JPS58158498A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPS58158498A JPS58158498A JP57039491A JP3949182A JPS58158498A JP S58158498 A JPS58158498 A JP S58158498A JP 57039491 A JP57039491 A JP 57039491A JP 3949182 A JP3949182 A JP 3949182A JP S58158498 A JPS58158498 A JP S58158498A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- sodium
- fluid
- plenum chamber
- tube
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/0278—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of stacked distribution plates or perforated plates arranged over end plates
-
- 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
- F28D7/16—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 being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/163—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 being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
- F28D7/1669—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 being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having an annular shape; the conduits being assembled around a central distribution tube
-
- 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
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0054—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for nuclear applications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/454—Heat exchange having side-by-side conduits structure or conduit section
- Y10S165/471—Plural parallel conduits joined by manifold
- Y10S165/483—Flow deflecting/retarding means in header for even distribution of fluid to plural tubes
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、熱交換器に係り、特に１高速増殖炉に用いら
れる中間熱交換器に適用するのに好適な熱交換器に関す
るものである。
れる中間熱交換器に適用するのに好適な熱交換器に関す
るものである。
高速増殖炉の一次冷却系と二次冷却系との間の熱交換は
、中間熱交換器にて行われる。中間熱交換器は、外筒と
内筒の２つのシェルから構成され、内筒内に多数の伝熱
管が配置されている。伝熱管の上下端は、内筒内に設け
られた各々の管板に取付けられる。下部管板の下方で内
筒内に、下部プレナムが設けらｎる。内筒内に挿入され
る下降管の下端が、下部ブレナムに連絡される。
、中間熱交換器にて行われる。中間熱交換器は、外筒と
内筒の２つのシェルから構成され、内筒内に多数の伝熱
管が配置されている。伝熱管の上下端は、内筒内に設け
られた各々の管板に取付けられる。下部管板の下方で内
筒内に、下部プレナムが設けらｎる。内筒内に挿入され
る下降管の下端が、下部ブレナムに連絡される。
高速増殖炉で加熱された１次冷却系のナトリウムは、外
筒より円筒内に供給され、伝熱管の外側全伝熱管に沿つ
て流下する。一方、蒸気発生器にて冷却され九２次冷却
系のナトリウムは、下降管を通して下部プレナム内に流
入し、そこで反転して上昇し、伝熱管内に導かれる。２
次冷却系のナトリウムは、伝熱管内を上昇する間に、１
次冷却系のナトリウムと熱交換されて加熱される。２次
冷却系のナトリウムが、下部プレナムにて反転するため
、伝熱管内を流れるナトリウム流量が不均一となる。す
なわち、外周部に存在する伝熱管のす） ＩＪウム流量
が増大する。各伝熱管へのナトリウムの流量配分が不均
一であると、温度分布および熱流束分布が不均一になる
。これは、熱交換器の性能低下を招く。
筒より円筒内に供給され、伝熱管の外側全伝熱管に沿つ
て流下する。一方、蒸気発生器にて冷却され九２次冷却
系のナトリウムは、下降管を通して下部プレナム内に流
入し、そこで反転して上昇し、伝熱管内に導かれる。２
次冷却系のナトリウムは、伝熱管内を上昇する間に、１
次冷却系のナトリウムと熱交換されて加熱される。２次
冷却系のナトリウムが、下部プレナムにて反転するため
、伝熱管内を流れるナトリウム流量が不均一となる。す
なわち、外周部に存在する伝熱管のす） ＩＪウム流量
が増大する。各伝熱管へのナトリウムの流量配分が不均
一であると、温度分布および熱流束分布が不均一になる
。これは、熱交換器の性能低下を招く。
このような問題を解決するために、実開昭５６−４２６
９０号公報に示されるように、下部プレナム内に多数の
孔を有する整流板を設置して下部プレナム内を上下二領
域に分割し、下降管を整流板より下方の領域に挿入する
ことが提案されている。
９０号公報に示されるように、下部プレナム内に多数の
孔を有する整流板を設置して下部プレナム内を上下二領
域に分割し、下降管を整流板より下方の領域に挿入する
ことが提案されている。
上記の整流板を有する中間熱交換器では、整流板の作用
によって各伝熱管内への２次冷却系のナトリウムの流量
配分が均一に行われる。しかし、原子炉の停止時のよう
な過渡時に繰返しの熱衝撃が下部プレナムの構造材に加
わる。
によって各伝熱管内への２次冷却系のナトリウムの流量
配分が均一に行われる。しかし、原子炉の停止時のよう
な過渡時に繰返しの熱衝撃が下部プレナムの構造材に加
わる。
本発明の目的は、過渡時において下部プレナムに生じる
繰返しの熱衝撃を減少できる熱交換器を提供することに
おる。
繰返しの熱衝撃を減少できる熱交換器を提供することに
おる。
本発明の特徴は、プレナム室内で流体供給管の半径方向
に流体全噴出させる手段を流体供給管に設は九ことにあ
る。
に流体全噴出させる手段を流体供給管に設は九ことにあ
る。
本発明は、実開昭５６−４２６９０号公報に示され喪中
間熱交換器１の下部プレナム内における２次冷却系のナ
トリウムの流動状ｌＩｌを詳細に検討することによって
なされたものである。以下にその検討結果を示す。第１
図は、実開昭５６−４２６９０号公報に示された中間熱
交換器の下部構造を示している。外筒２内に導かれ九１
次冷却系のす） ＋７ウムは、内筒３内を下降する。下
降管４内を流下した２次冷却系のナトリウムは、内筒３
および下部管板５で囲れた下部プレナム室６、くわしく
は、下部プレナム室６内でしかも多数の開口を有する整
流板７より下方の領域８内に流入する。２次冷却系のす
） ＩＪウムは、整流板７の関口を通って下部プレナム
室６内の整流板７より上方の領域９に流入し、その後、
下部管板５に取付けられた伝熱管１０内に分配される。
間熱交換器１の下部プレナム内における２次冷却系のナ
トリウムの流動状ｌＩｌを詳細に検討することによって
なされたものである。以下にその検討結果を示す。第１
図は、実開昭５６−４２６９０号公報に示された中間熱
交換器の下部構造を示している。外筒２内に導かれ九１
次冷却系のす） ＋７ウムは、内筒３内を下降する。下
降管４内を流下した２次冷却系のナトリウムは、内筒３
および下部管板５で囲れた下部プレナム室６、くわしく
は、下部プレナム室６内でしかも多数の開口を有する整
流板７より下方の領域８内に流入する。２次冷却系のす
） ＩＪウムは、整流板７の関口を通って下部プレナム
室６内の整流板７より上方の領域９に流入し、その後、
下部管板５に取付けられた伝熱管１０内に分配される。
中間熱交換器１の下部ブレナム室６内のナトリウムの流
動状態を第２図に示す。１１は第１図には図示されてい
ないが下降管を取囲む筒状の熱迩蔽体である。中間熱交
換器１は下部プレナム室６内に整流板７を設けているの
で、下部プレナム室６の領域９では、ナトリウムが一様
に流れている。
動状態を第２図に示す。１１は第１図には図示されてい
ないが下降管を取囲む筒状の熱迩蔽体である。中間熱交
換器１は下部プレナム室６内に整流板７を設けているの
で、下部プレナム室６の領域９では、ナトリウムが一様
に流れている。
この丸め、各伝熱管１０内に供給されるす） ＩＪウム
流量は、はとんど均一になる。すなわち、各伝熱管１０
内を流れるナトリウム流速Ｖ＋の平均値■、と各す）
ＩＪウム流速Ｖ＋の最大値Ｖ□オとの比（偏差値）δ、
、、Ｉは、１．１５でおる。伝熱管１ｏの内径はすべて
等しいので、δ１１．はナトリウム流量の偏差値を示し
ている。しかし、下部プレナム室６内の領域８内では、
第２図に示すように、下降管４より吐出されるナトリウ
ムの渦１２が発生する。下部プレナム室６内に、ナトリ
ウムの渦１２が発生すると、タービントリップ等による
蒸気発生器への給水流量の急激な減少および高速増殖炉
の運転停止時における給水流量の減少によって、下部プ
レナム室６の構造材に高サイクルの熱衝撃が加わる。す
なわち、下部プレナム６内には、蒸気発生器で冷却され
た温度の低いナトリウム（約３２０ｔｌが存在する。例
えば、タービントリップが生じると、蒸気発生器からタ
ービンへの蒸気の供給が停止され、それと同時に蒸気発
生器に供給される給水の流量が急激に減少される。この
ため、今まで蒸気発生器内での給水によるナトリウムの
冷却が不十分となる。はとんど冷却されないで蒸気発生
器から吐出された高温す） ＩＪウム（約５１０Ｃ）は
、下降管４を通って下部プレナム６の領域８内に流入す
る。高温ナトリウムが流入する前には、低温のナトリウ
ムが領域８内に存在する。下降管４から下向きに噴出し
九高温ナトリウムは、第２図に示すように領域８内では
円筒３の底面に沿って上昇する。これに伴って、領域Ｂ
内に渦１２が発生する。領域８内の低温ナトリウムは、
高温ナトリウムの流入によって整流板７全通して領域８
内の一度に流量せず、渦流となって領域８内を旋回する
。高温ナトリウムの流入に伴って低温ナトリ９ムは、断
続的に渦１２より剥離される。剥離され九低温ナトリウ
ムは、高温ナトリウムとともに下部管板５を通過して伝
熱管１０内に流入する。流速が早い九め、剥離され九低
温ナトリウムは、高温ナトリウムによって十分に加熱さ
れずに低温状態で下部管板ｓｆｔ通過する。
流量は、はとんど均一になる。すなわち、各伝熱管１０
内を流れるナトリウム流速Ｖ＋の平均値■、と各す）
ＩＪウム流速Ｖ＋の最大値Ｖ□オとの比（偏差値）δ、
、、Ｉは、１．１５でおる。伝熱管１ｏの内径はすべて
等しいので、δ１１．はナトリウム流量の偏差値を示し
ている。しかし、下部プレナム室６内の領域８内では、
第２図に示すように、下降管４より吐出されるナトリウ
ムの渦１２が発生する。下部プレナム室６内に、ナトリ
ウムの渦１２が発生すると、タービントリップ等による
蒸気発生器への給水流量の急激な減少および高速増殖炉
の運転停止時における給水流量の減少によって、下部プ
レナム室６の構造材に高サイクルの熱衝撃が加わる。す
なわち、下部プレナム６内には、蒸気発生器で冷却され
た温度の低いナトリウム（約３２０ｔｌが存在する。例
えば、タービントリップが生じると、蒸気発生器からタ
ービンへの蒸気の供給が停止され、それと同時に蒸気発
生器に供給される給水の流量が急激に減少される。この
ため、今まで蒸気発生器内での給水によるナトリウムの
冷却が不十分となる。はとんど冷却されないで蒸気発生
器から吐出された高温す） ＩＪウム（約５１０Ｃ）は
、下降管４を通って下部プレナム６の領域８内に流入す
る。高温ナトリウムが流入する前には、低温のナトリウ
ムが領域８内に存在する。下降管４から下向きに噴出し
九高温ナトリウムは、第２図に示すように領域８内では
円筒３の底面に沿って上昇する。これに伴って、領域Ｂ
内に渦１２が発生する。領域８内の低温ナトリウムは、
高温ナトリウムの流入によって整流板７全通して領域８
内の一度に流量せず、渦流となって領域８内を旋回する
。高温ナトリウムの流入に伴って低温ナトリ９ムは、断
続的に渦１２より剥離される。剥離され九低温ナトリウ
ムは、高温ナトリウムとともに下部管板５を通過して伝
熱管１０内に流入する。流速が早い九め、剥離され九低
温ナトリウムは、高温ナトリウムによって十分に加熱さ
れずに低温状態で下部管板ｓｆｔ通過する。
低温ナトリウムと高温ナトリウムは極めて短かい周期で
交互に下部管板４および内筒３の下部プレナムの部分に
接触する。従って、タービントリップ時に１内筒３の底
部および下部管板４には、高サイクルの熱衝撃が加わる
。高速増殖炉の運転停止時においても同様である。
交互に下部管板４および内筒３の下部プレナムの部分に
接触する。従って、タービントリップ時に１内筒３の底
部および下部管板４には、高サイクルの熱衝撃が加わる
。高速増殖炉の運転停止時においても同様である。
高サイクルの熱衝撃を減少して熱疲労を軽減できる方法
を種々検討した結果、下降管よりす） ＩＪウムを半径
方向に噴出すれば、下部プレナム内にナトリウムの並行
流を発生でき、渦が発生しないことを発見した０本発明
は、この知見に基づいてなされたものである。
を種々検討した結果、下降管よりす） ＩＪウムを半径
方向に噴出すれば、下部プレナム内にナトリウムの並行
流を発生でき、渦が発生しないことを発見した０本発明
は、この知見に基づいてなされたものである。
高速増殖炉に適用し九本発明の好適な一実施例である中
間熱交換器を！３図および第４図に基づいて説明する。
間熱交換器を！３図および第４図に基づいて説明する。
高速増殖炉の通常運転時、原子炉容器３０内の炉心３１
で加熱されたナトリウムは、ポンプ３４の駆動により１
次冷却系配管３２ｔ−通って中間熱交換器１５に導かれ
、２次冷却系配管３６にて中間熱交換器１５の伝熱管１
０内に供給されるナトリウムにて冷却される。中間熱交
換器１ｓから吐出されたナトリウムは、１次冷却系３３
を通って原子炉容器３０に戻される。ナトリウムは、伝
熱管１０ｔ−通過する際に加熱されて約３２０Ｃから約
５１０Ｃに昇温される。約５１０Ｃのナトリウムは、２
次冷却系配管３５ｆ：、通って蒸気発生器３８に送られ
る。このナトリウムは、給水配管４２にて蒸気発生器３
８の伝熱管３９内に供給される給水にて冷却され、２次
冷却系配管３６に吐出される。３７は、ポンプである。
で加熱されたナトリウムは、ポンプ３４の駆動により１
次冷却系配管３２ｔ−通って中間熱交換器１５に導かれ
、２次冷却系配管３６にて中間熱交換器１５の伝熱管１
０内に供給されるナトリウムにて冷却される。中間熱交
換器１ｓから吐出されたナトリウムは、１次冷却系３３
を通って原子炉容器３０に戻される。ナトリウムは、伝
熱管１０ｔ−通過する際に加熱されて約３２０Ｃから約
５１０Ｃに昇温される。約５１０Ｃのナトリウムは、２
次冷却系配管３５ｆ：、通って蒸気発生器３８に送られ
る。このナトリウムは、給水配管４２にて蒸気発生器３
８の伝熱管３９内に供給される給水にて冷却され、２次
冷却系配管３６に吐出される。３７は、ポンプである。
伝熱管３９内を流れる給水は、ナ） ＩＪウムによって
加熱され、蒸気となる。蒸気は、主蒸気管４０ｔ−通っ
てタービン４３に送られる。タービン４３から排気され
九蒸気は、復水器４４で凝縮され、水圧なる。この水は
、給水ポンプ４７の駆動により伝熱管３９内に戻される
０通常運転時には、主蒸気弁４５が開き、バイパス弁４
６は閉じている。４１は、バイパス配管である。
加熱され、蒸気となる。蒸気は、主蒸気管４０ｔ−通っ
てタービン４３に送られる。タービン４３から排気され
九蒸気は、復水器４４で凝縮され、水圧なる。この水は
、給水ポンプ４７の駆動により伝熱管３９内に戻される
０通常運転時には、主蒸気弁４５が開き、バイパス弁４
６は閉じている。４１は、バイパス配管である。
中間熱交換器１５は、外筒２内に内筒３を配置し、内筒
３内に設置される下部および上部管板５および２３に多
数の伝熱管１０を両端に取付け、内筒３の中心部に下降
管１６を配置し喪ものである。下降管１６は、２次冷却
系配管３に接続され、上部管板２３および下部管板５を
貫熾し、下部プレナム６内に達している。上部管板２３
および下部管板４は、上部プレナム２４および下部プレ
ナム６に存在する２次冷却系のす） ＩＪウムが、１次
冷却系側の内筒３内の空間に流出しないように、内筒３
および下降管１６に溶接される。下降管１６の下端は、
内筒３の底部に接触している。しかし、下降管１６の下
端と内筒３の底部は必ずしも接触する必要はなく、それ
らの関に第７図に示すように間隙３４を設けてもよい。
３内に設置される下部および上部管板５および２３に多
数の伝熱管１０を両端に取付け、内筒３の中心部に下降
管１６を配置し喪ものである。下降管１６は、２次冷却
系配管３に接続され、上部管板２３および下部管板５を
貫熾し、下部プレナム６内に達している。上部管板２３
および下部管板４は、上部プレナム２４および下部プレ
ナム６に存在する２次冷却系のす） ＩＪウムが、１次
冷却系側の内筒３内の空間に流出しないように、内筒３
および下降管１６に溶接される。下降管１６の下端は、
内筒３の底部に接触している。しかし、下降管１６の下
端と内筒３の底部は必ずしも接触する必要はなく、それ
らの関に第７図に示すように間隙３４を設けてもよい。
下部管板５より下方で内筒３内に形成される下部プレナ
ム６内において、下降管１６０側壁に多数の開口１７が
設けられる。すなわち、開口１７は、下部プレナム６内
で下降管の軸方向および円周方向に多数配置される。外
筒２に設けられる入口ノズル１８は１次冷却配管３２に
接続され、外＊２に設けられる出口ノズル１９は１次冷
却配管３３に接続される。内筒３の上部と下部に、ナト
リウムの入口２１および出口２２が設けられる。外筒２
内で入口ノズル１８から出口ノズル１９ヘナトリウムが
直接流れるのを防止する九めに１仕切部材２ｏが外筒２
と内筒３に取付けられる。２ｓは、伝熱管１０の支持部
材である。
ム６内において、下降管１６０側壁に多数の開口１７が
設けられる。すなわち、開口１７は、下部プレナム６内
で下降管の軸方向および円周方向に多数配置される。外
筒２に設けられる入口ノズル１８は１次冷却配管３２に
接続され、外＊２に設けられる出口ノズル１９は１次冷
却配管３３に接続される。内筒３の上部と下部に、ナト
リウムの入口２１および出口２２が設けられる。外筒２
内で入口ノズル１８から出口ノズル１９ヘナトリウムが
直接流れるのを防止する九めに１仕切部材２ｏが外筒２
と内筒３に取付けられる。２ｓは、伝熱管１０の支持部
材である。
入口ノズル１８から外筒２内に流入したｌ１次冷却系の
ナトリウムは、入口２１を通って内［３内に流入する。
ナトリウムは、入口２１を通って内［３内に流入する。
このナトリウムは、伝熱管１０に沿って流下して出口２
２より円筒３外に流出し、さらに出口ノズル１９より１
次冷却配管３３内に吐出される。２次冷却配管３６から
供給される２次冷却系のナトリウムは、下降管１６内を
下降し、多数の開口１７より下降管１６の半径方向に噴
出され、下部プレナム６内に導かｎる。関１１３４およ
び開口１７は、ナトリウムを下降管１６０半径方向く噴
出させる手段である。下降管１７に設けられた開口１７
の直径は、下降管１７の軸方向において同じである。こ
のため、噴出するナトリウム流量は、下降管１７の下端
側にある開口１７程多くなる。下部プレナム６に噴出さ
れたナトリウムは、伝熱管１０を通って上部管板２３の
上方にある上部プレナム２４内に流入し、その後、２次
冷却配管３５内に流出する。
２より円筒３外に流出し、さらに出口ノズル１９より１
次冷却配管３３内に吐出される。２次冷却配管３６から
供給される２次冷却系のナトリウムは、下降管１６内を
下降し、多数の開口１７より下降管１６の半径方向に噴
出され、下部プレナム６内に導かｎる。関１１３４およ
び開口１７は、ナトリウムを下降管１６０半径方向く噴
出させる手段である。下降管１７に設けられた開口１７
の直径は、下降管１７の軸方向において同じである。こ
のため、噴出するナトリウム流量は、下降管１７の下端
側にある開口１７程多くなる。下部プレナム６に噴出さ
れたナトリウムは、伝熱管１０を通って上部管板２３の
上方にある上部プレナム２４内に流入し、その後、２次
冷却配管３５内に流出する。
本実施例の下部プレナム６内のす′トリウムの流動状ｍ
ｔ第５図に示す。軸方向に設けられ九各開口１７から噴
出され九ナトリウム流は、第５図に示すように並行流と
なり、下部プレナム６内で並行流のまま水平方向の流れ
（下降管１６０半径方向の流れ）から上昇Ｋ（下降管１
６軸方向の流れ）へと流れの向きが変わる。このため、
下部プレナム６内には、ナトリウムの渦が発生しない。
ｔ第５図に示す。軸方向に設けられ九各開口１７から噴
出され九ナトリウム流は、第５図に示すように並行流と
なり、下部プレナム６内で並行流のまま水平方向の流れ
（下降管１６０半径方向の流れ）から上昇Ｋ（下降管１
６軸方向の流れ）へと流れの向きが変わる。このため、
下部プレナム６内には、ナトリウムの渦が発生しない。
下部プレナム６は、下降管１６内を下降するナトリウム
の流れを上昇流に変換する機能を有する。タービントリ
ップが生じて給水ポンプ４７の駆動が停止されると、伝
熱管３９内へＯ給水の供給が停止される。蒸気発生器３
８での２次冷却系のナトリウムの冷却がなされない。ナ
トリウムは、高温（約５ｌｏｔ：’）のまま下降管１６
を通して下部プレナム６内に噴出され、並行に流れる。
の流れを上昇流に変換する機能を有する。タービントリ
ップが生じて給水ポンプ４７の駆動が停止されると、伝
熱管３９内へＯ給水の供給が停止される。蒸気発生器３
８での２次冷却系のナトリウムの冷却がなされない。ナ
トリウムは、高温（約５ｌｏｔ：’）のまま下降管１６
を通して下部プレナム６内に噴出され、並行に流れる。
下部プレナム６内の低温ナトリウム（約３２０Ｃ）は、
高温ナトリウムの並行ｆｉＫよって下部プレナム６外に
押される。高温ナトリウムが流入した時に下部プレナム
６が受ける熱衝撃の度合いは、中間熱交換器１とほぼ同
じでおる。しかし、中間熱交換器１５は、下部プレナム
６内に低温ナトリウムの渦が発生しないので、高速増殖
炉の運転を停止するたびに中間熱交換器１のような高サ
イクルの熱衝撃を受けない。このため、中間熱交換器１
５に生じる熱疲労が著しく軽減される。
高温ナトリウムの並行ｆｉＫよって下部プレナム６外に
押される。高温ナトリウムが流入した時に下部プレナム
６が受ける熱衝撃の度合いは、中間熱交換器１とほぼ同
じでおる。しかし、中間熱交換器１５は、下部プレナム
６内に低温ナトリウムの渦が発生しないので、高速増殖
炉の運転を停止するたびに中間熱交換器１のような高サ
イクルの熱衝撃を受けない。このため、中間熱交換器１
５に生じる熱疲労が著しく軽減される。
中間熱交換器１５０半径方向くおける各伝熱管１０内の
ナトリウム流量の分布ｔＪＩＩ６図に示す。
ナトリウム流量の分布ｔＪＩＩ６図に示す。
Ｒは内筒３の半径、ｒは内筒３の軸心から各伝熱管１０
の軸心までの距離である。本実施例では、δ１１．が１
．１０となり、中間熱交換器ｌよりもさらに各伝熱管１
０内を流れるナトリウム流量が均一化される。
の軸心までの距離である。本実施例では、δ１１．が１
．１０となり、中間熱交換器ｌよりもさらに各伝熱管１
０内を流れるナトリウム流量が均一化される。
本実施例は、下降管１６の一部を下部プレナム６内に弧
長するだけでよく、構造が著しく単純である。
長するだけでよく、構造が著しく単純である。
下降管１６の下端が下部プレナム６の底面に接触して取
付けられているので、開口１７からナトリウムが噴出す
る時の下降管１６の振動を防止できる。
付けられているので、開口１７からナトリウムが噴出す
る時の下降管１６の振動を防止できる。
第７図に示す実施例のように間！１３４１に設ける場合
、下降管１６の先端と下部プレナム６の内壁との間の距
離は、第４図に示す下部管板５の下面と下部プレナム６
の底面との間に存在する下降管１６部分の高さの１０％
以下にすることが望まし”い。１０％以上になると、下
部プレナム６内にナトリウムの渦が発生する恐れがある
。
、下降管１６の先端と下部プレナム６の内壁との間の距
離は、第４図に示す下部管板５の下面と下部プレナム６
の底面との間に存在する下降管１６部分の高さの１０％
以下にすることが望まし”い。１０％以上になると、下
部プレナム６内にナトリウムの渦が発生する恐れがある
。
第８図は、本発明の他の実施例である中間熱交換器であ
る。この中間熱交換器３０は、中間熱交換器１５の下部
プレナム６内に多数の開口３２１有するリング３１を配
置したものである。リング３１は、内筒３の内壁に取付
けられる。その他の構造は、中間熱交換器１５と同じで
ある０本実施例は、中間熱交換器１５と同様な効果が得
られる。
る。この中間熱交換器３０は、中間熱交換器１５の下部
プレナム６内に多数の開口３２１有するリング３１を配
置したものである。リング３１は、内筒３の内壁に取付
けられる。その他の構造は、中間熱交換器１５と同じで
ある０本実施例は、中間熱交換器１５と同様な効果が得
られる。
本実施例は、リング３１の影響により、中間熱交換器１
５よりもナトリウムの流量分配がより均一になる（δ、
、、 −１，０９５）。本実施例の下部プレナム６内に
おけるナトリウムの流動状態を第９図に示す、リング３
１によって外周部の伝熱管１０へのナトリウムの流入が
抑制されているのがわかる。
５よりもナトリウムの流量分配がより均一になる（δ、
、、 −１，０９５）。本実施例の下部プレナム６内に
おけるナトリウムの流動状態を第９図に示す、リング３
１によって外周部の伝熱管１０へのナトリウムの流入が
抑制されているのがわかる。
本発明の他の実施例を第１０ＷＪＫ示す０本実施例は、
開口１７の直径が上部纜ど大きい、このため、各開口１
７から流出するナトリウム流量は、等しくなる０本実施
例においても、中間熱交換器１５と同様な効果が得られ
る１本実施例の−１，。
開口１７の直径が上部纜ど大きい、このため、各開口１
７から流出するナトリウム流量は、等しくなる０本実施
例においても、中間熱交換器１５と同様な効果が得られ
る１本実施例の−１，。
は、Ｌ１６である。
第１１＃ｌＪも、本発明の他の実施例の下部プレナム内
のナトリウム流動状１ｌＩｆ：示している０本実施例で
は、上部の開口１７の直径が第９図の実施例のものより
も大きく、開口１７から噴出するナトリウム流量は、上
部へいく程多くなっている０本実施例でも、中間熱交換
器１５と同様な効果が得られる。なお、ａ、、８は、Ｌ
ｉ２である。
のナトリウム流動状１ｌＩｆ：示している０本実施例で
は、上部の開口１７の直径が第９図の実施例のものより
も大きく、開口１７から噴出するナトリウム流量は、上
部へいく程多くなっている０本実施例でも、中間熱交換
器１５と同様な効果が得られる。なお、ａ、、８は、Ｌ
ｉ２である。
また、下降管１６に設は不開口１７の直径を下端からあ
る位置まで同一にし、それよ抄上方に向うとともに増大
させてもよい、ナトリウムの噴出流量は、開口１７の直
径が同一である領域では下部はど多く、開口１７の変化
する上部では一様になっている０本実施例でも、中間熱
交換器１５と同一〇効果を得る。δ＋＋ｎｘは、１．１
２である。
る位置まで同一にし、それよ抄上方に向うとともに増大
させてもよい、ナトリウムの噴出流量は、開口１７の直
径が同一である領域では下部はど多く、開口１７の変化
する上部では一様になっている０本実施例でも、中間熱
交換器１５と同一〇効果を得る。δ＋＋ｎｘは、１．１
２である。
第１２図に、参考的に他の従来例を示す０本例は、第１
図の従来例から整流板７を取外したものである。この中
間熱交換器は、δ１１．、が１．３９となり、しかも下
部プレナム内に渦が発生する。従って本例では、ナトリ
ウムの流量配分が不均一となり、高サイクルの熱衝撃も
加えられる０本発明は、本例に比べて着しく優れている
。
図の従来例から整流板７を取外したものである。この中
間熱交換器は、δ１１．、が１．３９となり、しかも下
部プレナム内に渦が発生する。従って本例では、ナトリ
ウムの流量配分が不均一となり、高サイクルの熱衝撃も
加えられる０本発明は、本例に比べて着しく優れている
。
本発９ｊＫよれば、構造材が高サイクルの熱衝撃を減少
でき、材料の熱疲労が著しく軽減される。
でき、材料の熱疲労が著しく軽減される。
第１図は従来の中間熱交換器の下部の縦断面図、第２図
は＃１１図の下部プレナム内のオトリ９ム流動状態を示
す説明図、第３図は高速増殖炉グラノトの系統図、第４
図は第３図に示す本発明の好適な一実施例の縦断面図、
第５図は第４図の下部プレナム内のナトリウム流動状１
！ｌｔ示す説明図、第６図は第４図の中間熱交換器の伝
熱管へのす） ＋７ウム配分を示す特性図、第７図およ
び第８図は本発明の他の実施例の下部の縦断面図、第９
図、第１０図および第１１図は本発明の他の実施例にお
ける下部プレナム内のナトリウム流動状、ａｔ示す説明
図、第１２図の従来の他の中間熱交換器の下部プレナム
内のナトリウム流動状態を示す説明図である。 ２・・・外筒、３・・・内筒、５・・・下部管板、６・
・・下部プレナム、１０・・・伝熱管、１５・・・中間
熱交換器、第３０ 葛牛口 １！、６ 目 ０°２ ｒ／Ｒ′ 第 ７ 図 第 ９ 図 ｎ 第 ８口 ｔ’を 寮 ＩＯ目 第 １１ 口 ｎ
は＃１１図の下部プレナム内のオトリ９ム流動状態を示
す説明図、第３図は高速増殖炉グラノトの系統図、第４
図は第３図に示す本発明の好適な一実施例の縦断面図、
第５図は第４図の下部プレナム内のナトリウム流動状１
！ｌｔ示す説明図、第６図は第４図の中間熱交換器の伝
熱管へのす） ＋７ウム配分を示す特性図、第７図およ
び第８図は本発明の他の実施例の下部の縦断面図、第９
図、第１０図および第１１図は本発明の他の実施例にお
ける下部プレナム内のナトリウム流動状、ａｔ示す説明
図、第１２図の従来の他の中間熱交換器の下部プレナム
内のナトリウム流動状態を示す説明図である。 ２・・・外筒、３・・・内筒、５・・・下部管板、６・
・・下部プレナム、１０・・・伝熱管、１５・・・中間
熱交換器、第３０ 葛牛口 １！、６ 目 ０°２ ｒ／Ｒ′ 第 ７ 図 第 ９ 図 ｎ 第 ８口 ｔ’を 寮 ＩＯ目 第 １１ 口 ｎ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １．１対の管板と、各々の前記管板に両端部が取付けら
れた複数の伝熱管と、前記伝熱管の関に配置されて前記
管板に取付けられた第１流体の供給管と、前記第１１５
１Ｅ体供給管から流出する前記第１流体を前記伝熱管に
導くプレナム室と、前記第１流体と熱交換する第２ｆｉ
体を前記伝熱管の局！＠に導く通路とからなる熱交換器
において、前記プレナム室内で前記第１流量供給管の半
径方向に前記第１流体を供給する手段を前記第１流量供
給管に設けたこと１を特徴とする熱交換器。 ２ 前記第１流体供給手段が、前記プレナム室内に配置
されて側壁に複数の開口を有し、前記ｊＩ１１流体供給
管に接続される筒状体である特許請求の範囲第１項記載
の熱交換器。 λ 前記筒状体の先端が、前記プレナム室の内壁付近ま
たは前記内壁まで達している特許請求の範囲第２項記載
の熱交換器。 表 前記筒状体の軸方向に設けられ九複数の前記開口の
断面積を前記筒状体の先端に行く程大きくする特許請求
の範囲第２項または第３項記載の熱交換器。 ＆ 前記プレナム室が、その内部に前記プレナム室外周
部の前記第１流体の流れを抑制する手段を有して−る特
許請求の範囲第１項記載の熱交換器。 ＆ 前記流れ抑制手段が、前記プレナム室内の外周部に
配置さｎて多数の孔を有するリングである特許請求の範
囲第５項記載の熱交換器。 ７．１対の管板と、各々の前記管板に両端部が取付けら
れ九複数の伝熱管と、前記伝熱管の関に配置されて前記
管板に取付けられた第１流体の供給管と、前記第１流量
供給管から流出する前記第１流体を前記伝熱管に導くプ
レナム室と、前記第１流体と熱交換する第２流体を前記
伝熱管の周囲に導く通路とからなる熱交換器において、
前記第１流体供給管を延長して前記プレナム室内に挿入
してその先端を前記プレナム室の内壁に取付け、前記プ
レナム室内に存在する前記第１ｔｌｔ体供給管の管壁に
、前記＃！１流体を前記第１流体供給管の半径方向に噴
出させる手段を設は九ことｔ′特徴とする熱交換器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039491A JPS58158498A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 熱交換器 |
| DE8383102421T DE3364017D1 (en) | 1982-03-15 | 1983-03-11 | Heat exchanger |
| EP83102421A EP0089027B1 (en) | 1982-03-15 | 1983-03-11 | Heat exchanger |
| US06/475,556 US4602682A (en) | 1982-03-15 | 1983-03-15 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039491A JPS58158498A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158498A true JPS58158498A (ja) | 1983-09-20 |
| JPS6337880B2 JPS6337880B2 (ja) | 1988-07-27 |
Family
ID=12554516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57039491A Granted JPS58158498A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 熱交換器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4602682A (ja) |
| EP (1) | EP0089027B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58158498A (ja) |
| DE (1) | DE3364017D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323851A (en) * | 1993-04-21 | 1994-06-28 | Wynn's Climate Systems, Inc. | Parallel flow condenser with perforated webs |
| US7140328B2 (en) * | 2002-03-11 | 2006-11-28 | Ztek Corporation | Miniature vaporizers for use with chemical converters and energy devices |
| PL2174075T3 (pl) * | 2007-07-05 | 2012-02-29 | Ib Ntec | System termodynamiczny stosujący urządzenie do wytwarzania ciepła przez cyrkulację czynnika pod ciśnieniem przez liczne przewody rurowe |
| US11306978B2 (en) * | 2014-09-05 | 2022-04-19 | 2078095 Ontario Limited | Heat recovery apparatus and method |
| CN106871672B (zh) * | 2017-02-22 | 2019-08-06 | 广州力润机电设备有限公司 | 一种高效节能的直通形状的热交换结构 |
| US11859832B2 (en) | 2021-06-22 | 2024-01-02 | 2078095 Ontario Limited | Gray water heat recovery apparatus and method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5746285U (ja) * | 1980-08-25 | 1982-03-15 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2097602A (en) * | 1936-03-06 | 1937-11-02 | Warren Webster & Co | Radiator |
| FR1253859A (fr) * | 1959-12-29 | 1961-02-17 | France Etat | Perfectionnements apportés aux installations nucléaires de puissance |
| GB1027195A (en) * | 1963-11-07 | 1966-04-27 | Metallurg Engineers Ltd | Improvements in heat exchangers |
| US3437077A (en) * | 1966-01-21 | 1969-04-08 | Babcock & Wilcox Co | Once-through vapor generator |
| FR1511662A (fr) * | 1966-12-23 | 1968-02-02 | Commissariat Energie Atomique | Réacteur nucléaire refroidi par un liquide |
| US3827484A (en) * | 1970-02-04 | 1974-08-06 | W Wolowodiuk | Liquid metal heat exchanger |
| US3812824A (en) * | 1971-03-04 | 1974-05-28 | Foster Wheeler Corp | Sodium-heated steam generator |
| US3776302A (en) * | 1972-02-14 | 1973-12-04 | Westinghouse Electric Corp | Tube and shell heat exchanger |
| US3776199A (en) * | 1972-05-05 | 1973-12-04 | Hy Way Heat Systems | Regenerative heat exchanger |
| JPS5746285B2 (ja) * | 1974-11-13 | 1982-10-02 | ||
| FR2391421A1 (fr) * | 1977-05-16 | 1978-12-15 | Commissariat Energie Atomique | Generateur de vapeur a circulation forcee |
| DE2725877A1 (de) * | 1977-06-08 | 1978-12-21 | Interatom | Waermetauscher fuer aggressive medien |
| FR2402176A2 (fr) * | 1977-09-05 | 1979-03-30 | Commissariat Energie Atomique | Echangeur de chaleur, notamment generateur de vapeur chauffe au sodium liquide |
| FR2452687A1 (fr) * | 1979-03-28 | 1980-10-24 | Stein Industrie | Echangeur de chaleur a zone centrale avec conduits coaxiaux et zone d'echange peripherique |
| JPS5642690A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic page delivering device |
| JPS5929799B2 (ja) * | 1981-02-16 | 1984-07-23 | 株式会社東芝 | 熱交換器 |
| FR2509841B1 (fr) * | 1981-07-17 | 1986-07-18 | Creusot Loire | Perfectionnement aux generateurs de vapeur du type sodium-eau |
-
1982
- 1982-03-15 JP JP57039491A patent/JPS58158498A/ja active Granted
-
1983
- 1983-03-11 DE DE8383102421T patent/DE3364017D1/de not_active Expired
- 1983-03-11 EP EP83102421A patent/EP0089027B1/en not_active Expired
- 1983-03-15 US US06/475,556 patent/US4602682A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5746285U (ja) * | 1980-08-25 | 1982-03-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3364017D1 (en) | 1986-07-17 |
| JPS6337880B2 (ja) | 1988-07-27 |
| US4602682A (en) | 1986-07-29 |
| EP0089027A1 (en) | 1983-09-21 |
| EP0089027B1 (en) | 1986-06-11 |
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