JPS62218789A - 二重管型伝熱管パネル - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に高速増殖炉に使用される二重管型伝熱管
に関する。

〔従来の技術〕

第１１図に二重管型伝熱管の構造を示す。ｏｌは外管、
０２は内管で、外管ｏ１と内管ｏ２とは製管の時に一緒
に引抜かれかなシ密着するが、すき間の存在する（冶金
的にくっついてはいない）状態にある。また０１の内側
には数ケ所に管軸方向にグルーブ（溝）０３が切っであ
る。高圧の水（蒸気）は管内を流れ、外側を流れるナト
リウム（低圧）から熱を受は取り水から蒸気へと没化す
る。外管０１と内管０２との間隙は、通常Ｈｇガスを充
填し、管外のす）　ＩＪウムよシは高い（管内の水・蒸
気よシは低い）圧力に保持する。

このような構造の伝熱管を用いる事によ９次のメリット
が生じる。

（１１内管の破損は外管に、外管の破損は内管に直ちに
は伝わらない（伝熱管としての破損の確率が大巾に減る
〕。

（２）内管の破損はＨａ　ガス内の水分検出で、外管の
破損はナトリウム中のＨ−検出で検知出来、伝熱管とし
て破損（その結果はナトリウム−水反応）が起る前にプ
ラントラ止めることが出来る。

この伝熱管を用いた直管型の蒸気発生器の例を第１２図
に示す。同図において、０４が二重管型伝熱管であシ、
この伝熱管０４は上下の管板０５゜０６．０７に接続さ
れている。管板０７では伝熱管０４の内外管共に一緒に
溶接されており、二重管の間隙はこの位置で密閉されて
いる。上部管板０６には二重管の外管０１が藩接され、
管板０５には二重管０４の内管０２が溶接々続されてい
る。外管０１は管板０６に管外面にてスミ肉溶接されて
おり、管０１．０２の間隙及びグルーブ０３はＨ−チェ
ンバー０８に開口している。給水は下部管板０７がその
一部を成す給水チャンバー０９に供給され、ここから二
重管型伝熱管０４の内部を上昇し管外面のナトリウムか
ら熱を受取って蒸気となってチェンバー０１０に出、こ
こから外部（主蒸気管を経てタービン（いずれも図示せ
ず））へと送シ出される。

０１１は伝熱管と胴との熱膨張差を吸収するはローズで
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の二重管伝熱管は、前記の如き構造をしている之め
伝熱管同志の溶接が出来ない（内外管の空隙を潰さない
ように浴接することが出来ない〕ために、１本尚りの伝
熱管長さが限定される。

そのため、蒸気発生器は直管歴となり、その場合ナトリ
ウム側の熱伝導率が低いため、伝熱部の高さを高くする
必要があり、蒸気発生器が大型化する。

また上下の管板は高圧の水蒸気系圧力に耐えるため厚肉
の大型のものが要求されコスト的にも不利になる等の問
題がある。

〔間ｍ点を解決するための手段〕

一本の二重管をつなぎ、長尺にする。この場合端部の内
管を、外管より露出させ内管同志をつなぐ。

一方、外管は別なチェンバーにつなぎ合わせることによ
り内管は１本の長い伝熱管と成し、しかも外管は集合Ｈ
ｇ　チェンバーにつながった構造を得る。

〔作用〕

外管と内管の間のグルーブを閉塞することなしに二Ｍ管
型伝熱管を溶接接続できる。

二重管をつなぎ合わせることにより、直管のみナラス、
ヘリカルコイル型、ヘアピン凰など伝熱特性の秀れたコ
ンパクトな蒸気発生器の製作が可能になる。

〔実施例〕

第１図に本発明の基本を成す伝熱パネルの構成例を示す
。同図において、４は二重管型伝熱管、１２５．１２６
はヘリウムチャンバーである。伝熱管４はその両端をチ
ャンバー１２ｇ、１２６につながれ、伝熱管４の外管１
はチャンバー１２ａ、　１２ｂに溶接接続され伝熱管外
管１と内管２の間隙及び外管１の内面に切られたグルー
ブ３はそれぞれチャンバー１２ｃＬ、１２６の内側に開
口している。伝熱管内管２はチャンバー１’２（！、１
２６内にて隣接する伝熱管の内管と溶接々続されておシ
、内管２は全体で１本の伝熱管を構成している。１３は
この伝熱管への入口（通常給水を供給する）、１４はこ
の伝熱管の出口（通常蒸気が排出される〕である。この
伝熱管４の外側を流れる熱媒（高速炉の場合ナトリウム
）から熱を吸収し本伝熱管４内の給水は蒸気に変換され
る。伝熱管４内流体（水又は蒸気）は高圧、外側熱媒（
す）　ＩＪウム）は低圧である。ヘリウムチャンバー１
２５，１２６内は上記熱媒よシやや高い圧力に保持し伝
熱管４の内管２又は外管１の破損をこのヘリウムで検知
する。

第２図は上記ヘリウムチャンバー（１２α、１２６）と
伝熱管４の外管１との溶接々続例である。この例では外
管７の外面が１２ｇ、１２６の内面よりスミ肉溶接で接
続されておシ、伝熱管内外管の間隙及びグルーブ３はチ
ャンバー１２ａ、１２６の内側に開口している。

第３図、第４図は上記伝熱管パネルを円弧状に形成し、
それを二つ合せて円筒状に配置したものである。こうし
た円筒状伝熱パネル構造を直径を少しづつ変えたものを
作成し第４図のように同心円状に配置すれば熱交換器の
伝熱管群が形成出来る。

第５図は、前記第４図のチャンバー１２同志を溶接でつ
ないで一体化したもので、それぞれの円弧状パネルを支
持するよシも円筒ノネルにしたことでサポートしやすく
した例である。

第６図は、第１図ではへリウムチャンノ；−１２内で伝
熱管内管２ｔ−一段下の伝熱管内管に接続したのに対し
、横同志つなげたもので、管部で上下に一段ずらせるこ
とにより連続の伝熱管としたもので、この伝熱パネルを
円筒状に成形することによシへりカルコイル伝熱管が形
成される例を示したものである。

第８図は前記二重管伝熱管円筒伝熱パネルを用いて組立
てた高速増殖炉用蒸気発生器の構造例を示す。

伝熱管群１５は、蒸気発生器用２０内に収納されており
この管群１５のヘリウムチャンバーに出入する給水及び
蒸気の管は＃１２０の上部プレナムを形成するヘッド鏡
板２１を貫通しそれぞれ給水へラダ１７、蒸気ヘッダ１
８につながれている。

１次側流体であるＮａは、入口ノズル１３から上部アニ
ユラス２２に入り、内胴２３の上部にあけられた窓２４
から内胴、２３内に入り、伝熱管群１５を流下し、熱を
伝熱管内流体（水亀蒸気）に与えて降温し出口ノズル１
４から器外に流出する。２次側流体である水は、給水入
口ノズル１６からヘッダ１７に入シそこから分配管２４
′によって器内管群１５部のヘリウムチャンバーへと導
びかれそのまま伝熱管へとつながろている。Ｎａから熱
を吸収して蒸気となった水４出口管２５によシ蒸気ヘッ
ダ１８に集められｔＨＬ、ｌノズル１９よ少タービン（
図示せず）に導びかれる。

第１図の伝熱／々ネルの溶接ケ所数を減らす目的から、
出来る丈長い二重管渠伝熱管を作成し、第９図、第１０
図の如（Ｈｅ　チャンバーに接続し、これを前記の如く
パネル（例えば円筒パネル）状に形成することも可能で
ある。

〔発明の効果〕

一本の二重管伝熱管をチェンバー内で接続することによ
り、伝熱管を長尺に出来る。そのため、従来不可能であ
ったヘリカルコイル型、ヘアピン型など、コンパクトな
二重管型蒸気発生器を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明二重管型伝熱管パネルの実施例を一部断
面で示した立面図、第２図は第１図のＡ部を拡大した断
面図、第３図は本発明の他の実施例の斜視図、第４図は
第３図の伝熱管パネルを組合せた他の実施例の平面図、
第５図はヘリウムチャンバーを結合した他の実施例にお
ける平面図、第６図は内管の接続を変更した第１図と同
様な立面図、第７図は第６図の平面図でヘリカルコイル
型伝熱管パネルを示す。第８図は本発明の伝熱管パネル
を用いた高速増殖炉用蒸気発生器を示す概略図である。 第９図及び第１０図はそれぞれ伝熱管を長くする構造を
示す概略図で、（ａ）は立面図、（１））は平面図であ
る。第１１図は二重管渠伝熱管の断面斜視図、第１２図
は従来の二重管渠直管式蒸気発生器の概略図である。 ４・−・二重管渠伝熱管、１・・・外管、２・・・内管
３・・・伝熱管グルーブ、 １２ａ、１２ｍ）・・・ヘリウムチャンバー、復代理人
　弁理士　岡　本　重　器 外２名 Ｎａ 第２図 第５図 第７図　９ 、−、／ｌ＋ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内管と外管の間にヘリウム充填用のグルーブを具えた二
   重管型伝熱管において、前記伝熱管の外管をヘリウムチ
   ャンバー壁に溶接結合して前記グルーブをヘリウムチャ
   ンバーに開放し、前記内管を他の伝熱管の内管と前記ヘ
   リウムチャンバー内で接続したことを特徴とする二重管
   型伝熱管パネル。