JPH07119899A - 混合流配管構造 - Google Patents
混合流配管構造Info
- Publication number
- JPH07119899A JPH07119899A JP26333993A JP26333993A JPH07119899A JP H07119899 A JPH07119899 A JP H07119899A JP 26333993 A JP26333993 A JP 26333993A JP 26333993 A JP26333993 A JP 26333993A JP H07119899 A JPH07119899 A JP H07119899A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- flow
- branch
- branch pipe
- piping
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L41/00—Branching pipes; Joining pipes to walls
- F16L41/02—Branch units, e.g. made in one piece, welded, riveted
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】火力及び原子力プラントの配管、特に高温水配
管と低温水配管の合流部において、配管内部に構造物を
設置しないで、短い距離で十分な混合を可能とする混合
流配管構造を提供すること。 【構成】合流部前後において、曲がり部もしくは細まっ
た曲がり部と合流部を有した混合配管合流部構造。 【効果】以上のような機構により、混合流配管内部に設
置物無しで、短い距離で両流体を十分に混合することを
可能とし、より信頼性の高い混合流配管を提供できる。
管と低温水配管の合流部において、配管内部に構造物を
設置しないで、短い距離で十分な混合を可能とする混合
流配管構造を提供すること。 【構成】合流部前後において、曲がり部もしくは細まっ
た曲がり部と合流部を有した混合配管合流部構造。 【効果】以上のような機構により、混合流配管内部に設
置物無しで、短い距離で両流体を十分に混合することを
可能とし、より信頼性の高い混合流配管を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は火力及び原子力プラント
の配管に係り、特に高温水と低温水が接触した後、ポン
プに流入する場合、合流部下流ポンプ流入前の流体の温
度分布を空間的に均一にさせるのに好適な混合促進構造
に関する。
の配管に係り、特に高温水と低温水が接触した後、ポン
プに流入する場合、合流部下流ポンプ流入前の流体の温
度分布を空間的に均一にさせるのに好適な混合促進構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来使われている基本的な合流配
管構造である。高温水と低温水が合流し、合流部下流に
ポンプ等が有り、短い距離で混合させる必要性が存在す
る場合、図８の構造では短い距離で十分に混合させるこ
とは難しく、混合促進構造設置等の改良が必要である。
管構造である。高温水と低温水が合流し、合流部下流に
ポンプ等が有り、短い距離で混合させる必要性が存在す
る場合、図８の構造では短い距離で十分に混合させるこ
とは難しく、混合促進構造設置等の改良が必要である。
【０００３】次に、図９は従来使われている基本的な合
流配管構造である。図９の発明の様に配管内部に構造物
を取付け混合を促進させようとしている例は多数有る。
しかし、下流にポンプ等が有る場合、内部構造物の破損
により大事故につながる可能性があるので、信頼性が問
題となる。
流配管構造である。図９の発明の様に配管内部に構造物
を取付け混合を促進させようとしている例は多数有る。
しかし、下流にポンプ等が有る場合、内部構造物の破損
により大事故につながる可能性があるので、信頼性が問
題となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】原子力，火力プラント
配管内で、高温水と低温水が合流する配管部を有する系
において、合流部で両流体が十分に混合しなければ、流
体が合流部下流に流れていっても、すぐに混合拡散は進
まず、すなわち、熱的にも非平衡状態のままで、混合流
体は全体的に平均温度に到らず、空間的に高温部と低温
部が生じる。そして、混合が不十分なままポンプ等に流
入すると、高温部の圧力低下によりキャビテーションを
起こす可能性が有る。また、混合促進のため、配管内部
に乱れ促進構造を設置した構造ではその構造物の破損に
より、破損した構造物がポンプ内に流入すると大事故に
つながる可能性が有り、信頼性が課題となる。
配管内で、高温水と低温水が合流する配管部を有する系
において、合流部で両流体が十分に混合しなければ、流
体が合流部下流に流れていっても、すぐに混合拡散は進
まず、すなわち、熱的にも非平衡状態のままで、混合流
体は全体的に平均温度に到らず、空間的に高温部と低温
部が生じる。そして、混合が不十分なままポンプ等に流
入すると、高温部の圧力低下によりキャビテーションを
起こす可能性が有る。また、混合促進のため、配管内部
に乱れ促進構造を設置した構造ではその構造物の破損に
より、破損した構造物がポンプ内に流入すると大事故に
つながる可能性が有り、信頼性が課題となる。
【０００５】そこで、本発明は高温水配管と低温水配管
の混合接触部において、配管内部に構造物を設けず、両
流体を短い距離で十分に混合させ、温度を空間的に均一
にすることを目的とする。
の混合接触部において、配管内部に構造物を設けず、両
流体を短い距離で十分に混合させ、温度を空間的に均一
にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、合流前側の主管あるいは支管に曲がり部を有する、
あるいは、合流後側の主管に曲がり部を有する合流配管
構造を用いると、曲がり管を通る流体は図１０（ａ）の
ような強い一対の二次流れ渦を発生する。また、その曲
がり部に細い径の配管を用いるとより強い二次流れ渦が
生じる。
に、合流前側の主管あるいは支管に曲がり部を有する、
あるいは、合流後側の主管に曲がり部を有する合流配管
構造を用いると、曲がり管を通る流体は図１０（ａ）の
ような強い一対の二次流れ渦を発生する。また、その曲
がり部に細い径の配管を用いるとより強い二次流れ渦が
生じる。
【０００７】
【作用】合流部前後すぐに曲がり部があると、曲がりに
よる遠心力の作用により、強い一対の二次流れ渦を生じ
る。この二次流れ渦の対流による断面内拡散能力によ
り、優れた混合を行うことが可能となる。また、曲がり
部の管径を細めると、流速は管径の二乗に反比例して増
加し、二次流れ渦を生じさせる遠心力は速度の二乗に比
例するため、管径を細めることにより、より強い二次流
れ渦を得ることができる。
よる遠心力の作用により、強い一対の二次流れ渦を生じ
る。この二次流れ渦の対流による断面内拡散能力によ
り、優れた混合を行うことが可能となる。また、曲がり
部の管径を細めると、流速は管径の二乗に反比例して増
加し、二次流れ渦を生じさせる遠心力は速度の二乗に比
例するため、管径を細めることにより、より強い二次流
れ渦を得ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は混合流配管部を示す。混合流配管部の構成に
ついて説明する。この基本構造は、主管１内を流れる熱
水と支管２内を流れる冷水が合流部３で合流する。この
合流部３の支管側合流部に曲がり部４を設置する。する
と、支流から流れてきた流体はすぐに主管に合流せず、
一度、主管と支管は交差する。その後、支管はＵターン
して主管に合流するため、支流は曲がり部を通る。その
ため、支流は遠心力の作用により、合流前に図１０
（ａ）のような強い一対の二次流れ渦を生じる。ここ
で、図２のように支管曲がり部が支管より細められてい
るとより強い二次流れ渦が生じる。この二次流れ渦は曲
がりを出ると減衰していくが、図１１のように出口から
管径の１０倍の距離以内では二次流れ渦はある程度存在
し続けるので、この後すぐに合流部を設置すると、支流
内に二次流れ渦はあり、この二次流れ渦を有した支流が
主管内に流れ込み、この二次流れ渦の対流による断面内
拡散能力により優れた混合を行う。ここで、二次流れ渦
がある場合と無い場合の混合挙動を図１０(ｂ)，(ｃ)で
比較すると二次流れ渦がある場合、二次流れ渦により主
流側の流体が支流のコア部に巻き込まれており、支流の
コア部がつぶされ、良好に混合が進んでいるのが分か
る。
る。図１は混合流配管部を示す。混合流配管部の構成に
ついて説明する。この基本構造は、主管１内を流れる熱
水と支管２内を流れる冷水が合流部３で合流する。この
合流部３の支管側合流部に曲がり部４を設置する。する
と、支流から流れてきた流体はすぐに主管に合流せず、
一度、主管と支管は交差する。その後、支管はＵターン
して主管に合流するため、支流は曲がり部を通る。その
ため、支流は遠心力の作用により、合流前に図１０
（ａ）のような強い一対の二次流れ渦を生じる。ここ
で、図２のように支管曲がり部が支管より細められてい
るとより強い二次流れ渦が生じる。この二次流れ渦は曲
がりを出ると減衰していくが、図１１のように出口から
管径の１０倍の距離以内では二次流れ渦はある程度存在
し続けるので、この後すぐに合流部を設置すると、支流
内に二次流れ渦はあり、この二次流れ渦を有した支流が
主管内に流れ込み、この二次流れ渦の対流による断面内
拡散能力により優れた混合を行う。ここで、二次流れ渦
がある場合と無い場合の混合挙動を図１０(ｂ)，(ｃ)で
比較すると二次流れ渦がある場合、二次流れ渦により主
流側の流体が支流のコア部に巻き込まれており、支流の
コア部がつぶされ、良好に混合が進んでいるのが分か
る。
【０００９】図４に合流前の主管に曲がり部を設置した
場合，図５に図４の曲がり部を細めた場合，図６に合流
後に曲がり部を設置した場合，図７に図６の曲がり部を
細めた場合であり、それぞれ曲がりによる二次流れ渦を
利用し、混合性能を向上させた構造の例である。図６や
図７の場合、合流した後に曲がりを通るが、この曲がり
部の設置位置は合流部に近いほど効果が有り、合流部か
ら管径の１０倍以内の距離だと効果的である。以上のよ
うな機構により、混合流配管部における合流部で大きな
温度差を有する二流体が短い距離で十分に混合し、キャ
ビテーション等の問題を防止でき、プラント用配管の信
頼性を確保する。
場合，図５に図４の曲がり部を細めた場合，図６に合流
後に曲がり部を設置した場合，図７に図６の曲がり部を
細めた場合であり、それぞれ曲がりによる二次流れ渦を
利用し、混合性能を向上させた構造の例である。図６や
図７の場合、合流した後に曲がりを通るが、この曲がり
部の設置位置は合流部に近いほど効果が有り、合流部か
ら管径の１０倍以内の距離だと効果的である。以上のよ
うな機構により、混合流配管部における合流部で大きな
温度差を有する二流体が短い距離で十分に混合し、キャ
ビテーション等の問題を防止でき、プラント用配管の信
頼性を確保する。
【００１０】
【発明の効果】本発明により、高温水，低温水が合流す
る配管部において、両流体が短い距離で十分に混合する
ことを可能とする。よって、本発明はポンプ内キャビテ
ーション等の問題を防止でき、より信頼性の高い混合流
配管を提供できる。
る配管部において、両流体が短い距離で十分に混合する
ことを可能とする。よって、本発明はポンプ内キャビテ
ーション等の問題を防止でき、より信頼性の高い混合流
配管を提供できる。
【図１】本発明の一実施例の混合流配管図である。
【図２】本発明の他の実施例の混合流配管図である。
【図３】本発明の他の実施例の混合流配管図である。
【図４】本発明の他の実施例の混合流配管図である。
【図５】本発明の他の実施例の混合流配管図である。
【図６】本発明の他の実施例の混合流配管図である。
【図７】本発明の他の実施例の混合流配管図である。
【図８】従来の混合流配管部の合流管図である。
【図９】従来の混合流配管部の縦断面図である。
【図１０】曲がり部に発生する二次流れ渦を示す図であ
る。
る。
【図１１】二次流れ渦と下流方向距離の関係を示す図で
ある。
ある。
１…主管、２…支管、３…合流部、４…曲がり部、５…
サーマルスリーブ、６…縮流管（レジューサ）、７…拡
大管（ディフューザー）、Ａ…主流流体Ａ、Ｂ…支流流
体Ｂ、Ｃ…混合流体Ｃ。
サーマルスリーブ、６…縮流管（レジューサ）、７…拡
大管（ディフューザー）、Ａ…主流流体Ａ、Ｂ…支流流
体Ｂ、Ｃ…混合流体Ｃ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤村 秀和 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 水品 靖男 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 浅田 幸宏 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 (6)
- 【請求項１】火力及び原子力プラント用配管の高温水と
低温水が接触・混合する合流部において、支管上流部に
曲がり管を取り付け、その取り付け位置は支管曲がり部
内径の１０倍以内の距離にし、曲がりにより発生する支
流の二次流れ渦を利用することを特徴とする混合流配管
構造。 - 【請求項２】請求項１において、支管曲がり部の管径を
支管より細くし、支流速を速くすることを特徴とする混
合流配管構造 - 【請求項３】火力及び原子力プラント用配管の高温水と
低温水が接触・混合する合流部において、主管上流に曲
がり管を取り付け、その取り付け位置は主管曲がり部内
径の１０倍以内の距離にし、曲がりにより発生する主流
の二次流れ渦を利用することを特徴とする混合流配管構
造。 - 【請求項４】請求項３において、主管曲がり部の管径を
主管より細くし、主流速を速くすることを特徴とする混
合流配管構造。 - 【請求項５】火力及び原子力プラント用配管の高温水と
低温水が接触・混合する合流部において、合流部下流に
曲がり管を取付け、その取付け位置は主管内径の１０倍
以内の距離にし、曲がりにより発生する主流の二次流れ
渦を利用することを特徴とする混合流配管構造。 - 【請求項６】請求項５において、その曲がり部の管径を
主管より細くし、流速を速くすることを特徴とする混合
流配管構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26333993A JPH07119899A (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 混合流配管構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26333993A JPH07119899A (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 混合流配管構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07119899A true JPH07119899A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17388104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26333993A Pending JPH07119899A (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 混合流配管構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119899A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100513590B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2005-09-09 | 주식회사 포스코 | 곡관부의 공동현상을 제거하는 플로우 패트너 |
| JP2010282808A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| KR101364639B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2014-02-20 | 국방과학연구소 | 유체 혼합장치 및 이를 구비하는 검사 시스템 |
| CN104315285A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-01-28 | 河北工业大学 | 一种冷热流体混合三通 |
-
1993
- 1993-10-21 JP JP26333993A patent/JPH07119899A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100513590B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2005-09-09 | 주식회사 포스코 | 곡관부의 공동현상을 제거하는 플로우 패트너 |
| JP2010282808A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| KR101364639B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2014-02-20 | 국방과학연구소 | 유체 혼합장치 및 이를 구비하는 검사 시스템 |
| CN104315285A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-01-28 | 河北工业大学 | 一种冷热流体混合三通 |
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