JPS609596Y2 - 熱衝撃緩和構造 - Google Patents
熱衝撃緩和構造Info
- Publication number
- JPS609596Y2 JPS609596Y2 JP4674081U JP4674081U JPS609596Y2 JP S609596 Y2 JPS609596 Y2 JP S609596Y2 JP 4674081 U JP4674081 U JP 4674081U JP 4674081 U JP4674081 U JP 4674081U JP S609596 Y2 JPS609596 Y2 JP S609596Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- temperature
- heat
- fluid flow
- annular gap
- Prior art date
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- Expired
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は熱交換器等の熱衝撃緩和構造に係り、特に高温
の内部流体流路に低温の部材を接続する接続部材の熱衝
撃緩和構造に関する。
の内部流体流路に低温の部材を接続する接続部材の熱衝
撃緩和構造に関する。
例えば高温ガス炉などの原子力エネルギ利用プラントで
は、超高温（１０００℃以上）、高圧（４０ｋｙ／ｃ４
ｇ以上）の熱媒体が取扱われる。
は、超高温（１０００℃以上）、高圧（４０ｋｙ／ｃ４
ｇ以上）の熱媒体が取扱われる。
この超高温高圧に完全に耐え得る金属材料が末が開発さ
れていない現状においては、プラントを構成している各
機器の材料は許容応力限界の苛酷な状態で使用されてお
り、この苛酷な状態をいかにして技術的に克服するかが
大きな技術的課題となっている。
れていない現状においては、プラントを構成している各
機器の材料は許容応力限界の苛酷な状態で使用されてお
り、この苛酷な状態をいかにして技術的に克服するかが
大きな技術的課題となっている。
以下第１図に示した中間熱交換器（原子力エネルギ利用
プラントで使われている熱交換器）を例に技術の概要を
説明する。
プラントで使われている熱交換器）を例に技術の概要を
説明する。
この熱交換器の熱媒体は、ナトリウムが使用されている
。
。
先ず胴１の内部に外部シュラウド２が同心円状に設けら
れ、この外部シュラウド２の上部と下部にそれぞれ上部
プレナム室４と下部プレナム室５が接続され、この両プ
レナム室は多数の伝熱管３によって連通している。
れ、この外部シュラウド２の上部と下部にそれぞれ上部
プレナム室４と下部プレナム室５が接続され、この両プ
レナム室は多数の伝熱管３によって連通している。
又外部シュラウド２の中心部には、上部プレナム室４を
貫通し下部プレナム室５に至る下降管８が設けられてい
る。
貫通し下部プレナム室５に至る下降管８が設けられてい
る。
さて高温（例えば５５０℃）の−次ナトリウムは、入口
ノズル６から矢印Ａのように流入し、胴１と外部シュラ
ウド２との間の環状隙内を矢印Ｂのように上昇し外部シ
ュラウド２の上方に設けられた流入孔１０より外部シュ
ラウド２内の伝熱管群３の間を矢印Ｃのように流下する
。
ノズル６から矢印Ａのように流入し、胴１と外部シュラ
ウド２との間の環状隙内を矢印Ｂのように上昇し外部シ
ュラウド２の上方に設けられた流入孔１０より外部シュ
ラウド２内の伝熱管群３の間を矢印Ｃのように流下する
。
一方低温（例えば３００℃）の二次ナトリウムは、下降
管８内を矢印Ｅのように流下し、下部プレナム室５内で
矢印Ｆのように反転し、伝熱管３内に流入上昇する、こ
のようにして流入してきた高温の一次ナトリウムと低温
の二次ナトリウムは、多数の伝熱管３を介して熱交換し
、受熱した二次ナトリウムは昇温され矢印Ｇのように上
部プレナム室４に流出し、出口ノズル９より矢印Ｈの方
に流出する。
管８内を矢印Ｅのように流下し、下部プレナム室５内で
矢印Ｆのように反転し、伝熱管３内に流入上昇する、こ
のようにして流入してきた高温の一次ナトリウムと低温
の二次ナトリウムは、多数の伝熱管３を介して熱交換し
、受熱した二次ナトリウムは昇温され矢印Ｇのように上
部プレナム室４に流出し、出口ノズル９より矢印Ｈの方
に流出する。
一方放熱した一次ナトリウムは降温され、流出して１１
より流出し胴−の下部の出口ノズル７から矢印りに排出
される。
より流出し胴−の下部の出口ノズル７から矢印りに排出
される。
尚、１２は熱交換器の支持部材であり、胴１と接合部１
３で接合されている。
３で接合されている。
１５は断熱材である。
さてこのように構成された熱交換器において、胴１は外
部シュラウド２との間の環状隙間（流体流路）を流れて
いる高温の一層ナトリウムによって高温となる。
部シュラウド２との間の環状隙間（流体流路）を流れて
いる高温の一層ナトリウムによって高温となる。
然るにこの高温の胴１と常温に近い支持部材１２との間
には大きな温度差があり、接合部１３に大きな熱応力が
発生する。
には大きな温度差があり、接合部１３に大きな熱応力が
発生する。
然し乍ら第２図に示すように熱遮蔽板１６からの輻射熱
によって胴が昇温され断熱材１５によってその熱は放熱
されないまま、胴１は相当高い温度となっていた。
によって胴が昇温され断熱材１５によってその熱は放熱
されないまま、胴１は相当高い温度となっていた。
その結果低温度の支持部材１２との間にかなり大きな温
度差を生じ、接合部１３に大きな熱応力が発生した。
度差を生じ、接合部１３に大きな熱応力が発生した。
これの改良として現在では第３図に示すように、胴１と
支持部材１２との間に一定深さＨの環状隙間１７を設け
、該環状隙間１７の断熱材をなくして空間部とし、胴１
の熱を放散させて降温させると共に支持部材１２を昇温
するようになし、接続部１３の熱応力を緩和するように
している。
支持部材１２との間に一定深さＨの環状隙間１７を設け
、該環状隙間１７の断熱材をなくして空間部とし、胴１
の熱を放散させて降温させると共に支持部材１２を昇温
するようになし、接続部１３の熱応力を緩和するように
している。
然し乍ら、原子力エネルギ利用プラントでは、機器を構
成している材料が苛酷な条件で使用されている特殊事情
からさらに改善される必要があり、同時にプラント全体
の信頼性を向上させる必要がある。
成している材料が苛酷な条件で使用されている特殊事情
からさらに改善される必要があり、同時にプラント全体
の信頼性を向上させる必要がある。
本考案は、かかる実情を鑑みなされたもので、流体流路
の上記のような接合部において、流体流路の外表面と、
低温部材との間にある一定深さの環状隙間を形成し、こ
の環状隙間部の流路を拡幅して、その拡幅部に断熱材を
装填し、さらにこの断熱材の内側に熱遮蔽を嵌入して胴
への熱伝達量を少くし、その上流体流路を拡幅すること
によって流体流路内を流れる流体の流路を一様になし、
流体の熱伝達を小さくしてより一層の効果を計るように
したことを特徴とする。
の上記のような接合部において、流体流路の外表面と、
低温部材との間にある一定深さの環状隙間を形成し、こ
の環状隙間部の流路を拡幅して、その拡幅部に断熱材を
装填し、さらにこの断熱材の内側に熱遮蔽を嵌入して胴
への熱伝達量を少くし、その上流体流路を拡幅すること
によって流体流路内を流れる流体の流路を一様になし、
流体の熱伝達を小さくしてより一層の効果を計るように
したことを特徴とする。
以下その詳細を図に示した実施例で説明する。
第４図及び第５図において、流体流路の外側に支持部材
（低温部材）１２をある深さＨの環状隙間１７を形成し
て接続部１３で接続している。
（低温部材）１２をある深さＨの環状隙間１７を形成し
て接続部１３で接続している。
この環状隙間部１７の部分の胴１を拡幅部そこに断熱材
１８を装填し、さらにその内側に熱遮蔽板１６を嵌入し
て矢印Ｘのように流体流路を形成している。
１８を装填し、さらにその内側に熱遮蔽板１６を嵌入し
て矢印Ｘのように流体流路を形成している。
又第５図に示すように環状隙間１７に熱伝導率のよい良
導体１９を装填することにより胴１と支持部材（低温部
材）１２との温度差をより小さくすることが可能である
。
導体１９を装填することにより胴１と支持部材（低温部
材）１２との温度差をより小さくすることが可能である
。
このように構成された本考案の熱衝撃緩和構造において
、熱遮蔽板１６からの輻射熱は断熱材１８によって遮蔽
され胴１への輻射熱の伝達量が軽減される。
、熱遮蔽板１６からの輻射熱は断熱材１８によって遮蔽
され胴１への輻射熱の伝達量が軽減される。
以上詳述した通り本考案の熱応力緩和構造は流体流路（
胴）と低温部材（支持部材）とをある一定深さの環状隙
間をもたせて接合し、この環状隙間部分の流体流路を拡
幅してその拡幅部に断熱材を装填したので、この断熱材
によって熱遮蔽板からの輻射熱が遮断され、流体流路を
構成する胴への熱伝達量が軽減され、さらに流路を拡幅
することによって流体流量が一様化し、流体の流れによ
る熱伝達率が小さくなって熱遮蔽板への伝熱量が少なく
なり、この二つの相乗効果によって、流体流路（胴）と
低温部材との温度差が小さくなり、接合部における熱応
力が一層軽減されてプラントの信頼性がより一層向上す
る等その効果は顕著なものがある。
胴）と低温部材（支持部材）とをある一定深さの環状隙
間をもたせて接合し、この環状隙間部分の流体流路を拡
幅してその拡幅部に断熱材を装填したので、この断熱材
によって熱遮蔽板からの輻射熱が遮断され、流体流路を
構成する胴への熱伝達量が軽減され、さらに流路を拡幅
することによって流体流量が一様化し、流体の流れによ
る熱伝達率が小さくなって熱遮蔽板への伝熱量が少なく
なり、この二つの相乗効果によって、流体流路（胴）と
低温部材との温度差が小さくなり、接合部における熱応
力が一層軽減されてプラントの信頼性がより一層向上す
る等その効果は顕著なものがある。
第１図は、本考案に関する技術の概要を説明する為の中
間熱交換器の縦断面図、第２図は従来の熱応力緩和構造
を示す要部断面図、第３図は現在の熱応力緩和構造を示
す要部断面図、第４図及び第５図は夫々本考案の熱応力
緩和構造を示す要部断面図である。 １・・・・・・流体流路（胴）、１２・・・・・・低温
部材、１３・・・・・・接合部、１７・・・・・・環状
隙間、１８・・・・・・断熱材、１９・・・・・・良導
体。
間熱交換器の縦断面図、第２図は従来の熱応力緩和構造
を示す要部断面図、第３図は現在の熱応力緩和構造を示
す要部断面図、第４図及び第５図は夫々本考案の熱応力
緩和構造を示す要部断面図である。 １・・・・・・流体流路（胴）、１２・・・・・・低温
部材、１３・・・・・・接合部、１７・・・・・・環状
隙間、１８・・・・・・断熱材、１９・・・・・・良導
体。
Claims (1)
- 高温の内部流体流路に低温部材を接合した該接合部にお
いて、前記流路の外周面と、低温部材との間に一定長さ
の環状隙内を形成し、該環状隙間部分の流体流路を拡幅
し、該拡幅部ｎ断熱材を装填し、該断熱材の内側に熱遮
蔽板を嵌入し、流体流路を形成したことを特徴とする熱
衝撃緩和構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4674081U JPS609596Y2 (ja) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | 熱衝撃緩和構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4674081U JPS609596Y2 (ja) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | 熱衝撃緩和構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57160585U JPS57160585U (ja) | 1982-10-08 |
| JPS609596Y2 true JPS609596Y2 (ja) | 1985-04-04 |
Family
ID=29843568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4674081U Expired JPS609596Y2 (ja) | 1981-04-01 | 1981-04-01 | 熱衝撃緩和構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609596Y2 (ja) |
-
1981
- 1981-04-01 JP JP4674081U patent/JPS609596Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57160585U (ja) | 1982-10-08 |
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