JPH109778A - 管形熱交換器式竪型蒸気発生器 - Google Patents
管形熱交換器式竪型蒸気発生器Info
- Publication number
- JPH109778A JPH109778A JP16012996A JP16012996A JPH109778A JP H109778 A JPH109778 A JP H109778A JP 16012996 A JP16012996 A JP 16012996A JP 16012996 A JP16012996 A JP 16012996A JP H109778 A JPH109778 A JP H109778A
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- JP
- Japan
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- heat transfer
- transfer tube
- tube
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- inverted
- 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.)
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 管形熱交換器式竪型蒸気発生器において、腐
食生成物の伝熱管への付着を防止する。 【解決手段】 管形熱交換器式の蒸気発生器２０は、下
部が管板３に一体的に接合された鉛直な胴１、管板３に
両端が取り付けられ伝熱管群を形成する複数の逆Ｕ字形
伝熱管２１ｂ、２１ｃ，及び伝熱管群を取り囲み胴１と
の間に給水のダウンカマー２７を画成する包囲筒体２５
を有し、包囲筒体２５と管板３との間隔を循環給水流に
剥離が生じない値にしている。
食生成物の伝熱管への付着を防止する。 【解決手段】 管形熱交換器式の蒸気発生器２０は、下
部が管板３に一体的に接合された鉛直な胴１、管板３に
両端が取り付けられ伝熱管群を形成する複数の逆Ｕ字形
伝熱管２１ｂ、２１ｃ，及び伝熱管群を取り囲み胴１と
の間に給水のダウンカマー２７を画成する包囲筒体２５
を有し、包囲筒体２５と管板３との間隔を循環給水流に
剥離が生じない値にしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管形熱交換器の構
造に関し、特に管形熱交換器式竪型蒸気発生器の構造に
関する。
造に関し、特に管形熱交換器式竪型蒸気発生器の構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、加圧水型原子炉では図２に示す
ような蒸気発生部を有する竪型蒸気発生器を使用してい
る。図２において、竪形の胴１の下部は管板３に一体的
に接合され、入口水室５及び出口水室７が画成されてい
る。両端がそれぞれ入口水室５及び出口水室７に連通す
るように管板３に接合された複数の逆Ｕ字形伝熱管９
は、伝熱管群を形成し、これらの伝熱管９は、鉛直方向
に間隔をおいた複数の管支持板１１により水平方向に支
持されている。更に上部の逆Ｕ字形曲げ部で管支持棒１
３により支持されている。このような伝熱管群は、包囲
筒体１５によって囲まれ、その包囲筒体１５は胴１との
間に環状下降流路即ちダウンカマー１７を画成してい
る。このような蒸気発生器１０では、高温の原子炉冷却
材が一次熱媒体として入口水室５に入り、そこから伝熱
管群の伝熱管９に入って流れ、後述するように外側の給
水を加熱し、出口水室７に至り、そこから流出する。一
方胴１の上部に流入した給水は循環熱水と共にダウンカ
マー１７を流れ下り、管板３の上面の近傍で方向を反転
し、包囲筒体１５の中を伝熱管９に沿って上方に流れ
る。この際、前述のように伝熱管９内を流れる一次熱媒
体によって加熱されて沸騰し、気泡の混じった２相流と
して上方へ流れ、図示しない気水分離器で蒸気が取り出
される。
ような蒸気発生部を有する竪型蒸気発生器を使用してい
る。図２において、竪形の胴１の下部は管板３に一体的
に接合され、入口水室５及び出口水室７が画成されてい
る。両端がそれぞれ入口水室５及び出口水室７に連通す
るように管板３に接合された複数の逆Ｕ字形伝熱管９
は、伝熱管群を形成し、これらの伝熱管９は、鉛直方向
に間隔をおいた複数の管支持板１１により水平方向に支
持されている。更に上部の逆Ｕ字形曲げ部で管支持棒１
３により支持されている。このような伝熱管群は、包囲
筒体１５によって囲まれ、その包囲筒体１５は胴１との
間に環状下降流路即ちダウンカマー１７を画成してい
る。このような蒸気発生器１０では、高温の原子炉冷却
材が一次熱媒体として入口水室５に入り、そこから伝熱
管群の伝熱管９に入って流れ、後述するように外側の給
水を加熱し、出口水室７に至り、そこから流出する。一
方胴１の上部に流入した給水は循環熱水と共にダウンカ
マー１７を流れ下り、管板３の上面の近傍で方向を反転
し、包囲筒体１５の中を伝熱管９に沿って上方に流れ
る。この際、前述のように伝熱管９内を流れる一次熱媒
体によって加熱されて沸騰し、気泡の混じった２相流と
して上方へ流れ、図示しない気水分離器で蒸気が取り出
される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
蒸気発生器では、管板３の上に淀み域Ａが発生して流れ
が停滞し、伴流していたスラッジが伝熱管の表面に付着
し、伝熱管表面での不純物濃縮が促進される場合があ
る。又逆Ｕ字形伝熱管の上部の逆Ｕ字形曲げ部では、管
支持棒と伝熱管の接触部にスラッジが付着し、伝熱管表
面での不純物濃縮が促進される場合がある。従って、本
発明はいずれの領域においても伝熱管の表面にスラッジ
が付着しないようにして伝熱管表面での不純物濃縮が促
進されないような構造を持つ管形熱交換器式竪型蒸気発
生器を提供することを課題とする。
蒸気発生器では、管板３の上に淀み域Ａが発生して流れ
が停滞し、伴流していたスラッジが伝熱管の表面に付着
し、伝熱管表面での不純物濃縮が促進される場合があ
る。又逆Ｕ字形伝熱管の上部の逆Ｕ字形曲げ部では、管
支持棒と伝熱管の接触部にスラッジが付着し、伝熱管表
面での不純物濃縮が促進される場合がある。従って、本
発明はいずれの領域においても伝熱管の表面にスラッジ
が付着しないようにして伝熱管表面での不純物濃縮が促
進されないような構造を持つ管形熱交換器式竪型蒸気発
生器を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、下部が管板に一体的に接合された
鉛直な胴、管板に両端が取り付けられ伝熱管群を形成す
る複数の逆Ｕ字形伝熱管及び伝熱管群を取り囲み胴との
間に給水の環状下降流路を画成する包囲筒体を有する管
形熱交換器式竪型蒸気発生器において、包囲筒体と管板
との間隔を循環給水流に剥離が生じない値にしたことを
特徴とする。好適な実施形態においては、包囲筒体の下
端を最下部管支持板の高さとし、更にその最下部管支持
板の上部の包囲筒体に環状下降流路に開いた流入口を形
成する。更には、前記伝熱管群の外側に位置する前記逆
Ｕ字形伝熱管の逆Ｕ字形曲げ部の起点を前記伝熱管群の
半径の約５０％高い点とし、前記逆Ｕ字形曲げ部におけ
る伝熱管配置を千鳥配列とし、伝熱管同士の間隔を広げ
ている。
め、本発明によれば、下部が管板に一体的に接合された
鉛直な胴、管板に両端が取り付けられ伝熱管群を形成す
る複数の逆Ｕ字形伝熱管及び伝熱管群を取り囲み胴との
間に給水の環状下降流路を画成する包囲筒体を有する管
形熱交換器式竪型蒸気発生器において、包囲筒体と管板
との間隔を循環給水流に剥離が生じない値にしたことを
特徴とする。好適な実施形態においては、包囲筒体の下
端を最下部管支持板の高さとし、更にその最下部管支持
板の上部の包囲筒体に環状下降流路に開いた流入口を形
成する。更には、前記伝熱管群の外側に位置する前記逆
Ｕ字形伝熱管の逆Ｕ字形曲げ部の起点を前記伝熱管群の
半径の約５０％高い点とし、前記逆Ｕ字形曲げ部におけ
る伝熱管配置を千鳥配列とし、伝熱管同士の間隔を広げ
ている。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。尚、従来のものと同じ部分乃至
部材には同一の符号を付している。図１を参照するに蒸
気発生器２０の竪形の胴１の下部は管板３に一体的に接
合され、入口水室５及び出口水室７が画成されている。
両端の脚部がそれぞれ入口水室５及び出口水室７に連通
するように管板３の貫通孔に挿入・接合された複数の逆
Ｕ字形伝熱管２１は、それぞれ曲げ半径及び脚間距離が
異なるように成型されて伝熱管群を形成している。そし
てこれらの伝熱管２１は千鳥配列になっていると共に、
鉛直方向に間隔をおいた複数の管支持板１１により水平
方向に支持され、更に上部の逆Ｕ字形曲げ部で管支持棒
２３により支持されている。更に詳言すると最外側の伝
熱管２１ｂの逆Ｕ字形曲げ部の曲げ起点Ｂは、最内側の
伝熱管２１ｃの曲げ起点Ｃに対し約５０％例えば伝熱管
群の外径を３０００mmとすると７００mm上方に変位して
おり、中間位置の伝熱管の曲げ起点は図においてＢとＣ
を結ぶ線上にある。
の実施形態を説明する。尚、従来のものと同じ部分乃至
部材には同一の符号を付している。図１を参照するに蒸
気発生器２０の竪形の胴１の下部は管板３に一体的に接
合され、入口水室５及び出口水室７が画成されている。
両端の脚部がそれぞれ入口水室５及び出口水室７に連通
するように管板３の貫通孔に挿入・接合された複数の逆
Ｕ字形伝熱管２１は、それぞれ曲げ半径及び脚間距離が
異なるように成型されて伝熱管群を形成している。そし
てこれらの伝熱管２１は千鳥配列になっていると共に、
鉛直方向に間隔をおいた複数の管支持板１１により水平
方向に支持され、更に上部の逆Ｕ字形曲げ部で管支持棒
２３により支持されている。更に詳言すると最外側の伝
熱管２１ｂの逆Ｕ字形曲げ部の曲げ起点Ｂは、最内側の
伝熱管２１ｃの曲げ起点Ｃに対し約５０％例えば伝熱管
群の外径を３０００mmとすると７００mm上方に変位して
おり、中間位置の伝熱管の曲げ起点は図においてＢとＣ
を結ぶ線上にある。
【０００６】又このような伝熱管群は包囲筒体２５によ
って囲まれ、胴１との間に環状下降流路即ちダウンカマ
ー２７を画成している。その包囲筒体２５の下端は、管
板３からの高さ１２００mmの位置にある最下位置の管支
持板１１と同じ高さ位置にある。更には最下位置の管支
持板１１とその上の管支持板１１との間の包囲筒体２５
には多数の流入口２９が分布して形成されていて、開口
面積率が５０％となっている。
って囲まれ、胴１との間に環状下降流路即ちダウンカマ
ー２７を画成している。その包囲筒体２５の下端は、管
板３からの高さ１２００mmの位置にある最下位置の管支
持板１１と同じ高さ位置にある。更には最下位置の管支
持板１１とその上の管支持板１１との間の包囲筒体２５
には多数の流入口２９が分布して形成されていて、開口
面積率が５０％となっている。
【０００７】このような蒸気発生器２０では、高温の原
子炉冷却材が一次熱媒体として入口水室５に入り、そこ
から伝熱管群の伝熱管２１に入って流れ、後述するよう
に外側の給水を加熱し、出口水室７に至り、そこから流
出する。一方胴１の上部に流入した給水は循環熱水と共
にダウンカマー２７を流れ下り、管板３と最下位置の管
支持板１１との間及び多数の流入口２９から包囲筒体１
５の中を伝熱管群の中に入り、伝熱管２１に沿って上方
に流れる。この際、前述のように伝熱管２１内を流れる
一次熱媒体によって加熱されて沸騰し、気泡の混じった
２相流として上方へ流れ、図示しない気水分離器で蒸気
が取り出される。上述した実施形態では、管板３の直上
部では、伝熱管群への給水及び循環熱水の流入速度が従
来のものの約５分の１に低下し、伝熱管群内の自然対流
速度に近づいて流れは剥離しない。更に上部の曲げ部に
おいては、隣接伝熱官２１の間隔が従来のものに比し約
１．５倍に増大し、更に千鳥配列のため流れのクロスフ
ローが蛇行して管表面での流れの衝突速度が約２分の１
に減少する。
子炉冷却材が一次熱媒体として入口水室５に入り、そこ
から伝熱管群の伝熱管２１に入って流れ、後述するよう
に外側の給水を加熱し、出口水室７に至り、そこから流
出する。一方胴１の上部に流入した給水は循環熱水と共
にダウンカマー２７を流れ下り、管板３と最下位置の管
支持板１１との間及び多数の流入口２９から包囲筒体１
５の中を伝熱管群の中に入り、伝熱管２１に沿って上方
に流れる。この際、前述のように伝熱管２１内を流れる
一次熱媒体によって加熱されて沸騰し、気泡の混じった
２相流として上方へ流れ、図示しない気水分離器で蒸気
が取り出される。上述した実施形態では、管板３の直上
部では、伝熱管群への給水及び循環熱水の流入速度が従
来のものの約５分の１に低下し、伝熱管群内の自然対流
速度に近づいて流れは剥離しない。更に上部の曲げ部に
おいては、隣接伝熱官２１の間隔が従来のものに比し約
１．５倍に増大し、更に千鳥配列のため流れのクロスフ
ローが蛇行して管表面での流れの衝突速度が約２分の１
に減少する。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば伝
熱管群を取り囲む包囲筒体の下部から伝熱管群への流入
面積が拡大したので淀み域の発生がなくなり、伝熱管へ
のスラッジの付着が防止される。又伝熱管上部の逆Ｕ字
形曲げ部の伝熱管間隔が大きくなり、流れの衝突速度も
低下するのでスラッジの付着が防止されると共に伝熱管
の流体励起振動が軽減される。
熱管群を取り囲む包囲筒体の下部から伝熱管群への流入
面積が拡大したので淀み域の発生がなくなり、伝熱管へ
のスラッジの付着が防止される。又伝熱管上部の逆Ｕ字
形曲げ部の伝熱管間隔が大きくなり、流れの衝突速度も
低下するのでスラッジの付着が防止されると共に伝熱管
の流体励起振動が軽減される。
【図１】本発明の実施形態の蒸気発生器の要部を示す概
念的立面図である。
念的立面図である。
【図２】従来の蒸気発生器の概念的立面図である。
１ 胴 ３ 管板 ５ 入口水室 ７ 出口水室 １１ 管支持板 ２０ 蒸気発生器 ２１ 伝熱管 ２１ｂ 伝熱管 ２１ｃ 伝熱管 ２３ 管支持棒 ２５ 包囲筒体 ２７ ダウンカマー ２９ 流入孔
Claims (2)
- 【請求項１】 下部が管板に一体的に接合された鉛直な
胴、前記管板に両端が取り付けられ伝熱管群を形成する
複数の逆Ｕ字形伝熱管、及び前記伝熱管群を取り囲み前
記胴との間に給水の環状下降流路を画成する包囲筒体を
有する管形熱交換器式竪型蒸気発生器において、前記包
囲筒体と前記管板との間隔を循環給水流に剥離が生じな
い値にしたことを特徴とする管形熱交換器式竪型蒸気発
生器。 - 【請求項２】 前記伝熱管群の外側に位置する前記逆Ｕ
字形伝熱管の逆Ｕ字形曲げ部の起点を前記伝熱管群の半
径の約５０％高い点とし、前記逆Ｕ字形曲げ部における
伝熱管配置を千鳥配列としたことを特徴とする請求項１
記載の管形熱交換器式竪型蒸気発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16012996A JP3372424B2 (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 管形熱交換器式竪型蒸気発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16012996A JP3372424B2 (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 管形熱交換器式竪型蒸気発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109778A true JPH109778A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3372424B2 JP3372424B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=15708505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16012996A Expired - Fee Related JP3372424B2 (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 管形熱交換器式竪型蒸気発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372424B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102034453B1 (ko) * | 2019-05-22 | 2019-10-21 | 주식회사 유진이엔티 | 냉매를 이용한 에너지 교환장치 |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP16012996A patent/JP3372424B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3372424B2 (ja) | 2003-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021022 |
|
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