JPS602561B2 - フラツシヤ - Google Patents

フラツシヤ

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Publication number
JPS602561B2
JPS602561B2 JP56061289A JP6128981A JPS602561B2 JP S602561 B2 JPS602561 B2 JP S602561B2 JP 56061289 A JP56061289 A JP 56061289A JP 6128981 A JP6128981 A JP 6128981A JP S602561 B2 JPS602561 B2 JP S602561B2
Authority
JP
Japan
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steam
drain
outlet
geothermal water
plate
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Expired
Application number
JP56061289A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57175850A (en
Inventor
秀夫 松井
徳光 小島
実 内山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS57175850A publication Critical patent/JPS57175850A/ja
Publication of JPS602561B2 publication Critical patent/JPS602561B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00Geothermal collectors
    • F24T10/30Geothermal collectors using underground reservoirs for accumulating working fluids or intermediate fluids
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地熱発電プラント等に用いられるフラツシヤに
関するものである。
地熱を利用して電力を得るシステムとしては第1図に示
すような地熱水式地熱発電システムが知られている。
すなわち、地熱井1からの地熱水はセパレータ2に導入
され、ここで地熱水と蒸気とは分離され、蒸気はそのま
ま蒸気タービン3へ供給され、残った地熱水はセパレー
タ2より圧力の低いフラツシヤ4へ導入して再度フラッ
シュさせて蒸気にし、その蒸気を蒸気タービン3へ供給
し、蒸気タービン3、なちびに発電機5から動力を取出
すようになっている。また、フラッシヤ4に残留する地
熱水は還元井6へ戻される一方、蒸気タービン3で仕事
をした蒸気は復水器7で凝縮・復水し、冷却水と混合し
て冷却水の一部となり、その後ポンプ8を介して冷却塔
9へ回収される。第2図は現在使用されている代表的な
フラッシャ4の内部構造を示すものである。
第2図において1 1は本体容器、12は地熱りK入口
、13は噴射ノズル、14は案内板、15は蒸気出口、
16はドレン出口をそれぞれ示す。このような構造を有
するフラツシャ4において地熱水入口12より本体容器
11内へ流入した地熱水は噴射ノズル13より本体容器
11内へ噴出すると同時に、その保有する熱ヱネルギ量
に対応し、その一部がフラッシュ蒸気となる。さらに地
熱水は案内板1舵こ衝突することにより「フラッシュが
促進される。フラッシュした蒸気は本体容器11内を上
昇しト蒸気出口15を通り、上述の蒸気タービン3へ供
給される。一方、残った地熱水は本体容器11の下部に
一旦溜った後、ドレン出口16から還元ポンプ(図示せ
ず)へ送られる。上記のように構成されたフラッシャ4
においては「噴射ノズル13から噴出した地熱水が案内
板亀4に衝突した後、本体容器11内へ平均的に飛散す
る。
この飛散した地熱水の水滴のうち、比較的径の大きいも
のは重力により下降して本体容器11の下部に溜まりド
レンとなる。しかしながら、径の小さい水滴はフラッシ
ュ蒸気の上昇流から受ける抗力が重力にうちかつて上昇
流に同伴され、蒸気出口15を通って上述した蒸気ター
ビン3へ流入する。このようにフラッシュ蒸気中に水滴
が同伴され、夕−ビン流入蒸気の乾き度が低下すると、
それに比例してタービン最終段付近の湿り度が上昇し、
ノズル、羽根の浸食が起こる。
さらに「地熱水中には多量のシリカ「塩、カルシウム等
が溶け込んでおり、フラッシャ4でこれらを含んだ水滴
が分離されずフラッシュ蒸気に同伴して蒸気タービン3
に流入すると入口付近のノズル、羽根に析出・堆積し、
通路面積が狭まって出力の低下を招くばかりでなく、運
転にも重大な支障をきたす。このように地熱水式地熱発
電システムの性能同上、および信頼性向上にはト水滴の
少ないフラッシュ蒸気を得ることが不可欠であるが、こ
の対策には次の2つの方法のいずれかが採用される。す
なわちフラツシャ4出口におけるフラッシュ蒸気中の水
滴を少なくするためにはt‘1ー 器内での水滴の発生
を仰制する。
(21 発生した水滴を器内で除去する。
従来の技術ではト‘1ーの方法は、フラッシュ現象にお
ける水滴の発生機構が明確でなく、実際に効果が上がる
ほどの対策が打てないため、通常‘2}の方法が用いら
れている。
(2}の方法は「シヱプロン形の水滴分離ェレメントの
利用や、ワイヤメッシュェリミネータを設置することで
対処するものであるが、前者の方法は、もっぱら水滴と
蒸気の慣性力の差を利用しているため、水滴径が4・さ
し、場合には、水滴は流線に完全に沿って流れてしまう
ため、分離機能が十分でなく、また、後者の方法のよう
に、流体の接触表面積の増大による水滴の付着確率の増
加をねらったものでは、その部分の流体通過面積が非常
に細分化されるため、地熱水のようにスケール付着が問
題となる場合には、目づまり等のトラブルを招きやすい
欠点がある。本発明は上述した点に鑑み創案されたもの
で、器内に水滴を除去するための複雑な機構を備えた装
置を設置することなく、乾き度の高いフラッシュ蒸気を
得ることのできるフラッシャを提供することを目的とす
る。以下、本発明の−実施例を第3図、および第4図を
参照して説明する。
第3図において、符号21‘ま両端に設けた第1、およ
び第2の鏡板25,301こよって内部を密閉されてい
る本体容器である。
この本体容器21内上部には仕切板22a,22b,2
2cと本体容器21上部内壁とによってフラッシュ室2
3が形成されている。このフラッシュ室23は一方の閉
口部が地熱水を本体容器21内に導く地熱水入口24に
接続されており、他方が本体容器21の第1の鏡板25
に向けて閉口している。フラッシュ室23は、また第4
図に示されるように地熱水の流れの方向、すなわち地熱
水入口24から第1の鏡板25に向かって断面積が連続
的に漸増している。さらに、地熱水入口24は地熱水が
フラッシュ室23の仕切板22a,22b,22cに沿
って滑らかに流入するように、地熱水入口24の接線が
仕切板22cの中心線と一致するように設置してある。
一方、再び第3図に戻って、本体容器21の下部にはフ
ラッシュ蒸気通路とドレン通路とを分離する透孔を有す
る底板26が本体容器21の長手方向軸線と平行に設け
られ、第1、および第2の鏡板25,30と対嶋し、前
記軸線に垂直に設置された第1、および第2の多孔板2
7.28と共に、緑分分離室29を形成している。また
、この湿分分離室29の入口側には本体容器21の第2
の鏡板3川こ形成した蒸気出口31に向かって流れるド
レンを本体容器21の下部に設けたドレン出口32導く
ためのドレンキャツチャ33が設けてある。このドレン
キャツチャ33は本体容器21の長手方向鎚線に対して
鏡斜して取り付けられている。一方、湿分分離室29の
出口側にも蒸気出口31にドレンが流入しないようにド
レンキャツチヤ34が設置されている。上記のように構
成されたフラッシャにおいては、地熱入口24より入っ
た地熱水は、地熱水の飽和圧力よりも低く保持されてい
るフラツシャの器内と連絡しているフラッシュ室23内
へ、遠心力と重力とによって仕切板22c上に沿って滑
らかに流入する。この際フラッシュ室23内で、地熱水
がその飽和圧力からフラッシャの器内力まで減圧される
ため、地熱水の保有する熱ェネルギ量に対応した量の地
熱水がフラッシュ蒸気となる。ここで、フラッシュ室2
3の断面積は、地熱水の流れ方向に連続的に大きくなる
ように形成されているので、フラッシュ室23内での地
熱水の飽和圧力からフラッシャの器内圧力への圧力降下
は、フラッシャの器内へ直接地熱水を噴出させる場合に
比較してゆるやかになる。このためフラッシュ蒸気はフ
ラッシュ室23内でのゆるやかな圧力降下に対応して徐
々に発生することになり、フラッシュ現象に伴なう微4
・水滴の発生がその分抑制される。つまり本発明のフラ
ッシュ室23を形成したフラッシャは、フラッシャの器
内へ直接飽和水である地熱水を噴出させて、急激な圧力
降下の結果生じる激しいフラッシュ現象と異なり、フラ
ッシュ室23内でゆるやかなフラッシュ現象を実現出来
るために、フラッシュ蒸気の性状を悪化させる微小水滴
の発生が発生源で著しく減少するものである。一方、フ
ラッシュ室23の出口部から本体容器21内へ流出する
ドレンは、第1の鏡板25に滑らかに衝突するためドレ
ンのはね返りによって水滴が湿分分離室29に向かう蒸
気中に同伴されるのを防ぐことができる。
この際、大部分のドレンは第1の鏡板25の表面上を本
体容器21の下部へ向って流れるが、一部は第1の鏡板
25に衝突した反動で蒸気出口31方向へ流れる。この
ドレンは、ドレンキャツチャ33によって捕獲され、本
体容器21の下部へ導かれ、上述した第1の鏡板25の
表面上を流れてくるドレンと合流し、ドレン出口32よ
り器外へ流出する。フラッシュ蒸気中に同伴されてくる
小径水滴は、第1の多孔板27によって速度分布が均一
になって湿分分離室29に流入し、しかも低速で湿分分
離室29を通過することにより、小蓬水滴が重力により
自然落下して分離除去され、次いで第2の多孔板28を
経て流下する間に乾き飽和蒸気となる。また、その間に
分離された水滴は本体容器21の内壁面上を蒸気出口3
1方向へ流れようとするが、この水滴はドレソキャッチ
ャ34によって捕獲されるため蒸気出口31へ達するこ
とはない。一方、乾き飽和蒸気となったフラッシュ蒸気
は、蒸気出口31に滑らかに流入し、器内によどむこと
なく速やかに器外へ流出する。以上説明したように、本
発明は、地熱水入口からフラツシャ器内への圧力降下を
ゆるやかに生じさせるようなフラッシュ室を配置してい
るので、フラッシュ現象に伴なう微小水滴の発生量を著
しく減少させることができ、さらに湿分分離室内でフラ
ッシュ蒸気流に同伴される小径水滴を除去することが可
能なので、フラッシュ蒸気の乾き度を大幅に高められる
したがって、本発明のフラッシャによれば、乾き度の高
いフラッシュ蒸気が得られるから、タービンノズル、羽
根が浸食を受ける塵れがなく、また水滴中に含まれるシ
リカ、塩、カルシウム等がノズル、羽根に析出堆積する
心配がないので地熱水式地熱発電システムの性能向上、
および信頼性向上に多大に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、フラッシャを利用した従来の地熱水式地熱発
電システムを示す系統図、第2図は、従来のフラツシヤ
を示す縦断面図、第3図は、本発明によるフラッシャの
−実施例を示す縦断面図、第4図は、本発明によるフラ
ッシュ室を示す斜視図である。 21・・・・・・本体容器、22a,22b,22c.
・・・・・仕切板、23・・・・・・フラッシュ室、2
4・・・・・・地熱水入口、25・・・・・・第1の鏡
板、26…・・・底板、27……第1の多孔板、28・
・・・・・第2の多孔板、209・・・・・・湿分分離
室、30・・・・・・第2の鏡板、31蒸気出口、32
・・・・・・ドレン出口、33,34・・・・・・ドレ
ンキヤツチヤ。 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 上部に地熱水入口、下部にドレン出口を備えた横長
    円筒状の本体容器の両端に略半球状の第1の鏡板、およ
    び蒸気出口を有する略半球状の第2の鏡板を設けて内部
    を密閉し、この密閉された本体容器内にはその入口側を
    前記地熱水入口に連らね、出口側を前記第1の鏡板に向
    けて開口させると共に、その断面積を地熱水の流れの方
    向に漸増するように構成したプラツシユ室、このプラツ
    シユ室から放出されて前記第1の鏡板に沿つて流れるド
    レンを捕獲し、それを前記ドレン出口に向けて導くドレ
    ンキヤツチヤ、および前記フラツシユ室より流出して前
    記蒸気出口に向かうフラツシユ蒸気から湿分を取除くた
    めに前記ドレンキヤツチをその間に挾んで前記第1の鏡
    板と対面する第1の多孔板と、前記第2の鏡板と対峙す
    る第2の多孔板と、前記ドレン出口と向かい合わせに配
    置される透孔を有する底部とにより区画された湿分分離
    室をそれぞれ設けることを特徴とするフラツシヤ。
JP56061289A 1981-04-24 1981-04-24 フラツシヤ Expired JPS602561B2 (ja)

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JP56061289A JPS602561B2 (ja) 1981-04-24 1981-04-24 フラツシヤ

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JP56061289A JPS602561B2 (ja) 1981-04-24 1981-04-24 フラツシヤ

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JPS57175850A JPS57175850A (en) 1982-10-28
JPS602561B2 true JPS602561B2 (ja) 1985-01-22

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4474589A (en) * 1983-04-08 1984-10-02 Combustion Engineering, Inc. Steam-water separator
JPH0488779U (ja) * 1991-03-08 1992-07-31

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JPS57175850A (en) 1982-10-28

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