JPS6122722B2 - - Google Patents
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- JPS6122722B2 JPS6122722B2 JP55101377A JP10137780A JPS6122722B2 JP S6122722 B2 JPS6122722 B2 JP S6122722B2 JP 55101377 A JP55101377 A JP 55101377A JP 10137780 A JP10137780 A JP 10137780A JP S6122722 B2 JPS6122722 B2 JP S6122722B2
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- Japan
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- water
- collection chamber
- steam generator
- sludge
- nuclear steam
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 86
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 31
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/48—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
- F22B37/54—De-sludging or blow-down devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/48—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
- F22B37/483—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers specially adapted for nuclear steam generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/26—Steam-separating arrangements
- F22B37/268—Steam-separating arrangements specially adapted for steam generators of nuclear power plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/48—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一般に原子力蒸気発生器に関し、特
に、原子力蒸気発生器内の再循環キヤリーオーバ
水から凝集された固形物、即ちスラツジを収集す
るスラツジ収集装置に関するものである。
に、原子力蒸気発生器内の再循環キヤリーオーバ
水から凝集された固形物、即ちスラツジを収集す
るスラツジ収集装置に関するものである。
加圧水型原子炉を使用する発電プラントにおい
ては、蒸気発生器内にスラツジが存在すると、ス
ラツジの存在により、熱交換管が早期に腐食し
て、発電プラントを度々停止させる必要が生じ、
熱交換管の修理費用が嵩むだけでなく、発生する
電力量が減るという重大な問題を生じる。
ては、蒸気発生器内にスラツジが存在すると、ス
ラツジの存在により、熱交換管が早期に腐食し
て、発電プラントを度々停止させる必要が生じ、
熱交換管の修理費用が嵩むだけでなく、発生する
電力量が減るという重大な問題を生じる。
そのため、蒸気発生器の技術分野においては、
流体中に浮遊しているスラツジが比較的容易に収
集され且つ蒸気発生器から除去されることのでき
る領域に、該スラツジを沈降させる機会を与える
ために、蒸気発生器内に比較的低速の流体流のス
ペースがあることはよく知られている。
流体中に浮遊しているスラツジが比較的容易に収
集され且つ蒸気発生器から除去されることのでき
る領域に、該スラツジを沈降させる機会を与える
ために、蒸気発生器内に比較的低速の流体流のス
ペースがあることはよく知られている。
多管式蒸発器即ち蒸気発生器におけるこの種の
構造の例としては、米国特許第3916844号明細書
に開示されたものがあり、この構造例において
は、給水は、胴部内に入ると、流体の速度が低い
沈降室に受け入れられる。しかしながら、この沈
降室は、単位体積当たりの浮遊スラツジの濃度が
さして高くはない流入給水の進路をさえぎつてい
る（沈降室は浮遊粒子の濃度がもつと高い戻りの
キヤリーオーバ水も受けるが、沈降室内における
流入給水との混合の際に、このキヤリーオーバ水
がかなり希釈されるようになる）。この結果、著
しい効果をあげるには、浮遊スラツジの除去のた
めにきわめて多量の低速給水を排除する必要があ
る。
構造の例としては、米国特許第3916844号明細書
に開示されたものがあり、この構造例において
は、給水は、胴部内に入ると、流体の速度が低い
沈降室に受け入れられる。しかしながら、この沈
降室は、単位体積当たりの浮遊スラツジの濃度が
さして高くはない流入給水の進路をさえぎつてい
る（沈降室は浮遊粒子の濃度がもつと高い戻りの
キヤリーオーバ水も受けるが、沈降室内における
流入給水との混合の際に、このキヤリーオーバ水
がかなり希釈されるようになる）。この結果、著
しい効果をあげるには、浮遊スラツジの除去のた
めにきわめて多量の低速給水を排除する必要があ
る。
従つて、本発明の主な目的は、効果的にスラツ
ジを除去し且つ熱交換管の下端周囲、即ち管板上
にスラツジが沈降するのを回避するスラツジ収集
兼除去構造を具備する原子力蒸気発生器を提供す
ることにある。
ジを除去し且つ熱交換管の下端周囲、即ち管板上
にスラツジが沈降するのを回避するスラツジ収集
兼除去構造を具備する原子力蒸気発生器を提供す
ることにある。
この目的から、本発明は、蒸気を発生させるた
めに下部に熱交換管束を配置せしめて垂直方向に
配設されたハウジングを有する原子力蒸気発生器
であつて、、該原子力蒸気発生器の頂部に設けら
れた蒸気出口ノズルと、前記下部において発生さ
れ上部を経て該蒸気出口ノズルに行く蒸気から水
を分離するために前記上部に配設された水滴分離
手段と、前記原子力蒸気発生器に給水を供給する
ため前記原子力蒸気発生器の該上部に配設された
環状の給水放出管と、前記熱交換管束の上方且つ
前記水滴分離手段の下方に配置され、前記蒸気か
ら分離された水を該水滴分離手段から収集すると
共に、スラツジを前記原子力蒸気発生器から除去
すべく該スラツジが沈降できるようになつている
水収集室とを備え、スラツジの無い液体は前記水
収集室をオーバーフローして前記原子力蒸気発生
器の底部へ戻る、前記原子力蒸気発生器におい
て、穿孔されたバツフル部材が、該バツフル部材
より下方の水の乱流を避けると共に、前記水収集
室への前記スラツジの沈降を増進して、澄んだ水
のみが再循環のため該バツフル部材をオーバーフ
ローするように、前記水収集室の底部から隔置さ
れて該水収集室を横断して延長しており、また、
ブローダウン管が、該水収集室の底部から前記ス
ラツジを除去するため該水収集室の底部に接続さ
れており、更に、環状の前記給水放出管が、前記
水収集室をオーバーフローする再循環の水に給水
を放出するように前記水収集室よりも下方に配置
されていることを特徴とするものである。
めに下部に熱交換管束を配置せしめて垂直方向に
配設されたハウジングを有する原子力蒸気発生器
であつて、、該原子力蒸気発生器の頂部に設けら
れた蒸気出口ノズルと、前記下部において発生さ
れ上部を経て該蒸気出口ノズルに行く蒸気から水
を分離するために前記上部に配設された水滴分離
手段と、前記原子力蒸気発生器に給水を供給する
ため前記原子力蒸気発生器の該上部に配設された
環状の給水放出管と、前記熱交換管束の上方且つ
前記水滴分離手段の下方に配置され、前記蒸気か
ら分離された水を該水滴分離手段から収集すると
共に、スラツジを前記原子力蒸気発生器から除去
すべく該スラツジが沈降できるようになつている
水収集室とを備え、スラツジの無い液体は前記水
収集室をオーバーフローして前記原子力蒸気発生
器の底部へ戻る、前記原子力蒸気発生器におい
て、穿孔されたバツフル部材が、該バツフル部材
より下方の水の乱流を避けると共に、前記水収集
室への前記スラツジの沈降を増進して、澄んだ水
のみが再循環のため該バツフル部材をオーバーフ
ローするように、前記水収集室の底部から隔置さ
れて該水収集室を横断して延長しており、また、
ブローダウン管が、該水収集室の底部から前記ス
ラツジを除去するため該水収集室の底部に接続さ
れており、更に、環状の前記給水放出管が、前記
水収集室をオーバーフローする再循環の水に給水
を放出するように前記水収集室よりも下方に配置
されていることを特徴とするものである。
乱流を最少にするために設けられたバツフル部
材は、流入する再循環水とスラツジが既に除去さ
れた水収集室内の水との間にある程度の交換がで
きるようにしている。
材は、流入する再循環水とスラツジが既に除去さ
れた水収集室内の水との間にある程度の交換がで
きるようにしている。
本発明は、一例として添付図面に示されたその
好適な実施例についての、次の説明によつて、よ
り容易に理解されるはずである。
好適な実施例についての、次の説明によつて、よ
り容易に理解されるはずである。
ここで概括的に引用している形式の竪型Ｕ形管
式蒸気発生器については、米国特許第4079701号
明細書にもつと詳細に説明されており、原子力蒸
気発生器の全般的説明は、上記明細書を参照され
たい。
式蒸気発生器については、米国特許第4079701号
明細書にもつと詳細に説明されており、原子力蒸
気発生器の全般的説明は、上記明細書を参照され
たい。
原子力蒸気発生器１０は、ほぼ円筒形の胴部、
即ちハウジング１２（上側部分１２ａ及び中間部
分１２ｂが示されている）を有し、この胴部は、
環状に隔置された関係で内側の円筒形ラツパー１
４を囲繞しており、ラツパー１４内にはＵ形熱交
換管束１６が入つている。環状の給水放出管２０
への給水入口１８は、胴部１２とラツパー１４と
の間の環状空間に配置され、給水を供給し、この
給水は、上記引用明細書で説明されているよう
に、熱交換管束１６と熱交換関係をもつて流れ込
み、これによつて給水は蒸気に変換される。
即ちハウジング１２（上側部分１２ａ及び中間部
分１２ｂが示されている）を有し、この胴部は、
環状に隔置された関係で内側の円筒形ラツパー１
４を囲繞しており、ラツパー１４内にはＵ形熱交
換管束１６が入つている。環状の給水放出管２０
への給水入口１８は、胴部１２とラツパー１４と
の間の環状空間に配置され、給水を供給し、この
給水は、上記引用明細書で説明されているよう
に、熱交換管束１６と熱交換関係をもつて流れ込
み、これによつて給水は蒸気に変換される。
ラツパー１４の上端は、符号２４で示すように
中央に皿状の形状を有する大体水平な板２２によ
つて閉じられている。
中央に皿状の形状を有する大体水平な板２２によ
つて閉じられている。
ラツパー１４内に発生した蒸気は再循環水と共
に、板２２から垂直に延び且つラツパー内部と蒸
気流の連通状態にある複数の一次蒸気分離器（水
滴分離手段）２６を通つて上方へ流れる。蒸気分
離器２６の上端は、胴部１２内の上側室３０へ蒸
気を流入させるため、上側支持板２８を通り抜け
且つこの支持板に支持されている。また、蒸気分
離器２６は、中間の水平支持板３２によつて更に
支持される。
に、板２２から垂直に延び且つラツパー内部と蒸
気流の連通状態にある複数の一次蒸気分離器（水
滴分離手段）２６を通つて上方へ流れる。蒸気分
離器２６の上端は、胴部１２内の上側室３０へ蒸
気を流入させるため、上側支持板２８を通り抜け
且つこの支持板に支持されている。また、蒸気分
離器２６は、中間の水平支持板３２によつて更に
支持される。
上下に積み重ねられた１対のシエブロン型湿分
分離器（水滴分離手段）３４，３６が、一次蒸気
分離器の出口ノズル２６ａと直列な流れ関係で上
側室３０内に支持されているので、上側室３０内
部の蒸気は、蒸気発生器から蒸気出口ノズル３８
を通つて放出される前に、上記湿分分離器を通過
しなくてはならないようになつている。シエブロ
ン型湿分分離器３４，３６によつて蒸気から分離
された水は、これ等の湿分分離器の骨組を造る周
辺の収集樋４０，４２内に収集され、最終的に
は、収集皿に向けて送られ、収集皿は、その中央
で、垂直排出管４６内に排出しており、この排出
管は収集皿から上側支持板２８及び中間支持板３
２を通つて延びており、中間支持板３２の付近で
終端している。
分離器（水滴分離手段）３４，３６が、一次蒸気
分離器の出口ノズル２６ａと直列な流れ関係で上
側室３０内に支持されているので、上側室３０内
部の蒸気は、蒸気発生器から蒸気出口ノズル３８
を通つて放出される前に、上記湿分分離器を通過
しなくてはならないようになつている。シエブロ
ン型湿分分離器３４，３６によつて蒸気から分離
された水は、これ等の湿分分離器の骨組を造る周
辺の収集樋４０，４２内に収集され、最終的に
は、収集皿に向けて送られ、収集皿は、その中央
で、垂直排出管４６内に排出しており、この排出
管は収集皿から上側支持板２８及び中間支持板３
２を通つて延びており、中間支持板３２の付近で
終端している。
蒸気分離旋回羽根４８が、出口ノズル２６ａに
隣接する各一次蒸気分離器２６内に配置され、そ
こを通過する蒸気から同伴水分を最初に分離す
る。分離された水は、外側に向けて遠心力を受
け、接線方向ノズル５０又は環状降水管５２の中
に入り、接線方向ノズル及び環状降水管の両者
は、この水を中間支持板３２の上側表面上へ放出
する。この中間支持板は、分離された水を重力に
よつて該支持板から排出するために複数の開口５
４を有する。
隣接する各一次蒸気分離器２６内に配置され、そ
こを通過する蒸気から同伴水分を最初に分離す
る。分離された水は、外側に向けて遠心力を受
け、接線方向ノズル５０又は環状降水管５２の中
に入り、接線方向ノズル及び環状降水管の両者
は、この水を中間支持板３２の上側表面上へ放出
する。この中間支持板は、分離された水を重力に
よつて該支持板から排出するために複数の開口５
４を有する。
小形の排出管５６が上側支持板２８にある開口
から下側中間支持板３２の付近に延びていて、上
側室３０内の蒸気から分離され上側支持板２８上
に集まつた水を排出する。
から下側中間支持板３２の付近に延びていて、上
側室３０内の蒸気から分離され上側支持板２８上
に集まつた水を排出する。
こうして、図からも明らかなように、ラツパー
１４から放出された蒸気から凝縮され又は分離さ
れた全ての水は、最終的に収集されてこのラツパ
ー１４の板２２の方に戻される。垂直円筒壁５８
は、板２２の周縁から上方に延び、中間支持板３
２の付近に達して水収集室６０を形成し、この水
収集室内に蒸気流からの全分離水が最終的に排出
される。
１４から放出された蒸気から凝縮され又は分離さ
れた全ての水は、最終的に収集されてこのラツパ
ー１４の板２２の方に戻される。垂直円筒壁５８
は、板２２の周縁から上方に延び、中間支持板３
２の付近に達して水収集室６０を形成し、この水
収集室内に蒸気流からの全分離水が最終的に排出
される。
水平板、即ちバツフル部材６２は、全体的にそ
の境界線を垂直円筒壁５８に接して水収集室６０
を上側部分６０ａと下側部分６０ｂとに分割す
る。バツフル部材６２は穿孔されており、流体を
２つの室、即ち上側部分６０ａ及び下側部分６０
ｂの間に流す又は交換するための複数の開口、即
ち穿孔６４を含んでいる。流れの一部はバツフル
部材６２をその中央部分において通過し、下方に
向かつて下側部分６０ｂ内に流れ込む。この流れ
は、大体半径方向に向かい、バツフル部材６２内
の開口をその周縁近くの方で通過して上側部分６
０ａに帰る。バツフル部材６２を貫通しなかつた
流れに同伴する水は、周囲のリツプ部６６を越え
て落下、即ちオーバーフローし、給水と混合して
熱交換管束１６を通つて再循環すべく前記環状空
間内に入る。
の境界線を垂直円筒壁５８に接して水収集室６０
を上側部分６０ａと下側部分６０ｂとに分割す
る。バツフル部材６２は穿孔されており、流体を
２つの室、即ち上側部分６０ａ及び下側部分６０
ｂの間に流す又は交換するための複数の開口、即
ち穿孔６４を含んでいる。流れの一部はバツフル
部材６２をその中央部分において通過し、下方に
向かつて下側部分６０ｂ内に流れ込む。この流れ
は、大体半径方向に向かい、バツフル部材６２内
の開口をその周縁近くの方で通過して上側部分６
０ａに帰る。バツフル部材６２を貫通しなかつた
流れに同伴する水は、周囲のリツプ部６６を越え
て落下、即ちオーバーフローし、給水と混合して
熱交換管束１６を通つて再循環すべく前記環状空
間内に入る。
バツフル部材６２の開口６４は、該開口を通過
する流れに生じる乱流が直ぐ消散してしまう程度
の低レベルのものであるような大きさに作られて
いるので、下側部分６０ｂ内の流れは非常に静か
である。更に、バツフル部材６２から下側部分６
０ｂ内に垂下しているバツフル６５は、最大量の
スラツジが板２２の上側表面に沈降するように、
スラツジが沈降する機会を増大させる全体的に停
滞した流れのポケツト又は領域をもたらす。
する流れに生じる乱流が直ぐ消散してしまう程度
の低レベルのものであるような大きさに作られて
いるので、下側部分６０ｂ内の流れは非常に静か
である。更に、バツフル部材６２から下側部分６
０ｂ内に垂下しているバツフル６５は、最大量の
スラツジが板２２の上側表面に沈降するように、
スラツジが沈降する機会を増大させる全体的に停
滞した流れのポケツト又は領域をもたらす。
ブローダウン管６８は板２２の皿形部分２４か
ら胴部１２の外部まで延びて、収集されたスラツ
ジを時々又は連続的に放出できるようにしてい
る。
ら胴部１２の外部まで延びて、収集されたスラツ
ジを時々又は連続的に放出できるようにしてい
る。
このように、上述の構成によつて、蒸気に同伴
した分離液体を、該液体が熱交換管束から離れる
際に受け入れる水収集室が与えられる。この液体
は比較的に高い比率でスラツジを含んでおり、従
つて、多量のスラツジが比較的大きな水収集室内
でこの液体から沈降することができる。
した分離液体を、該液体が熱交換管束から離れる
際に受け入れる水収集室が与えられる。この液体
は比較的に高い比率でスラツジを含んでおり、従
つて、多量のスラツジが比較的大きな水収集室内
でこの液体から沈降することができる。
以上の記載から諒解されるように、本発明によ
る原子力蒸気発生器においては、熱交換管束の上
方に、比較的に大きな水収集室６０が設けられて
おり、該水収集室６０内の乱流を防止すると共に
スラツジの沈降を可能にするため、穿孔付きのバ
ツフル部材６２が該水収集室６０を横断して延び
ていて、管板上に沈降することのないようスラツ
ジをブローダウン管２０によつて除去可能にした
構成と、給水が水収集室６０内に放出されて該水
収集室６０の底部での無用な乱流やスラツジを有
する水の希釈を生じさせないように、給水を水収
集室６０からのオーバーフロー水と混合すべく、
給水放出管２０を水収集室６０の下方に配置した
構成とを有するので、管板上に沈降するスラツジ
の量を効果的に大巾に減少させることができる。
る原子力蒸気発生器においては、熱交換管束の上
方に、比較的に大きな水収集室６０が設けられて
おり、該水収集室６０内の乱流を防止すると共に
スラツジの沈降を可能にするため、穿孔付きのバ
ツフル部材６２が該水収集室６０を横断して延び
ていて、管板上に沈降することのないようスラツ
ジをブローダウン管２０によつて除去可能にした
構成と、給水が水収集室６０内に放出されて該水
収集室６０の底部での無用な乱流やスラツジを有
する水の希釈を生じさせないように、給水を水収
集室６０からのオーバーフロー水と混合すべく、
給水放出管２０を水収集室６０の下方に配置した
構成とを有するので、管板上に沈降するスラツジ
の量を効果的に大巾に減少させることができる。
図は、本発明の実施例による原子力蒸気発生器
の上側部分の立面断面図である。 １０……原子力蒸気発生器、１２……ハウジン
グ（胴部）、１４……ラツパー、１６……熱交換
管束、２０……給水放出管、３８……蒸気出口ノ
ズル、２６……蒸気分離器（水滴分離手段）、３
４……湿分分離器（水滴分離部材）、３６……湿
分分離器（水滴分離部材）、６０……水収集室、
６２……バツフル部材、６８……ブローダウン
管。
の上側部分の立面断面図である。 １０……原子力蒸気発生器、１２……ハウジン
グ（胴部）、１４……ラツパー、１６……熱交換
管束、２０……給水放出管、３８……蒸気出口ノ
ズル、２６……蒸気分離器（水滴分離手段）、３
４……湿分分離器（水滴分離部材）、３６……湿
分分離器（水滴分離部材）、６０……水収集室、
６２……バツフル部材、６８……ブローダウン
管。
Claims (1)
- １ 蒸気を発生させるために下部に熱交換管束を
配置せしめて垂直方向に配設されたハウジングを
有する原子力蒸気発生器であつて、該原子力蒸気
発生器の頂部に設けられた蒸気出口ノズルと、前
記下部において発生され上部を経て該蒸気出口ノ
ズルに行く蒸気から水を分離するために前記上部
に配設された水滴分離手段と、前記原子力蒸気発
生器に給水を供給するため前記原子力蒸気発生器
の該上部に配設された環状の給水放出管と、前記
熱交換管束の上方且つ前記水滴分離手段の下方に
配置され、前記蒸気から分離された水を該水滴分
離手段から収集すると共に、スラツジを前記原子
力蒸気発生器から除去すべく該スラツジが沈降で
きるようになつている水収集室とを備え、スラツ
ジの無い液体は前記水収集室をオーバーフローし
て前記原子力蒸気発生器の底部へ戻る、前記原子
力蒸気発生器において、穿孔されたバツフル部材
が、該バツフル部材より下方の水の乱流を避ける
と共に、前記水収集室への前記スラツジの沈降を
増進して、澄んだ水のみが再循環のため該バツフ
ル部材をオーバーフローするように、前記水収集
室の底部から隔置されて該水収集室を横断して延
長しており、また、ブローダウン管が、該水収集
室の底部から前記スラツジを除去するため該水収
集室の底部に接続されており、更に、環状の前記
給水放出管が、前記水収集室をオーバーフローす
る再循環の水に給水を放出するように前記水収集
室よりも下方に配置されていることを特徴とする
原子力蒸気発生器。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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