JPS61134502A - 蒸気発生器のスラツジ・トラツプ - 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】 本発明は、蒸気発生器に関し、更に詳細には、内部に設
けたバッフルにより多数の層流路を画成して鉛直方向の
沈降距離を短縮し原子力発電用蒸気発生器内部の還流キ
ャリーオーバー水によって運ばれる粒状物質の重力によ
る沈降及び捕集効率を高めるようにしたスラッジ・トラ
ップ、即ち泥状物捕集ドラム（マッドドラム）に関する
。

蒸気発生器の分野で周知の技術として、比較的低速の流
体が流動する成る空間または容積部分を設けて、流体中
に浮遊する固体の沈降を比較的容易に捕集除去できる区
域で行わせる技術がある。レッディング（Ｒｅｄｄｉｎ
ｇ）に付与されウェスチングハウス・エレクトリック・
コーポレーション（ＷｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅＥｌｅｃ
ｔｒｉｃ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）に譲渡された米国
特許第４，３０３，０４３号は、上記の原子力蒸気発生
器に使用する泥状物捕集ドラム（即ち、スラッジ・トラ
ップまたは集泥室）を開示している。この泥状物捕集ド
ラムは、蒸気発生器内の還流キャリーオーバー水と流入
する給水の間に配置されて、還流水の流れをさえぎり還
流水の少なくとも一部を実質的に停滞した状態で保持し
、泥状物捕集ドラム内における高濃度の随伴固形物の沈
積を促進させる。捕集室内に設けたバッフルにより、連
続的に流入するキャリーオーバー水と既に室内に保持さ
れている水との交換が制限されるため、乱流の発生が最
小限度に抑えられると共に流入する還流水と随伴固形物
または泥滓が既に泥状物捕集ドラム内で沈降してしまっ
た水との交換が所望する比率で行われる。かくして、米
国特許第４，３０３，０４３号に開示された泥状物捕集
ドラムのバッフルは、捕集室内に水を比較的静止に近い
状態で充分な時間確実に滞留させ、水が捕集室から出て
還流される前に固形物を充分に沈降させる機能を果たす
。

本発明の主たる目的は、随伴固形物の重力による沈降に
最適の状態をつくりだすスラッジ・トラップ即ち泥状物
捕集ドラムを提供することにある。

上記の目的に鑑み、本発明は、蒸気発生器に供給された
二次流体を加熱し水蒸気に変える流路と、水蒸気を蒸気
発生器から放出する前に水蒸気中に随伴する液体を分離
する手段と、分離された液体を集めて蒸気発生器内部で
他の二次流体と混合して前記流路に還流させる手段とを
有する直立形蒸気発生器で用いるスラッジ・トラップに
おいて、前記スラッジ・トラップは上端部及び下端部を
持つほぼ円筒形の側壁と前記円筒形側壁の上端部及び下
端部に一体に接合された上部閉鎖体及び下部閉鎖体とか
ら成って、集められた前記流体の一部分を他の二次流体
と混合され還流される前に受け入れるようにや配設され
、前記上部閉鎖体の中央部には集められた分離液体の一
部分を受け入れる入口が、また周縁部に隣接する位置に
は前記スラッジ・トラップから出る液体が通る複数の出
口台が設けられ、前記スラッジ・トラップの内部の前記
上部閉鎖　　　　１体と前記下部閉鎖体の間にはバッフ
ル手段がほぼ水平に配設されて前記スラッジ・トラップ
の内部に前記入口及び前記出口に連通ずる複数の層流路
室を画成し、このため受け入れられた前記二次流体に随
伴する粒状物を沈降させる前記各層流路室の鉛直方向距
離が小さく前記出口に向かうに従って末広がりに展開す
る流路面が形成されることを特徴とするスラッジ・トラ
ップを提供せんとするものである。

本発明によるバッフルの構成を用いると、複数の層流路
が形成されて、鉛直方向の沈降距離が最小となり、スラ
ッジ・トラップの入口と出口の間における乱流の発生が
防止され、還流しているキャリーオーバー水を所望滞留
時間の間比較的静止した状態で保持して、キャリーオー
バー水からの泥滓即ち随伴固形物の重力による沈降度を
所望の水準にすることができる。更に、バッフルの形状
は、スラッジ・トラップが幾何学的には円形であって中
心から放射状に展開する性質をうまく利用しており、各
流路の断面積と系全体としての形状寸法とが流速を増大
しないように調和されている。

以下に、添付図面を参照しつつ、例示のみを目的とし本
発明を限定するものではない好ましい実施例について、
本発明の詳細な説明土器の詳細は、米国特許第４，０７
９，７０１号、第４．２７８，８５６号及び第４，３０
３，０４３号に記載されており、この型の蒸気発明の詳
細な説明に関しては上記の米国特許の開示を参考文献と
して引用する。本発明は第１図に開示された特定の蒸気
発生器での使用に限定されるものではないが、本発明に
よるスラッジ・トラップの第一実施例を第１図に例示し
た原子力蒸気発生器に組み込んである。

第１図と、第１図の２−２線に沿って切断した横断面図
である第２図とを併せて参照すればわかるように、全体
を参照符号１ｏで示す原子力蒸気発生器は□、下部胴１
２と、大径の上部胴１６と、それら２つの胴部を連結す
る円錐台形の中間胴１４とより成る。上部胴１６は皿形
ヘッド１８により閉じられるが、このヘッドには蒸気出
口ノズル１９が設けられている。はぼ円筒形の内部側板
２０が、下部胴１２と中間胴１４の内部に配設され、上
部胴１６の下端部との間で環状空間を形成するよう延び
ており、Ｕ字管束１７を取囲んでいる。円筒形の内部側
板２０とそれに関連する外側胴部１２及び１４とによっ
て、環状の流体流動室２４が画成される。

上部胴壁部の中間胴１４に隣接する個所には二次冷却材
即ち給水の入口ノズル３０が形成され、該入口ノズル３
０は給水ヘッダー即ちリング３２と連通し、リング３２
は上部胴１６の内周に沿って延びて、給水を室２４の内
部に下向きに向けて送り込む複数のＪ字形ノズル３４を
支持している。運転時には、給水は給水人口ノズル３０
を介して蒸気発生器１０に入り、ヘッダー３２を還流し
て、Ｊ字形ノズル３４から放出される。Ｊ字形ノズル３
４から出た給水の大部分は、室２４を下向きに流れて蒸
気発生器１０の閉じた底部（図示せず）に到達し、そこ
でほぼ半径方向内側に向けられて伝熱管束１７との熱交
換関係位置に来る。加熱状態の原子炉冷却材は連続的に
循環していて、炉心部を通過する際に更に加熱され、伝
熱管束１７を通過する際に給水を加熱する。本技術分野
で周知の如く、加熱された給水は自然循環により管束１
７に沿って上昇し、管束により加熱されて水蒸気に変わ
る。

側板２０の上端部は上部カバー即ち側板ヘッド２１によ
って包まれている。円筒形の内部側板２０は、従来装置
におけると同様に、下部２０ａと上部２０ｂとで構成し
てシーム２０ｃに沿って一体に接合することもできる。

スラッジ・トラップ４０は側板２０の上部　　　　Ｉ２
０ｂの内部に形成され、側板ヘッド２１と以下に説明す
るその他の部材とから成る。第１図に示した本発明のス
ラッジ・トラップの第一実施例の重要な特徴は、スラッ
ジ・トラップ４０が内部にバッフル４２を持つことで、
そのバッフルは直交する関係にある半径方向延長部４２
　ａ、　４２　ｂ、　４２　ｃ及び４２ｄとカバー２１
に固定されそのカバーから鉛直下方に延びてバッフル４
２を支持している対応する一体構造垂直部材４３ａ、４
３ｂ、４３Ｃ及び４３ｄとを有する ほぼ上部胴１６の内部に収納されている蒸気発生器１０
の上部を見ればわかるように、側板ヘッド２１の上には
複数の上昇スリーブ５０が配設されている。これらのス
リーブはそれぞれヘッド２１とバッフル４２を貫通して
、それぞれ対応する円錐体５２に接合されそれと一体構
造となる。円錐体５２は複雑な形状であり、９０度の扇
形外縁部分と二つの直交内縁部分とから成る下側周界部
から上昇スリーブ５０の下側円形端部にまで上方に伸び
ている。隣接する円錐体５２の隣り合った直交縁部は一
体に接合されており、円錐体の扇形外縁部分は側板の上
部２０ｂの隣り合う内面と一体に接合されている。従っ
て、給水からつくられる水蒸気は、管束１７の上部から
上昇し、円錐体５２及び上昇スリーブ５０を通って上昇
し、蒸気発生器１０内を上方に進んで、最終的には蒸気
出口ノズルから蒸気発生器外に出る。上昇スリーブ５０
の上端部は、上部胴１６に（図示しなかった手段によっ
て）固定されている中間デツキ・プレート５４で終端し
、該プレート５４に固定されている。対応する上昇スリ
ーブ５０とそれぞれ同軸でありかつ直径が対応する上昇
スリーブ５０よりも大きな下降スリーブ５１が中間デツ
キ・プレート５４に取り付けられ、該プレートから下方
に延びて、対応する各スリーブの間に環状の下向き流体
室５３を形成する。

第１図に示すように、下降スリーブ５１の軸方向長さは
上昇スリーブ５０よりも短いので、スリーブ５１の下端
部は側板ヘッド２１から離れた位置にある。

通常は、上昇スリーブ５０の内部に遠心式らせん翼（図
示せず）が配設されていて、蒸気発生器１０の一次湿分
分離器として働き、通過する水蒸気から随伴する水を分
離する。

分離された水は遠心力により外側に飛ばされて環状の下
降スリーブ５１に入るか、あるいは分離された水を共通
の環状室２４に排出する複数の外接ノズル５６に入る。

通常の水位を符号５８で示しである。従って、上昇スリ
ーブ５０の内部の一次分離器によって水蒸気から分離さ
れた水は、環状の降水流体室５３を介して戻るか、ある
いは外接ノズル５６を介して上昇スリーブ５０の外側を
通り、室２４内部に保持されている水に戻る。室２４内
部の水、並びに人口３０、ヘッダー３２及びノズル３４
を介して供給された新しい給水は、上述の流路を介して
進み、管束１７と熱交換を行って、水蒸気に変わる。

鉛直方向に積み重ねられた一対のシェブロン（Ｃｈｅｖ
ｒｏｎ）型湿分分離器６０．６２が、それぞれ、支持リ
ング６１及び６３に支持され、これらのリングにより上
部胴１６の内壁に密閉封止されている。上昇スリーブ５
０内の一次分離器から出た水蒸気が積み重なったシェブ
ロン型湿分分離器６０及び６２を通過すると、水蒸気中
に随伴する残留湿分が取除かれる。シェブロン型湿分分
離器６０及び６２によって分離された水は集水樋６４及
び６６に集められて、中央水抜き口６８に向かい、中央
水抜き口が分離された水を鉛直下方に側板ヘッド２１に
向かって運ぶ。好ましくは、中央水抜き口６８の端部に
分散プレート６９を取り付け、中央水抜き口６８を通っ
て戻る流れが直接に側板ヘッド２１に当たらないように
している。

従って、伝熱管束１７内の加熱冷却材との熱交換により
給水から発生した水蒸気は、−１次湿分分離器を収納し
ている上昇スリーブ５０を通って上方に進み、次いで二
次分離器６０及び６２を通って随伴する水分が水蒸気か
う取除かれる。除去された水は全て室２４に集めらて、
室２４の内部で新たに供給された給水と混合された後、
還流されて管束１７と更に熱交換を行う。上昇スリーブ
５０の内部の一次分離器と積み重ねられたシェブロン型
湿分分離器６０及び６２から還流する下向きの水清のか
なりの部分は側板ヘッド２１を横切る戻り路を流れて室
２４に戻ることがわかる。

スラッジ・トラップ４０を通過する還流給水から重力の
作用で沈降させられバッフル４２の水平面上及び円錐体
５２の傾斜面上に集まる泥状物または粒状物を周期的に
除去する必要がある。泥状物の除去は、上昇スリーブ５
０の側壁にあるアクセス・ドア７０（第１図参照）を介
して行われ、アクセス・ドアは側板ヘッド２１に設けた
カバー・プレート即ちトラップ・ドア７２とも通じてい
る。

以　　下　　余　　白 第３図は、本発明によるスラッジ・トラップの概略図で
あり、３４２図の３−３線にほぼ沿って切断した図であ
る。この図を第１図及び第２図と共に参照して、本発明
のバッフル装置によって生じる流体の流れについて説明
する。Ｎ３図に簡略化して示す部材のうち、第１図及び
第２図に図示した部材には同一の符号が付しである。第
３図に示すように、スラッジ・トラップ４０の上部カバ
ーを構成している側板ヘッド２１の中央には、還流する
二次流体を受け入れるための列状配置開口から成る入口
９０が設けられている。スラッジ・トラップ４０から出
る二次流体の出口９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄは、
側板ヘッド２１の周面に隣接する部分に直径方向に対向
し互いに直交する２組の対向開口群によって画成されて
いる。即ち、これらの出口９２ａ、９２ｂ、９２ｃ及び
９２ｄは、それぞれ対応する延長部分４２ａ、４２ｂ、
４２ｃ及び４２ｄの中心線上に並んでおり、垂直部分４
３ａ、４３ｂ、４３ｃ及び４３ｄの外側即ち半径方向外
側に位置している。バッフル４２の中央水平部分には、
入口開口９０と並ぶ位置に、中央間口４１が設けられて
いる。

かくして、バッフル４２は上部層流路室４２ａＥｔび下
部層流路室４２ｂを画成する。

入口及び出口９０及び９２の寸法によって規制される還
流二次流体の流れの選択部分が入口９０を介して軸方向
下方に、流れスラッジ・トラップ４０に入る。この流れ
の第一部分はバッフル４２によって室４０ａに入り、残
りの第二部分はバッフル４２の開口４１を通って軸方向
下方に流れ室４０ｂに入る。これらの二つの部分は、バ
ッフル４２によって画成される上部室４０ａ及び下部室
４０ｂの内部の上部及び下部に分かれた層流路に沿って
ほぼ半径方向外向きにスラッジ・トラップ４０の外周部
に向かって分散する。上記の層流路は、第２図及び第３
図を併せて参照すれば、よくわかるものと思う。上部室
４０ａの内部の層流路は、バッフル４２に沿って半径方
向外向きに延び、隣接する上昇スリーブ５０の側壁、側
板ヘッド２１及びバッフル４２の間でこれらの部材によ
って画成される空間を通る互いにほぼ直交する４つの流
路に分岐する。上記の各流路中の流れは、次いで、各垂
直部分４３ａ、４３ｂ、４３ｃ及び４３ｄとそれぞれが
隣接する上昇スリーブ５０の側壁部とによって画成され
る出口開口を介する二つの副分岐路に分かれる。下部室
４０ｂを通る層流は、人口開口４１の軸からバッフル４
２＆び円錐体５２の上部の複雑な形状の面とによって画
成される互いにほぼ直交する四つの半径方向外向き流路
に沿って、　　　　　ｊスラッジ・トラップ４０の周面
に向かう。複数の対応する上部層流路及び下部層流路は
、垂直部分４３ａ、４３ｂ、４３ｃ及び４３ｄの付近で
合流して、それぞれ、出口９２ａ、９２ｂ、９２ｃ及び
９２ｄを出てゆく。

スラッジ・トラップ４０の内部、特にバッフル４２の上
部水平面上及び円錐体５２の上部面上に泥状物が効果的
かつ効率的に重力により沈降するよう、流速及び各流路
内での滞留時間を設計しである。従って、スラッジ。

トラップ４０から出る二次流体は、二次流体に最初に随
伴していた粒状物のうち、設計で定めた粒度の粒子の所
望量が取除かれた状態にある。このようにして浄化され
た二次流体の流れは室２４に入り、室２４の内部で既に
分離され集められた二次流体及び新たに導入された給水
即ち二次流体と混合され還流されて管束１７と熱交換を
行う。

二次流体から泥状物即ち随伴固形物を効果的に除去する
ためには、バッフル装置の設計に当たフて種々のパラメ
ータを考え合わせなければならない。まず第一に重要な
パラメータは、鉛直方向の沈降距離である。特に、本発
明によれば鉛直方向の沈降距離を最小にして、沈降物除
去の設計基準を定める特定範囲の粒度の粒状物の重力に
よる沈降を行うに要する滞留時間を最小限に抑えること
が可能となる。粒状物が微小であればあるほど、比較的
静止した状態で重力による沈降を行わせるのに必要な滞
留時間が長くなることは周知の事実である。一方、流速
を高くして沈降路を長くした場合には、高質量の粒状物
は適当に沈降するけれども、質量の小さな粒状物は沈降
せず随伴したままである。従って、阜−の流路にした場
合でも複数の流路にした場合でも、流体に対して要求さ
れるスラッジ・トラップ内部での滞留時間と鉛直方向沈
降距離とに合った最大許容流速を越えないように適切な
流れ断面積を保持するように設計基準を考慮すると、設
計基準に合った特定範囲の粒子質量及び粒子寸法を持つ
粒状物の重力による沈降が行なわれる。

上記のパラメータは、以下の式で表わされる関係にある
。

ｈｓが沈降率を示し、Ｅが与えられた蒸気発生器内部の
スラッジ・トラップの効率を示すものとすると、 式中、Ｖｓ−粒子の（鉛直方向）沈降速度り一流路の長
さく即ち、沈降のための 流路長） Ｈ−（鉛直方向）沈降距離または高さ Ｖ、・流速 スラッジ・トラップを通過する容量流 与えられた蒸気発生器のスラッジ・トラップの効率Ｅは
、勿論、式（２）に示すように、スラッジ・トラップを
通過する二次流体の容積流と蒸気発生器を通過する二次
流体の容積流との比に依存する。代表的な蒸気発生器で
は、上記の比は約２％であるから、 ＥΣ　０．２　ｈｓ　　　　　　　　　　（３）となる
。

上記の関係を第１図乃至第３図に示した特定のスラッジ
・トラップ４０について見ると、蒸気発生器１０の上部
胴１６の高さは約６゜３ｍ、上部胴の内径は約４．８ｍ
、中間胴１４の高さは約１．９ｍ　　、下部胴１２の内
径は約３．９ｍ。

側板上部２０ｃの内径は約４ＩＩＩである。上昇スリー
ブ５０の外径が約１．３ｍ、下降スリーブ（λ）５２の
外径が約１．６ｍとすると、（スリーブ５０及び５１の
材料の厚さを考慮して）、半径方向の長さが約１０ｃｍ
の降水環状部（下向き流体室）５３が形成されることに
なる。同心状の各スリーブ５０及び５１相互間の中心距
離は約１．８１１１でもあり、等角度で各四分円内に配
向され、上昇スリーブ５０の外側面は側板２０の上部２
０ｂの内面と接触あるいは密接して５Ｎる。上記の特定
寸法の蒸気発生器１０を流れる二次流体、即ち、入口ノ
ズル３０から供給される新しい給水及び還流するキャリ
ーオーバー水を合わせた全流量を約７Ｘ１Ｇ’リツトル
／時間にすれば、約９　ｘ　１０’　ｋｇ／時間の水蒸
気が発生する。従って、側板ヘッド２１を横切る流れ即
ち還流二次流体の流量は約５．４Ｘ１Ｇ’リットル／時
間になる。従って、スラッジ・トラップ４０の鉛直方向
の全長、即ち軸方向高さは、円錐台５２の下縁部と側板
ヘッド２１との距離にして、約７７ｃｍとなり、バッフ
ル４２は側板ヘッド２１から約１５ｃｍ下方に離してお
けばよい。スラッジ・トラップ４０を流れる流量及び容
積は人口９０及び出口９２を構成する開口の数及び大き
さにより制御することができ、一般的にはスラッジ・ト
ラップ上面を横切る流れ（５，４Ｘ１０６リツトル／時
間）の約２％、即ち１．０５Ｘ１０’　リットル／時間
になるようにすればよい。第２図に示した装置の場合、
人口９０は直径１．９ｃｎ＋の開口６５個から成り、各
出口９２　ａ１９２　ｂ、　９２　ｃ、９２ｄは直径１
．９ｃｍの開口１６個から成る。

上記の寸法及び流量は本発明の一つの利用例を示すもの
ではあるが、如何なる意味でも本発明を限定するもので
はなく、本発明の実施即ち装置の設計に役立つ大体の相
互寸法関係を明らかにするために示したものである。

当業者には明らかなように、上昇スリーブ及び関連構成
部分（たとえば下降スリーブ５１）の数及び直径等は特
に重要なものではなく、実際の設計上の要請から選択で
きる。たとえば、与えられた設備に必要な流量を満足す
るために、第１図乃至第３図に示した４本よりも遥かに
多数の小径上昇スリーブを用いることもできる。

流れ断面積が任意の特定個所で過度に絞られて流速又は
流量が許容できないレベルにまで上昇することがないよ
うにするのが重要である。従って、第２図及び第３図か
られかるように、上部室４０ａの内部の四つの各流路は
上昇スリーブ５０の側壁間の位置で断面積が最も小さく
、その後の流路の断面積が増大する構造にしである。同
様に、バッフル４２と円錐体５２とによって画成される
下部室４０ｂの各流路は、開口４１の下の中央位置から
スラッジ・トラップ４０の周面に向かうにつれて断面積
が増大し続けることがわかる。従って、本発明によるバ
ッフルは、スラッジ・トラップの基本的な形状である円
形形状の利点並びに上昇スリーブ５０及びそれと組み合
わせた円錐体５２の形状及び位置の利点を生かして流路
を末広がりに展開させることにより、上述の基準を満足
させる所望断面積の流域を提供している。更に、入口及
び出口９０及び９２の許容流量と還流するキャリー、ｔ
　−バー　水の全流量との関係により、スラッジ・トラ
ップ４０の内部の流量は充分に低く保たれて、室４０ａ
及び４０ｂを画成する部材の上述の鉛直距離即ち夫々の
沈降距離が与えられれば必要とする二次流体の静止滞留
時間が確保され、特定の粒度又は粒度範囲の粒子がうま
く沈降する。容易に理解できるように、設計は、経験に
よる因子に基づき測定データ及び統計的なばらつきを考
慮に入れて決定される。従って、還流する給水中の汚染
物質の分析結果に基づき１６ミクロン又はそれ以上の粒
度の粒子がほぼ完全に沈殿除去するための設計基準を用
いると、１６ミクロン又はそれ以上の粒度の粒子、一般
的には１６ミクロンから３０ミクロンの範囲の粒子（こ
れより大きな粒子は一般的には給水によって運　　　　
１ばれることはなく直ぐに沈澱してしまう）のスラッジ
・トラップ４０内での沈澱が最も効率よく行われ、１６
ミクロンより小さな粒度の粒子の沈澱効率は次第に低下
する。

第４図は、第１図、第２図及び第３図に示したスラッジ
・トラップと同様の設計原理に基づくスラッジ・トラッ
プ１００のバッフル装置の一部を断面で示す簡略平面断
面図である。この図に概略的に示すように、複数枚のバ
ッフル１１０が配設され、流速を増加させないように全
流れ断面積はほぼ同じであって鉛直方向の沈降距離が著
しく減少した複数の水平室が画成され、この断面積は外
周に向かう半径方向距離の増加につれて大きくなってい
る。このような構成により、一定の流速及び重力により
沈降させることを望む粒度の範囲が与えられた場合に、
流路長を短くすることができる。

第４図に示す構造によると、複数の層流路が提供され、
バッフル１１０に設けた符号１２０で示す中央開口は、
下方のバッフルになるに従って比例して小さくしてあり
、下位の各層流路内部での容量流速が適切な値になるよ
うに構成されている。この構造の場合も第１図、第２図
及び第３図に示したスラッジ・トラップ４０の場合にお
けると同様に、円形形状の利点である末広形の発散性を
利用している。同様に、第４図のバッフル装置で重要な
点は、同じ外形寸法を持つが本発明による層流バッフル
装置のないスラッジ・トラップで自然に生じる鉛直方向
の流れを大きく越える鉛直方向の流れが発生しないこと
である。

勿論、スラッジ・トラップの高さと比較して第４図中の
複数のバッフル１１０の厚みは無視できる程度であるか
ら、第４図の構成によって得られる全流れ断面積は第３
図の全流れ断面積と実質的に等しく、従って鉛直方向の
沈降距離が減少することを考えると、第４図の構成は第
３図の構成によるよりも広い範囲の質量の粒状物を更に
高い効率で除去し得る第５図は、本発明によるスラッジ
・トラップの更に別の実施例を第４図とほぼ同様の図法
により断面で示す概略部分立面図である。

この断面図は、はぼ円筒形のスラッジ・トラップ１３０
を一半径部（直径ではない）に沿フて切断したものであ
る。詳細には、第５図のスラッジ・トラップ１３０は、
第３図に符号９０で示したも艶のように多数の開口から
成る入口１３２と、半径方向に延びる水平バッフル１３
４．１３５及び１３６とから成り、これらのバッフルに
より同一の外径寸法を持つが内部バッフルのないスラッ
ジ・トラップと比較して沈降距離が減少すると共に流路
長が長くなる。スラッジ・トラップ１３０の軸に沿った
中央入口１．３２と、円筒形スラッジ・トラップ１３０
の外周部付近に設けた複数の出口１３８（図には一つだ
け示しである）とを設けることにより、スラッジ・トラ
ップ】３０は上述したものと同様に円形形状の利点であ
る末広がりの発散流を利用している。特に、バッフル１
３４．１３５及び１３６は、流れ断面積が次々に大きく
なり、望ましくない流れの加速を防止するように配置さ
れている。

第６図は、本発明の更にもう一つの実施例によるスラッ
ジ・トラップ１５０の扇形区画の一部を切欠いて示す概
略平面図である。第６図には、第２図に図示したような
ほぼ円筒形のスラッジ・トラップの一つの扇形区画が図
示されており、各扇形区画が一つの水平層流室を画成し
ている。同一水平段で複数の区画を使用し、複合スラッ
ジ・トラップの内部でこれらの複数段の区画が相互に接
続されている。従って、第６図の構成によれば、たとえ
ば第４図の構成による場合と同様に、複数の層流が得ら
れる。第６図の構成は、円形形状の末広がりの発散性を
うまく利用して上述の流れ断面積についての設計基準を
満足するとともに、更に流路長を増加させている。第　
　　　　１６図の扇形区画型スラッジ・トラップ１５０
は、半径方向側壁１５２及び１５３と、スラッジ・トラ
ップ１５０のほぼ円筒形の側板の一部分から成る湾曲外
側部１５４とを有する。内部バッフル１５５及び１５６
は、第一の半径方向側壁１５２と平行に延び、第一バッ
フル１５５は第二の半径方向側壁１５３に固定され、第
二バッフル１５６は湾曲外側部１５４に固定されそこか
ら内向きに延びている。

。バッフル１５５及び１５６の寸法を適宜な比例関係に
し且つ位置を適宜に定めることにより、流れ断面積を上
述の設計基準に適合させ得ることがわかる。

本発明によって提供されるスラッジ・トラップのバッフ
ル装置により、蒸気発生器内部の還流二次流体によって
運ばれる泥状物の沈降距離が減少し、流路長及び滞留時
間を減少しつつ重力による泥状物の除去効率を高めるこ
とができる。円形形状の末広がり形の発散性を利用して
流れ方向に沿った流れ断面積の維持及び増大が図られ有
害で不都合な流れの加速が回避され、乱流も最小限に抑
えられて、二次流体からの重力による泥状物及び粒状物
の沈降に効果的な望ましい静止環境が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、蒸気発生器の上部の側断面図である。 第２図は、第１図の２−２線に沿フて切断した蒸気発生
器の横断面図である。 第３図は、本発明によるスラッジ・トラップを簡略化し
て示す斜視図であり、第２図の３−３線に沿った面を断
面で示しである。 第４図は、本発明の別の実施例であるスラッジ・トラッ
プの概略部分立面図であり、たとえば第２図の３−３線
の如き半°径方向に沿って切断した断面を示す図である
。 第５図は、本発明のスラッジ・トラップの更に別の実施
例の断面を示す概略部分立面図である。 第６図は、本発明の更にもう一つの実施例であるスラッ
ジ・トラップの扇形部分の一部を切欠いて示す概略平面
図である。 ｌＯ・・・　蒸気発生器 ２０ｂ・・・　側板の上部 ２１　　・・・　側板ヘッド（上部閉鎖体）２４・・・
室 ４０　　・・・　スラッジ・トラップ ４０ａ・・・　上部層流室 ４０ｂ・・・　下部層流室 ４２　　・・・　バッフル ５０　　・・・　上昇スリーブ ５２　　・・・　円錐体（下部閉鎖体ン９０　　・・・
　入口 ９２ａ　〜９２ｄ　＝　　出口 ８０、６２　　　・・・　シェブロン型湿分分離器ＦＩ
Ｇ、／。 ＦＩＧ２゜ ＦＩＧ　３゜ ＦＩＧ、　４゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蒸気発生器に供給された二次流体を加熱し水蒸気に
   変える流路と、水蒸気を蒸気発生器から放出する前に水
   蒸気中に随伴する液体を分離する手段と、分離された液
   体を集めて蒸気発生器内部で他の二次流体と混合して前
   記流路に還流させる手段とを有する直立形蒸気発生器で
   用いるスラッジ・トラップにおいて、前記スラッジ・ト
   ラップは上端部及び下端部を持つほぼ円筒形の側壁と前
   記円筒形側壁の上端部及び下端部に一体に接合された上
   部閉鎖体及び下部閉鎖体とから成って、集められた前記
   流体の一部分を他の二次流体と混合され還流される前に
   受け入れるように配 設され、前記上部閉鎖体の中央部には集められた分離液
   体の一部分を受け入れる入口が、また周縁部に隣接する
   位置には前記スラッジ・トラップから出る液体が通る複
   数の出口 が設けられ、前記スラッジ・トラップの内部の前記上部
   閉鎖体と前記下部閉鎖体の間にはバッフル手段がほぼ水
   平に配設されて前記スラッジ・トラップの内部に前記入
   口及び前記出口に連通する複数の層流路室を画成し、こ
   のため受け入れられた前記二次流体に随伴する粒状物を
   沈降させる前記各層流路室の鉛直方向距離が小さく前記
   出口に向かうに従って末広がりに展開する流路面が形成
   されることを特徴とするスラッジ・トラップ。 ２、前記バッフル手段が、中央部分と、中央部分から前
   記円筒形側壁に隣接する対応位置に延びて前記スラッジ
   ・トラップ内部に上部層流室及び下部層流室を画成する
   複数の半径方向延長部分とを持つ少なくとも１枚のバッ
   フル・プレートから成り、前記出口の数が前記の半径方
   向延長部分の数と対応していてそれらの出口が前記上部
   閉鎖体の前記円筒形側壁に隣接するそれぞれの対応部分
   に形成されており、前記スラッジ・トラップに受け入れ
   られた二次液体の所定部分を前記下部層流室内に分配す
   るために前記の少なくとも１枚のバッフル・プレートの
   前記中央部分に開口が設けられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のスラッジ・トラップ。 ３、蒸気発生器が開口上端部及び開口下端部を持つ複数
   の上昇管を有し、前記上昇管は前記蒸気発生器の内部で
   軸方向に離間し鉛直方向に平行に配設され、上昇管の各
   下端部は前記上部閉鎖体及び前記下部閉鎖体を貫通して
   上部閉鎖体及び下部閉鎖体に密閉封止されており、前記
   の各バッフル・プレートの前記中央部分は前記複数の上
   昇管の隣接周縁部に延び、バッフル・プレートの前記複
   数の半径方向延長部分は前記バッフル・プレート中央部
   分からそれぞれの隣接する周面と接触する対応隣接上昇
   管の間を延びて、前記上部室及び下部室の内部に角度的
   に離隔した複数の層流路を形成することを特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載のスラッジ・トラップ。 ４、前記の各上昇管がほぼ円筒形であって、等角度間隔
   離れており、その軸が前記蒸気発生器の中央軸から半径
   方向に同一距離だけ離れており、その結果、前記上部室
   及び下部室の内部の前記の複数の層流室が等角度間隔離
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   のスラッジ・トラップ。 ５、各バッフル・プレートの各半径方向延長部に前記円
   筒形側壁から半径方向内側に離して配設された前記上部
   閉鎖体と係合する垂直端部材は、スラッジ・トラップの
   前記上部閉鎖体及び下部閉鎖体の中間部分で前記バッフ
   ル・プレートを支持していることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項、第３項または第４項に記載のスラッジ・
   トラップ。 ６、複数のバッフル・プレートが前記上部閉鎖体と前記
   下部閉鎖体の間に鉛直方向に離して配設されて、最上部
   のバッフル・プレートと前記上部閉鎖体との間に画成さ
   れる上部層流路室、最下部のバッフル・プレートと前記
   下部閉鎖体との間に画成される下部層流路室、及び隣接
   する前記バッフル・プレート各組の間に画成される層流
   路室を含む複数の層流路室を形成し、最上部のバッフル
   ・プレートから最下部のバッフル・プレートにかけての
   これらのプレートの中央部分には、次第に面積が減少す
   る開口が設けられ、前記スラッジ・トラップの前記入口
   に受け入れられた二次液体を比例配分して次々と複数の
   層流路室に分配するよう構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項乃至第５項のうち何れかに記載
   のスラッジ・トラップ。