WO2008026325A1 - Séparateur d'humidité - Google Patents

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WO2008026325A1
WO2008026325A1 PCT/JP2007/050137 JP2007050137W WO2008026325A1 WO 2008026325 A1 WO2008026325 A1 WO 2008026325A1 JP 2007050137 W JP2007050137 W JP 2007050137W WO 2008026325 A1 WO2008026325 A1 WO 2008026325A1
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moisture
steam
drain
separation element
space
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PCT/JP2007/050137
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Inventor
Issaku Fujita
Nobuki Uda
Jiro Kasahara
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
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Publication date
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Priority to JP2008531959A priority patent/JP4796146B2/ja
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    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the present invention relates to a moisture separator that removes steam power moisture, and is particularly suitable for application to a nuclear power plant or the like.
  • a pressurized water nuclear power plant For example, in a pressurized water nuclear power plant, light water is used as a reactor coolant and a neutron moderator in a nuclear reactor to produce high-temperature and high-pressure water that does not boil over the entire core, and this high-temperature and high-pressure water is used as a steam generator. Steam is generated by heat exchange and is sent to a turbine generator for power generation. This pressurized water reactor transfers the heat of the high-temperature and high-pressure primary cooling water to the secondary cooling water via the steam generator, and generates water vapor with the secondary cooling water. In addition, the steam generator flows primary cooling water inside a large number of thin heat transfer tubes, transfers heat to the secondary cooling water flowing outside, and generates steam, which is then sent to the turbine generator. Talk!
  • this turbine generator has a steam turbine having a high-pressure turbine and a low-pressure turbine, and a generator that generates electric power by the output of the steam turbine.
  • a moisture separator is generally provided between the high-pressure turbine and the low-pressure turbine. This moisture separator separates the moisture contained in the low-pressure steam discharged from the high-pressure turbine, and reheats the low-pressure steam to supply it to the low-pressure turbine as superheated steam. This reduces the degree of erosion and improves the thermal efficiency of the turbine plant.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a conventional moisture separator
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part of the conventional moisture separator.
  • the cylindrical body 01 has a force at one end and a heating tube 002, and two moulds from the other end.
  • 003 is inserted in the lower side of Karo heat pipe 002.
  • the heating pipe 002 is supplied with high-pressure heating steam from the steam generator, while each of the hold 003 is supplied from the high-pressure turbine.
  • Low-temperature reheat steam containing moisture is supplied, and steam can be blown out into the monthly body 001 from a number of outlets 004 formed on the side.
  • a horizontal partition bottom plate 005 is fixed to the lower part of the fuselage so that a drain passage 006 is defined below the drain partition 005, and a drain outlet for discharging drain (moisture) of the drain passage 006 to the fuselage 001. 007 is formed.
  • a pair of left and right moisture separation elements 008 corresponding to each of the hold 003 are fixed.
  • the moisture separation element 008 is configured by being supported by upper and lower support frames 008b and 008c in a state where a large number of corrugated separator vanes 008a are stacked at a predetermined interval, and a drain slit 008d is formed in the lower support frame 008c. Be beaten!
  • a pair of left and right partitioning side plates 009 are fixed to the upper part of each moisture separation element 008, and the heating tube 002 described above is positioned between the pair of partitioning side plates 009.
  • a steam outlet 010 for discharging steam from which moisture has been separated is formed in a body 001 located above the heating pipe 002. The high-temperature reheat steam discharged from the steam outlet 010 is sent to the low-pressure turbine.
  • the low-temperature reheat steam from the high-pressure turbine is blown into the fuselage 001 through a number of outlets 004 through each of the holds 003, and is guided to the inner wall surface to each moisture separation element 008. be introduced.
  • the moisture separation element 008a the moisture is separated by colliding with the separator vane 008a.
  • the steam from which the moisture has been separated rises through a pair of left and right partitioning side plates 009, is heated by contact with the heating pipe, and is discharged from the steam outlet 010 as high-temperature reheated steam.
  • the moisture separated by the moisture separation element 008 flows into the drain passage 006 through the drain slit 008d and is discharged to the outside from the drain outlet 007.
  • Such moisture separators include those described in Patent Documents 1, 2, and 3 below.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-130609
  • Patent Document 2 Japanese Utility Model Publication No. 04-082505
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-310401
  • the low-temperature reheated steam passes through the hold 003 and is blown into the fuselage 001 through a number of outlets 004, and moisture is separated from the steam as it passes through the moisture separation element 008.
  • the diameter of the hold 003 is reduced, the flow velocity of the steam flowing in the hold 003 increases, and the steam blown from the outlet 004 collides with the partition wall on the front end side of the fuselage 001. Since the static pressure is restored, a pressure distribution is generated in the fuselage 001. That is, the pressure in the body 001 is low pressure P1 on the base end side of the hold 003 and high pressure P2 on the tip end side.
  • the present invention solves the above-described problems, and provides a moisture separator that improves the moisture separation performance by suppressing the reverse flow of moisture toward the moisture separation element. For this purpose.
  • a moisture separator includes a body having a hollow shape, a steam inlet for introducing steam containing moisture into the body, A moisture separation element that separates moisture by passing through the steam supplied from the steam inlet and steam that has been separated from the moisture by the moisture separation element provided at the top of the fuselage A steam outlet that discharges moisture separated from the steam by the moisture separation element provided at a lower portion of the body, and steam introduced from the steam inlet passes the moisture separation element. Moisture separated by the moisture separation element and the steam flow space that passes through and flows to the steam outlet is supplied to the drain outlet.
  • a first partition wall defining a drain passage leading to the drain passage, a drain flow passage communicating the steam flow space and the drain passage, and allowing moisture separated by the moisture separation element to flow to the drain passage; Blowing suppression means for suppressing moisture in the drain passage from being blown to the steam flow space side through the drain flow passage is provided.
  • the moisture separator according to the invention of claim 2 is characterized in that the blowing suppression means is provided for the drain flow passage located in the vicinity of the steam inlet.
  • the drain flow passage is a drain opening formed in the first partition wall below the moisture separation element, and the blow-up to the drain opening
  • the present invention is characterized in that an aperture means as a suppression means is provided.
  • the steam flow space has a second partition wall with the moisture separation element as a boundary, so that the steam introduced from the steam inlet is separated from the moisture.
  • a steam supply space that flows to the element, and a steam discharge space that flows the steam from which moisture has been separated by the moisture separation element to the steam outlet, and the drain flow path includes the steam supply space and the drain It has a first flow path having a bowl shape communicating with the passage, and a second flow path communicating with the steam discharge space and the first flow path.
  • the drain flow path includes a flow channel that passes through the first partition wall below the moisture separation element, and the drain in the flow channel. It has a U-shaped channel provided at the end on the passage side.
  • a gas vent hole is provided at an end of the flow passage on the steam exhaust space side, and a moisture scattering prevention wall is provided above the gas vent hole. It is characterized by being provided.
  • the moisture separator according to the invention of claim 7 is characterized in that a degassing hole penetrating the moisture separation element is provided at an end of the downstream flow channel on the vapor discharge space side. .
  • the moisture separation element is divided into at least two of the steam inlet side and the back side by a maintenance space, and the drain flow passage is formed on the back side.
  • the drain flow passage is formed on the back side.
  • an intermediate partition wall is provided in the vicinity of the steam inlet to partition the steam flow space into a space on the steam inlet side and a space on the back side, and the steam inlet
  • the blow-up suppressing means is provided in the mouth-side space.
  • the body has a horizontal cylindrical shape, the steam inlet is formed at one end in the longitudinal direction, and the two are in communication with the steam inlet.
  • the moisture is removed by passing through each of the moisture separation elements, and the steam from which moisture has been removed flows to the steam outlet, while the moisture flows through the drain passage as well as the drain flow path force. Characterized by being led to the drain outlet
  • a heating tube is inserted from the other end in the longitudinal direction of the trunk above the manifold, and the moisture separator is disposed on both sides of the trunk.
  • a steam supply space and a steam discharge space are partitioned by fixing the second partition wall with the separation element as a boundary, and moisture is removed by passing through each of the moisture separation elements. Steam exhaust space force is heated by contact with the heating pipe and flows to the steam outlet.
  • a moisture separation element for separating moisture is provided inside the fuselage having a steam inlet, and the vapor from which moisture has been separated is disposed on the upper part of the fuselage. While providing a steam outlet for discharging, a drain outlet for discharging moisture is provided at the lower part, and a steam flow space in which steam flows through the moisture separation element and flows to the steam outlet by the first partition wall and moisture is discharged to the drain And a drain flow passage for flowing the separated moisture into the drain passage through the steam flow space and the drain passage, and the moisture in the drain passage passes through the drain flow passage to the steam flow space side. Blow-up suppression that suppresses blow-up Means are provided.
  • the steam containing moisture introduced into the fuselage from the steam inlet is separated by passing through the moisture separation element, and the steam from which the moisture has been separated is discharged from the steam outlet.
  • the moisture moves from the drain passage to the drain passage and is drained.
  • the moisture in the drain passage passes through the drain flow passage by the blow-up suppressing means.
  • the phenomenon of blowing up to the steam flow space side is suppressed, and the reverse flow of moisture to the drain passage force moisture separation element side can be suppressed to improve the moisture separation performance.
  • the blow-up suppressing means is provided for the drain flow passage located in the vicinity of the steam inlet.
  • a pressure distribution is generated in the fuselage between the vicinity of the steam inlet and the back part due to the flow velocity of the steam. Since a pressure difference is generated between the steam flow space and the drain passage in the vicinity of, the blowing up of moisture can be appropriately suppressed by providing the blowing up suppressing means in the vicinity of the steam inlet.
  • the drain flow path is a drain opening formed in the first partition wall below the moisture separation element, and the drain opening serves as a means for suppressing blow-up. Therefore, it is possible to easily suppress the blowing of moisture with a simple configuration.
  • the steam introduced from the steam inlet to the moisture separation element by the second partition wall having the moisture flow separation space as the boundary and the steam flow space as the boundary.
  • the steam supply space that flows is divided into a steam discharge space in which the moisture separated by the moisture separation element flows to the steam outlet, and the steam supply space and the drain passage are communicated as a drain flow passage. Since the first flow path having a bowl shape and the second flow path communicating with the vapor discharge space and the first flow path are provided, moisture separated by the moisture separation element is discharged from the second flow path. It moves to the drain passage through the first flow path, and since the first flow path has a bowl shape, it is possible to reliably prevent the moisture from blowing up.
  • the moisture separation element is used as the drain flow passage. Since the flow channel that passes through the first partition wall below and the u-shaped channel provided at the end of the flow channel on the drain channel side are provided, the moisture separated by the moisture separation element is Downstream channel force Moves to the drain passage through the U-shaped channel, and this U-shaped channel forms a loop seal with the moisture stored here, so that moisture is blown by this loop seal. A rise can be suppressed appropriately.
  • a gas vent hole is provided at the end of the downstream flow path on the steam exhaust space side, and a moisture scattering prevention wall is provided above the gas vent hole. Therefore, when a pressure gradient occurs in the downstream flow path, the internal pressure can be maintained uniform by releasing the internal pressure from the vent hole, and the moisture blowing force immediately after startup S can be suppressed by the moisture scattering prevention wall.
  • the moisture separator of the invention of claim 7 since the gas vent hole penetrating the moisture separation element is provided at the end of the downstream channel on the side of the vapor discharge space, the pressure in the downstream channel is When a gradient occurs, the internal pressure can be kept uniform by releasing the internal pressure from the vent hole, and the moisture separation performance can be achieved by extracting this pressure to the moisture separation element. Can be improved.
  • the moisture separation element is divided into at least two of the steam inlet side and the back side by the maintenance space, and is provided on the back side as a drain flow passage. Since a drain opening formed in the first partition wall below the moisture separation element and a bypass channel for communicating the separated moisture separation elements are provided, the moisture separation element on the steam inlet side The separated moisture moves to the moisture separation element on the back side through the bypass flow path, and moves from the drain opening to the drain passage, and the blow of moisture having a drain flow passage force located on the steam inlet side. The rising can be surely prevented.
  • an intermediate partition wall is provided in the vicinity of the steam inlet to partition the steam flow space into a space on the steam inlet side and a space on the back side, and the space on the steam inlet side. Since the blow-up restraining means is provided, the blow-up of moisture (drain) that is easily generated in the space on the steam inlet side can be reliably restrained.
  • the body has a horizontally-placed cylindrical shape, a steam inlet is formed at one end in the longitudinal direction, and the two manifolds communicate with the steam inlet inside. , And a plurality of steam outlets on the side of the hold, and the first cutting wall is fixed to the lower part of the fuselage to divide the steam flow space and drain passage, and on the first partition wall.
  • Moisture separation elements are provided for each of the two manifolds, and moisture is removed by passing the steam blown from the outlets of each of the manifolds through each moisture separation element. The flow of the generated steam to the steam outlet, while the moisture is led to the drain outlet through the drain flow path force drain path, it is possible to efficiently flow the steam into the fuselage and properly separate the moisture. it can.
  • the other end force in the longitudinal direction of the fuselage is passed through the heating tube above each of the holders, and the moisture separation elements are provided on both sides of the fuselage.
  • the steam supply space and the steam discharge space are partitioned, and the moisture is removed by passing each moisture separation element, and the steam contacts the heating pipe from the steam discharge space. Then, after heating, it flows to the steam outlet, so the steam can be effectively used by heating the steam from which moisture has been separated and discharging the force.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a moisture separator of Example 1.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a moisture separator according to Example 1.
  • FIG. 4 is a cutaway perspective view showing the internal structure of the moisture separator according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an improved pressurized water nuclear power plant to which the moisture separator of Example 1 is applied.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a moisture separator according to Example 4 of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a drain flow path in the moisture separator of Example 4.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a moisture separator according to Example 7 of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Example 7.
  • FIG. 14 is a schematic view showing a conventional moisture separator.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part of a conventional moisture separator. Explanation of symbols
  • Blocking plate Blocking plate (Blow-up suppression means, throttle means)
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a moisture separator according to Embodiment 1 of the present invention
  • Fig. 2 is a schematic diagram showing the moisture separator of Embodiment 1
  • Fig. 3 shows Embodiment 1.
  • Fig. 4 is a cutaway perspective view showing the internal structure of the moisture separator of Example 1
  • Fig. 5 is a power plant to which the moisture separator of Example 1 is applied.
  • the power plant according to the embodiment uses, for example, light water as a reactor coolant and a neutron moderator, and generates high-temperature and high-pressure water that does not boil over the entire core.
  • Pressurized Water Reactor which generates steam by generating heat through heat exchange and sends it to a turbine generator, and an improved Pressurized Water Reactor (APWR) Power applicable to Advanced Pressurized Water Reactor
  • APWR Pressurized Water Reactor
  • the steam generator 11 is connected to the steam turbine 12 via the cooling water pipe 13, and the steam turbine 12 is a high-pressure turbine. 14 and a low-pressure turbine 15 and a generator 16 is connected. Further, a moisture separator 17 is provided between the high-pressure turbine 14 and the low-pressure turbine 15, and the high-pressure turbine 14 and the moisture separator 17 are connected by a low-temperature reheat pipe 18, and the moisture separator 17 is connected to the moisture separator 17.
  • the low-pressure turbine 15 is connected by a high-temperature reheat pipe 19.
  • the steam turbine 12 has a condenser 20 and is connected to the steam generator 11 via a cooling water pipe 21, and a condensate pump 22 is provided in the cooling water pipe 21. RU
  • the steam generated by exchanging heat with the high pressure and high temperature light water in the steam generator 11 is sent to the steam turbine 12 (the high pressure turbine 14 force is also the low pressure turbine 15) through the cooling water pipe 13, and this
  • the steam turbine 12 is driven by steam and the generator 16 generates power.
  • the steam from the steam generator 11 drives the high-pressure turbine 14, then the moisture contained in the steam is removed and heated by the moisture separator 17, and then the low-pressure turbine 15 is driven.
  • the steam that has driven the steam turbine 12 is cooled by the condenser 20 and then returned to the steam generator 11 through the cooling water pipe 21.
  • the body 40 has a horizontal hollow cylindrical shape with one end closed and the other end wet.
  • a steam inlet 41 for introducing steam containing low-temperature steam (low-temperature reheat steam) is formed, and a steam outlet 42 for discharging heated steam (high-temperature reheat steam) with moisture separated is formed at the top.
  • a drain outlet 43 for discharging moisture (drain) separated from the steam is formed in the lower part.
  • the steam inlet 41 is connected to the high-pressure turbine 14 via the low-temperature reheat pipe 18, and the steam outlet 42 is connected to the low-pressure turbine 15 via the high-temperature reheat pipe 19,
  • the outlet 43 is connected to a drain tank via a drain pipe (not shown).
  • the heating tube group 44 includes a steam chamber 45 located outside the body 40 and a plurality of U-shaped heating tubes 46 extending from the steam chamber 45 into the body 40.
  • the plurality of heating tubes 46 are supported by a pair of partition walls 47 fixed inside the body 40 and a plurality of support walls 48 fixed therebetween.
  • the steam chamber 45 is divided into upper and lower inlet nozzles 45a to which one end portions of the plurality of heating pipes 46 are connected, and a pipe branched from the cooling water pipe 13 of the steam generator 11 is connected to the steam chamber 45.
  • the drain pipe extending to the drain tank is connected to the lower outlet nozzle 45b to which the other ends of the plurality of heating pipes 46 are connected.
  • the body 40 is provided with a pair of left and right moulds 49 that are located on both sides below the heating tube group 44 from the other end in the longitudinal direction.
  • the malle 49 penetrates a plurality of support walls 48 and has a tip fixed to one partition wall 47 and closed.
  • the base 49 has a base end fixed to the other partition wall 47 and penetrated, and communicates with the steam inlet 41.
  • the hold 49 is formed with a plurality of outlets 50 through which steam is blown into the body 40 on the side facing the wall surface of the body 40.
  • a horizontal first support plate 51 is fixed to the lower part of the body 40, and a pair of right and left moistures corresponding to the two holds 49 are provided on both sides of the first support plate 51.
  • Element 53 is provided.
  • the moisture separation element 53 is positioned so as to face each outlet 50 of the hold 49, and moisture can be separated by the passage of steam. That is, the moisture separation element 53 is configured to be supported by the upper and lower support frames 55 and 56 in a state where a large number of corrugated separator vanes 54 are stacked at a predetermined interval.
  • the lower support frame 56 is integrally fixed to both side portions of the first support plate 51 and is fixed to the inner wall surface of the body 40, so that the drain passage 52 is defined.
  • the drain outlet 43 described above is provided below 52. That is, the first support plate 51 and the lower support frame 56 constitute the first partition wall of the present invention.
  • a pair of left and right second support plates 57 are erected on the upper part of each moisture separation element 53, and extend upward so as to bend along both sides of the heating tube group 44. While being connected to the body 40, the lower end portion is connected to the upper support frame 55. Therefore, the interior space of the fuselage 40 is marched by the first partition wall formed by the first support plate 51 and the lower support frame 56 described above. The vapor flow space S in which the steam blown from the outlet 50 of the hold 49 passes through the moisture separation element 53 and flows to the steam outlet 42, and the moisture separated by the moisture separation element 53
  • the steam flow space S is
  • a cut wall will be constructed.
  • the moisture separation element 53 described above is disposed along the longitudinal direction of the fuselage 40, two moistures are provided by the maintenance space S on the steam inlet 41 side of the hold 49.
  • Each moisture separation element 53a, 53b is supported by a plurality of jack bolts 58 interposed therebetween.
  • the moisture separating element 53 is formed by laminating a plurality of separator vanes 54 having a waveform at predetermined intervals and supported by upper and lower support frames 55, 56. As the steam blown out from the outlet 50 of the hold 49 passes between the separator vanes 54, the moisture contained in the steam collides and is separated.
  • the lower support frame 56 (first partition wall) consists of a vertical wall 56a standing on the steam supply space S side and the steam discharge space S side.
  • a drain opening (drain flow passage) 59 is formed to connect 1 and the drain passage 52, and moisture separated by the separator vane 54, that is, drain can be discharged to the drain passage 52 through the drain opening 59. .
  • blow-up suppressing means and the blow-up suppressing means for suppressing the moisture in the drain passage 52 from blowing up to the steam flow space S side through the drain opening 59 due to the pressure fluctuation in the body 40.
  • a closing plate 60 is fixed to the lower surface of the lower support frame 56 so as to close a part of the drain opening 59.
  • FIGS. 2 and 3 when pressure fluctuation occurs in the longitudinal direction in the fuselage 40, the pressure of the steam flow space S on the steam inlet 41 side of the manifold 49 is changed to the drain passage. The phenomenon that the pressure is lower than the pressure of 52 becomes prominent, and the drain passage 52
  • a blocking plate 60 is provided for the drain opening 59 as shown in FIG.
  • the heated steam generated by the steam generator 11 constitutes the steam turbine 12 through the cooling water pipe 13. 14 and to the moisture separator 17. Then, the low-temperature reheat steam that has driven the high-pressure turbine 14 is sent to the moisture separator 17 through the low-temperature reheat pipe 18, where moisture contained in the steam is removed and heated, and the high-temperature reheat steam is heated. And is sent to the low-pressure turbine 15 through the high-temperature reheat pipe 19.
  • the heating steam generated by the steam generator 11 is supplied from the inlet nozzle 45 a of the steam chamber 45 to the heating tube group 44, and the fuselage It is returned to the steam chamber 45 through a plurality of heating pipes 46 arranged in 40, and is discharged as drainage from the outlet nozzle 45b.
  • the low-temperature reheat steam from the high-pressure turbine is supplied from the steam inlets 41 into the hold 49 and blown out from the numerous outlets 50 to the steam supply space S of the body 40.
  • the steam blown into the steam supply space S of the fuselage 40 is separated into moisture along the inner wall surface.
  • the steam passes between a plurality of separator vanes 54 having a waveform, and the moisture contained in the steam collides with the separator vane 54, thereby forming a drain. Separated.
  • the steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 53 rises through the steam discharge space S defined by the left and right second support plates 57, and passes between the plurality of heating tubes 46.
  • the body 40 and the The small diameter of the hold 49 is designed, the flow velocity of the steam flowing in the hold 49 increases, and the steam blown out from each outlet 50 is the tip side of the hold 49, that is, the steam.
  • a pressure distribution is generated in the longitudinal direction in the fuselage 40 because it collides with the partition wall 47 on the chamber 45 side (left side in FIG. 2) and recovers the static pressure. Then, in the longitudinal direction of the fuselage 40, the pressure on the front end side through which a large amount of steam flows becomes higher than the pressure on the steam inlet 41 side of the hold 49, and this pressure enters the drain passage 52 through a number of drain openings 59.
  • the steam in the drain passage 52 on the high pressure side is accompanied by moisture (drain) from the drain opening 59 to the moisture separation element 53 side on the low pressure side. It blows up and the moisture separation performance by the moisture separation element 53 is lowered.
  • a part of the drain opening 59 is formed by fixing the closing plate 60 to the lower surface of the lower support frame 56 on the steam inlet 41 side of the hold 49 in the body 40. Is blocked.
  • the closing plate 60 corresponds to the blow-up suppressing means. Therefore, the pressure distribution is generated by the steam blown from the respective outlets 50 of the hold 49 to the fuselage 40, and the mar within the fuselage 40. Even if steam in the drain passage 52 tries to blow up to the moisture separation element 53 side through the drain opening 59 on the steam inlet 41 side of the hold 49, the opening area of the drain opening 59 is reduced by the closing plate 60. Since the flow resistance is increased due to the smaller size, the blowing of steam accompanied by moisture is suppressed, and the decrease in moisture separation performance by the moisture separation element 53 is suppressed.
  • the heating tube group 44 is inserted from one end in the longitudinal direction of the body 40, and the steam inlet 41 for the low-temperature reheat steam is provided at the other end.
  • a plurality of steam outlets 50 are provided on the sides of the malleer 49, and the first support plate 51 and the lower part of the fuselage 40 are provided.
  • a moisture separation element 53 is provided, and the steam from which moisture has been removed by the moisture separation element 53 is heated by the heating tube group 44 to flow as high-temperature reheated steam to the steam outlet 42, while moisture is discharged from the drain opening 59.
  • a closing plate 60 is provided so as to lead to the drain outlet 43 through the drain passage 52 and close a part of the drain opening 59.
  • a closing plate 60 is fixed to the lower surface of the lower support frame 56 to close a part of the drain opening 59 on the steam inlet 41 side of the hold 49 in the body 40. Yes. Therefore, the pressure distribution is generated by the steam blown from the outlets 50 of the hold 49 to the moon 40 by reducing the diameter of the fuselage 40 and the hold 49, and the steam of the hold 49 in the fuselage 40 is generated. On the inlet 41 side, even if the vapor in the drain passage 52 tries to blow up to the moisture separation element 53 side through the drain opening 59, a part of the drain opening 59 is blocked by the closing plate 60. It is possible to suppress the steam blow-up accompanied by moisture, to suppress the reduction of moisture separation performance by the moisture separation element 53, and to reduce the size of the apparatus.
  • a drain opening 59 is formed in the lower support frame 56 (first partition wall) as a drain flow passage through which the moisture separated by the moisture separation element 53 flows to the drain passage 52, and serves as blow-up suppression means.
  • a closing plate 60 that constitutes the diaphragm means is provided. Therefore, it is possible to easily suppress the rising of steam containing moisture with a simple configuration.
  • the body 40 has a horizontally-placed cylindrical shape, and two moisture holders 49 are disposed inside, and two moisture separating elements 53 are disposed corresponding to the malleable 49, A heating tube group 44 is disposed in the fuselage 40 above each of the holds 49, and the low-temperature reheat steam blown from the outlet 50 of each of the holds 49 is passed through each moisture separation element 53. Remove the moisture and heat the steam from which the moisture has been removed to flow to the power steam outlet 42, while guiding the moisture from the drain opening 59 through the drain passage 52 to the drain outlet 43! /, The Accordingly, the steam can be efficiently flowed into the body 40 to appropriately separate the moisture, The steam can be effectively utilized by heating and discharging the steam from which moisture has been separated.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the overall configuration of the moisture separator of this example is almost the same as that of Example 1 described above, and will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and the same as that described in this example. Parts having functions are given the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.
  • Example 2 as shown in FIG. 2 to FIG. 4, the moisture separator 17 forms a steam inlet 41 at one end of the body 40 and forms a steam outlet 42 at the upper part, while at the lower part.
  • a drain outlet 43 is formed, and a heating tube group 44 is inserted from one end of the fuselage 40, and two moulds 49 are passed through the inside of the heating tube group 44, and the first in the lower part of the fuselage 40.
  • a moisture separation element 53 is provided corresponding to the outlet 50 of the hold 49, and the second support plate 57 is erected on the upper support frame 55 of each moisture separation element 53, so that the upper support frame
  • the steam flow space S becomes a steam supply space S and a steam discharge space S by 55 and the second support plate 57.
  • a plurality of corrugated separator vanes 54 are laminated at a predetermined interval and supported by upper and lower support frames 55, 56, and on the steam inlet 41 side of the hold 49.
  • a drain opening 59 is formed in the lower support frame 56 so that the moisture separation element 53 and the drain passage 52 communicate with each other at the tip end side. The moisture separated by the separator vane 54 is removed from the drain opening 59. Through the drain passage 52.
  • a drain opening is formed in the lower support frame 56. Not in. Then, in the moisture separation element 53 in the region A, the moisture separation is performed as a drain flow passage having a first flow path P having a bowl shape that communicates the steam supply space S and the drain passage 52.
  • the element 53 (steam discharge space S) and the second flow path P communicating with the first flow path P are provided.
  • the lower partition plate 63 is fixed to the inner wall surface of the fuselage 40 on the drain passage 52 side, and the lower end of the upper partition plate 62 opens a predetermined gap on the inner wall surface of the fuselage 40. And the upper end of the lower partition plate 63 is located above the lower end of the upper partition plate 62, so that the first flow path P having a bowl shape communicating the steam supply space S and the drain passage 52 is formed.
  • the vertical wall 56a on the steam supply space S side in the lower support frame 56 has
  • a duct 64 having a box-shaped horizontal shape is fixed, and a communication opening 65 is formed in the vertical wall portion 56 a corresponding to the duct 64.
  • the end of the duct 64 is fixed to the upper partition plate 62, so that the second flow path P that connects the moisture separation element 53 and the first flow path P is formed.
  • the first flow path P composed of the upper partition plate 62 and the lower partition plate 63 and the duct
  • the second flow path P constituted by 64 has one end communicating with each flow path P, P, while the other end
  • the part is blocked.
  • the steam blown to 21 is guided to each moisture separation element 53 along the inner wall surface of the fuselage 40, and passes between the plurality of separator vanes 54, so that the moisture contained in this steam becomes drainage. Separated.
  • the steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 53 rises through the steam discharge space S defined by the left and right second support plates 57, and passes between the plurality of heating tubes 46.
  • the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 53 flows down to the drain passage 52 through the drain opening 59 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
  • the pressure distribution is generated by the steam blown to the fuselage 40 at each outlet 50 force of the hold 49, and the drain passage 52 of the hold 49 in the fuselage 40 is located on the steam inlet 41 side. Even if steam tries to blow up to the moisture separation element 53 side, the first flow path P and the second flow
  • the steam is prevented from blowing up, and the moisture separation performance by the moisture separation element 53 is suppressed. Then, the moisture separated from the steam by the moisture separation element 53 flows down from the communication opening 65 to the drain passage 52 through the second flow path P and the first flow path P.
  • the low-temperature reheated steam is guided to the moisture separation element 53 along the inner wall surface of the fuselage 40.
  • the steam collides with the inner wall surface of the fuselage 40 a part of the moisture contained in the steam is separated. Then, it becomes drainage and flows along the inner wall surface of the fuselage 40.
  • This drain flows down to the drain passage 52 through the first flow path P constituted by the upper partition plate 62 and the lower partition plate 63, and is discharged from the drain.
  • the steam supply space S and the drain passage are provided.
  • a first flow path P that has a bowl shape communicating with the path 52 is provided, and the moisture separation element 53
  • a second flow path P communicating with the first flow path P is provided.
  • the moisture-containing steam introduced into the fuselage 40 from the outlet 50 of the hold 49 passes through the moisture separation element 53 to separate the moisture, and the moisture is separated.
  • Steam is discharged from the steam outlet 42 after heating, while moisture flows down from the drain opening 59 to the drain passage 52 and is discharged from the drain outlet 43.
  • the moisture separation element 53 on the steam inlet 41 side of the hold 49 there is no drain opening 59, so that the moisture also flows into the drain passage 52 in the second flow path P and the first flow path P. It flows down and is discharged from the drain outlet 43. So
  • the moisture separation element from the drain passage 52 Therefore, it is possible to suppress the reverse flow of steam accompanied by moisture to the front 53 side and improve the moisture separation performance. Further, the separated moisture passes from the communication opening 65 to the second flow path P and the first flow.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the overall configuration of the moisture separator of this example is almost the same as that of Example 1 described above, and will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and the same as that described in this example. Parts having functions are given the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.
  • Example 3 as shown in FIG. 2 to FIG. 4, the moisture separator 17 forms a steam inlet 41 at one end of the body 40 and forms a steam outlet 42 at the upper part, while at the lower part.
  • a drain outlet 43 is formed, and a heating tube group 44 is inserted from one end of the fuselage 40, and two moulds 49 are passed through the inside of the heating tube group 44, and the first in the lower part of the fuselage 40.
  • a moisture separation element 53 is provided corresponding to the outlet 50 of the hold 49, and the second support plate 57 is erected on the upper support frame 55 of each moisture separation element 53, so that the upper support frame
  • the steam flow space S becomes a steam supply space S and a steam discharge space S by 55 and the second support plate 57.
  • a plurality of corrugated separator vanes 54 are laminated at a predetermined interval and supported by upper and lower support frames 55, 56, and on the steam inlet 41 side of the hold 49.
  • a drain opening 59 is formed in the lower support frame 56 so that the moisture separation element 53 and the drain passage 52 communicate with each other at the tip end side. The moisture separated by the separator vane 54 is removed from the drain opening 59. Through the drain passage 52.
  • a drain opening is formed in the lower support frame 56. Not in. In the moisture separation element 53 in the region A, the drainage passage passes through the first support plate 51 below the moisture separation element 53 (steam discharge space S).
  • Downstream channel P and U-shaped channel P provided at the end of drain channel 52 side in downstream channel P And are provided.
  • the moisture separating element 53 at the end of the first support plate 51 has a box on the first support plate 51 in the vertical wall portion 56b on the steam discharge space S side in the lower support frame 56.
  • the header 71 is fixed, and a communication opening 72 is formed in the vertical wall portion 56 a corresponding to the header 71.
  • a duct 73 that penetrates the first support plate 51 is provided at the lower portion of the header 71, and a storage portion 74 that opens upward is formed at the lower end while the upper end communicates with the header 71.
  • a gas vent hole 75 is formed in the reservoir 74.
  • the flow path P is constituted by the header 71 and the duct 73, while the U-shape is formed by the duct 73 and the reservoir 74.
  • the above-described header 71 is intended to secure a smooth flow of drain by securing a space for storing gas at the top of the box shape. That is, by taking a sufficient height to secure a space for storing gas in the upper part of the box shape and providing a gas vent hole 78, a gas space having a uniform pressure in the longitudinal direction of the fuselage 40 in the header 71 can be obtained. This is to ensure drain backflow at the communication opening 72. Further, at the start of operation, the gas in the reservoir 74 is drawn into the gas storage space until the drain is accumulated in the reservoir 74, so that the drain can easily flow from the communication opening 72.
  • the drain closes the gas vent hole 78 in the header 71 and the pressure in the header 71 rises, so that the drain flowing down in the duct 73 is discharged. Will disturb the flow. In addition, smooth drain inflow from the communication opening 72 may be hindered.
  • the communication openings 72 are arranged at regular intervals between the pair of partition walls 47 in the longitudinal direction of the body 40, and the header 71 is within a range in which the communication openings 72 are disposed in the longitudinal direction of the body 40. Can be established.
  • the duct 73 need not be provided over the entire length of the header 71 in the longitudinal direction. It is desirable to install one header 71 at a position corresponding to a plurality of communication openings 72. If a wide duct is provided in the longitudinal direction of the fuselage 40, a drain liquid gradient is provided in the duct in the longitudinal direction, the seal height becomes non-uniform, and steam with moisture (drain) is discharged from the drain passage 52 side. This is because it becomes easier to blow up to the header 71 side via the duct 73.
  • the moisture separator 17 As shown in Figs. 3 and 7, the moisture separator 17 according to the third embodiment configured as described above performs processing. Hot steam is supplied to the heating tube group 44 and circulates in the fuselage 40, while low-temperature reheated steam is supplied to each of the holds 49, and is supplied from a number of outlets 50 to the steam supply space S of the fuselage 40.
  • each moisture separation element 53 The moisture is guided to each moisture separation element 53 along the surface, and passes between the plurality of separator vanes 54, whereby moisture contained in the steam is separated as a drain.
  • the steam from which moisture has been separated by the moisture separation element 53 rises through the steam discharge space S defined by the left and right second support plates 57, and passes between the plurality of heating tubes 46.
  • the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 53 flows down to the drain passage 52 through the drain opening 59 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
  • the steam is prevented from blowing up, and the moisture separation performance by the moisture separation element 53 is suppressed. Then, the moisture separated from the steam by the moisture separation element 53 flows down from the communication opening 72 to the drain passage 52 through the downstream flow path P and the U-shaped flow path P.
  • the steam in the drain passage 52 passes through the U-shaped flow path P and the downstream flow path P to obtain moisture content. Blowing up to the separation element 53 side is prevented, and deterioration of the moisture separation performance by the moisture separation element 53 is suppressed.
  • the moisture separator 53 provided in the region A on the steam inlet 41 side of the hold 49 is below the moisture separator 53.
  • the steam containing moisture introduced into the fuselage 40 from the outlet 50 of the hold 49 passes through the moisture separation element 53 to separate the moisture, and this moisture is separated.
  • Steam is discharged from the steam outlet 42 after heating, while moisture flows down from the drain opening 59 to the drain passage 52 and is discharged from the drain outlet 43.
  • the moisture separation element 53 on the steam inlet 41 side of the hold 49 there is no drain opening 59, so the moisture flows down to the drain passage 52 as well as the flow-through channel P and the U-shaped channel P. Then, it is discharged from the drain outlet 43.
  • the separated moisture passes from the communication opening 72 through the downstream flow path P and the U-shaped flow path P to the drain passage 5
  • a downstream flow path P and a U-shaped flow path P for discharging moisture separated by the moisture separation element 53 to the drain passage 52 are provided on the steam discharge space S side from the moisture separation element 53.
  • Fig. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a moisture separator according to Embodiment 4 of the present invention
  • Fig. 9 is a schematic view showing a drain flow passage in the moisture separator of Embodiment 4.
  • the moisture content of this example The overall configuration of the separator is almost the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIGS. 2 to 4, and members having the same functions as those described in this embodiment are denoted by the same reference numerals. A duplicate description will be omitted.
  • Example 4 as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the moisture separation element 53 is formed by laminating a plurality of corrugated separator vanes 54 at predetermined intervals, and is supported by upper and lower support frames 55 and 56.
  • a drain opening 59 is formed in the lower support frame 56 (first partition wall) to allow the moisture separation element 53 and the drain passage 52 to communicate with each other. The moisture separated by the separator vane 54 is removed from the drain opening 59. Through the drain passage 52.
  • a drain opening is formed in the lower support frame 56. Not in. In the moisture separation element 53 in the region A, the drainage passage passes through the first support plate 51 below the moisture separation element 53 (steam discharge space S).
  • the gas is discharged from the end of the downstream flow path P on the steam exhaust space s side.
  • a hole 75 is provided, and a moisture scattering prevention wall 77 is provided above the gas vent hole 76.
  • the moisture separation element 53 at the end of the first support plate 51 has a box on the first support plate 51 in the vertical wall portion 56b on the steam discharge space S side in the lower support frame 56.
  • the header 71 is fixed, and a communication opening 72 is formed in the vertical wall portion 56 a corresponding to the header 71.
  • a duct 73 that penetrates the first support plate 51 is provided at the lower portion of the header 71, and a storage portion 74 that opens upward is formed at the lower end while the upper end communicates with the header 71.
  • the downstream flow path P is formed by the header 71 and the duct 73.
  • the U-shaped flow path P is constituted by the duct 73 and the storage part 74.
  • a plurality of vent holes 75 that open to the steam discharge space S are formed on the top surface of 1.
  • the upper end portion of the downstream flow path P communicates with the steam discharge space S.
  • a moisture scattering prevention wall 77 is formed on the upper surface of 1 so as to cover the upper part of the gas vent hole 75.
  • the basic concept of the header 71 is the same as that of the third embodiment.
  • the steam is blown into the steam supply space S.
  • the steam is separated by the moisture separation element 53 as drainage, and the steam rises through the steam discharge space S defined by the left and right second support plates 57 and is heated.
  • moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 53 flows down to the drain passage 52 through the drain opening 59 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
  • the moisture separation element 53 located on the steam inlet 41 side of the hold 49 does not have the drain opening 59, and therefore flows into the drain passage 52 through the downstream flow path P and the U-shaped flow path P.
  • the pressure distribution is generated by the steam blown to the fuselage 40 at each outlet 50 force of the hold 49, and the drain passage 52 of the hold 49 in the fuselage 40 is located on the steam inlet 41 side. Even if steam tries to blow up to the moisture separation element 53 side,
  • the steam is prevented from blowing up, and the moisture separation performance by the moisture separation element 53 is suppressed. Then, the moisture separated from the steam by the moisture separation element 53 flows down from the communication opening 72 to the drain passage 52 through the downstream flow path P and the U-shaped flow path P.
  • the steam in the drain passage 52 passes through the U-shaped flow path P and the downstream flow path P to obtain moisture content.
  • Blowing up to the separation element 53 side is prevented, and deterioration of the moisture separation performance by the moisture separation element 53 is suppressed.
  • a gas vent hole 76 is formed in the header 71 located in the three directions, and a moisture scattering prevention wall 77 is provided. Is formed. Therefore, the steam in the drain passage 52 passes through the U-shaped flow path P and the downstream flow path P.
  • a U-shaped channel P provided at the end on the 52 side, and a steam discharge space in the downstream channel P
  • a vent hole 76 is provided at the end on the S side, and moisture is scattered above the vent hole 76.
  • a prevention wall 77 is provided.
  • the steam in the drain passage 52 may collide with the moisture scattering prevention wall 77 to suppress the blow-up to the steam discharge space S.
  • Fig. 10 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the overall configuration of the moisture separator of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and has the same functions as those described in this embodiment.
  • the members having the same reference numerals are denoted with the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • Example 5 the moisture separation element 53 is formed by laminating a plurality of corrugated separator vanes 54 at a predetermined interval and supported by upper and lower support frames 55, 56.
  • a drain opening 59 is formed in the lower support frame 56 (first support wall) to allow the moisture separation element 53 and the drain passage 52 to communicate with each other. The moisture separated by the separator vane 54 is removed from this drain. It can be discharged to the drain passage 52 through the opening 59.
  • a U-shaped channel P provided at the end of the drain channel 52 in the lower channel P is provided.
  • the moisture separation element 53 is attached to the end of the downstream side P of the steam discharge space S.
  • a vent hole 78 penetrating through the hole is provided.
  • the moisture separation element 53 at the end of the first support plate 51 has a box on the first support plate 51 in the vertical wall portion 56b on the steam discharge space S side in the lower support frame 56.
  • the header 71 is fixed, and a communication opening 72 is formed in the vertical wall portion 56 a corresponding to the header 71.
  • a duct 73 that penetrates the first support plate 51 is provided at the lower portion of the header 71, and a storage portion 74 that opens upward is formed at the lower end while the upper end communicates with the header 71.
  • the downstream flow path P is formed by the header 71 and the duct 73.
  • the U-shaped flow path P is constituted by the duct 73 and the storage part 74.
  • a gas vent hole 78 is formed above the communication opening 72, so that the upper end portion of the downstream flow path P communicates with the moisture separation element 53.
  • the steam separated by the moisture separation element 53 is drained, and the steam rises through the steam discharge space S defined by the left and right second support plates 57 and is heated.
  • moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 53 flows down to the drain passage 52 through the drain opening 59 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
  • the moisture separation element 53 located on the steam inlet 41 side of the hold 49 does not have the drain opening 59, and therefore flows to the drain passage 52 through the downstream flow path P and the U-shaped flow path P. It is discharged from the drain outlet 43 to the outside. That is, the moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 53 located on the steam inlet 41 side of the hold 49 passes from the communication opening 72 to the flow path in the header 71 and the duct 73. Flows to P, and below this flow path P
  • the steam is prevented from blowing up, and the moisture separation performance by the moisture separation element 53 is suppressed. Then, the moisture separated from the steam by the moisture separation element 53 flows down from the communication opening 72 to the drain passage 52 through the downstream flow path P and the U-shaped flow path P.
  • the steam in the drain passage 52 passes through the U-shaped flow path P and the downstream flow path P to obtain moisture content.
  • Blowing up to the separation element 53 side is prevented, and deterioration of the moisture separation performance by the moisture separation element 53 is suppressed.
  • a degassing hole 78 communicating with the moisture separation element 53 is formed in the header 71 located in the three directions. Therefore, the steam in the drain passage 52 passes through the U-shaped channel P and the downstream channel P.
  • the pressure in the lower flow path P can be maintained uniformly all the time.
  • a U-shaped channel P provided at the end on the 52 side is provided, and a moisture separation element is provided above the downstream channel P.
  • a vent hole 78 communicating with the ment 53 is provided.
  • Fig. 11 is a cross-sectional view of a principal part showing a moisture separator according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the overall configuration of the moisture separator of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and has the same functions as those described in this embodiment.
  • the members having the same reference numerals are denoted with the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • Example 6 as shown in FIG. 11, the moisture separating element 53 is disposed on the first support plate 51 of the body 40 along the longitudinal direction thereof, and the manifold is formed by the maintenance space S.
  • the moisture separation element 53a located on the steam inlet 41 side of the first 49 and the moisture separation element 53b located on the leading end side of the hold 49 are divided into the moisture separation elements 53a and 53b.
  • a plurality of jack bolts 58 are interposed between the two so that they are supported.
  • the first support plate 51 located below the moisture separation element 53 is formed with a plurality of drain openings 59 communicating with the drain passage 52, and moisture separated from the steam is passed through the drain openings 59. It can be discharged to the drain passage 52.
  • the drain opening 59 is closed by fixing a closing plate 61 as blow-up suppression means to the lower surface of the first support plate 51.
  • the drain opening 59 is opened to the moisture separation element 53b located on the leading end side of the hold 49 without fixing the closing plate 61. Then, by fixing the duct 81 as a bypass flow path to the lower part of the maintenance space S,
  • the lower ends of the separated moisture separation elements 53a and 53b communicate with each other, and the moisture separated by the moisture separation element 53a flows into the moisture separation element 53b through the duct 81 and is opened to the drain. It is possible to discharge from 59 to the drain passage 52.
  • the steam separated by the moisture separation element 53 is drained, and the steam rises through the steam discharge space S defined by the left and right second support plates 57 and is heated.
  • moisture (drain) separated from the steam by the moisture separation element 53 flows down to the drain passage 52 through the drain opening 59 and is discharged to the outside from the drain outlet 43.
  • the drain opening 59 located on the steam inlet 41 side of the hold 49 is closed by the closing plate 61 being fixed, so the moisture separated by the moisture separation element 53a is not Then, it flows on the first support plate 51, flows through the duct 81 to the moisture separation element 53b, and is discharged from the open drain opening 59 to the drain passage 52. Therefore, the pressure distribution is generated by the steam blown from the outlets 50 of the hold 49 to the fuselage 40, and the steam in the drain passage 52 is drained on the steam inlet 41 side of the hold 49 in the fuselage 40.
  • the moisture separation element 53a located on the steam inlet 41 side of the mold 49 and the moisture separation element 53b located on the leading end side of the hold 49 are divided into first supports for the moisture separation elements 53a and 53b.
  • a drain opening 59 that communicates with the drain passage 52 is formed in the plate 51, and the drain opening 59 of the moisture separation element 53 a located on the steam inlet 41 side of the hold 49 is blocked by the plate 61.
  • the lower ends of the divided moisture separating elements 53a and 53b are connected with each other by a duct 81.
  • the drain plate 59 is blocked by the closing plate 61, so that the backflow of steam accompanying moisture from the drain passage 52 to the moisture separation element 53 is suppressed.
  • moisture separation performance can be improved.
  • the moisture separated by the moisture separation element 53a is discharged from the drain opening 59 on the moisture separation element 53b side to the drain passage 52, and stays in the moisture separation element 53 to become moisture. It does not degrade the separation performance.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a moisture separator according to Embodiment 7 of the present invention
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part showing the moisture separator of Embodiment 7.
  • the overall configuration of the moisture separator of the present embodiment is almost the same as that of the above-described embodiment 1, and will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and the same functions as those described in this embodiment.
  • the members having the same reference numerals are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • Example 7 the low-temperature reheat steam is reversed from the steam discharge space S side to the steam supply space side S.
  • an intermediate partition is provided in the steam discharge space S. That is, the trunk
  • An intermediate partition is provided in the vicinity of the steam inlet of the body so as to divide the steam flow space into a space on the steam inlet side and a space on the back side, and a blow-up suppressing means is provided in the space on the steam inlet side.
  • Example 7 in the moisture separator 17, the diameter of the body 40 and the hold 49 are reduced in order to make the device compact. Is planned. As a result, the flow velocity of the steam flowing in the manifold 49 increases, and the steam blown out from each outlet 50 is also at the tip of the manifold 49, that is, the steam chamber 45 side (left side in FIG. 2). It collides with the partition wall 47 and recovers the static pressure, and a pressure distribution is generated in the longitudinal direction in the body 40. For this reason, on the steam supply space side S, the steam of the hold 49 in the longitudinal direction of the fuselage 40 is obtained. Compared to the pressure on the air inlet 41 side, the pressure on the tip side (steam chamber 45 side) of the malle 49 through which much steam flows becomes higher.
  • a part of the warm regenerated steam passes through the steam discharge space S in the longitudinal direction and the tip of the manifold 49
  • the intermediate partition wall 91 is provided in one place in the steam discharge space S sandwiched between a pair of partition walls 47 provided in the body 40.
  • This intermediate partition wall 91 is in the longitudinal direction of the fuselage 40.
  • the right cross-section of 22 shows the same structure as the conventional one.
  • the box-shaped horizontal header 71 is fixed on the first support plate 51.
  • a communication opening 72 is formed in the vertical wall portion 56 b corresponding to the header 71.
  • a duct 73 that passes through the first support plate 51 is provided at the lower portion of the header 71, and the upper end portion communicates with the header 71.
  • a storage portion 74 that opens upward is formed at the lower end of the duct 73.
  • the downstream flow path P is composed of the duct 73 and the duct 73 and the reservoir 74, while the U-shaped flow
  • the upper part of the downstream flow path P is moistened by the formation of the gas vent hole 78 located above
  • the basic concept of the header 71 is the same as that of the third embodiment.
  • the head 71 and the duct 73 are not provided, and the closing plate 60 described in the first embodiment is not provided.
  • the loop seal is formed by the U-shaped flow path P in the duct 73 and the reservoir 74.
  • the blow-up suppressing means in this embodiment is configured. Therefore, even if the steam in the drain passage 52 tries to blow up to the moisture separation element 53 side, the U-shaped flow path P and the downstream
  • the steam discharge space S is located near the steam inlet 41.
  • a U-shaped flow path P is installed in the space on the steam inlet 41 side as a means to suppress blow-up.
  • the first support plate 51 and the lower support frame 56 constitute a first partition wall, and the moisture separation element 53 is connected to the first support plate 51, so that a drain flow passage is formed.
  • the drain opening 59 is formed in the lower support frame 56 as described above, but the drain opening 59 is formed in the first support plate 51 according to the support structure of the moisture separation element 53 with respect to the first support plate 51. Also good.
  • blowing suppression means of the present invention is provided for the moisture separating element 53 located in the region A on the steam inlet 41 side of the hold 49, but the drain opening 59
  • the blow-up suppressing means of the present invention may be provided in all areas where the moisture separating element 53 is provided without the above.
  • the moisture separator according to the present invention may be a moisture separator that does not have the heating tube group 44 in the 1S body 40 described as a moisture separator. Furthermore, in each of the above-described embodiments, the moisture separator of the present invention is inserted into the force of one end portion of the body 40 through the two holds 49, and the steam inlet 41 of the steam is inserted into the base end of the hold 49.
  • the force formed by forming the outlet 50 on the side is not limited to this configuration.
  • a steam inlet for steam may be formed in the lower part of the middle position in the longitudinal direction of the fuselage, and a moisture separation element may be provided in the upper part.
  • the flow velocity of the steam flowing in the fuselage increases, and the steam collides with the back side of the fuselage and recovers the static pressure. It is conceivable that the steam in the drain passage is blown up to the moisture separation element side along with moisture (drain), and the present invention is effective.
  • the moisture separator according to the present invention is intended to improve the moisture separation performance by suppressing the drain passage force and the reverse flow of moisture to the moisture separation element side. Can be applied to the vessel.

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Description

明 細 書
湿分分離器
技術分野
[0001] 本発明は、蒸気力 湿分を除去する湿分分離器に関するものであり、特に、原子力 発電プラントなどに適用して好適である。
背景技術
[0002] 例えば、加圧水型原子力発電プラントでは、原子炉にて、軽水を原子炉冷却材及 び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この 高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービ ン発電機へ送って発電するものである。そして、この加圧水型原子炉は、高温高圧の 一次冷却水の熱を蒸気発生器を介して二次冷却水に伝え、二次冷却水で水蒸気を 発生させるものである。また、蒸気発生器は、多数の細い伝熱管の内側を一次冷却 水が流れ、外側を流れる二次冷却水に熱を伝えて水蒸気を生成し、この水蒸気をタ 一ビン発電機に送給して!/ヽる。
[0003] 一方、このタービン発電機では、高圧タービン及び低圧タービンを有する蒸気ター ビンと、この蒸気タービンの出力により発電する発電機を有している。この場合、高圧 タービンと低圧タービンとの間には、一般的に、湿分分離器が設けられている。この 湿分分離器は、高圧タービン〜排出される低圧蒸気に含まれる湿分を分離すると共 に、低圧蒸気を再加熱して過熱蒸気として低圧タービンに供給することで、この低圧 タービンの出口湿り度を低減させてエロージョンを防止すると共に、タービンプラント の熱効率を向上させて 、る。
[0004] 図 14は、従来の湿分分離器を表す概略図、図 15は、従来の湿分分離器の要部断 面図である。
[0005] 従来の湿分分離器において、図 14及び図 15に示すように、円筒形状をなす胴体 0 01は、一端部力も加熱管 002が揷通され、他端部から 2つのマ-ホールド 003がカロ 熱管 002の下方両側に挿通されている。そして、加熱管 002には、蒸気発生器から の高圧加熱蒸気が供給される一方、各マ-ホールド 003には、高圧タービンからの 湿分を含む低温再熱蒸気が供給され、側部に形成された多数の吹出口 004から蒸 気を月同体 001内へ吹き出し可能となって 、る。
[0006] 胴体内の下部には、水平な仕切底板 005が固定されることでその下方にドレン通 路 006が区画され、胴体 001にこのドレン通路 006のドレン（湿分）を排出するドレン 出口 007が形成されている。また、この仕切底板 005上に、各マ-ホールド 003に対 応して左右一対の湿分分離エレメント 008がそれぞれ固定されて ヽる。この湿分分離 エレメント 008は、波形をなすセパレータベーン 008aが所定間隔で多数積層された 状態で、上下の支持枠 008b, 008cにより支持されて構成され、下支持枠 008cにド レンスリット 008dが形成されて!ヽる。
[0007] そして、各湿分分離エレメント 008の上部には、左右一対の仕切側板 009が固定さ れており、この一対の仕切側板 009の間の上方には、上述した加熱管 002が位置し ており、加熱管 002の上方に位置する胴体 001に、湿分が分離された蒸気を排出す る蒸気出口 010が形成されている。なお、この蒸気出口 010から排出された高温再 熱蒸気は、低圧タービンに送られる。
[0008] 従って、高圧タービンからの低温再熱蒸気は、各マ-ホールド 003を通って多数の 吹出口 004から胴体 001内へ吹き出され、内壁面にガイドされながら各湿分分離ェ レメント 008に導入される。すると、蒸気が湿分分離エレメント 008を通過するときに、 湿分がセパレータベーン 008aに衝突することで分離される。そして、湿分が分離さ れた蒸気は、左右一対の仕切側板 009の間を通って上昇し、加熱管に接触すること で加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口 010から排出される。一方、湿分分離 エレメント 008で分離された湿分は、ドレンスリット 008dを通ってドレン通路 006に流 下し、ドレン出口 007から外部に排出される。
[0009] このような湿分分離器としては、下記特許文献 1、 2、 3に記載されたものがある。
[0010] 特許文献 1 :特開 2002— 130609号公報
特許文献 2：実開平 04— 082505号公報
特許文献 3：特開 2000— 310401号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0011] ところで、上述した湿分分離器では、装置のコンパクトィ匕が望まれており、そのため には胴体やマ-ホールドを小径ィ匕する必要がある。上述した従来の湿分分離器では
、低温再熱蒸気がマ-ホールド 003を通り、多数の吹出口 004から胴体 001内へ吹 き出され、湿分分離エレメント 008を通過するときに蒸気から湿分が分離される。この 場合、マ-ホールド 003を小径ィ匕すると、このマ-ホールド 003内を流動する蒸気の 流速が増大し、吹出口 004から吹き出された蒸気が胴体 001の先端側の隔壁に衝 突して静圧回復することから、胴体 001内で圧力分布が生じてしまう。即ち、胴体 00 1内の圧力は、マ-ホールド 003の基端部側で低圧 P1となり、先端部側で高圧 P2と なる。
[0012] このようにマ-ホールド 003内で圧力差（Pl、 P2)が発生すると、ドレン通路 006の 圧力 P3は、マ-ホールド 003の先端部側の高圧 P2に支配されることから、マ-ホー ルド 003における基端部側の圧力 P1が低くなる。すると、ドレン通路 006内の蒸気が ドレン（湿分）を伴ってドレンスリット 008dから湿分分離エレメント 008側へ吹き上がり 、分離した湿分をドレン通路 006に排出することができないばかりか、湿分を分離した 蒸気がドレンスリット 008dから吹き上がったドレンを持ち去ってしま 、、湿分分離エレ メント 008での湿分分離性能が低下してしまうと 、う問題がある。
[0013] 本発明は上述した課題を解決するものであり、ドレン通路力 湿分分離エレメント側 への湿分の逆流を抑制して湿分分離性能の向上を図った湿分分離器を提供するこ とを目的とする。
課題を解決するための手段
[0014] 上記の目的を達成するための請求項 1の発明の湿分分離器は、中空形状をなす 胴体と、該胴体の内部に湿分を含む蒸気を導入する蒸気入口と、前記胴体の内部 に設けられて前記蒸気入口から供給された蒸気が通過することで湿分を分離する湿 分分離エレメントと、前記胴体の上部に設けられて前記湿分分離エレメントにより湿 分が分離された蒸気を排出する蒸気出口と、前記胴体の下部に設けられて前記湿 分分離エレメントにより蒸気から分離された湿分を排出するドレン出口と、前記蒸気 入口から導入された蒸気が前記湿分分離エレメントを通過して前記蒸気出口に流動 する蒸気流動空間と前記湿分分離エレメントにより分離された湿分を前記ドレン出口 に導くドレン通路を区画する第 1仕切壁と、前記蒸気流動空間と前記ドレン通路とを 連通して前記湿分分離エレメントにより分離された湿分を前記ドレン通路に流すドレ ン流通路と、前記ドレン通路の湿分が前記ドレン流通路を通して前記蒸気流動空間 側に吹き上がるのを抑制する吹き上がり抑制手段とを具えたことを特徴とするもので ある。
[0015] 請求項 2の発明の湿分分離器では、前記吹き上がり抑制手段は、前記蒸気入口の 近傍に位置する前記ドレン流通路に対して設けられたことを特徴としている。
[0016] 請求項 3の発明の湿分分離器では、前記ドレン流通路は、前記湿分分離エレメント の下方における前記第 1仕切壁に形成されたドレン開口であり、該ドレン開口に前記 吹き上がり抑制手段としての絞り手段が設けられたことを特徴としている。
[0017] 請求項 4の発明の湿分分離器では、前記蒸気流動空間は、前記湿分分離エレメン トを境界とする第 2仕切壁により、前記蒸気入口から導入された蒸気が前記湿分分離 エレメントに流動する蒸気供給空間と、該湿分分離エレメントにより湿分が分離された 蒸気を前記蒸気出口に流動する蒸気排出空間とに区画され、前記ドレン流通路は、 前記蒸気供給空間と前記ドレン通路とを連通する鉤形状をなす第 1流路と、前記蒸 気排出空間と該第 1流路とを連通する第 2流路とを有することを特徴としている。
[0018] 請求項 5の発明の湿分分離器では、前記ドレン流通路は、前記湿分分離エレメント の下方における前記第 1仕切壁を貫通する流下流路と、該流下流路における前記ド レン通路側の端部に設けられた U字流路とを有することを特徴としている。
[0019] 請求項 6の発明の湿分分離器では、前記流下流路における前記蒸気排出空間側 の端部にガス抜き孔が設けられると共に、該ガス抜き孔の上方に湿分飛散防止壁が 設けられたことを特徴として 、る。
[0020] 請求項 7の発明の湿分分離器では、前記流下流路における前記蒸気排出空間側 の端部に前記湿分分離エレメントに貫通するガス抜き孔が設けられたことを特徴とし ている。
[0021] 請求項 8の発明の湿分分離器では、前記湿分分離エレメントは、メンテナンス空間 により前記蒸気入口側と奥側の少なくとも 2つに分割され、前記ドレン流通路は、前 記奥側に設けられた前記湿分分離エレメントの下方における前記第 1仕切壁に形成 されたドレン開口と、前記分割された湿分分離エレメント同士を連通するバイパス流 路とを有することを特徴として 、る。
[0022] 請求項 9の発明の湿分分離器では、前記蒸気入口近傍に前記蒸気流動空間を前 記蒸気入口側の空間と奥側の空間とに区画する中間隔壁が設けられ、前記蒸気入 口側の空間に前記吹き上がり抑制手段が設けられたことを特徴としている。
[0023] 請求項 10の発明の湿分分離器では、前記胴体は横置き円筒形状をなし、長手方 向における一端部に前記蒸気入口が形成され、内部に該蒸気入口に連通する 2つ のマ-ホールドが挿通され、該マ-ホールドの側部に前記胴体内へ蒸気を吹き出す 複数の吹出口を有し、前記胴体内の下部に前記第 1仕切壁が固定されることで前記 蒸気流動空間と前記ドレン通路が区画され、該第 1仕切壁上に前記 2つのマ二ホー ルドに対応して前記湿分分離エレメントがそれぞれ設けられ、前記各マ-ホールドの 吹出口から吹出された蒸気は、前記各湿分分離エレメントを通過することで湿分が除 去され、湿分が除去された蒸気は前記蒸気出口に流動する一方、湿分は前記ドレン 流通路力も前記ドレン通路を通ってドレン出口に導かれることを特徴としている。
[0024] 請求項 11の発明の湿分分離器では、前記胴体の長手方向における他端部から前 記各マ二ホールドの上方に加熱管が挿通され、前記胴体内の両側部に前記湿分分 離エレメントを境界とする第 2仕切壁が固定されることで蒸気供給空間と蒸気排出空 間とが区画され、前記各湿分分離エレメントを通過することで湿分が除去され蒸気は 、前記蒸気排出空間力 前記加熱管に接触して加熱されて力 前記蒸気出口に流 動することを特徴としている。
発明の効果
[0025] 請求項 1の発明の湿分分離器によれば、蒸気入口を有する胴体の内部に湿分を 分離する湿分分離エレメントを設け、この胴体の上部に湿分が分離された蒸気を排 出する蒸気出口を設ける一方、下部に湿分を排出するドレン出口を設け、第 1仕切 壁により蒸気が湿分分離エレメントを通過して蒸気出口に流動する蒸気流動空間と 湿分をドレン出口に導くドレン通路を区画すると共に、蒸気流動空間とドレン通路とを 連通して分離された湿分をドレン通路に流すドレン流通路を設け、ドレン通路の湿分 がドレン流通路を通して蒸気流動空間側に吹き上がるのを抑制する吹き上がり抑制 手段を設けている。
[0026] 従って、蒸気入口から胴体の内部に導入された湿分を含む蒸気は、湿分分離エレ メントを通過することで湿分が分離され、この湿分が分離された蒸気は蒸気出口から 排出される一方、湿分は、ドレン流通路からドレン通路に移動してドレン出ロカ 排 出される。このとき、蒸気流動空間にて蒸気の圧力分布が発生し、蒸気流動空間とド レン通路との間に圧力差が生じたとしても、吹き上がり抑制手段によりドレン通路の湿 分がドレン流通路を通して蒸気流動空間側に吹き上がる現象が抑制されることとなり 、ドレン通路力 湿分分離エレメント側への湿分の逆流を抑制して湿分分離性能の 向上を図ることができる。
[0027] 請求項 2の発明の湿分分離器によれば、吹き上がり抑制手段を蒸気入口の近傍に 位置するドレン流通路に対して設けて!/、る。湿分を含む蒸気が蒸気入口から胴体の 内部に導入されるとき、胴体内にて、蒸気の流速により蒸気入口の近傍と奥部との間 に圧力分布が発生しやすぐこの場合、蒸気入口の近傍で蒸気流動空間とドレン通 路との間に圧力差が生じるため、蒸気入口の近傍に吹き上がり抑制手段を設けること で、湿分の吹き上がりを適正に抑制することができる。
[0028] 請求項 3の発明の湿分分離器によれば、ドレン流通路を湿分分離エレメントの下方 における第 1仕切壁に形成されたドレン開口とし、このドレン開口に吹き上がり抑制手 段としての絞り手段を設けたので、簡単な構成で容易に湿分の吹き上がりを抑制す ることがでさる。
[0029] 請求項 4の発明の湿分分離器によれば、蒸気流動空間を湿分分離エレメントを、境 界とする第 2仕切壁により、蒸気入口から導入された蒸気が湿分分離エレメントに流 動する蒸気供給空間と、湿分分離エレメントにより湿分が分離された蒸気を蒸気出口 に流動する蒸気排出空間とに区画し、ドレン流通路として、蒸気供給空間とドレン通 路とを連通する鉤形状をなす第 1流路と、蒸気排出空間と第 1流路とを連通する第 2 流路とを設けたので、湿分分離エレメントにより分離された湿分は、第 2流路からから 第 1流路を通ってドレン通路に移動することとなり、第 1流路が鉤形状をなすことで、 湿分の吹き上がりを確実に防止することができる。
[0030] 請求項 5の発明の湿分分離器によれば、ドレン流通路として、湿分分離エレメントの 下方における第 1仕切壁を貫通する流下流路と、この流下流路におけるドレン通路 側の端部に設けられた u字流路とを設けたので、湿分分離エレメントにより分離され た湿分は、流下流路力 U字流路を通ってドレン通路に移動することとなり、この U字 流路がここに貯留される湿分によりループシールを構成することで、このループシー ルにより湿分の吹き上がりを適正に抑制することができる。
[0031] 請求項 6の発明の湿分分離器によれば、流下流路における蒸気排出空間側の端 部にガス抜き孔を設けると共に、このガス抜き孔の上方に湿分飛散防止壁を設けた ので、流下流路内に圧力勾配が発生したとき、内部の圧力をガス抜き孔から開放す ることで内部の圧力を均一に維持することができると共に、起動直後に湿分の吹き上 力 Sりを湿分飛散防止壁により抑制することができる。
[0032] 請求項 7の発明の湿分分離器によれば、流下流路における蒸気排出空間側の端 部に湿分分離エレメントに貫通するガス抜き孔を設けたので、流下流路内に圧力勾 配が発生したとき、内部の圧力をガス抜き孔から開放することで内部の圧力を均一に 維持することができると共に、この圧力を湿分分離エレメント側に抜くことで、湿分の 分離性能を向上することができる。
[0033] 請求項 8の発明の湿分分離器によれば、湿分分離エレメントを、メンテナンス空間 により蒸気入口側と奥側の少なくとも 2つに分割し、ドレン流通路として、奥側に設け られた湿分分離エレメントの下方における第 1仕切壁に形成されたドレン開口と、分 割された湿分分離エレメント同士を連通するバイパス流路とを設けたので、蒸気入口 側の湿分分離エレメントにより分離された湿分は、バイパス流路を通って奥側の湿分 分離エレメントに移動し、ドレン開口からドレン通路に移動することとなり、蒸気入口側 に位置するドレン流通路力もの湿分の吹き上がりを確実に防止することができる。
[0034] 請求項 9の発明の湿分分離器によれば、蒸気入口近傍に蒸気流動空間を蒸気入 口側の空間と奥側の空間とに区画する中間隔壁を設け、蒸気入口側の空間に吹き 上がり抑制手段を設けたので、蒸気入口側の空間で発生し易い湿分 (ドレン)の吹き 上がりを確実に抑制することができる。
[0035] 請求項 10の発明の湿分分離器によれば、胴体を横置き円筒形状とし、長手方向に おける一端部に蒸気入口を形成し、内部に蒸気入口に連通する 2つのマ-ホールド を挿通し、マ-ホールドの側部に蒸気の吹出口を複数設け、胴体内の下部に第 1仕 切壁を固定することで蒸気流動空間とドレン通路を区画し、第 1仕切壁上に 2つのマ 二ホールドに対応して湿分分離エレメントをそれぞれ設け、各マ-ホールドの吹出口 から吹出された蒸気を各湿分分離エレメントを通過させることで湿分を除去し、湿分 が除去された蒸気を蒸気出口に流動させる一方、湿分をドレン流通路力 ドレン通 路を通ってドレン出口に導くので、胴体内に蒸気を効率的に流動して適性に湿分を 分離することができる。
[0036] 請求項 11の発明の湿分分離器によれば、胴体の長手方向における他端部力 各 マ-ホールドの上方に加熱管を揷通し、胴体内の両側部に湿分分離エレメントを境 界とする第 2仕切壁を固定することで蒸気供給空間と蒸気排出空間とを区画し、各湿 分分離エレメントを通過させることで湿分が除去され蒸気を蒸気排出空間から加熱管 に接触して加熱してから蒸気出口に流動するので、湿分を分離した蒸気を加熱して 力も排出することで、蒸気の有効利用を図ることができる。
図面の簡単な説明
[0037] [図 1]図 1は、本発明の実施例 1に係る湿分分離器を表す要部断面図である。
[図 2]図 2は、実施例 1の湿分分離器を表す概略図である。
[図 3]図 3は、実施例 1の湿分分離器を表す縦断面図である。
[図 4]図 4は、実施例 1の湿分分離器の内部構造を表す切欠斜視図である。
[図 5]図 5は、実施例 1の湿分分離器が適用された改良型加圧水型原子力発電ブラ ントの概略構成図である。
[図 6]図 6は、本発明の実施例 2に係る湿分分離器を表す要部断面図である。
[図 7]図 7は、本発明の実施例 3に係る湿分分離器を表す要部断面図である。
[図 8]図 8は、本発明の実施例 4に係る湿分分離器を表す要部断面図である。
[図 9]図 9は、実施例 4の湿分分離器におけるドレン流通路を表す概略図である。
[図 10]図 10は、本発明の実施例 5に係る湿分分離器を表す要部断面図である。
[図 11]図 11は、本発明の実施例 6に係る湿分分離器を表す要部断面図である。
[図 12]図 12は、本発明の実施例 7に係る湿分分離器を表す概略図である。
[図 13]図 13は、実施例 7の湿分分離器を表す要部断面図である。 [図 14]図 14は、従来の湿分分離器を表す概略図である。
[図 15]図 15は、従来の湿分分離器の要部断面図である。 符号の説明
11 蒸気発生器
12 蒸気タービン
13 冷却水配管
14 高圧タービン
15 低圧タービン
16 発電機
17 湿分分離器
40 胴体
41 蒸気入口
42 蒸気出口
43 ドレン出口
44 加熱管群
46 加熱管
49 マ-ホーノレド
50 吹出口
51 第 1支持板 (第 1仕切壁）
52 ドレン通路
53, 53a, 53b 湿分分離エレメント
55 上支持枠 (第 2仕切壁）
56 下支持枠 (第 1仕切壁）
57 第 2支持板 (第 2仕切壁）
58 ジャッキボノレト
59 ドレン開口（ドレン流通路）
60, 61 塞ぎ板 (吹き上がり抑制手段、絞り手段)
62 上部仕切板 63 下部仕切板
64 ダクト
71 へ^ f
72 連通開口
73 ダクト
74 貯留部
75 ガス抜き孔
76 湿分飛散防止壁
77 ガス抜き孔
81 ダクト（ドレン流通路）
91 中間隔壁
P
1 第 1流路 (ドレン流通路）
P 第 2流路 (ドレン流通路）
2
P
3 流下流路 (ドレン流通路)
P U字流路（ドレン流通路）
4
s 1 蒸気流動空間
s 21 蒸気供給空間
s 22 蒸気排出空間
発明を実施するための最良の形態
[0039] 以下に添付図面を参照して、本発明に係る湿分分離器の好適な実施例を詳細に 説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
実施例 1
[0040] 図 1は、本発明の実施例 1に係る湿分分離器を表す要部断面図、図 2は、実施例 1 の湿分分離器を表す概略図、図 3は、実施例 1の湿分分離器を表す縦断面図、図 4 は、実施例 1の湿分分離器の内部構造を表す切欠斜視図、図 5は、実施例 1の湿分 分離器が適用された発電プラントの概略構成図である。
[0041] 実施例の発電プラントは、例えば、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として 使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発 生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発 電する加圧水型原子炉（PWR: Pressurized Water Reactor)やこれを改良した改良 型加圧水型原子炉（APWR : Advanced Pressurized Water Reactor)に適用するこ とができる力 他の発電プラントにも適用可能である。
[0042] 即ち、本実施例の発電プラントにおいて、図 5に示すように、蒸気発生器 11は、蒸 気タービン 12と冷却水配管 13を介して連結されており、この蒸気タービン 12は高圧 タービン 14及び低圧タービン 15を有すると共に、発電機 16が接続されている。また 、高圧タービン 14と低圧タービン 15との間には、湿分分離器 17が設けられており、 高圧タービン 14と湿分分離器 17は低温再熱管 18により連結され、湿分分離器 17と 低圧タービン 15は高温再熱管 19により連結されている。更に、蒸気タービン 12は、 復水器 20を有しており、冷却水配管 21を介して蒸気発生器 11に連結されており、こ の冷却水配管 21には復水ポンプ 22が設けられて 、る。
[0043] 従って、蒸気発生器 11にて、高圧高温の軽水と熱交換を行って生成された蒸気は 、冷却水配管 13を通して蒸気タービン 12 (高圧タービン 14力も低圧タービン 15)に 送られ、この蒸気により蒸気タービン 12を駆動して発電機 16により発電を行う。この 場合、蒸気発生器 11からの蒸気は、高圧タービン 14を駆動した後、湿分分離器 17 で蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから低圧タービン 15を駆動す る。そして、蒸気タービン 12を駆動した蒸気は、復水器 20で冷却された後、冷却水 配管 21を通して蒸気発生器 11に戻される。
[0044] 上述した本実施例の湿分分離器 17において、図 2乃至図 4に示すように、胴体 40 は、横置きの中空円筒形状をなし、一端部が閉塞されて他端部に湿分を含む蒸気（ 低温再熱蒸気)を導入する蒸気入口 41が形成されると共に、上部に湿分が分離され て加熱された蒸気 (高温再熱蒸気)を排出する蒸気出口 42が形成される一方、下部 に蒸気から分離された湿分 (ドレン)を排出するドレン出口 43が形成されて ヽる。そし て、図 5に示すように、蒸気入口 41は、低温再熱管 18を介して高圧タービン 14に連 結され、蒸気出口 42は、高温再熱管 19を介して低圧タービン 15に連結され、ドレン 出口 43は、図示しないドレン配管を介してドレンタンクに連結されている。
[0045] この胴体 40は、図 2乃至図 4に示すように、その長手方向における一端部から加熱 管群 44が挿通されている。この加熱管群 44は、胴体 40の外部に位置する蒸気室 4 5と、この蒸気室 45から胴体 40内に延出された U字形状をなす複数の加熱管 46とか ら構成されている。この複数の加熱管 46は、胴体 40の内部に固定された一対の隔 壁 47及びその間に固定された複数の支持壁 48により支持されている。そして、蒸気 室 45は、内部が上下に分割され、複数の加熱管 46の一端部が連結される上側の入 口管台 45aに、蒸気発生器 11の冷却水配管 13から分岐された配管が連結される一 方、複数の加熱管 46の他端部が連結される下側の出口管台 45bにドレンタンクに延 出されるドレン配管が連結されて 、る。
[0046] また、胴体 40は、その長手方向における他端部から、加熱管群 44の下方の両側に 位置して左右一対のマ-ホールド 49が揷通されている。このマ-ホールド 49は、複 数の支持壁 48を貫通すると共に、先端部が一方の隔壁 47に固定されて閉塞してい る。そして、マ-ホールド 49は、基端部が他方の隔壁 47に固定されると共に貫通し、 蒸気入口 41に連通している。また、マ-ホールド 49は、胴体 40の壁面に対向する側 部にこの胴体 40内へ蒸気を吹き出す複数の吹出口 50が形成されている。
[0047] 胴体 40内の下部には、水平な第 1支持板 51が固定され、この第 1支持板 51の両 側には、 2つのマ-ホールド 49に対応して左右一対の湿分分離エレメント 53が設け られている。湿分分離エレメント 53は、マ-ホールド 49の各吹出口 50に対向して位 置し、蒸気が通過することで湿分を分離することができる。即ち、この湿分分離エレメ ント 53は、波形をなすセパレータベーン 54が所定間隔で多数積層された状態で、上 下の支持枠 55, 56により支持されて構成されている。本実施例では、下支持枠 56が 第 1支持板 51の両側部に一体に固定されると共に、胴体 40の内壁面に固定される ことで、ドレン通路 52が区画されており、このドレン通路 52の下方に上述したドレン出 口 43が設けられている。即ち、第 1支持板 51と下支持枠 56により本発明の第 1仕切 壁が構成されることとなる。
[0048] この各湿分分離エレメント 53の上部には、左右一対の第 2支持板 57が立設され、 加熱管群 44の両側に沿って湾曲するように上方に延出され、上端部が胴体 40に連 結される一方、下端部が上支持枠 55に連結されている。従って、胴体 40の内部空 間は、上述した第 1支持板 51と下支持枠 56により構成された第 1仕切壁により、マ- ホールド 49の吹出口 50から吹出された蒸気が湿分分離エレメント 53を通過して蒸 気出口 42に流動する蒸気流動空間 Sと、湿分分離エレメント 53により分離された湿
1
分をドレン出口 43に導くドレン通路 52とに区画されている。また、蒸気流動空間 Sは
1
、湿分分離エレメント 53を境界とする第 2支持板 57及び上支持枠 55により、吹出口 5 0から吹出された蒸気が湿分分離エレメント 53に流動する蒸気供給空間 S と、湿分
21 分離エレメント 53により湿分が分離された蒸気を蒸気出口 42に流動する蒸気排出空 間 S とに区画されている。即ち、第 2支持板 57と上支持枠 55により本発明の第 2仕
22
切壁が構成されることとなる。
[0049] なお、上述した湿分分離エレメント 53は、胴体 40の長手方向に沿って配設されて いるが、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側にて、メンテナンス空間 Sにより 2つの湿分
3
分離エレメント 53a, 53bの領域に分割されている。そして、各湿分分離エレメント 53 a, 53bは、両者の間に複数のジャッキボルト 58が介装されることで支持されている。
[0050] そして、この湿分分離エレメント 53は、図 1に示すように、波形をなす複数のセパレ ータベーン 54が所定間隔で積層され、上下の支持枠 55, 56により支持されており、 マ-ホールド 49の吹出口 50から吹き出された蒸気がこの複数のセパレータベーン 5 4の間を通過することで、蒸気に含まれる湿分が衝突して分離される。下支持枠 56 ( 第 1仕切壁)は、蒸気供給空間 S 側に立設する縦壁部 56aと、蒸気排出空間 S 側
21 22 に立設する縦壁部 56bとを有すると共に、湿分分離エレメント 53 (蒸気流動空間 S )
1 とドレン通路 52とを連通するドレン開口（ドレン流通路） 59が形成されており、セパレ ータベーン 54で分離した湿分、つまり、ドレンをこのドレン開口 59を通してドレン通路 52に排出することができる。
[0051] また、本実施例では、胴体 40内の圧力変動により、ドレン通路 52の湿分がドレン開 口 59を通して蒸気流動空間 S側に吹き上がるのを抑制する吹き上がり抑制手段及
1
び絞り手段として、下支持枠 56の下面にドレン開口 59の一部を閉塞するように塞ぎ 板 60が固定されている。この場合、図 2及び図 3に示すように、胴体 40内にてその長 手方向で圧力変動が発生すると、マ二ホールド 49の蒸気入口 41側にて、蒸気流動 空間 Sの圧力がドレン通路 52の圧力よりも低くなる現象が顕著となり、ドレン通路 52
1
の湿分がドレン開口 59を通して蒸気流動空間 S側に吹き上がるおそれがある。その ため、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側に位置する湿分分離エレメント 53、つまり、メ ンテナンス空間 Sにより分割された一方の湿分分離エレメント 53a, 53bが配設され
3
た領域 Aにて、図 1に示すように、ドレン開口 59に対して塞ぎ板 60を設けている。
[0052] ここで、本実施例の湿分分離器 17による湿分分離の作用について、図 1乃至図 5 を用いて詳細に説明する。
[0053] 本実施例の湿分分離器 17による湿分分離において、図 5に示すように、蒸気発生 器 11で生成された加熱蒸気は、冷却水配管 13を通して蒸気タービン 12を構成する 高圧タービン 14に送られると共に、湿分分離器 17に送られる。そして、高圧タービン 14を駆動した低温再熱蒸気は、低温再熱管 18を通して湿分分離器 17に送られ、こ こで、蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されて高温再熱蒸気となり、高温 再熱管 19を通して低圧タービン 15に送られる。
[0054] この湿分分離器 17では、図 2乃至図 4に示すように、蒸気発生器 11で生成された 加熱蒸気が蒸気室 45の入口管台 45aから加熱管群 44に供給され、胴体 40内に配 設された複数の加熱管 46を通って蒸気室 45に戻され、出口管台 45bからドレンとし て排出される。
[0055] 一方、高圧タービンからの低温再熱蒸気は、各蒸気入口 41からマ-ホールド 49内 に供給され、多数の吹出口 50から胴体 40の蒸気供給空間 S へ吹き出される。この
21
胴体 40の蒸気供給空間 S 内に吹き出された蒸気は、内壁面に沿って各湿分分離
21
エレメント 53に案内される。すると、この湿分分離エレメント 53にて、蒸気が波形をな す複数のセパレータベーン 54の間を通過することで、この蒸気に含まれる湿分がセ パレータベーン 54に衝突することで、ドレンとなって分離される。
[0056] そして、湿分分離エレメント 53により湿分が分離された蒸気は、左右の第 2支持板 5 7により区画された蒸気排出空間 S を通って上昇し、複数の加熱管 46の間を通過す
22
る際に、各加熱管 46内を通る加熱蒸気により加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気 出口 42から排出される。一方、湿分分離エレメント 53で蒸気から分離された湿分 (ド レン）は、ドレン開口 59を通ってドレン通路 52に流下し、ドレン出口 43から外部に排 出される。
[0057] ところで、本実施例の湿分分離器 17では、装置のコンパクトィ匕のために胴体 40や マ-ホールド 49の小径ィ匕が図られており、マ-ホールド 49内を流動する蒸気の流速 が増大し、各吹出口 50から吹き出された蒸気がマ-ホールド 49の先端側、つまり、 蒸気室 45側（図 2にて左側）の隔壁 47に衝突して静圧回復することから、胴体 40内 の長手方向で圧力分布が生じる。そして、胴体 40の長手方向にて、マ-ホールド 49 の蒸気入口 41側の圧力に比べて、蒸気が多く流れる先端側の圧力が高くなり、この 圧力が多数のドレン開口 59を通してドレン通路 52に作用する。そのため、胴体 40内 におけるマ-ホールド 49の蒸気入口 41側では、高圧側となるドレン通路 52の蒸気 が湿分 (ドレン)を伴ってドレン開口 59から低圧側となる湿分分離エレメント 53側へ吹 き上がり、この湿分分離エレメント 53による湿分分離性能を低下させてしまう。
[0058] し力し、本実施例では、胴体 40内におけるマ-ホールド 49の蒸気入口 41側にて、 下支持枠 56の下面に塞ぎ板 60を固定することで、ドレン開口 59の一部を閉塞して いる。本実施例では、塞ぎ板 60が吹き上がり抑制手段に相当しており、従って、マ- ホールド 49の各吹出口 50から胴体 40に吹き出された蒸気により圧力分布が生じ、 胴体 40内におけるマ-ホールド 49の蒸気入口 41側にて、ドレン通路 52の蒸気がド レン開口 59を通って湿分分離エレメント 53側へ吹き上がろうとしても、塞ぎ板 60によ りドレン開口 59の開口面積が小さくなつて流動抵抗が大きくなつていることから、湿分 を伴った蒸気の吹き上がりが抑制され、湿分分離エレメント 53による湿分分離性能の 低下が抑制される。
[0059] このように実施例 1の湿分分離器 17にあっては、胴体 40の長手方向における一端 部から加熱管群 44を挿通し、他端部に低温再熱蒸気の蒸気入口 41を設け、内部に 蒸気入口 41に連通するマ-ホールド 49を配設し、このマ-ホールド 49の側部に蒸 気の吹出口 50を複数設け、胴体 40内の下部に第 1支持板 51及び下支持枠 56を固 定することで蒸気流動空間 Sとドレン通路 52を区画し、マ-ホールド 49に対応して
1
湿分分離エレメント 53を設け、湿分分離エレメント 53により湿分が除去された蒸気を 加熱管群 44により加熱して高温再熱蒸気として蒸気出口 42に流動させる一方、湿 分をドレン開口 59からドレン通路 52を通してドレン出口 43に導くように構成し、ドレン 開口 59の一部を閉塞する塞ぎ板 60を設けている。
[0060] 従って、マ-ホールド 49の吹出口 50から胴体 40内に導入された湿分を含む蒸気 は、湿分分離エレメント 53を通過することで湿分が分離され、この湿分が分離された 蒸気は加熱後に蒸気出口 42から排出される一方、湿分は、ドレン開口 59からドレン 通路 52に流下してドレン出口 43から排出される。このとき、胴体 40の蒸気流動空間 Sにて蒸気の圧力分布が発生し、蒸気流動空間 Sとドレン通路 52との間に圧力差
1 1
が生じたとしても、ドレン開口 59の一部が塞ぎ板 60により閉塞され、ドレン開口 59の 開口面積が小さくなつて流動抵抗が大きくなつていることから、ドレン通路 52から湿 分分離エレメント 53側への湿分を伴った蒸気の逆流を抑制することができ、湿分分 離性能を向上することができる。
[0061] また、本実施例では、胴体 40内におけるマ-ホールド 49の蒸気入口 41側にて、下 支持枠 56の下面に塞ぎ板 60を固定してドレン開口 59の一部を閉塞している。従つ て、胴体 40やマ-ホールド 49の小径化によりマ-ホールド 49の各吹出口 50から月同 体 40に吹き出された蒸気により圧力分布が生じ、胴体 40内におけるマ二ホールド 49 の蒸気入口 41側にて、ドレン通路 52の蒸気がドレン開口 59を通って湿分分離エレメ ント 53側へ吹き上がろうとしても、塞ぎ板 60によりドレン開口 59の一部が閉塞されて いるため、湿分を伴った蒸気の吹き上がりが抑制され、湿分分離エレメント 53による 湿分分離性能の低下を抑制することができると共に、装置の小型化を可能とすること ができる。
[0062] そして、湿分分離エレメント 53で分離した湿分をドレン通路 52に流すドレン流通路 として、下支持枠 56 (第 1仕切壁）にドレン開口 59を形成し、吹き上がり抑制手段とし て絞り手段を構成する塞ぎ板 60設けている。従って、簡単な構成で容易に湿分を含 んだ蒸気の吹き上がりを抑制することができる。
[0063] また、胴体 40を横置き円筒形状とし、内部に 2つのマ-ホールド 49を配設すると共 に、このマ-ホールド 49に対応して 2つの湿分分離エレメント 53を配設し、胴体 40内 に各マ-ホールド 49の上方に加熱管群 44を配設し、各マ-ホールド 49の吹出口 50 から吹出された低温再熱蒸気を各湿分分離エレメント 53を通過させることで湿分を 除去し、湿分が除去された蒸気を加熱して力 蒸気出口 42に流動させる一方、湿分 をドレン開口 59からドレン通路 52を通ってドレン出口 43に導くようにして!/、る。従って 、胴体 40内に蒸気を効率的に流動して適性に湿分を分離することができると共に、 湿分を分離した蒸気を加熱してから排出することで、蒸気の有効利用を図ることがで きる。
実施例 2
[0064] 図 6は、本発明の実施例 2に係る湿分分離器を表す要部断面図である。なお、本実 施例の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例 1とほぼ同様であり、図 2乃 至図 4を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部 材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
[0065] 実施例 2において、図 2乃至図 4に示すように、湿分分離器 17は、胴体 40の一端 部に蒸気入口 41を形成し、上部に蒸気出口 42を形成する一方、下部にドレン出口 43を形成し、この胴体 40の一端部から加熱管群 44が挿通され、内部に加熱管群 44 の下方に 2つのマ-ホールド 49が揷通され、胴体 40内の下部に第 1支持板 51及び 下支持枠 56が固定されることで蒸気流動空間 Sとドレン通路 52が区画され、各マ-
1
ホールド 49の吹出口 50に対応して湿分分離エレメント 53が設けられ、各湿分分離 エレメント 53における上支持枠 55の上部に第 2支持板 57が立設されることで、上支 持枠 55と第 2支持板 57により蒸気流動空間 Sが蒸気供給空間 S と蒸気排出空間 S
1 21
とに区画されて構成されている。
22
[0066] この湿分分離エレメント 53は、波形をなす複数のセパレータベーン 54が所定間隔 で積層され、上下の支持枠 55, 56により支持されており、マ-ホールド 49の蒸気入 口 41側に対してその先端部側にて、下支持枠 56に湿分分離エレメント 53とドレン通 路 52とを連通するドレン開口 59が形成されており、セパレータベーン 54で分離した 湿分をこのドレン開口 59を通してドレン通路 52に排出することができる。
[0067] また、本実施例では、図 6に示すように、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側の領域 A に位置する湿分分離エレメント 53において、下支持枠 56にドレン開口が形成されて いない。そして、この領域 Aの湿分分離エレメント 53において、ドレン流通路として、 蒸気供給空間 S とドレン通路 52とを連通する鉤形状をなす第 1流路 Pと、湿分分離
21 1
エレメント 53 (蒸気排出空間 S )とこの第 1流路 Pとを連通する第 2流路 Pとを設けて
22 1 2 いる。
[0068] 即ち、第 1支持板 51の端部に連結された湿分分離エレメント 53にて、下支持枠 56 における蒸気供給空間 S 側の縦壁部 56aには、断面が逆 L字形状をなす上部仕切
21
板 62が固定される一方、胴体 40におけるドレン通路 52側の内壁面には、下部仕切 板 63が固定されており、上部仕切板 62の下端部が胴体 40の内壁面に所定の隙間 を開けて接近し、下部仕切板 63の上端部が上部仕切板 62の下端部より上方に位置 することで、蒸気供給空間 S とドレン通路 52とを連通する鉤形状をなす第 1流路 P
21 1 が形成される。また、下支持枠 56における蒸気供給空間 S 側の縦壁部 56aには、
21
箱型水平形状をなすダクト 64が固定されると共に、このダクト 64に対応する縦壁部 5 6aに連通開口 65が形成されている。そして、ダクト 64の端部が上部仕切板 62に固 定されることで、湿分分離エレメント 53と第 1流路 Pとを連通する第 2流路 Pが形成さ
1 2 れる。なお、上部仕切板 62及び下部仕切板 63により構成される第 1流路 Pと、ダクト
1
64により構成される第 2流路 Pは、一端部が各流路 P、 P同士連通する一方、他端
2 1 2
部が閉塞されている。
[0069] このように構成された実施例 2の湿分分離器 17にて、図 3及び図 6に示すように、加 熱蒸気が加熱管群 44に供給されて胴体 40内を循環する一方、低温再熱蒸気が各 マ-ホールド 49内に供給され、多数の吹出口 50から胴体 40の蒸気供給空間 S へ
21 吹き出される。すると、この蒸気供給空間 S
21に吹き出された蒸気は、胴体 40の内壁 面に沿って各湿分分離エレメント 53に案内され、複数のセパレータベーン 54の間を 通過することで、この蒸気に含まれる湿分がドレンとなって分離される。
[0070] そして、湿分分離エレメント 53により湿分が分離された蒸気は、左右の第 2支持板 5 7により区画された蒸気排出空間 S を通って上昇し、複数の加熱管 46の間を通過す
22
る際に加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口 42から排出される。一方、湿分分 離エレメント 53で蒸気から分離された湿分 (ドレン）は、ドレン開口 59を通ってドレン 通路 52に流下し、ドレン出口 43から外部に排出される。
[0071] この場合、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側に位置する湿分分離エレメント 53では 、ドレン開口 59がないため、第 2流路 P及び第 1流路 Pを通ってドレン通路 52に流
2 1
下し、ドレン出口 43から外部に排出される。即ち、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側 に位置する湿分分離エレメント 53にて、蒸気から分離された湿分 (ドレン)は、連通開 口 65からダクト 64内の第 2流路 Pに流れ、この第 2流路 P力も上部仕切板 62と下部 仕切板 63により構成された第 1流路 Pを通ってドレン通路 52に流下し、ドレン出口 4
1
3から外部に排出される。
[0072] そのため、マ-ホールド 49の各吹出口 50力 胴体 40に吹き出された蒸気により圧 力分布が生じ、胴体 40内におけるマ-ホールド 49の蒸気入口 41側にて、ドレン通 路 52の蒸気が湿分分離エレメント 53側へ吹き上がろうとしても、第 1流路 P及び第 2
1 流路 Pを通って湿分分離エレメント 53側に吹き上がるのは困難であり、湿分を伴った
2
蒸気の吹き上がりが阻止され、湿分分離エレメント 53による湿分分離性能の低下が 抑制される。そして、湿分分離エレメント 53で蒸気から分離された湿分は、連通開口 65から第 2流路 P及び第 1流路 Pを通ってドレン通路 52に流下することとなり、ドレン
2 1
出口 43から適正に排出される。
[0073] なお、マ-ホールド 49の吹出口 50から胴体 40の蒸気供給空間 S へ吹き出された
21
低温再熱蒸気は、胴体 40の内壁面に沿って湿分分離エレメント 53に案内されるが、 蒸気が胴体 40の内壁面に衝突したときに、この蒸気に含まれる一部の湿分が分離さ れてドレンとなり、胴体 40の内壁面を伝って流れる。このドレンは、上部仕切板 62と 下部仕切板 63により構成された第 1流路 Pを通ってドレン通路 52に流下し、ドレン出
1
口 43から外部に排出される。
[0074] このように実施例 2の湿分分離器 17にあっては、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側 の領域 Aに設けられた湿分分離エレメント 53において、蒸気供給空間 S とドレン通
21 路 52とを連通する鉤形状をなす第 1流路 Pを設けると共に、湿分分離エレメント 53と
1
この第 1流路 Pとを連通する第 2流路 Pを設けている。
1 2
[0075] 従って、マ-ホールド 49の吹出口 50から胴体 40内に導入された湿分を含む蒸気 は、湿分分離エレメント 53を通過することで湿分が分離され、この湿分が分離された 蒸気は加熱後に蒸気出口 42から排出される一方、湿分は、ドレン開口 59からドレン 通路 52に流下してドレン出口 43から排出される。このとき、マ-ホールド 49の蒸気入 口 41側にある湿分分離エレメント 53では、ドレン開口 59がないため、湿分は、第 2流 路 P及び第 1流路 Pカもドレン通路 52に流下してドレン出口 43から排出される。そ
2 1
のため、胴体 40の蒸気流動空間 Sにて蒸気の圧力分布が発生し、蒸気流動空間 S
1 1 とドレン通路 52との間に圧力差が生じたとしても、ドレン通路 52から湿分分離エレメ ント 53側への湿分を伴った蒸気の逆流を抑制することができ、湿分分離性能を向上 することができる。また、分離された湿分は、連通開口 65から第 2流路 P及び第 1流
2
路 Pを通ってドレン通路 52に排出されることとなり、湿分分離エレメント 53内に滞留し
1
て湿分分離性能を低下させることもな!/、。
実施例 3
[0076] 図 7は、本発明の実施例 3に係る湿分分離器を表す要部断面図である。なお、本実 施例の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例 1とほぼ同様であり、図 2乃 至図 4を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部 材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
[0077] 実施例 3において、図 2乃至図 4に示すように、湿分分離器 17は、胴体 40の一端 部に蒸気入口 41を形成し、上部に蒸気出口 42を形成する一方、下部にドレン出口 43を形成し、この胴体 40の一端部から加熱管群 44が挿通され、内部に加熱管群 44 の下方に 2つのマ-ホールド 49が揷通され、胴体 40内の下部に第 1支持板 51及び 下支持枠 56が固定されることで蒸気流動空間 Sとドレン通路 52が区画され、各マ-
1
ホールド 49の吹出口 50に対応して湿分分離エレメント 53が設けられ、各湿分分離 エレメント 53における上支持枠 55の上部に第 2支持板 57が立設されることで、上支 持枠 55と第 2支持板 57により蒸気流動空間 Sが蒸気供給空間 S と蒸気排出空間 S
1 21
とに区画されて構成されている。
22
[0078] この湿分分離エレメント 53は、波形をなす複数のセパレータベーン 54が所定間隔 で積層され、上下の支持枠 55, 56により支持されており、マ-ホールド 49の蒸気入 口 41側に対してその先端部側にて、下支持枠 56に湿分分離エレメント 53とドレン通 路 52とを連通するドレン開口 59が形成されており、セパレータベーン 54で分離した 湿分をこのドレン開口 59を通してドレン通路 52に排出することができる。
[0079] また、本実施例では、図 7に示すように、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側の領域 A に位置する湿分分離エレメント 53において、下支持枠 56にドレン開口が形成されて いない。そして、この領域 Aの湿分分離エレメント 53において、ドレン流通路として、 湿分分離エレメント 53 (蒸気排出空間 S )の下方における第 1支持板 51を貫通する
22
流下流路 Pと、流下流路 Pにおけるドレン通路 52側の端部に設けられた U字流路 P とを設けている。
[0080] 即ち、第 1支持板 51の端部における湿分分離エレメント 53にて、下支持枠 56にお ける蒸気排出空間 S 側の縦壁部 56bには、第 1支持板 51上に箱型水平形状をなす
22
へダー 71が固定されると共に、このへダー 71に対応する縦壁部 56aに連通開口 72 が形成されている。また、へダー 71の下部には、第 1支持板 51を貫通するダクト 73 が設けられ、上端部がへダー 71に連通する一方、下端部に上方に開口する貯留部 74が形成され、この貯留部 74にガス抜き孔 75が形成されている。そして、へダー 71 及びダクト 73により流下流路 Pが構成される一方、ダクト 73及び貯留部 74により U字
3
流路 Pが構成されている。
4
[0081] 上述したへダー 71は、その箱型形状の上部にガスを貯める空間を確保して、ドレン の円滑な流れを確保することを目的としている。即ち、箱型形状の上部にガスを貯め る空間を確保する十分な高さを取り、且つガス抜き孔 78を設けることで，へダー 71内 の胴体 40の長手方向に均圧なガス空間を確保して、連通開口 72におけるドレン逆 流を抑制するためである。また、運転開始時において、貯留部 74にドレンが溜まるま での間、貯留部 74内のガスをガス貯め空間に抜いて、連通開口 72からドレンが流入 し易くするためでもある。
[0082] このへダー 71の高さが十分に取れない場合、へダー 71内でドレンがガス抜き穴 78 を閉塞し，へダー 71内の圧力が上昇するため、ダクト 73内を流下するドレンの流れ を乱すことになる。また、連通開口 72から円滑なドレンの流入を阻害する原因にもな る。
[0083] また、連通開口 72は、胴体 40の長手方向で一対の隔壁 47の間に一定間隔で配 置され、へダー 71は胴体 40の長手方向に連通開口 72が配置されている範囲に設 けられる。ダクト 73は、へダー 71の長手方向の全長に渡って設ける必要はない。複 数の連通開口 72に対応した位置に 1つのへダー 71を設置することが望ましい。胴体 40の長手方向に幅広のダクトを設けると、ダクト内で長手方向にドレンの液勾配が付 いてシール高さが不均一となり、湿分 (ドレン)を伴った蒸気が、ドレン通路 52側から ダクト 73を経由してへダー 71側へ吹き上がり易くなるからである。
[0084] このように構成された実施例 3の湿分分離器 17にて、図 3及び図 7に示すように、加 熱蒸気が加熱管群 44に供給されて胴体 40内を循環する一方、低温再熱蒸気が各 マ-ホールド 49内に供給され、多数の吹出口 50から胴体 40の蒸気供給空間 S へ
21 吹き出される。すると、この蒸気供給空間 S に吹き出された蒸気は、胴体 40の内壁
21
面に沿って各湿分分離エレメント 53に案内され、複数のセパレータベーン 54の間を 通過することで、この蒸気に含まれる湿分がドレンとなって分離される。
[0085] そして、湿分分離エレメント 53により湿分が分離された蒸気は、左右の第 2支持板 5 7により区画された蒸気排出空間 S を通って上昇し、複数の加熱管 46の間を通過す
22
る際に加熱され、高温再熱蒸気となって蒸気出口 42から排出される。一方、湿分分 離エレメント 53で蒸気から分離された湿分 (ドレン）は、ドレン開口 59を通ってドレン 通路 52に流下し、ドレン出口 43から外部に排出される。
[0086] この場合、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側に位置する湿分分離エレメント 53では 、ドレン開口 59がないため、流下流路 P及び U字流路 Pを通ってドレン通路 52に流
3 4
下し、ドレン出口 43から外部に排出される。即ち、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側 に位置する湿分分離エレメント 53にて、蒸気から分離された湿分 (ドレン)は、連通開 口 72からへダー 71及びダクト 73内の流下流路 Pに流れ、この流下流路 Pから下方
3 3 の貯留部 74に一時的に貯留された後、この貯留部 74の開口部からドレン通路 52に 流下し、ドレン出口 43から外部に排出される。このとき、ダクト 73及び貯留部 74にお ける U字流路 Pには、ループシールが形成され、本実施例での吹き上がり抑制手段
4
が構成される。
[0087] そのため、マ-ホールド 49の各吹出口 50から胴体 40に吹き出された蒸気により圧 力分布が生じ、胴体 40内におけるマ-ホールド 49の蒸気入口 41側にて、ドレン通 路 52の蒸気が湿分分離エレメント 53側へ吹き上がろうとしても、 U字流路 P及び流
4 下流路 Pを通って湿分分離エレメント 53側に吹き上がるのは困難であり、湿分を伴
3
つた蒸気の吹き上がりが阻止され、湿分分離エレメント 53による湿分分離性能の低 下が抑制される。そして、湿分分離エレメント 53で蒸気から分離された湿分は、連通 開口 72から流下流路 P及び U字流路 Pを通ってドレン通路 52に流下することとなり
3 4
、ドレン出口 43から適正に排出される。この場合、 U字流路 Pにループシールが形
4
成されることで、ドレン通路 52の蒸気が U字流路 P及び流下流路 Pを通って湿分分 離エレメント 53側へ吹き上がることが阻止され、湿分分離エレメント 53による湿分分 離性能の低下が抑制される。
[0088] このように実施例 3の湿分分離器 17にあっては、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側 の領域 Aに設けられた湿分分離エレメント 53において、湿分分離エレメント 53の下 方における第 1支持板 51を貫通する流下流路 Pと、流下流路 Pにおけるドレン通路
3 3
52側の端部に設けられた U字流路 Pとを設けて！/、る。
4
[0089] 従って、マ-ホールド 49の吹出口 50から胴体 40内に導入された湿分を含む蒸気 は、湿分分離エレメント 53を通過することで湿分が分離され、この湿分が分離された 蒸気は加熱後に蒸気出口 42から排出される一方、湿分は、ドレン開口 59からドレン 通路 52に流下してドレン出口 43から排出される。このとき、マ-ホールド 49の蒸気入 口 41側にある湿分分離エレメント 53では、ドレン開口 59がないため、湿分は、流下 流路 P及び U字流路 Pカもドレン通路 52に流下してドレン出口 43から排出される。
3 4
そのため、胴体 40の蒸気流動空間 Sにて蒸気の圧力分布が発生し、蒸気流動空間
1
Sとドレン通路 52との間に圧力差が生じたとしても、 U字流路 Pにループシールが形
1 4
成されていることから、ドレン通路 52から湿分分離エレメント 53側への湿分を伴った 蒸気の逆流を抑制することができ、湿分分離性能を向上することができる。また、分 離された湿分は、連通開口 72から流下流路 P及び U字流路 Pを通ってドレン通路 5
3 4
2に排出されることとなり、湿分分離エレメント 53内に滞留して湿分分離性能を低下さ せることちない。
[0090] また、湿分分離エレメント 53で分離した湿分をドレン通路 52に排出する流下流路 P 及び U字流路 Pを、湿分分離エレメント 53より蒸気排出空間 S 側に設けている。従
3 4 22
つて、第 1支持板 51から胴体 40の内壁面までに十分な高さを確保することで、貯留 部 74の貯留されるドレンの高さを確保することができ、ドレン通路 52から U字流路 P
4 及び流下流路 Pを通って湿分分離エレメント 53側へ吹き上がる蒸気の逆流を確実
3
に阻止することができる。
実施例 4
[0091] 図 8は、本発明の実施例 4に係る湿分分離器を表す要部断面図、図 9は、実施例 4 の湿分分離器におけるドレン流通路を表す概略図である。なお、本実施例の湿分分 離器における全体構成は、上述した実施例 1とほぼ同様であり、図 2乃至図 4を用い て説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一 の符号を付して重複する説明は省略する。
[0092] 実施例 4において、図 8及び図 9に示すように、湿分分離エレメント 53は、波形をな す複数のセパレータベーン 54が所定間隔で積層され、上下の支持枠 55, 56により 支持されており、下支持枠 56 (第 1仕切壁）に湿分分離エレメント 53とドレン通路 52と を連通するドレン開口 59が形成されており、セパレータベーン 54で分離した湿分を このドレン開口 59を通してドレン通路 52に排出することができる。
[0093] また、本実施例では、図 8に示すように、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側の領域 A に位置する湿分分離エレメント 53において、下支持枠 56にドレン開口が形成されて いない。そして、この領域 Aの湿分分離エレメント 53において、ドレン流通路として、 湿分分離エレメント 53 (蒸気排出空間 S )の下方における第 1支持板 51を貫通する
22
流下流路 Pと、流下流路 Pにおけるドレン通路 52側の端部に設けられた U字流路 P
3 3 4 とを設けている。また、この流下流路 Pにおける蒸気排出空間 s 側の端部にガス抜
3 22
き孔 75が設けられると共に、このガス抜き孔 76の上方に湿分飛散防止壁 77が設け られている。
[0094] 即ち、第 1支持板 51の端部における湿分分離エレメント 53にて、下支持枠 56にお ける蒸気排出空間 S 側の縦壁部 56bには、第 1支持板 51上に箱型水平形状をなす
22
へダー 71が固定されると共に、このへダー 71に対応する縦壁部 56aに連通開口 72 が形成されている。また、へダー 71の下部には、第 1支持板 51を貫通するダクト 73 が設けられ、上端部がへダー 71に連通する一方、下端部に上方に開口する貯留部 74が形成されている。そして、へダー 71及びダクト 73により流下流路 Pが構成され
3
る一方、ダクト 73及び貯留部 74により U字流路 Pが構成されている。更に、へダー 7
4
1の上面部には、蒸気排出空間 S に開口する複数のガス抜き孔 75が形成されること
22
で、流下流路 Pの上端部が蒸気排出空間 S に連通することとなる。そして、へダー 7
3 22
1の上面部には、このガス抜き孔 75の上方を覆うように湿分飛散防止壁 77が形成さ れている。このへダー 71の基本的な考え方は、実施例 3と同様である。
[0095] このように構成された実施例 4の湿分分離器 17にて、蒸気供給空間 S へ吹き出さ れた蒸気は、湿分分離エレメント 53により湿分がドレンとなって分離され、蒸気は、左 右の第 2支持板 57により区画された蒸気排出空間 S を通って上昇し、加熱されてか
22
ら高温再熱蒸気となって排出される。一方、湿分分離エレメント 53で蒸気から分離さ れた湿分（ドレン）は、ドレン開口 59を通ってドレン通路 52に流下し、ドレン出口 43か ら外部に排出される。
[0096] この場合、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側に位置する湿分分離エレメント 53では 、ドレン開口 59がないため、流下流路 P及び U字流路 Pを通ってドレン通路 52に流
3 4
下し、ドレン出口 43から外部に排出される。即ち、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側 に位置する湿分分離エレメント 53にて、蒸気から分離された湿分 (ドレン)は、連通開 口 72からへダー 71及びダクト 73内の流下流路 Pに流れ、この流下流路 Pから下方
3 3 の貯留部 74に一時的に貯留された後、この貯留部 74の開口部からドレン通路 52に 流下し、ドレン出口 43から外部に排出される。このとき、ダクト 73及び貯留部 74にお ける U字流路 Pには、ループシールが形成される。
4
[0097] そのため、マ-ホールド 49の各吹出口 50力 胴体 40に吹き出された蒸気により圧 力分布が生じ、胴体 40内におけるマ-ホールド 49の蒸気入口 41側にて、ドレン通 路 52の蒸気が湿分分離エレメント 53側へ吹き上がろうとしても、 U字流路 P及び流
4 下流路 Pを通って湿分分離エレメント 53側に吹き上がるのは困難であり、湿分を伴
3
つた蒸気の吹き上がりが阻止され、湿分分離エレメント 53による湿分分離性能の低 下が抑制される。そして、湿分分離エレメント 53で蒸気から分離された湿分は、連通 開口 72から流下流路 P及び U字流路 Pを通ってドレン通路 52に流下することとなり
3 4
、ドレン出口 43から適正に排出される。この場合、 U字流路 Pにループシールが形
4
成されることで、ドレン通路 52の蒸気が U字流路 P及び流下流路 Pを通って湿分分
4 3
離エレメント 53側へ吹き上がることが阻止され、湿分分離エレメント 53による湿分分 離性能の低下が抑制される。
[0098] また、貯留部 74にドレンが溜まるまでは、 U字流路 Pにループシールを形成するこ
4
とができず、ドレン通路 52の蒸気力 字流路 P及び流下流路 Pを通って湿分分離ェ
4 3
レメント 53側へ吹き上がるおそれがある。ところが、本実施例では、流下流路 Pの上
3 方に位置するへダー 71にガス抜き孔 76が形成されると共に、湿分飛散防止壁 77が 形成されている。そのため、ドレン通路 52の蒸気が U字流路 P及び流下流路 Pを通
4 3 つて上昇しても、湿分飛散防止壁 77に衝突して蒸気排出空間 S への吹き上がりを
22
抑制することができる。また、ガス抜き孔 76によりへダー 71の内部の圧力を開放する ことで、 U字流路 P及び流下流路 Pの圧力を常時均一に維持することができる。
4 3
[0099] このように実施例 4の湿分分離器 17にあっては、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側 の領域 Aに設けられた湿分分離エレメント 53において、湿分分離エレメント 53の下 方における第 1支持板 51を貫通する流下流路 Pと、流下流路 Pにおけるドレン通路
3 3
52側の端部に設けられた U字流路 Pとを設け、流下流路 Pにおける蒸気排出空間
4 3
S 側の端部にガス抜き孔 76を設けると共に、このガス抜き孔 76の上方に湿分飛散
22
防止壁 77を設けている。
[0100] 従って、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側にある湿分分離エレメント 53では、ドレン 開口 59がないため、湿分は、流下流路 P及び U字流路 Pカもドレン通路 52に流下
3 4
してドレン出口 43から排出される。そのため、胴体 40の蒸気流動空間 Sにて蒸気の
1
圧力分布が発生し、蒸気流動空間 Sとドレン通路 52との間に圧力差が生じたとして
1
も、 U字流路 P〖こループシールが形成されていることから、ドレン通路 52から湿分分
4
離エレメント 53側への湿分を伴った蒸気の逆流を抑制することができ、湿分分離性 能を向上することができる。また、ループシールの形成以前は、ドレン通路 52の蒸気 が湿分飛散防止壁 77に衝突して蒸気排出空間 S への吹き上がりを抑制することが
22
でき、このとき、ガス抜き孔 75により流下流路 P及び U字流路 Pの圧力をガス抜き孔
3 4
75から開放することで、 U字流路 P及び流下流路 Pの圧力を常時均一に維持するこ
4 3
とがでさる。
実施例 5
[0101] 図 10は、本発明の実施例 5に係る湿分分離器を表す要部断面図である。なお、本 実施例の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例 1とほぼ同様であり、図 2 乃至図 4を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する 部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
[0102] 実施例 5において、図 10に示すように、湿分分離エレメント 53は、波形をなす複数 のセパレータベーン 54が所定間隔で積層され、上下の支持枠 55, 56により支持さ れており、下支持枠 56 (第 1支持壁）に湿分分離エレメント 53とドレン通路 52とを連 通するドレン開口 59が形成されており、セパレータベーン 54で分離した湿分をこのド レン開口 59を通してドレン通路 52に排出することができる。
[0103] また、本実施例では、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側の領域 Aに位置する湿分 分離エレメント 53において、下支持枠 56にドレン開口が形成されていない。そして、 この領域 Aの湿分分離エレメント 53において、ドレン流通路として、湿分分離エレメン ト 53 (蒸気排出空間 S )の下方における第 1支持板 51を貫通する流下流路 Pと、流
22 3 下流路 Pにおけるドレン通路 52側の端部に設けられた U字流路 Pとを設けている。
3 4 また、この流下流路 Pにおける蒸気排出空間 S 側の端部に湿分分離エレメント 53
3 22
に貫通するガス抜き孔 78が設けられて 、る。
[0104] 即ち、第 1支持板 51の端部における湿分分離エレメント 53にて、下支持枠 56にお ける蒸気排出空間 S 側の縦壁部 56bには、第 1支持板 51上に箱型水平形状をなす
22
へダー 71が固定されると共に、このへダー 71に対応する縦壁部 56aに連通開口 72 が形成されている。また、へダー 71の下部には、第 1支持板 51を貫通するダクト 73 が設けられ、上端部がへダー 71に連通する一方、下端部に上方に開口する貯留部 74が形成されている。そして、へダー 71及びダクト 73により流下流路 Pが構成され
3
る一方、ダクト 73及び貯留部 74により U字流路 Pが構成されている。更に、へダー 7
4
1に対応する縦壁部 56bには、連通開口 72の上方に位置してガス抜き孔 78が形成 されることで、流下流路 Pの上端部が湿分分離エレメント 53に連通することとなる。へ
3
ダー 71の基本的な考え方は、実施例 3と同じである。
[0105] このように構成された実施例 5の湿分分離器 17にて、蒸気供給空間 S へ吹き出さ
21 れた蒸気は、湿分分離エレメント 53により湿分がドレンとなって分離され、蒸気は、左 右の第 2支持板 57により区画された蒸気排出空間 S を通って上昇し、加熱されてか
22
ら高温再熱蒸気となって排出される。一方、湿分分離エレメント 53で蒸気から分離さ れた湿分（ドレン）は、ドレン開口 59を通ってドレン通路 52に流下し、ドレン出口 43か ら外部に排出される。
[0106] この場合、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側に位置する湿分分離エレメント 53では 、ドレン開口 59がないため、流下流路 P及び U字流路 Pを通ってドレン通路 52に流 下し、ドレン出口 43から外部に排出される。即ち、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側 に位置する湿分分離エレメント 53にて、蒸気から分離された湿分 (ドレン)は、連通開 口 72からへダー 71及びダクト 73内の流下流路 Pに流れ、この流下流路 Pから下方
3 3 の貯留部 74に一時的に貯留された後、この貯留部 74の開口部からドレン通路 52に 流下し、ドレン出口 43から外部に排出される。このとき、ダクト 73及び貯留部 74にお ける U字流路 Pには、ループシールが形成され、本実施例での吹き上がり抑制手段
4
が構成される。
[0107] そのため、マ-ホールド 49の各吹出口 50力 胴体 40に吹き出された蒸気により圧 力分布が生じ、胴体 40内におけるマ-ホールド 49の蒸気入口 41側にて、ドレン通 路 52の蒸気が湿分分離エレメント 53側へ吹き上がろうとしても、 U字流路 P及び流
4 下流路 Pを通って湿分分離エレメント 53側に吹き上がるのは困難であり、湿分を伴
3
つた蒸気の吹き上がりが阻止され、湿分分離エレメント 53による湿分分離性能の低 下が抑制される。そして、湿分分離エレメント 53で蒸気から分離された湿分は、連通 開口 72から流下流路 P及び U字流路 Pを通ってドレン通路 52に流下することとなり
3 4
、ドレン出口 43から適正に排出される。この場合、 U字流路 Pにループシールが形
4
成されることで、ドレン通路 52の蒸気が U字流路 P及び流下流路 Pを通って湿分分
4 3
離エレメント 53側へ吹き上がることが阻止され、湿分分離エレメント 53による湿分分 離性能の低下が抑制される。
[0108] また、貯留部 74にドレンが溜まるまでは、 U字流路 Pにループシールを形成するこ
4
とができず、ドレン通路 52の蒸気力 字流路 P及び流下流路 Pを通って湿分分離ェ
4 3
レメント 53側へ吹き上がるおそれがある。ところが、本実施例では、流下流路 Pの上
3 方に位置するへダー 71に湿分分離エレメント 53に連通するガス抜き孔 78が形成さ れている。そのため、ドレン通路 52の蒸気が U字流路 P及び流下流路 Pを通って上
4 3 昇しても、湿分分離エレメント 53に供給されて再び湿分が分離されることとなる。また 、ガス抜き孔 78によりへダー 71の内部の圧力を開放することで、 U字流路 P及び流
4 下流路 Pの圧力を常時均一に維持することができる。
3
[0109] このように実施例 5の湿分分離器 17にあっては、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側 の領域 Aに設けられた湿分分離エレメント 53において、湿分分離エレメント 53の下 方における第 1支持板 51を貫通する流下流路 Pと、流下流路 Pにおけるドレン通路
3 3
52側の端部に設けられた U字流路 Pとを設け、流下流路 Pの上方に湿分分離エレ
4 3
メント 53に連通するガス抜き孔 78を設けている。
[0110] 従って、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側にある湿分分離エレメント 53では、ドレン 開口 59がないため、湿分は、流下流路 P及び U字流路 Pカもドレン通路 52に流下
3 4
してドレン出口 43から排出される。そのため、胴体 40の蒸気流動空間 Sにて蒸気の
1
圧力分布が発生し、蒸気流動空間 Sとドレン通路 52との間に圧力差が生じたとして
1
も、 U字流路 P〖こループシールが形成されていることから、ドレン通路 52から湿分分
4
離エレメント 53側への湿分を伴った蒸気の逆流を抑制することができ、湿分分離性 能を向上することができる。また、ループシールの形成以前は、ドレン通路 52の蒸気 が U字流路 P及び流下流路 Pを通ってガス抜き孔 78から湿分分離エレメント 53に戻
4 3
されるため、再び、蒸気から湿分を分離して処理することができ、このとき、流下流路 P及び U字流路 Pの圧力も開放されることで、 U字流路 P及び流下流路 Pの圧力を
3 4 4 3 常時均一に維持することができる。
実施例 6
[0111] 図 11は、本発明の実施例 6に係る湿分分離器を表す要部断面図である。なお、本 実施例の湿分分離器における全体構成は、上述した実施例 1とほぼ同様であり、図 2 乃至図 4を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する 部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
[0112] 実施例 6において、図 11に示すように、湿分分離エレメント 53は、胴体 40の第 1支 持板 51上にその長手方向に沿って配設されており、メンテナンス空間 Sによりマニホ
3
一ルド 49の蒸気入口 41側に位置する湿分分離エレメント 53aと、マ-ホールド 49の 先端側に位置する湿分分離エレメント 53bとに分割されており、各湿分分離エレメント 53a, 53bは、両者の間に複数のジャッキボルト 58が介装されることで支持されてい る。そして、この湿分分離エレメント 53の下方に位置する第 1支持板 51には、ドレン 通路 52に連通する複数のドレン開口 59が形成されており、蒸気から分離した湿分を このドレン開口 59を通してドレン通路 52に排出することができる。
[0113] また、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側に位置する湿分分離エレメント 53aに対して 、第 1支持板 51の下面に吹き上がり抑制手段としての塞ぎ板 61を固定することで、こ のドレン開口 59を閉塞している。一方、マ-ホールド 49の先端側に位置する湿分分 離エレメント 53bに対しては、塞ぎ板 61を固定せずにドレン開口 59を開放している。 そして、メンテナンス空間 Sの下部にバイパス流路としてのダクト 81を固定することで
3
、分割された湿分分離エレメント 53a, 53bの下端部同士を連通しており、湿分分離 エレメント 53aで分離した湿分をダクト 81を通して湿分分離エレメント 53bに流動し、 開放されているドレン開口 59からドレン通路 52に排出可能としている。
[0114] このように構成された実施例 6の湿分分離器 17にて、蒸気供給空間 S へ吹き出さ
21 れた蒸気は、湿分分離エレメント 53により湿分がドレンとなって分離され、蒸気は、左 右の第 2支持板 57により区画された蒸気排出空間 S を通って上昇し、加熱されてか
22
ら高温再熱蒸気となって排出される。一方、湿分分離エレメント 53で蒸気から分離さ れた湿分（ドレン）は、ドレン開口 59を通ってドレン通路 52に流下し、ドレン出口 43か ら外部に排出される。
[0115] この場合、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側に位置するドレン開口 59は、塞ぎ板 6 1が固定されることで閉塞しているため、湿分分離エレメント 53aで分離した湿分は、 第 1支持板 51上を流れ、ダクト 81を通って湿分分離エレメント 53bに流動し、開放さ れているドレン開口 59からドレン通路 52に排出される。そのため、マ-ホールド 49の 各吹出口 50から胴体 40に吹き出された蒸気により圧力分布が生じ、胴体 40内にお けるマ-ホールド 49の蒸気入口 41側にて、ドレン通路 52の蒸気がドレン開口 59を 通って湿分分離エレメント 53側へ吹き上がろうとしても、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側に位置するドレン開口 59は塞ぎ板 61により閉塞されているため、湿分を伴った 蒸気の吹き上がりが阻止され、湿分分離エレメント 53による湿分分離性能の低下が 抑制される。
[0116] このように実施例 6の湿分分離器 17にあっては、メンテナンス空間 Sによりマ-ホー
3
ルド 49の蒸気入口 41側に位置する湿分分離エレメント 53aと、マ-ホールド 49の先 端側に位置する湿分分離エレメント 53bとに分割し、各湿分分離エレメント 53a, 53b の第 1支持板 51にドレン通路 52と連通するドレン開口 59を形成し、マ-ホールド 49 の蒸気入口 41側に位置する湿分分離エレメント 53aのドレン開口 59を塞ぎ板 61によ り閉塞すると共に、分割された湿分分離エレメント 53a, 53bの下端部同士をダクト 81 により連通している。
[0117] 従って、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側にある湿分分離エレメント 53aでは、ドレ ン開口 59が閉塞されているため、湿分は、ダクト 81を通って湿分分離エレメント 53b に移動し、開放されたドレン開口 59からドレン通路 52に排出される。そのため、胴体 40の蒸気流動空間 Sにて蒸気の圧力分布が発生し、蒸気流動空間 Sとドレン通路
1 1
52との間に圧力差が生じたとしても、ドレン開口 59が塞ぎ板 61により閉塞されている ことから、ドレン通路 52から湿分分離エレメント 53側への湿分を伴った蒸気の逆流を 抑制することができ、湿分分離性能を向上することができる。また、湿分分離エレメン ト 53aで分離された湿分は、湿分分離エレメント 53b側のドレン開口 59からドレン通 路 52に排出されることとなり、湿分分離エレメント 53内に滞留して湿分分離性能を低 下させることちない。
実施例 7
[0118] 図 12は、本発明の実施例 7に係る湿分分離器を表す概略図、図 13は、実施例 7の 湿分分離器を表す要部断面図である。なお、本実施例の湿分分離器における全体 構成は、上述した実施例 1とほぼ同様であり、図 2乃至図 4を用いて説明すると共に、 この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複 する説明は省略する。
[0119] 実施例 7では、低温再熱蒸気が蒸気排出空間 S 側から蒸気供給空間側 S へ逆
22 21 流する現象を防止するため、蒸気排出空間 S 内に中間隔壁を設けている。即ち、胴
22
体の蒸気入口近傍に蒸気流動空間を蒸気入口側の空間と奥側の空間とに区画する ように中間隔壁を設け、蒸気入口側の空間に吹き上がり抑制手段を設けている。
[0120] 具体的に説明すると、実施例 7において、図 2乃至図 4に示すように、湿分分離器 1 7では、装置のコンパクト化のために、胴体 40やマ-ホールド 49の小径化が図られ ている。そのため、マ-ホールド 49内を流動する蒸気の流速が増大し、各吹出口 50 力も吹き出された蒸気が、マ二ホールド 49の先端部側、つまり、蒸気室 45側（図 2で 左側）の隔壁 47に衝突して静圧回復し、胴体 40内の長手方向で圧力分布が生じる 。そのため、蒸気供給空間側 S では、胴体 40の長手方向で、マ-ホールド 49の蒸 気入口 41側の圧力に比べて、蒸気が多く流れるマ-ホールド 49の先端部側 (蒸気 室 45側）の圧力が高くなる。
[0121] 胴体 40の長手方向に生じた圧力分布が影響して、蒸気排出空間 S でも蒸気入口
22
41側で低ぐマ-ホールド 49の先端部側 (蒸気室 45側)で高くなる。そのため、蒸気 供給空間 S 側力 湿分分離エレメント 53を通過して蒸気排出空間 S に流入した低
21 22
温再生蒸気の一部が、蒸気排出空間 S 内を長手方向にマ二ホールド 49の先端部
22
側 (蒸気室 45側)から蒸気入口 41側に向けて流れ、蒸気入口 41側付近では、湿分 分離エレメント 53を経て蒸気供給空間 S 側へ逆流する現象が生ずる。この逆流現
21
象は湿分分離器の効率を低下させるため、逆流を防止する必要がある。そのため、 図 12及び図 13に示すように、蒸気排出空間 S に中間隔壁 91を立設させ、蒸気が
22
蒸気排出空間 S 内を長手方向にマ二ホールド 49の先端部側 (蒸気室 45側)から蒸
22
気入口 41側へ流れるのを防いでいる。なお、胴体 40内での圧力分布の発生により、 ドレン通路 52内の圧力が上がるのは、他の実施例と同じ状況である。
[0122] 中間隔壁 91は、図 12に示すように、胴体 40に設けた一対の隔壁 47の間に挟まれ た蒸気排出空間 S 内に 1箇所設けられる。この中間隔壁 91は、胴体 40の長手方向
22
に対して垂直面を形成し、胴体 40の断面視で、第 1支持板 51、第 2支持板 57及び 加熱管群 44で囲まれた蒸気排出空間 S の全面を覆って 、る。
22
[0123] 本実施例の要部断面構造を詳述すれば、図 13示すように、中間隔壁 91と蒸気入 口 41側の隔壁 47に囲まれた蒸気排出空間 S (図 12の Bで示す範囲、図 13の右側
22
断面)では、前述した実施例 5と同様の構造をなし、中間隔壁 91とマ-ホールド 49の 先端部側 (蒸気室 45側）に設けた他方の隔壁 47で囲まれた蒸気排出空間 S (図 13
22 の右側断面)では、従来と同様の構造をなす。
[0124] 即ち、中間隔壁 91と蒸気入口 41側の隔壁 47に囲まれた蒸気排出空間 S では、
22 図 12及び図 13に示すように、下支持枠 56における蒸気排出空間 S 側の縦壁部 56
22
で、第 1支持板 51上に箱型水平形状をなすへダー 71が固定される。このへダー 71 に対応する縦壁部 56bに連通開口 72が形成されている。また、へダー 71の下部に は、第 1支持板 51を貫通するダクト 73が設けられ、上端部がへダー 71に連通する。 ダクト 73の下端部には、上方に開口する貯留部 74が形成されている。へダー 71及 びダクト 73から流下流路 Pが構成される一方、ダクト 73及び貯留部 74により U字流
3
路 Pが構成されている。更に、へダー 71に対応する縦壁部 56bには、連通開口 72
4
の上方に位置してガス抜き孔 78が形成されることで、流下流路 Pの上端部が湿分分
3
離エレメント 53に連通する。へダー 71の基本的な考え方は、実施例 3と同じである。
[0125] 一方、中間隔壁 91とマ-ホールド 49の先端部側 (蒸気室 45側）に設けた他方の隔 壁 47で囲まれた蒸気排出空間 S では、下支持枠 56にドレン開口 59を設けたにす
22
ぎず、へダー 71、ダクト 73を設けず、実施例 1で説明した塞ぎ板 60も設けていない。
[0126] このような構成とするのは、中間隔壁 91と蒸気入口 41側の隔壁 47に囲まれた蒸気 排出空間 S では、ドレン通路 52側と蒸気排出空間 S 側の間の圧力の逆転現象が
22 22
顕著であり、ドレン通路 52からの湿分 (ドレン)を伴った蒸気の吹き上がりが激しいか らである。
[0127] 本実施例では、ダクト 73及び貯留部 74における U字流路 Pにより、ループシール
4
が形成され、本実施例での吹き上がり抑制手段が構成される。従って、ドレン通路 52 内の蒸気が湿分分離エレメント 53側へ吹き上がろうとしても、 U字流路 P及び流下流
4
路 Pを通って湿分分離エレメント 53側に吹き上がるのは困難であり、湿分 (ドレン）を
3
伴った蒸気の吹き上がりが阻止され、湿分分離エレメント 53による湿分分離性能の 低下が抑制される。
[0128] なお、本実施例では、中間隔壁 91と蒸気入口 41側の隔壁 47に囲まれた蒸気排出 空間 S での要部構造を、実施例 5で説明したものを採用したが、実施例 1〜4で説
22
明したものを採用してもよい。また、中間隔壁 91とマ-ホールド 49の先端部側 (蒸気 室 45側）に設けた他方の隔壁 47で囲まれた蒸気排出空間 S では、ドレン通路 52か
22
らの湿分 (ドレン)を伴った蒸気の吹き上がりが生ぜず、吹き上がり抑制手段を設ける 必要がない。その他、胴体 40内の蒸気及び湿分 (ドレン)の流れの基本的な考え方 は、実施例 5と同じである。
[0129] このように実施例 7の湿分分離器にあっては、蒸気入口 41近傍に蒸気排出空間 S
2 を蒸気入口 41側の空間と先端部側 (蒸気室 45側)の空間とに区画する中間隔壁 91
2
を設け、蒸気入口 41側の空間に吹き上がり抑制手段としての U字流路 Pを設けてい
4 る。従って、蒸気入口 41側の空間で発生し易い湿分 (ドレン)の吹き上がりを確実に 抑帘 Uすることができる。
[0130] なお、上述した各実施例では、第 1支持板 51と下支持枠 56により第 1仕切壁を構 成し、第 1支持板 51に湿分分離エレメント 53を連結し、ドレン流通路としてのドレン開 口 59を下支持枠 56に形成して説明したが、第 1支持板 51に対する湿分分離エレメ ント 53の支持構造に応じて第 1支持板 51にドレン開口 59を形成してもよい。また、上 述した各実施例では、マ-ホールド 49の蒸気入口 41側の領域 Aに位置する湿分分 離エレメント 53に対して、本発明の吹き上がり抑制手段を設けたが、ドレン開口 59を なくして湿分分離エレメント 53がもうけられた全ての領域に本発明の吹き上がり抑制 手段を設けてもよい。
[0131] また、上述した各実施例では、本発明の湿分分離器を湿分分離器として説明した 1S 胴体 40内に加熱管群 44を有しない湿分分離器であってもよい。更に、上述した 各実施例では、本発明の湿分分離器を、胴体 40の一端部力 2つのマ-ホールド 4 9を挿通し、このマ-ホールド 49の基端部に蒸気の蒸気入口 41を形成し、側部に吹 出口 50を形成して構成した力 この構成に限定されるものではない。例えば、胴体に おける長手方向中間位置の下部に蒸気の蒸気入口を形成し、その上部に湿分分離 エレメントを配設して構成してもよぐこの場合であっても、胴体の小径ィ匕を図ると、胴 体内を流動する蒸気の流速が増大し、蒸気が胴体の奥側の隔面に衝突して静圧回 復することから、蒸気の蒸気入口の近傍と奥側で圧力分布が生じ、ドレン通路の蒸気 が湿分 (ドレン)を伴って湿分分離エレメント側へ吹き上がることが考えられ、本発明 が有効的である。
産業上の利用可能性
[0132] 本発明に係る湿分分離器は、ドレン通路力 湿分分離エレメント側への湿分の逆流 を抑制して湿分分離性能の向上を図ったものであり、各種プラントの湿分分離器に 適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 中空形状をなす胴体と、該胴体の内部に湿分を含む蒸気を導入する蒸気入口と、 前記胴体の内部に設けられて前記蒸気入口から供給された蒸気が通過することで湿 分を分離する湿分分離エレメントと、前記胴体の上部に設けられて前記湿分分離ェ レメントにより湿分が分離された蒸気を排出する蒸気出口と、前記胴体の下部に設け られて前記湿分分離エレメントにより蒸気から分離された湿分を排出するドレン出口 と、前記蒸気入口から導入された蒸気が前記湿分分離エレメントを通過して前記蒸 気出口に流動する蒸気流動空間と前記湿分分離エレメントにより分離された湿分を 前記ドレン出口に導くドレン通路を区画する第 1仕切壁と、前記蒸気流動空間と前記 ドレン通路とを連通して前記湿分分離エレメントにより分離された湿分を前記ドレン通 路に流すドレン流通路と、前記ドレン通路の湿分が前記ドレン流通路を通して前記蒸 気流動空間側に吹き上がるのを抑制する吹き上がり抑制手段とを具えたことを特徴と する湿分分離器。
[2] 請求項 1に記載の湿分分離器において、前記吹き上がり抑制手段は、前記蒸気入 口の近傍に位置する前記ドレン流通路に対して設けられたことを特徴とする湿分分 離 ¾=。
[3] 請求項 1または 2に記載の湿分分離器にぉ 、て、前記ドレン流通路は、前記湿分 分離エレメントの下方における前記第 1仕切壁に形成されたドレン開口であり、該ドレ ン開口に前記吹き上がり抑制手段としての絞り手段が設けられたことを特徴とする湿 分分離器。
[4] 請求項 1または 2に記載の湿分分離器にお 、て、前記蒸気流動空間は、前記湿分 分離エレメントを境界とする第 2仕切壁により、前記蒸気入口から導入された蒸気が 前記湿分分離エレメントに流動する蒸気供給空間と、該湿分分離エレメントにより湿 分が分離された蒸気を前記蒸気出口に流動する蒸気排出空間とに区画され、前記ド レン流通路は、前記蒸気供給空間と前記ドレン通路とを連通する鉤形状をなす第 1 流路と、前記蒸気排出空間と該第 1流路とを連通する第 2流路とを有することを特徴 とする湿分分離器。
[5] 請求項 1または 2に記載の湿分分離器にぉ 、て、前記ドレン流通路は、前記湿分 分離エレメントの下方における前記第 1仕切壁を貫通する流下流路と、該流下流路 における前記ドレン通路側の端部に設けられた u字流路とを有することを特徴とする 湿分分離器。
[6] 請求項 5に記載の湿分分離器において、前記流下流路における前記蒸気排出空 間側の端部にガス抜き孔が設けられると共に、該ガス抜き孔の上方に湿分飛散防止 壁が設けられたことを特徴とする湿分分離器。
[7] 請求項 5に記載の湿分分離器において、前記流下流路における前記蒸気排出空 間側の端部に前記湿分分離エレメントに貫通するガス抜き孔が設けられたことを特徴 とする湿分分離器。
[8] 請求項 1または 2に記載の湿分分離器にぉ 、て、前記湿分分離エレメントは、メンテ ナンス空間により前記蒸気入口側と奥側の少なくとも 2つに分割され、前記ドレン流 通路は、前記奥側に設けられた前記湿分分離エレメントの下方における前記第 1仕 切壁に形成されたドレン開口と、前記分割された湿分分離エレメント同士を連通する バイパス流路とを有することを特徴とする湿分分離器。
[9] 請求項 1に記載の湿分分離器にお!、て、前記蒸気入口近傍に前記蒸気流動空間 を前記蒸気入口側の空間と奥側の空間とに区画する中間隔壁が設けられ、前記蒸 気入口側の空間に前記吹き上力 ^抑制手段が設けられたことを特徴とする湿分分離
[10] 請求項 1から 8のいずれか一つに記載の湿分分離器において、前記胴体は横置き 円筒形状をなし、長手方向における一端部に前記蒸気入口が形成され、内部に該 蒸気入口に連通する 2つのマ-ホールドが揷通され、該マ-ホールドの側部に前記 胴体内へ蒸気を吹き出す複数の吹出口を有し、前記胴体内の下部に前記第 1仕切 壁が固定されることで前記蒸気流動空間と前記ドレン通路が区画され、該第 1仕切壁 上に前記 2つのマ-ホールドに対応して前記湿分分離エレメントがそれぞれ設けられ 、前記各マ-ホールドの吹出口力 吹出された蒸気は、前記各湿分分離エレメントを 通過することで湿分が除去され、湿分が除去された蒸気は前記蒸気出口に流動する 一方、湿分は前記ドレン流通路から前記ドレン通路を通ってドレン出口に導かれるこ とを特徴とする湿分分離器。 [11] 請求項 10に記載の湿分分離器において、前記胴体の長手方向における他端部か ら前記各マ-ホールドの上方に加熱管が挿通され、前記胴体内の両側部に前記湿 分分離エレメントを境界とする第 2仕切壁が固定されることで蒸気供給空間と蒸気排 出空間とが区画され、前記各湿分分離エレメントを通過することで湿分が除去され蒸 気は、前記蒸気排出空間力 前記加熱管に接触して加熱されて力 前記蒸気出口 に流動することを特徴とする湿分分離器。
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