率を求めた結果、熱交
換効率の値は従来より４．５％向上した。

【００６９】本実施例によれば、液受け５５により液滴
を捕集し下半分の伝熱管群２４Lの液膜量を減少させる
ので、給水加熱器５０７全体の熱交換効率を４．５％向
上させることができる。

【００７０】本発明の第７の実施例を図２４により説明
する。第１の実施例と共通の部品については共通の番号
で示す。本実施例の給水加熱器は、伝熱管群が格子配列
に配置されている場合である。図２４に示すように、給
水加熱器の上半分の伝熱管群３４Uのうち最下段の管群
列６４にスリット状の穴５８を有するプレス成形加工さ
れた液受け５７を設けたものである。図２４（ａ）は液
受け５７付近の詳細断面図であり、図２４（ｂ）は液受
け５７の平面図である。

【００７１】上記構成において、伝熱管群３４Uを流下
してくる液膜は、液受け５７により補集され第６の実施
例と同様にドレン水となって流下する。したがって蒸気
のみが液受け５７の隙間から下半分の伝熱管群（図示せ
ず）へと導かれる。

【００７２】このとき第６の実施例と同様に下半分の伝
熱管群２４Lの液膜のもたらす熱抵抗の割合はＧCL／
（２ＧCU＋ＧCL）の１／３乗であり実機では８３％であ
る。

【００７３】したがって、これを基に前記第６の実施例
と同様にして給水加熱器全体の熱交換効率を求めた結
果、熱交換効率の値は従来より４．５％向上した。

【００７４】本実施例によれば、液受け５７により液滴
を捕集し下半分の伝熱管群２４Lの液膜量を減少させる
ので、給水加熱器全体の熱交換効率を４．５％向上させ
ることができる。

【００７５】本発明の第８の実施例を図２５により説明
する。

【００７６】本実施例は、上記第１〜第７の実施例にお
ける給水発電器のいずれかを用いた発電プラントの実施
例である。その系統図を図２５に示す。図２５におい
て、発電プラントは、ボイラまたは原子炉１で発生した
蒸気２を使ってタービン３を回転させ、発電機４を駆動
する。タービン３から出た蒸気は凝縮器５で給水６に戻
された後、再びボイラまたは原子炉１へ流入し加熱さ
れ、サイクルを形成している。このとき凝縮器５を出た
給水６は低温である。そこで、熱交換器である給水加熱
器７ａ，ｂ…を設けて、タービン３から引き出した抽気
蒸気８によって給水６を加熱し熱効率を向上させてい
る。

【００７７】給水加熱器７ａ，ｂ…は数段設けられ、例
えば、後段側の給水加熱器７ｃの高温のドレン水９ｃは
前段の給水加熱器７ｂの加熱源として利用され、また給
水加熱器７ｂの高温のドレン水９ｂはさらに前段の給水
加熱器７ａの加熱源として利用される。ドレン水９ｃ，
ｂ…は、より低圧の給水加熱器７ａ，ｂ…に流入するの
で、減圧沸騰によって発生した蒸気が同伴し水と空気と
の混合流である気液二相流９ａとなる。その流動状態は
給水加熱器７ａ，ｂ…の熱伝達特性に大きく影響する。

【００７８】本実施例によれば、先の第１〜第７の実施
例における熱交換効率の高い給水加熱器を用いるので、
発電プラントの性能を向上させることができる。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、ｂ／ｒの値を従来より
大きい０．１３０から０．２８０までの範囲に設定する
ので、伝熱管全面積の加熱量を最大約０．８％向上させ
ることができる。したがって給水加熱器全体の熱交換率
を向上させ、給水加熱器を小型化できる。

【００８０】またｃ／ｂを０．７００から３．３００ま
での範囲に設定するので、伝熱管全面積の加熱量を最大
約４％向上させることができる。さらに、ｃ／ｂを１．
７５０近傍の値に設定することにより、伝熱管全面積の
加熱量を約４％向上させることができる。

【００８１】また本発明によれば、ｂ／ｒを０．２１０
近傍の値に設定するので、伝熱管全面積の加熱量を約
０．８％向上させることができる。したがって給水加熱
器全体の熱交換率を向上させ、給水加熱器を小型化でき
る。

【００８２】さらに本発明によれば、ｃ／ｂを１．３９
０から２．６００までの範囲に設定するので、伝熱管全
面積の加熱量を向上させることができる。したがって給
水加熱器全体の熱交換率を向上させ、給水加熱器を小型
化できる。

【００８３】また本発明によれば、熱量を給水加熱器内
において均等に配分することができるので、伝熱管群の
熱伝達率が向上する。したがって給水加熱器全体の熱交
換率を向上させ、給水加熱器を小型化できる。

【００８４】さらに本発明によれば、蒸気から形成され
た液滴をバイパスしてドレン水出口へ導き下方管群への
液滴の流下を防止するので、液膜形成による熱抵抗を低
減し伝熱管群の熱伝達率が向上する。したがって給水加
熱器全体の熱交換率を向上させ、給水加熱器を小型化で
きる。

【００８５】また、受け皿で集めた液滴は管群を通るこ
となくバイパスし伝熱管群への液滴の流下を防止するの
で、給水加熱器全体の熱交換効率を約７．１％向上させ
ることができる。さらに、受け板で集めた液滴は管群を
通ることなくバイパスし伝熱管群への液滴の流下を防止
するので、給水加熱器全体の熱交換効率を約７．１％向
上させることができる。また、第１の伝熱管群からの液
滴が第２の伝熱管群へ流下することを防止するので、第
２の伝熱管群への液膜形成による熱抵抗の発生を低減し
熱伝達率を向上させることができる。さらに、第１の伝
熱管群の最下段の管群の直下に液受けを設けるので、熱
交換効率を約４．５％向上させることができる。また、
伝熱管群が格子配列されている場合にスリット状の穴を
備えた一体成形型の液受けを設けるので、熱交換効率を
約４．５％向上させることができる。

【００８６】また、本発明の発電プラントによれば、上
記の熱交換効率が向上した給水加熱器を用いるので、発
電プラントの性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の給水加熱器の縦断面図
である。

【図２】給水加熱器の横断面図である。

【図３】解析のための設定条件を示す図である。

【図４】給水加熱器内の流速ベクトルの分布を示す図で
ある。

【図５】給水加熱器内の流速ベクトルの分布を示す図で
ある。

【図６】給水加熱器内の流速ベクトルの分布を示す図で
ある。

【図７】給水加熱器内の流速ベクトルの分布を示す図で
ある。

【図８】給水加熱器内の加熱量分布を示す図である。

【図９】給水加熱器内の加熱量分布を示す図である。

【図１０】給水加熱器内の加熱量分布を示す図である。

【図１１】給水加熱器内の加熱量分布を示す図である。

【図１２】熱伝達率の向上効果を示す図である。

【図１３】本発明の第２の実施例の給水加熱器内の加熱
量分布を示す図である。

【図１４】給水加熱器内の加熱量分布を示す図である。

【図１５】給水加熱器内の加熱量分布を示す図である。

【図１６】熱伝達率の向上効果を示す図である。

【図１７】本発明の第３の実施例の給水加熱器の横断面
図である。

【図１８】本発明の第４の実施例の給水加熱器の横断面
図である。

【図１９】給水加熱器の縦断面図である。

【図２０】本発明の第５の実施例の給水加熱器の横断面
図である。

【図２１】給水加熱器の縦断面図である。

【図２２】本発明の第６の実施例の給水加熱器の横断面
図である。

【図２３】給水加熱器の縦断面図である。

【図２４】本発明の第７の実施例の給水加熱器内の液受
けの詳細図である。

【図２５】本発明の第８の実施例の発電プラントの系統
図である。

【図２６】従来技術における発電プラントの系統図であ
る。

【図２７】給水加熱器の横断面図である。

【図２８】給水加熱器の縦断面図である。

【符号の説明】

６ａ，６ｂ給水７給水加熱器８抽気蒸気９ドレン水２１胴体２２二相流入口２３蒸気入口２４伝熱管群２４U 上半分の伝熱管群２４L 下半分の伝熱管群２５ドレン水出口３１ベント管３２ベント管案内板３２ａ水平部分３２ｂ斜板部分５１受け皿５２ドレン管５３受け板５４最下段の管群列５５液受け５６液膜５７液受け６１給水加熱器２０７給水加熱器３０７給水加熱器４０７給水加熱器５０７給水加熱器７２２二相流入口７２３蒸気入口７２５ドレン水出口ｂベント管案内板の水平部分の端点からベント管中心
までの距離ｃベント管案内板の斜板部分の長さの鉛直方向成分ｒ胴体の内半径

フロントページの続き (72)発明者藤本清志茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者村瀬道雄茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者今津秀一茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給水が内部を流れる伝熱管群と、前記伝
熱管群を収納した円筒状の胴体と、該伝熱管群の間を流
れ給水を加熱する蒸気に混入された不凝縮性ガスを前記
蒸気から除去するベント管と、前記ベント管に設けられ
前記不凝縮ガスを該ベント管に集めるベント管案内板と
を有する給水加熱器において、前記ベント管案内板は水平部分と斜板部分とを有し、前
記水平部分の端点から前記ベント管中心までの距離ｂと
前記円筒状の胴体の内半径ｒとの比であるｂ／ｒを０．
１３０から０．２８０までの範囲に設定することを特徴
とする給水加熱器。
【請求項２】請求項１記載の給水加熱器において、前
記斜板部分の長さの鉛直方向成分ｃと前記水平部分の端
点から前記ベント管中心までの距離ｂとの比であるｃ／
ｂを０．７００から３．３００までの範囲に設定するこ
とを特徴とする給水加熱器。
【請求項３】請求項１記載の給水加熱器において、前
記斜板部分の長さの鉛直方向成分ｃと前記水平部分の端
点から前記ベント管中心までの距離ｂとの比であるｃ／
ｂを１．７５０近傍の値に設定することを特徴とする給
水加熱器。
【請求項４】給水が内部を流れる伝熱管群と、前記伝
熱管群を収納した円筒状の胴体と、該伝熱管群の間を流
れ給水を加熱する蒸気に混入された不凝縮性ガスを前記
蒸気から除去するベント管と、前記ベント管に設けられ
前記不凝縮ガスを該ベント管に集めるベント管案内板と
を有する給水加熱器において、前記ベント管案内板は水平部分と斜板部分とを有し、前
記水平部分の端点から前記ベント管中心までの距離ｂと
前記円筒状の胴体の内半径ｒとの比であるｂ／ｒを０．
２１０近傍の値に設定することを特徴とする給水加熱
器。
【請求項５】給水が内部を流れる伝熱管群と、前記伝
熱管群を収納した円筒状の胴体と、該伝熱管群の間を流
れ給水を加熱する蒸気に混入された不凝縮性ガスを前記
蒸気から除去するベント管と、前記ベント管に設けられ
前記不凝縮ガスを該ベント管に集めるベント管案内板と
を有する給水加熱器において、前記ベント管案内板は水平部分と斜板部分とを有し、前
記斜板部分の長さの鉛直方向成分をｃと前記水平部分の
端点から前記ベント管中心までの距離ｂとの比であるｃ
／ｂを１．３９０から２．６００までの範囲に設定する
ことを特徴とする給水加熱器。
【請求項６】給水が内部を流れる伝熱管群と、前記伝
熱管群を収納した胴体と、前記胴体に設けられ高温のド
レン水と第１の蒸気との二相流が流入する二相流入口
と、前記胴体に設けられ第２の蒸気が流入する蒸気入口
と、前記第１及び第２の蒸気が前記伝熱管群表面で凝縮
して生じた水を排出するドレン水出口とを有する給水加
熱器において、前記胴体の長手方向にｌ1の長さを有する第１の部分と
ｌ2の長さを有する第２の部分とを有し、かつｌ1，ｌ2
は、前記二相流入口におけるクオリテイＸ1、平均エン
タルピーｈ1、質量流量Ｇ1、前記蒸気入口におけるクオ
リテイＸ2、平均エンタルピーｈ2、質量流量Ｇ2、及び
前記ドレン水出口におけるクオリテイＸ3、平均エンタ
ルピーｈ3、質量流量Ｇ3に対し、ｉ＝１，２，３で、ｈ
gを蒸気エンタルピーとし、ｈlを水エンタルピーとする
条件のもとで、ｌ1／ｌ2＝（ｈ1−ｈ3）Ｇ1／（（ｈ2−
ｈ3）Ｇ2）、ｈi＝（Ｘｈg＋（１−Ｘ）ｈl）iの関係に
あり、前記二相流入口の中心は前記第１の部分の前記胴
体の長手方向の長さｌ1を２等分する平面上に配置さ
れ、前記蒸気入口の中心は前記第２の部分の前記胴体長
手方向の長さｌ2を２等分する平面上に配置されている
ことを特徴とする給水加熱器。
【請求項７】内部を給水が流れる複数段に配列された
伝熱管群と、蒸気が流入する入口と、前記蒸気が凝縮し
て形成される液滴が集合したドレン水を排出するドレン
水出口を有する給水加熱器において、前記蒸気から形成された液滴を前記伝熱管群の配列の少
なくとも一段を通過させることなくバイパスして前記ド
レン水出口へ導く排出手段を設けたことを特徴とする給
水加熱器。
【請求項８】請求項７記載の給水加熱器において、前
記入口は高温のドレン水と第１の蒸気との二相流が流入
する二相流入口及び第２の蒸気が流入する蒸気入口であ
り、かつ、前記排出手段は、前記二相流入口と前記蒸気
入口との直下にそれぞれ設けた受け皿と、前記受け皿に
一方が連通し他方が前記給水加熱器の底部まで延ばされ
たドレン管とを有することを特徴とする給水加熱器。
【請求項９】請求項７記載の給水加熱器において、前
記入口は高温のドレン水と第１の蒸気との二相流が流入
する二相流入口及び第２の蒸気が流入する蒸気入口であ
り、かつ、前記排出手段は、前記二相流入口及び前記蒸
気入口の直下に設けられ給水加熱器の長手方向に傾斜し
た受け板を有することを特徴とする給水加熱器。
【請求項１０】請求項７記載の給水加熱器において、
前記伝熱管群は前記熱交換器内の上半分に収納された第
１の伝熱管群と下半分に収納された第２の伝熱管群とを
有し、前記排出手段は前記第１の伝熱管群表面で形成さ
れた液滴を前記第２の伝熱管群を通過させることなくバ
イパスさせる中間排出手段を有することを特徴とする給
水加熱器。
【請求項１１】請求項１０記載の給水加熱器におい
て、前記中間排出手段は、前記第１の伝熱管群の最下段
の管群の直下に設けた液受けを有することを特徴とする
給水加熱器。
【請求項１２】請求項１０記載の給水加熱器におい
て、前記伝熱管群は格子配列に配置されており、かつ前
記中間排出手段は、前記第２の伝熱管群の最下段の管と
管との間隙の直下にスリット状の穴が設けられた一体成
形型の液受けを有することを特徴とする給水加熱器。
【請求項１３】ボイラまたは原子炉と、凝縮器と、給
水加熱器とを備えた発電プラントにおいて、前記給水加熱器は請求項１〜１２のいずれか１項記載の
給水加熱器を有することを特徴とする発電プラント。