JPH07508213A - 異なる温度を有する２流体の混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

異なる温度を有する２流体の混合装置 発明の技術分野 本発明は請求の範囲の前提部の記載に従って設計された、異なる温度を有する２ 流体（より詳しくは液体）を混合するだめの装置に関する。 発明の背景及び従来技術 原子力発電所で使用され且つ特に原子炉と復水器（コンデンサ）との間に水を導 く働きをする水管には、成る温度を有する水と、異なる温度を有する水とが混合 される複数の箇所が存在する。これは、従来、開放分岐管が主管の周壁の孔内に 直接開口する簡単なＴ継手箇所すなわち分岐管箇所に見られる。このような分岐 点ては、２つの水流が、かなり強い渦（この渦は、特に、成る温度（例えば他の 水線（ｓｔｒｅａｋｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ）よりも高い温度）をもつ水鳥すなわ ち水線が、分岐点の下流側領域における主管の管壁の内面に沿って軸線方向及び 横方向の両方向に前後に移動することを伴う）の間中、制御されることなく合流 する。これは、主管の少なくとも内面か間欠的に反復する温度変化を受け、した かって主管材料（実際には、殆との場合、耐酸鋼である）が圧縮応力及び引張り 応力を交互に受けることを意味する。この現象いわゆる熱疲労により、管材料に クラックが形成される。混合される２流体間の温度差が大きく（例えば５０℃以 上）且つ疲労が長時間に亘って連続する場合には、安全が危険に曝されるまでク ラック形成が進行する。クラックが生じる傾向は特に溶接部の領域において顕著 であり、これは分岐点の下流側の近傍において頻繁に見られる。 最近、少なくとも上記問題を低減させる目的で、主管と第２管（２次管）との間 の分岐点に、管壁の内面に沿う単位時間当たりの温度変化数が減少するように混 合プロセスを制御すべく機能する特殊混合装置を取り付ける試みがなされている 。このような混合を行う場合、第２管から主管内へと本質的に半径方向に延びる 連結分岐（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｂｒａｎｃｈ）が使用され且つ該連結分岐の 円筒状周面には複数の小孔か形成されており、第２管からの水がこれらの小孔を 通り、小孔と同数のジェットの形態をなして半径方向外方に流出する。一実施例 では連結分岐に同サイズの小孔か形成されており、他の実施例では種々のサイズ の孔についての実験がなされている。例えば、主管の中央領域における連結分岐 の小孔は、該主管の周壁に近い孔より大きく作られている。しかしながら、これ らの実験は、管壁面に沿う顕著な温度変動を防止できない限り、成功したとはい えない。特に、２つの管の水流の変化により、小孔を通るジェットの力が増減し 、個々のシェツトが主管の内面を打つことを防止できないため、ジェットか管壁 面に沿って移動し且つ管壁材料の温度変化を引き起こす。 発明の目的及び特徴 本発明の目的は、従来技術による上記形式の混合装置の欠点を無くし且っ管壁及 び該管壁のあらゆる溶接部の熱疲労の危険を絶対最小に減少させる装置を提供す ることにある。したがって、本発明の主目的は、主管内の中央に位置する領域に おいて、且つ主管の内面に沿って前後に移動する唯一の流体の顕著な縞（ｓｔｒ −ｅａｋｓ）すなわち部分流か無く、混合プロセスか混合装置の下流側領域で安 定し且つ均一になるようにして、第２管からの流体を、主管を通る流体中に混合 できる混合装置を提供することにある。本発明の他の目的は、主管を通る流れに 対する抵抗を最小にてき、したかって圧力降下を殆と無視てきる混合装置を提供 することにある。 本発明によれば、上記目的は、請求の範囲の特徴部に記載された特徴をもつ手段 により達成される。 従来技術についての他の説明 日本国特許公報（ＪＰ　６２−２７０３０）には、請求の範囲の前提部に記載さ れた全体的構造を有し且つエセクタとして設計された混合装置か開示されている 。本発明の装置と同様に、この従来技術のエセクタ装置は主管内に延びる連結分 岐を有し、該連結分岐は中央ダクトを備え、該中央ダクＩ・を通って第１流体か 中央部分流として流れ、中央ダクトの出口端か環状ノズル状の孔により包囲され 、該層を通りて第２管からの第２流体が主管内に流入できる。しかしながら、こ の従来技術の装置では、２流体の混合がダクトの下流側領域内で行われ、本発明 のようにダクト内の中央で行われるものではない。また、上記日本国特許公報に 開示された装置内で混合される流体は、異なる温度を有するということに特徴が あるのではなく、この装置の目的は、管壁の温度変化により引き起こされるクラ ック形成の問題を解決することにあるのではない。 ４、

【図面の簡単な説明】

本発明による混合装置が取り付けられる分岐点て出合う２つの管を示す部分断面 図である。 発明の好ましい実施例の詳細な説明 図面には、第１管すなわち主管の全体が番号ｌで示され、第２管の全体か番号２ て示されている。管１の実際の管壁（該管壁は、実際には円筒状が適している） が番号３て示されている。管２は、管ｌから垂直に離れる方向に延びるのが適し ている。このようにして形成されるＴ継手箇所すなわち分岐点に、本発明による 混合装置（その全体を番号４で示す）が取り付けられる。 実際には、第１流体（矢印へで示す）が主管１を通して供給され、一方、第２流 体（矢印Ｂ）か第２管２を通して分岐点まで供給され、流体Ａと混合される。 両流体Ａ、　Ｂ　（実際には、例えば水の形態をなす液体である）は、分岐点に 到達するときに異なる温度を有している。異なる水流が原子力発電所で使用され るものである場合には、温度差は５０〜１００°Ｃに達し、成る場合にはこれ以 上の温度差になることがある。 本発明の混合装置４は、主管１の一部として使用され且つフランジ５．５′が設 けられた比較的短い管部分１′内に取り付けられる。管部分１′には連結分岐６ が永久的に溶接され、該連結分岐６は管部分ビの外面から一定距離だけ突出して いる。連結分岐６は、管部分１′内に延入している側の端部に分散ケーシング７ を支持しており、該分散ケーシング７は二重環状壁８．９を有する。該二重環状 壁８．９のうちの内側壁９は、管部分ビ内の実質的に中央で軸線方向に延びるチ ャンネル１０を形成する。内側壁９には複数の小孔１１が形成されており、該小 孔１１は流体ＢをチャンネルＩＯ内に直接排出するノズルとして機能する。 主管ｌを通る流体Ａの流れの一部は、ノズル状の孔１１が直接開口するチャンネ ル１０を通る。これにより、両流体Ａ、Ｂが管部分１′内の中央領域で混合され 、同時に、流体Ｂの個々の縞すなわちジェットが管部分１′すなわち主管ｌの管 壁３の内面に接触し且つ該内面に沿って前後に移動することが防止される。 図示の実施例では、混合値ｒＩｔ４及び実際の管部分１′は、新しい管装置並び に既存の管装置の両方に取り付けられるユニットを形成するように製造できる。 しかしながら、既存の管装置では、このユニットを取り付けるのに、第２管２だ けてなく主管ｌをも切断する必要がある。 フロントページの続き Ｃ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＣｌ２）発明者　へンリ クソン、マツプ、エースウェーデン国、エルヴカーレビー　ニス−８１０７０， エルヴカーレエーヴエーゲン７２）発明者　ルンドストレム、アンデシュスウェ ーデン国、エルヴカーレビー　ニス−８１０７０，ファルヴエーゲン　１８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第２流体（Ｂ）を供給する第２管（２）から、第１流体（Ａ）を供給する主管（ １）内に本質的に半径方向に延入する連結分岐（６）を有し、該連結分岐（６） は、前記主管（１）内に配置される側の端部に分散ケーシング（７）を備え、該 分散ケーシング（７）が二重環状壁（８、９）を備え、該二重環状壁（８、９） のうちの内側壁（９）が、前記主管（１）内の実質的に中央で軸線方向に延びる チャンネル（１０）を形成し、前記分散ケーシング（７）には、第２流体（Ｂ） を導入して前記主管（１）及びチャンネル（１０）を通って流れる第１流体（Ａ ）と混合させることができる孔が形成されている、２流体より詳しくは異なる温 度を有する２液体を混合させる混合装置において、前記孔が、前記分散ケーシン グ（７）の内側壁（９）に形成された複数の小孔（１１）からなり、該小孔（１ １）が、前記主管（１）の中央に位置するチャンネル（１０）内で第２流体（Ｂ ）を直接第１流体（Ａ）内に混合させることを特徴とする混合装置。