JPS58210404A - 湿分分離装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、気体中に含まれる液体粒子を分離する装置、
例えば原子力発電所等において使用される蒸気タービン
の湿分分離装置の改良に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、ＪｊＪ子力発電所等において、高圧タービンを
通過後の蒸気は、１０％以上の混υ蒸気となっている・
従って、この高圧タービンを通過後の蒸気がそのｔま低
圧タービンに供給される場合には、水滴によるタービン
翼の浸食や、タービン効率の低下を招来する。そこで普
通、高圧タービンと低圧タービンとの間に、湿分分離装
置が詐けられ、その湿分分離装置によって、高圧タービ
ンを通過した蒸気を、はぼ乾き飽和蒸気となして低圧タ
ービンに供給し、タービン翼の浸食やタービン効率の低
下の発生を防止している。

第１図乃至第３図は、従来の上記湿分分離装置の給断面
図でおって、密閉円筒状の本体胴ｌ内には、その前後両
端近傍部に装着された端板−１，２間に、互いに平行な
軸線方向に延びる２列の分離エレメント３．３が配設さ
れておシ、各列の分離エレメント３，３は、それぞれ上
記両端板λ、２間に軸線方向に延びるとともに、互いに
平行なコ枚の支持脚板≠ａ、弘すからなる支持脚弘によ
って支持されている。また各列の分離エレメントＪ。

３の頂部は１両端板λ、λ間に延びる天井板ｊの左右両
端部にそれぞれ支持されている。

一方、上記両支持脚≠、弘の内側支持脚板ｐａ。

≠ａには、前記両端板２．２間に軸線方向に延びるとと
もに、本体胴ｌの底壁部から離間され、その底壁部との
間にドレンダクト６を形成する底板７の両側端部が、そ
れぞれ固着さｔｌている。上記底板７上には、頂端部が
互いに隣接し、下端部が互いに拡開ぜしめられるととも
に、前記分離エレメント３と平行に延びる多孔板ｒ、ｔ
ｒの下端縁が装着されておシ、その多孔板♂、ざの頂端
縁は、天井板ｊに連接されている。″また前記左右の分
離ニレメン）Ｊ、Ｊ、天井板！および底板７によって囲
まれた空間は、その空間中央部に配設された２枚のダク
ト壁板り、りによって前後に区画されておシ、上記ダク
ト壁板り、りは、上端部を天井板！、下端部を底板７に
それぞれ連接され、フラッジｊ−蒸気ダクトＩＯが形成
され、そのフラッジ路蒸気夕゛クトｌＱの底板７には開
ロアａが穿設されている・ ところで、底板７には、端板λ、底板７、多孔板ｔおよ
びダクト壁板りによって区画形成された。

前後の各蒸気分配室／／　、　／／に開口し、本体胴ｌ
壁を貫通する濤シ蒸気入ロ管／２　、　／２が、それぞ
れ連接せしめられておシ、さらに前記支持脚μの内側支
持脚板≠ａには、複数個の切欠き１３が設けられている
・他方、前記本体胴ｌの底壁中央部には、ドレンタンク
／ｌが垂設されており、また頂壁部には蒸気出口１５が
設けられている。なお符号１６はドレン出口である。

しかして１図示しない高圧タービンから排出した濁り蒸
気は、湿分分離装置本体胴ｌの下部に設けた、湿り蒸気
入口管１２　、　／Ｊよｐ蒸気分配室／／。

／ｌに流入する。そしてこの蒸気分１室ｌ／に流入した
浸り蒸気は、上記浸析蒸気入口管／２からの遠近等に応
じて開口面積を異にする多数の孔を設けた分配用多孔板
ざによって、その分配用多孔ｇｙｒの全面にわたって、
はぼ岬流量となシ、分離エレメント３に流入する＠ 上記分離エレメント３に流入した混り蒸気は、その分離
エレメント３によって水滴粒子が捕捉分離され、乾き蒸
気となって分離エレメント３から流出し、本体胴ｌの上
部罠配設した蒸気出口／３ｆ経て、図示しない低圧ター
ビンへと導かれる。

一方、上記分離エレメント３で、湿シ蒸気から分離した
水滴粒子はドレンとなシ、両支持脚板弘ａ、＄ｂからな
る支持脚弘内に、ｌ力により落下し、さらに支持脚板弘
ａに設りた切欠き１３からドレンダクトを内に流出し、
本体胴ｌの下部に取付けたドレンダクｌｔ内に落下する
０そして、このドレンダク／＋内に落下したドレンは、
ドレンタンク／４ｊの下部に配設したドレン出口１６か
ら、図示しない低圧給水加熱器等に導かれる。

〔背景技術の問題点〕

ところが、このような湿分分離装置においては、運転中
に蒸気タービントリップや、送電系統の事故による負荷
しゃ断その他の事故が発生した場合、高圧タービンから
の湿り蒸気が瞬時にしやＬ！ｌｉされ。

また、低圧タービンへの蒸気系統も、蒸気タービンのオ
ーバースピード防止のため、低圧タービン人口弁が閉鎖
され、一方給水ポンプ駆動用蒸気タービン、またはドレ
ン系統が復水器に接続されているために、その分離装置
内の圧力が急激に低下する。しかして、このように装置
内圧力が急速に低下すると、ドレンタンク／４’内に溜
っているドレンの温度が、定常運転時の分離エレメント
３を通過する蒸気圧力の飽和温度になっているため、ド
レンタンク／４’内のドレンが自己蒸発現象を生起する
０ このＭ＾合、上記ドレンの蒸発量は、装置内圧力の低下
割合に強く依存しておシ、緩やかに低下するψ合には、
蒸発割合も緩やかなものとなり、反対に急ｔＫ（ｆ下す
る場合には、蒸発割合も大きなものとなる。

ところで、上記のように自己蒸発した蒸気は、第２１Ｌ
Ｌ図および第５図に示すごとく、ドレンタンク／ψ内全
矢印乙のように上昇し、その大部分は開ロアａｙ経てフ
ラッジ島蒸気ダク）／（７忙流入し、フラッジ−Ｍ気ダ
ク）１０内に股部、された分離エレメント３を通過する
ことにより、乾き飽和蒸気となって、他の分離エレメン
ト３から流出した蒸気と合流して、蒸気出口ｌＳから流
出する〇仁のように、自己蒸発し次蒸気の大部分は、フ
ラッジ−蒸気ダクトＩＯによって処理できるが、その一
部分は、矢印すのように、ドレンダクト６内に流入し、
支持脚板Ｕａの下部の切欠き／３から。

支持脚板≠ａ、≠ｂからなる支持脚参内に流ね込み、分
離エレメント３の下部から上昇流となって排出される。

このシ曹−トバス現象は、ドレンタンク／４４の上部、
つ壕シ、フラッジ振蒸気ダクトｌＯの下部において最も
顕著であフ、ドレンタンク／ｌから十分離れた部分では
、はｔｋ無視できる程度である。しかし、このシ曹−ト
バス蒸気は、ドレンダクト６を流下するドレンの流れを
阻害し、かつ、分離エレメント３からのドレンの落下を
妨け、著しい場合には落下するドレンを吹き上けて、分
離エレメント３奢出九蒸気流に混入させる可能性がある
０このことは、通常予想される圧力低下速度では、はぼ
無視できる現象と考えてよいが、とくに急激な圧力低下
が起こった場合には、上記の現象の発生は低圧タービン
への水滴の流入管招くために、例え全体の一部分であシ
、短時間であっても好ましくない。

〔発明の目的〕

本発明は、このような点に鑑み、蒸気タービントリップ
や、送電系統の事故による負荷しゃ断、その他の事故発
生時におけるドレンの自己蒸発によるＸ気によって、ド
レンダク）ｔ−流下するドレンの流れや１分離エレメン
トからのドレンの落下を妨げたり、低圧タービンへの水
滴の流入管招くようなことを、確実に防止するようＫし
た湿分分離装置ｖ全提供することを目的とする＠〔発明
の概要〕 本発明は、底壁中央部にドレンタンクを垂設した、密閉
円筒状の本体胴内に、長手方向に沿って、天井板、底板
および分配多孔板で構成した蒸気分配室と、上記分配多
孔板の両側に、支持脚で支持して並訃した分離エレメン
ト群を有し、かつ、上記ドレンタンク上方部の上記蒸気
分配室に、２枚のダクト壁板で構成したフラッシム蒸気
ダクトヲ備えた湿分分離装置において、少なくとも上記
フラッー蒸気夕゛クトに隣接する分離ニレメン）ｔ−支
持する多持脚内圧、ドレン貯溜部を形成したことを特徴
とする０ 〔発明の実施例〕 以下、第６図乃至第り同音参照して、本発明を実施例に
ついて駅、明する。なお、第７図乃至第５図と同一部分
については同一符号を付してその説明は省略する口 支持脚板４Ｌ＆、≠ｂからなる支持脚弘は、第７図に示
すように７ラツシー蒸気ダクトＩＯ′ｔ−構成する２枚
のダクト壁板り、りと同一面内にある２枚の割壁２０．
Ｗによって、前後に区画されており。

その側壁３，２０間には水平状の仕切板２／が設けられ
、両支持脚板ｐａ、ｐｂ、割壁ａ、ａ、および仕切板２
１によって、フラッジ晶蒸気ダク）／（１１に隣接すみ
分離ニレメン）？支持する支持脚参内にドレン貯溜部ｎ
が形成されている（第６図、第５図う。

上記ドレン貯溜部Ｕにはドレン蓄力の一端が開口せしめ
られておシ、そのドレン蓄力の他端部はドレンタンク／
４４内のドレン域まで延設されている◎しかして、蒸気
タービントリップや、送電系統の事故による負荷し中断
、その他の事故発生時における。装置内圧力低下に伴な
って、ドレンダクｌダでの自己蒸発による蒸気が発生し
た場合、劃壁Ｘ、２０および仕切板２１によって、ドレ
ンの通路となる支持脚１＜ｚａ＋μｂからなる支持脚参
内が区切られたいるために、自己蒸発した蒸気は、フラ
ッジ島蒸気ダクトの両側部においては、ドレンタンクＩ
Ｑから直接支持脚参内に流入して分離エレメント３へと
逆流することはなく、大部分が７ラツシエ蒸気ダクト１
０から分離エレメント３を通って装置外に流出する。一
方、フラッジ纂蒸気ダクトｌＯの側方に位置する分離エ
レメント３で分離された水滴は、ドレンとなって落下し
、ドレン貯溜部ｎ内に溜った後、ドレン管ｋｔ−経て、
ドレンタンクｌ弘内に流下する。このとき、ドレン餐・
力の一端はドレンの中に十分に没水しているために、自
己蒸発した蒸気がドレン管お内に混入して逆流すること
もない。

なお本実施例では、フラッジ瓢蒸気ダクトｌｏに並接さ
れた分離ニレメン）Ｊの下部のみにドレン貯溜部２２ヲ
設りたが、他の部分にも設けることによって同様の効果
を奏する。

次に本発明の他の実施例を第２図および第１０図に示す
。第り図は、支持脚板μａ、≠ｂからなる支持脚参内の
中間部に、多数の孔の明いた多孔仕切板Ｊを般け、多孔
仕切板コ弘面上に十分なドレンの液位を有するドレン貯
溜部を形成して、自己蒸発した蒸気の逆流を防ぐもので
ある。また第７０図は同様の考え方で、支持脚板４Ｌａ
の下部の切欠き／３の開口を適当に絞り、支持脚参内に
十分な液位を持たせて、自己蒸発した蒸気の浸入を防ぐ
ものである０さらに、上記多孔仕切板、：ｗを用いる方
法と、切欠き／、７？絞る方法とをコク組合せてもよい
。

なお矢印Ｃは蒸気、矢印ｄはドレンの流れ方向を示す〇 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば１分離エレメントの
下部と、ドレンタ／りとが、ドレン管またはドレンの液
位によって完全にシールされているため、自己蒸発によ
る蒸気発生時にその蒸気によってドレン流下が妨けられ
ることがなく、分離エレメントから落下するドレンの吹
１け等の問題が解消し、また定常運転時にも問題なく安
定した運転ができる等の優れた効果を奏する＠

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の湿分分離装置の縦断面図、第２図および
第３図は同上図の■−■およびＩ−１縦断面図、第μ図
は従来の湿分分離装置の要部縦断面図、第３図は同上図
のＩＶ−ＩＶ縦断面図、第６図は本発明の一実施例によ
る湿分分離装置の縦断側面図、第７図は同上図の■−■
縦断面図、ｍＪ′図は第を図の要部拡大図、第２図およ
び第１０図は本発明の他の実施例による湿分分離装置の
要部断面図である・ ハ・・本体胴、３・・・分離エレメント、ｐａ、ｅｂ・
・・支持脚板、弘・・・支持脚、ｊ・・・天井板、７・
・・底板、ｒ・・・多孔板、り・・・ダクト壁板、１０
・・・７ラツシス蒸気ダクト、ｌｌ・・・蒸気分配室、
１３・・・切欠き、７件・・ドレンタンク、コＯ・・・
割壁、２／・・・仕切板、ｎ・・・ドレン貯溜部、お・
・・ドレン管、Ｊ・・・多孔仕切板・出願人代理人　　
　猪　　股　　　　　清８１繍 し。 瑯３ｍ 藝６目 ■二 ■ヨ 躬７図 躬６瑣 躬９図 第１０狽

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、底壁中央部にドレンタンクを垂設した。密閉円筒状
   の本体胴内に、長方向に沿って、天井板、底板および分
   配多孔板で構成した蒸気分配室と、上記分配多孔板の両
   側に、支持脚で支持して並設した分離エレメント群を有
   し、かつ、上記ドレンタンク上方部の上記蒸気分配室に
   、２枚のダクト壁板で構成したフラッジ凰蒸気ダクトを
   備えた湿分分離装置において、少なくとも上記フラッジ
   −蒸気ダクトに隣接する分離エレメントを支持する支持
   脚内に、ドレン貯溜部を形成したこと金特徴とする湿分
   分離装置。 シ　ドレン貯溜部は、支持脚内に設けられた水平仕切板
   によって形成され、その貯溜部にはドレンタンク内に延
   設されたドレン管が開口せしめられていることを特徴と
   する特許請求の動囲第１項記載の湿分分離装置。 ３、ドレン貯溜部の底板管構成する仕切板が多孔仕切板
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の湿
   分分離装置。 佐支持脚版下部に適当に開口面積を絞った切欠きｔ設け
   、支持脚内にドレンが貯溜されるようにしたことｔ％徴
   とする、特許請求の範囲第１項記載の湿分分離装置０