JPH0741256U

JPH0741256U - プール浸漬型熱交換器

Info

Publication number: JPH0741256U
Application number: JP7007593U
Authority: JP
Inventors: 達二堀; 臣仁和田; 繁幸戸田; 友美高橋
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-21

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案の目的はコンパクトながら熱交換効率
が高く、かつ伝熱管の点検、補修交換等の作業が容易に
行えるを提供することにある。【構成】本考案は冷却水Ｌが貯溜されたプール１内
に、その底部から水面方向に延びる蒸気入口ヘッダ２と
凝縮水出口ヘッダ３とを設け、これら蒸気入口ヘッダ３
と凝縮水出口ヘッダ３間に、渦巻き状をした複数の伝熱
管４を上下多段に架け渡してなることを特徴としてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は原子力プラント等に設置される熱交換器に係り、特に、安全性を向上させるために設けられるプール浸漬型熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、原子力プラントにはその目的に応じた多種多数の熱交換器が使用されており、さらに、最近では緊急時の安全性を確保するために図８及び図９に示すようなプール浸漬型熱交換器が提案されている。このプール浸漬型熱交換器は冷却水Ｌが貯溜されているプール１内に、蒸気入口ヘッダａと凝縮水出口ヘッダｂを設けると共に、これら蒸気入口ヘッダａと凝縮水出口ヘッダｂ間を複数の伝熱管ｃで接続したものであり、緊急時に不要となった高温高圧の蒸気を配管ｄ（主管ｅ及び分岐管ｆ）から蒸気入口ヘッダａ内に導入し、さらに伝熱管ｃを通過させる際に貯溜されている冷却水Ｌでこの蒸気を冷却、凝縮させるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このようなプール浸漬型熱交換器の構成では、蒸気入口ヘッダａと凝縮水出口ヘッダｂ間を連結する伝熱管ｃが直線状になっているため、熱交換効率が悪く、緊急時に不要となった蒸気の冷却速度が遅いものであった。また、緊急時には高温高圧の蒸気が大量に流れ込んでくることから、配管ｄの熱応力が大きくなり、それを小さくするためには大きな設置エリアが必要となっていた。さらに、図示するように、支持手段ｇによってプール１側部から蒸気入口ヘッダａ等を支持することになるため、各部品、特に伝熱管の点検、補修交換等の作業を行い難いものであった。

【０００４】そこで、本考案は上記問題点を有効に解決するために案出されたものであり、その目的はコンパクトながら熱交換効率が高く、かつ伝熱管の点検、補修交換等の作業が容易に行える新規なプール浸漬型熱交換器を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために第一の考案は冷却水が貯溜されたプール内に、その底部から水面方向に延びる蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘッダとを設け、これら蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘッダ間に、渦巻き状をした複数の伝熱管を上下多段に架け渡してなるものであり、また、第二の考案は冷却水が貯溜されたプール内に、その底部から水面方向に延びる蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘッダとを収容すると共に、これら蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘッダとを、渦巻き状の流路が形成された伝熱板で接続してなるものであり、さらに第三の考案は、冷却水が貯溜されたプール内に、その底部から水面方向に延びる蒸気入口ヘッダを収容すると共に、該蒸気入口ヘッダ周囲に、径の異なる板巻円筒胴を複数同軸状に設け、これら板巻円筒胴の上端部と上記蒸気入口ヘッダとを接続すると共に、その下端部を凝縮水出口ヘッダに接続してなるものである。

【０００６】

【作用】

第一の考案は上述したように、蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘッダ間を渦巻状をした複数の伝熱管で上下多段に接続したため、蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘッダ間の距離を大きくすることなく、伝熱管の長さを長くすることができる。従って、プール内に貯溜されている冷却水と伝熱管内を流れる蒸気との接触時間が長くなって熱交換効率が向上すると共に、全体をコンパクトにすることができる。さらに、これら伝熱管は蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘッダ間に架け渡されて露出した状態となっているため、冷却水を排水するだけで、この点検、補修等の作業が容易に行える。また、第二の考案はこの伝熱管の代りに渦巻き状の流路が形成された伝熱板を用いたことにより、第一の考案と同様な作用効果が得られる上に、構造が簡単となるため、その点検、補修等の作業がさらに容易となる。また、第三の考案は、これら伝熱管及び伝熱板に代りに、径の異なる複数の板巻円筒胴を用いたため、第一及び第二の考案と同様な作用効果が得られる上に、複雑な渦巻状の形成する必要がないため、比較的容易に製造することができる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

【０００８】図１及び図２は第一の考案に係るプール浸漬型熱交換器の一実施例を示したものである。図示するように、このプール浸漬型熱交換器は、例えば原子力プラントのタービン建家等に設けられ、冷却水Ｌが貯溜されたプール１内に、その底部を貫通して水面方向に延びる蒸気入口ヘッダ２と一対の凝縮水出口ヘッダ３，３がそれぞれ平行に立設され、これら蒸気入口ヘッダ２と凝縮水出口ヘッダ３，３がそれぞれ渦巻き状をした複数の伝熱管４，４…とで上下多段に連結されている。すなわち、この伝熱管４は、その外周端部が蒸気入口ヘッダ２に連結され、凝縮水出口ヘッダ３を囲繞するように渦巻き状になった中心端部が凝縮水出口ヘッダ３に連結されている。また、この蒸気入口ヘッダ２のプール１側端部は閉塞され、他端部は主蒸気管（図示せず）等に連結されており、高温高圧の蒸気が伝熱管４，４…側に流れ込むようになっている。一方、凝縮水出口ヘッダ３，３のプール１側端部も同様に閉塞され、他端部は凝縮水を排水する排水プール（図示せず）等の排水手段に連結されている。そして、先ず緊急時に不要となった主蒸気管（図示せず）等の高温高圧の蒸気は蒸気入口ヘッダ２へ流れ込んだ後、各伝熱管４，４…に分流され、これを渦巻き状に通過して凝縮水出口ヘッダ３，３に流れ込むことになる。この時、各伝熱管４，４…を通過する蒸気はプール１内に貯溜されている冷却水Ｌによって冷却されて凝縮水となった後、各凝縮水出口ヘッダ３，３で再び合流し、各凝縮水出口ヘッダ３，３の端部からプール１を通過して排水プール（図示せず）等の排水手段に排出されることになる。

【０００９】このように形成された本考案のプール浸漬型熱交換器にあっては、蒸気入口ヘッダ２と凝縮水出口ヘッダ３間の距離を大きくすることなく、伝熱管４，４…の長さを長く設定することができるため、プール１内に貯溜されている冷却水Ｌと各伝熱管４，４…内を流れる蒸気との接触時間が長くなって熱交換効率が向上すると共に、全体をコンパクトにすることができる。また、これら伝熱管４，４… は蒸気入口ヘッダ２と凝縮水出口ヘッダ３間に露出した状態に架け渡されることで支持されているため、従来提案されているようなプール浸漬型熱交換器に比べて点検、補修等の作業が容易に行える。尚、本実施例では一対の凝縮水出口ヘッダ３の場合で説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、例えば装置をコンパクトにするために凝縮水出口ヘッダ３を一つに減らしても良く、反対に熱交換効率を向上させるために、図３に示すように凝縮水出口ヘッダ３の数を増加させても良い。

【００１０】次に、図４及び図５は第二の考案に係るプール浸漬型熱交換器の一実施例を示したものである。図示するように、このプール浸漬型熱交換器は、冷却水Ｌが貯溜されたプール１内に設けられ、その底部を貫通して水面方向に立設された蒸気入口ヘッダ２と、管台５を介して立設された略円筒状の伝熱板６とで構成されたおり、この伝熱板６の上端部が接続管７を介して上記蒸気入口ヘッダ２の上端部に接続され、その下端部が、プール１の底部を貫通して設けられた凝縮水出口ヘッダ３に接続されている。また、この伝熱板６は二枚の鋼板を重ね合わせ、所定の間隔を隔ててロール状に成形したものであり、水面方向上下が連通した渦巻き状の流路Ｒが形成されている。また、その両端部及び両側部は閉塞加工されており、冷却水が二枚の鋼板間、すなわち渦巻き状の流路Ｒ内に流入しないように防止されている。

【００１１】以上において、第一の考案のように蒸気入口ヘッダ２に流れ込んできた高温高圧の蒸気は、接続管７を介して伝熱板６の流路Ｒ内に流れ込み、渦巻状に通過する際に、プール１内に貯溜されている冷却水Ｌによって冷却されて凝縮水となった後、重力によってこの流路Ｒ内を螺旋状に落下し、その中心側端部から凝縮水出口ヘッダ３を通過して排水プール（図示せず）等の排水手段に排出されることになる。

【００１２】このように形成された本考案のプール浸漬型熱交換器にあっては、第一の考案と同様にプール１の容積を増加させることなく、冷却水Ｌと蒸気との接触時間を長くすることができるため、熱交換効率が向上すると共に、装置のコンパクト化が達成できる。しかも、本考案は第一の考案に示すプール浸漬型熱交換器と単純に比較すると熱交換効率はやや劣るものの、構造が簡単であるため、保守点検や製造が容易となる長所を発揮することになる。尚、本実施例も上記実施例と同様に必要に応じてこの伝熱板６の数を増減させても良いことは勿論である。

【００１３】次に、図６及び図７は第三の考案に係るプール浸漬型熱交換器の一実施例を示したものである。図示するように、このプール浸漬型熱交換器は、冷却水Ｌが貯溜されたプール１内に、その底部から水面方向に延びる蒸気入口ヘッダ２が立設され、この蒸気入口ヘッダ３の周囲に、径の異なる３種類の板巻円筒胴８ａ，８ｂ，８ｃが複数同軸状に設けられており、さらに、これら板巻円筒胴８ａ，８ｂ，８ｃの上端部と上記蒸気入口ヘッダ２とが上部分岐管９によって接続され、その下端部が下部分岐管１０によって凝縮水出口ヘッダ３に接続された構成をしている。また、これら各板巻円筒胴８ａ，８ｂ，８ｃ内にはそれぞれ上部分岐管９及び下部分岐管１０と連通された流路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が形成されており、さらにこれら流路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３内は冷却水Ｌが流入しないように閉塞状態に加工されている。また、これら各板巻円筒胴８ａ，８ｂ，８ｃは連結プレート１１によってそれぞれ半径方向に連結されていると共に、これらはサポート１２によってプール１内側壁に支持固定されている。そして、蒸気入口ヘッダ２に流れ込んだ高温高圧の蒸気は、その上端から上部分岐管９に分流した後、さらに各板巻円筒胴８ａ，８ｂ，８ｃに分流して流れ込んだ後、プール１内に貯溜されている冷却水Ｌによって冷却されて凝縮水となった後、重力によってこの各板巻円筒胴８ａ，８ｂ，８ｃの各流路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３内を落下し、その下端部に連結された下部分岐管１０を通過して凝縮水出口ヘッダ３で再び合流し、さらにこれを通過して排水プール（図示せず）等の排水手段に排出されることになる。

【００１４】このように形成された本考案のプール浸漬型熱交換器にあっては、第一及び第二の考案と同様な作用効果が得られる上に、複雑な渦巻状に形成する必要がないため、比較的容易に製造することができる。また、本考案も同様に必要に応じて板巻円筒胴の数を増減させても良い。

【００１５】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、コンパクトながら熱交換効率が高く、かつ伝熱管の点検、補修交換等の作業が容易に行えるといった優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の考案の一実施例を示す概略側面図であ
る。

【図２】第一の考案の一実施例を示す概略平面図であ
る。

【図３】第一の考案の他の実施例を示す概略平面図であ
る。

【図４】第二の考案の一実施例を示す概略側面図であ
る。

【図５】第二の考案の一実施例を示す概略平面図であ
る。

【図６】第三の考案の一実施例を示す概略側面図であ
る。

【図７】第二の考案の一実施例を示す概略平面図であ
る。

【図８】従来提案されているプール浸漬型熱交換器の一
例を示す側面図である。

【図９】従来提案されているプール浸漬型熱交換器の一
例を示す平面図である。

【符号の説明】

１プール２蒸気入口ヘッダ３凝縮水出口ヘッダ４伝熱管６伝熱板８板巻円筒胴

フロントページの続き (72)考案者高橋友美神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地石川島播磨重工業株式会社横浜第一工場内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】冷却水が貯溜されたプール内に、その底
部から水面方向に延びる蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘ
ッダとを設け、これら蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘッ
ダ間に、渦巻き状をした複数の伝熱管を上下多段に架け
渡してなることを特徴とするプール浸漬型熱交換器。
【請求項２】冷却水が貯溜されたプール内に、その底
部から水面方向に延びる蒸気入口ヘッダと凝縮水出口ヘ
ッダとを収容すると共に、これら蒸気入口ヘッダと凝縮
水出口ヘッダとを、渦巻き状の流路が形成された伝熱板
で接続してなることを特徴とするプール浸漬型熱交換
器。
【請求項３】冷却水が貯溜されたプール内に、その底
部から水面方向に延びる蒸気入口ヘッダを収容すると共
に、該蒸気入口ヘッダ周囲に、径の異なる板巻円筒胴を
複数同軸状に設け、これら板巻円筒胴の上端部と上記蒸
気入口ヘッダとを接続すると共に、その下端部を凝縮水
出口ヘッダに接続してなることを特徴とするプール浸漬
型熱交換器。