JPH063288B2 - 二重管型蒸気発生器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は高速増殖炉等に適用する二重管式蒸気発生器に
係り、特に二重伝熱管の長尺化が図れる二重管式蒸気発
生器に関する。

〔発明の背景〕

従来、高速増殖炉（以下、ＦＢＲと略称する）に使用す
る蒸気発生器として、例えば第１図に示すようなナトリ
ウム加熱蒸気発生器が知られている。即ち、ヘアピン状
の伝熱管５が伝熱管支持構造１１により支持され、吊り
金具１２によりシュラウド２内に吊下られたものであ
る。給水は、給水ノズル３を介して行なわれ、給水管板
４において、伝熱管５の垂下部に分岐し、その伝熱管５
内を下降して下部にて反転し、ヘアピン状部分を上昇す
る過程でナトリウムと熱交換し、蒸気となって蒸気管板
６に至り、蒸気ノズル７により配管側に流出する。

ナトリウムは、ナトリウム入口ノズル８より流入し、ナ
トリウムヘッダ９により伝熱管外面側のナトリウム流路
へ分配される。ナトリウム流路は伝熱管を囲むように、
ナトリウム流路壁１０により構成される。なお、上部に
カバーガス空間を有し、ナトリウム液面１３が上部に形
成される。伝熱管外面を流下したナトリウムは、下部よ
り蒸気発生器外へ流出する。カバーガス中には、上部蓋
１及び管板部を保護するための熱遮蔽板１４が設けられ
ている。

このようなナトリウム加熱蒸気発生器においては、伝熱
管から水漏洩の発生によるナトリウム・水反応事故を抑
止するため、ナトリウム・水境界となる部分（主に伝熱
管）は十分な健全性、信頼性を有するものに製作され
る。また、万一の水漏洩の発生も早期に検出して、十分
安全に事故を抑止する手段が講じられている。

ところで、最近では、更に信頼性を向上させ、また、水
漏洩対策設備の軽減化を図る為に、伝熱管を二重にし
た、二重管型蒸気発生器が検討されている。二重伝熱管
は、内管と外管からなり、内管の外面と外管の内面とを
金属接触させるように製管される。そして、内管又は外
管に亀裂が発生しても、伝熱管の貫通に至る前に、この
亀裂発生を内外管界面の隙間を利用したリーク検出法に
より検知することが可能とされている。

ところが、このような二重伝熱管を採用する場合、伝熱
管の製作性、加工性の観点から、伝熱管の長さ、形状に
制約があり、蒸気発生器の形状として、自由度は多くな
いのが一般である。即ち、前述の蒸気発生器では伝熱管
一本当りの長さは数十ｍとなるものが多く、また、多く
のベンド部や曲げ部を有することから、継目無の二重伝
熱管として製作することは困難である。さらに内外管界
面を利用した伝熱管のリーク検出も、伝熱管長さが長す
ぎることから困難と予想されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、リーク検出機能と熱交換機能を低下す
ることなく、二重伝熱管の長尺化が図れる二重管型蒸気
発生器を提供することになる。

〔発明の概要〕

本発明の構成要件は、一連の伝熱管を平行部分がヘッダ
から放出される加熱流体と接するように水平方向に複数
回蛇行させ、前記一連の伝熱管の前記蛇行位置近傍を伝
熱管支持構造にて支持し、前記伝熱管を内管及び外管よ
りなる二重管とする二重管型蒸気発生器において、前記
内管の端部が前記外管の端部から突出した短尺な二重伝
熱管素体を複数本具備し、前記二重伝熱管素体の内管端
部を突合せ溶接すると共に、前記外管端部をこれにかぶ
せた連結管に溶接することにより、前記二重管を長尺化
して前記一連の伝熱管を構成し、前記連結管による連結
位置を前記伝熱管支持構造よりも外側にし、前記伝熱管
支持構造よりも外側位置の前記連結管にはリーク検出導
管を接続されていることを特徴とする二重管型蒸気発生
器である。

このような構成要件を備える本発明によれば、複数の二
重伝熱管素体により伝熱管は長尺化されて一連の伝熱管
とされる。その伝熱管とヘッダから放出された加熱流体
とは、互いに接触して熱交換が成される。その際、リー
ク検出導管やそれに連なる連結管は、伝熱管支持構造の
外側に装備され、加熱流体の流れを阻害しないから、熱
交換が効率良く成される。

伝熱管にリークを生じると、そのリークは伝熱管の途中
から連絡管とリーク検出管経由にて検出可能と成り、長
尺な伝熱管であってもリーク検出が容易で確実となる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図〜第５図を参照して説
明する。

第２図は蒸気発生器の全体構成を示し、伝熱管５は短尺
の二重伝熱管素体５Ａを連結管１５で結合することによ
り長尺に形成されている。この連結管５の所定のもの１
６には、リーク検出孔が設けてある。リーク検出孔には
リーク検出導管１７が接続され、このリーク検出導管１
７はリーク検出ノズル１８に集合され、器外のリーク検
出装置に導かれる。

第３図は伝熱管５の連結部を詳細に示している。即ち、
二重伝熱管素体５Ａは内管５Ｂの端部が外管５Ｃの端部
から突出する形状をなしている。そして、内管５Ｂ同志
を突合わせ溶接した後に、予めかぶせておいた連結管１
５を、連結部に移動し、この連結管１５の両端を外管５
Ｃに溶接している。

第４図はリーク検出導管１７を備えた連結管１６を詳細
に示している。即ち、組立は第３図と同様であるが、こ
の場合に用いる連結管１６には予め検出導管１７を連結
しておくものである。

以上のような実施例に係る二重管型蒸気発生器によれ
ば、製作の容易な短尺の二重伝熱管素体５Ａを組合せる
ようにしたので、二重伝熱管５の長尺化が簡単に実現で
きる。特にベンド部等のみ別個に加工しておけば、さら
に組立てが容易となる。また、リーク検出孔が、連結管
１６を介して、長尺の二重伝熱管５の途中に設けられる
ことから、内外管５Ｂ，５Ｃの界面を利用した伝熱管の
リーク検出を容易化することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、伝熱管が長尺に成っても、リーク検出
が容易で信頼性が高い効果、及び、リーク検出導管やそ
れに連なる連結管は、伝熱管支持構造の外側に装備さ
れ、加熱流体の流れを阻害しないから、熱交換が効率良
く成される効果とが同時にえられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸気発生器の全体構成を示す概略構成
図、第２図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第２図は全体構成を示す概略構成図、第３図及び第４図
は夫々伝熱管の連結部を詳細に示す拡大断面図である。 ５…伝熱管、５Ａ…二重伝熱管素体、５Ｂ…内管、５Ｃ
…外管、１５…連結管、１６…リーク検出孔付きの連結
管、１８…リーク検出ノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河島 弘明 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭59−157401（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−67106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−27604（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−84388（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一連の伝熱管を平行部分がヘッダから放出
   される加熱流体と接するように水平方向に複数回蛇行さ
   せ、 前記一連の伝熱管の前記蛇行位置近傍を伝熱管支持構造
   にて支持し、 前記伝熱管を内管及び外管よりなる二重管とする二重管
   型蒸気発生器において、 前記内管の端部が前記外管の端部から突出した短尺な二
   重伝熱管素体を複数本具備し、 前記二重伝熱管素体の内管端部を突合せ溶接すると共
   に、 前記外管端部をこれにかぶせた連結管に溶接することに
   より、前記二重管を長尺化して前記一連の伝熱管を構成
   し、 前記連結管による連結位置を前記伝熱管支持構造よりも
   外側にし、 前記伝熱管支持構造よりも外側位置の前記連結管にはリ
   ーク検出導管を接続されていることを特徴とする長尺二
   重管型蒸気発生器。