JP5595710B2 - Moisture separator heater - Google Patents
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Description
本発明は、被加熱蒸気の湿分を分離して加熱する湿分分離加熱器に関する。 The present invention relates to a moisture separation heater for separating and heating the moisture of steam to be heated.
例えば原子力発電所等に設置される湿分分離加熱器(Moisture Separator Reheater:以後、MSRと称す。)は、高圧タービンから排出された湿り飽和蒸気の湿分を分離する機能と、湿分分離された被加熱蒸気を、加熱流体と熱交換させて再加熱する機能と、を有する。加熱流体には、例えば蒸気発生器からの主蒸気や、高圧タービンの排気等が用いられる。MSRで再加熱された被加熱蒸気は、低圧タービン等に供給される。 For example, a moisture separator heater (Moisture Separator Reheater: hereinafter referred to as MSR) installed in nuclear power plants and the like has a function of separating moisture saturated steam discharged from a high-pressure turbine and moisture separation. The heated steam is reheated by exchanging heat with the heating fluid. As the heating fluid, for example, main steam from a steam generator, exhaust from a high-pressure turbine, or the like is used. The heated steam reheated by the MSR is supplied to a low-pressure turbine or the like.
このようなMSRは、例えば、特許文献1〜4に開示されているように、半球状の加熱器ヘッダが、本体容器の外部に設けられたものが知られている。これらの例のように、加熱器ヘッダを外部に設けることで、加熱流体をMSRに供給するための外部配管の引き回し等の設計を容易することができる。
As such MSR, as disclosed in
ところが上述した例のMSRは、加熱流体が流れる複数の伝熱配管によって形成される管束を、球形のヘッダの円形断面内に納める必要がある。この場合、当該管束は、正方形に近い形状の管配列にする必要がある。この場合、本体容器の内部を流通する被加熱蒸気の流路断面が小さくなる。このため、被加熱蒸気の圧力損失が大きくなる。 However, the MSR in the above-described example needs to store a tube bundle formed by a plurality of heat transfer pipes through which a heated fluid flows within a circular cross section of a spherical header. In this case, the tube bundle needs to have a tube arrangement having a shape close to a square. In this case, the cross section of the flow path of the heated steam that circulates inside the main body container is reduced. For this reason, the pressure loss of the steam to be heated increases.
当該被加熱蒸気の圧力損失が大きくなると、低圧タービンに導入するときの蒸気圧力が下がる等、プラント全体の熱効率が低下することがある。 When the pressure loss of the steam to be heated increases, the thermal efficiency of the entire plant may decrease, for example, the steam pressure when introduced into the low-pressure turbine decreases.
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、タービン用の湿分分離加熱器内を流通する被加熱蒸気の圧力損失を抑制することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress pressure loss of steam to be heated that circulates in a moisture separation heater for a turbine.
上記目的を達成するための本発明に係る湿分分離加熱器は、内部に被加熱蒸気が流通する被加熱蒸気流路が形成された円筒形状の本体容器と、前記本体容器内で、前記被加熱蒸気流路を少なくとも上流側空間および下流側空間の2つに仕切るように配置されて、前記上流側空間にある前記被加熱蒸気の湿分を分離して前記下流側空間に流通されるように構成された湿分分離部と、前記下流側空間内に配置されて、前記被加熱蒸気を加熱するための加熱流体が内部を流通し、両側端部が開放された複数の伝熱配管からなる伝熱配管群と、加熱流体供給部から前記加熱流体が供給されて、前記加熱流体を前記伝熱配管群に供給させて、前記下流側空間内で前記加熱流体と熱交換させた後に加熱流体排出部から外部に排出するように構成された加熱器ヘッダと、前記伝熱配管の両側端部と前記加熱器ヘッダとを気密に結合する管板と、を有する湿分分離加熱器において、前記各伝熱配管それぞれは、前記本体容器の長手方向に延びて前記下流側空間内に配置された往路部と、前記長手方向に延びて前記下流側空間内に配置された復路部と、前記往路部および復路部それぞれを前記管板から遠い側で互いに連結する曲管部と、を備え、前記加熱流体が供給される前記各往路部の開口部が全体で矩形になるように配列されて供給側矩形管束部を形成し、前記加熱流体が吐出される前記各復路部それぞれの開口部が全体で矩形になるように配列されて且つ前記供給側矩形管束部に隣接するように排出側矩形管束部を形成し、前記供給側矩形管束部および前記排出側矩形管束部が前記管板に結合するように構成されて、前記加熱器ヘッダは、前記加熱流体供給部および加熱流体排出部それぞれが、前記本体容器の外側に配置されて、前記本体容器の長手方向端部を貫通して、前記加熱流体供給部および供給側矩形管束部を連通するように供給用流路部が形成されて、前記供給用流路に隣接して前記供給用流路部と一体となって前記長手方向端部を貫通して、前記加熱流体排出部および排出側矩形管束部を連通する排出用流路部が形成されて、前記供給用流路部および排出用流路部がそれぞれ一体となって前記管板に気密に結合されており、前記供給側矩形管束部の横断面、前記排出側矩形管束部の横断面、前記供給用流路部のうち前記本体容器を貫通する貫通部の横断面、および前記排出用流路部のうち当該本体容器を貫通する貫通部の横断面は、それぞれ、水平方向には長く且つ当該水平方向と前記長手方向に直交する上下方向には水平方向に比べて短い長方形状をなしており、前記供給側矩形管束部と前記排出側矩形管束部、および前記供給用流路部と前記排出用流路部は、それぞれ、前記上下方向に隣り合って配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a moisture separator / heater according to the present invention comprises a cylindrical main body container having a heated steam flow path through which heated steam flows, and the target container within the main body container. The heating steam channel is arranged so as to be divided into at least an upstream space and a downstream space, so that the moisture of the heated steam in the upstream space is separated and distributed to the downstream space. A moisture separator configured in the above, and a plurality of heat transfer pipes disposed in the downstream space, in which a heating fluid for heating the steam to be heated circulates, and whose both end portions are open. The heating fluid is supplied from the heat transfer piping group and the heating fluid supply unit, the heating fluid is supplied to the heat transfer piping group, and heat is exchanged with the heating fluid in the downstream space. Heating configured to drain out of the fluid drain In the moisture separation heater having a header, and a tube plate for airtightly coupling the both side ends of the heat transfer pipe and the heater header, each of the heat transfer pipes is arranged in the longitudinal direction of the main body container. The forward path portion extending and disposed in the downstream space, the return path portion extending in the longitudinal direction and disposed in the downstream space, and the forward path portion and the return path portion respectively on the side far from the tube plate A curved pipe section to be connected, and an opening of each forward path section to which the heating fluid is supplied is arranged so as to be rectangular as a whole to form a supply side rectangular pipe bundle section, and the heating fluid is discharged. The return-side rectangular tube bundle portion and the discharge side rectangular tube bundle portion are formed so that the openings of the respective return path portions are arranged in a rectangular shape as a whole and are adjacent to the supply-side rectangular tube bundle portion. Side rectangular tube bundle is connected to the tube plate In the heater header, each of the heating fluid supply unit and the heating fluid discharge unit is disposed outside the main body container, penetrates the longitudinal end of the main body container, and the heating header A supply channel portion is formed so as to communicate the fluid supply portion and the supply side rectangular tube bundle portion, and the longitudinal end portion is integrated with the supply channel portion adjacent to the supply channel. A discharge passage portion is formed through the heating fluid discharge portion and the discharge-side rectangular tube bundle portion, and the supply flow passage portion and the discharge flow passage portion are integrated into the tube plate. A cross section of the supply side rectangular tube bundle portion, a cross section of the discharge side rectangular tube bundle portion, a cross section of a penetrating portion penetrating the main body container in the supply flow path portion, and the discharge Next to the penetration part that penetrates the main body container Each of the cross sections has a rectangular shape that is long in the horizontal direction and shorter in the vertical direction perpendicular to the horizontal direction and the longitudinal direction than the horizontal direction, and the supply side rectangular tube bundle portion and the discharge side rectangular tube bundle parts, and the supply passage portion and the discharge channel portion, respectively, characterized that you are disposed adjacent to the vertical direction.
本発明によれば、タービン用の湿分分離加熱器内を流通する被加熱蒸気の圧力損失を抑制することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to suppress the pressure loss of the to-be-heated steam which distribute | circulates the inside of the moisture separation heater for turbines.
以下、本発明に係る湿分分離加熱器の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a moisture separation heater according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
本発明に係る湿分分離加熱器の第1の実施形態について、図1〜図3を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図2は、図1のII-II矢視側面図である。図3は、図1の第1加熱器ヘッダ50等を示す概略斜視図である。なお、図3は、第1加熱流体供給部51および第1加熱流体排出部52等の図示は省略しており、第1供給用流路部53、第1排出用流路部54、第1仕切り板50a等は仮想的に示している。
[First Embodiment]
1st Embodiment of the moisture separation heater which concerns on this invention is described using FIGS. 1-3. FIG. 1 is a schematic front view showing a configuration of a moisture separation heater according to the present embodiment. FIG. 2 is a side view taken along the line II-II in FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view showing the
先ず、本実施形態の湿分分離加熱器の構成について説明する。 First, the structure of the moisture separation heater of this embodiment is demonstrated.
この湿分分離加熱器は、図1に示すように、両側が鏡板1aによって封鎖されて長手方向が水平になるように配置された円筒形の本体容器1と、この本体容器1の内部に設けられた湿分分離部4と、複数の伝熱配管10からなる第1伝熱配管群55および第2伝熱配管群75と、第1加熱器ヘッダ50および第2加熱器ヘッダ70と、第1加熱器ヘッダ50および第1伝熱配管群55を連結する第1管板60と、第2加熱器ヘッダ70および第2伝熱配管群75を連結する第2管板80と、を有する。
As shown in FIG. 1, the moisture separator / heater is provided inside a cylindrical
本体容器1には、被加熱蒸気が流入するための蒸気入口部(図示せず)が下側に設けられて、本体容器1内部を流通した被加熱蒸気が排気される蒸気排気部(図示せず)が上側に設けられている。この本体容器1の内部は、図1の矢印Aで示すように、蒸気入口部から蒸気排気部に向かう被加熱蒸気流路が形成されている。ここで、鏡板1aは、本体容器1の長手方向端部に形成された曲端面である。
The
本体容器1の内部に設けられた湿分分離部4は、被加熱蒸気流路を上流側空間2および下流側空間3の2つに仕切るように配置されて、上流側空間2にある被加熱蒸気の湿分を分離して下流側空間3に流通されるように構成されている。ここで、上流側空間2は、本体容器1の下方に形成されて、下流側空間3は上方に形成される。
The
複数の伝熱配管10それぞれは、本体容器1の下流側空間3の内部に配置されて、被加熱蒸気を加熱するための加熱流体が内部を流通する。この伝熱配管10の外側の空間を、被加熱蒸気が流れて、加熱流体と熱交換される。
Each of the plurality of
本実施形態では、温度の異なる2種類の加熱流体、すなわち、第1加熱流体と、第1加熱流体よりも高温の第2加熱流体が、それぞれ流れるように構成されている。上述の第1伝熱配管群55には第1加熱流体が流れて、第2伝熱配管群75には第1加熱流体よりも高温の第2加熱流体が流れるように構成されている。
In the present embodiment, two types of heating fluids having different temperatures, that is, a first heating fluid and a second heating fluid having a temperature higher than that of the first heating fluid are configured to flow. The first heating fluid flows through the first heat
ここで、第1伝熱配管群55を構成する各伝熱配管10の構成について説明する。図1では、当該伝熱配管10は、輪郭の概略を点線で示されている。この伝熱配管10は、両側それぞれが開口している1本の配管が、アルファベットの「U」を、横倒しにしたような形状になるように曲げられたものである。すなわち、この伝熱配管10は、第1加熱流体が流入する側の開口部から水平に延びた往路部11と、この往路部11の下方に平行に配置されて第1加熱流体を排出する開口部が形成された復路部12と、これら往路部11および復路部12それぞれの開口側から遠い方で互いを連結する曲管部13と、により構成されている。この伝熱配管10は、第1加熱流体が供給される側の供給側と、第1加熱流体が排出される排出側が、同じ側になるように配置されている。なお、詳細な説明は省略するが、第2伝熱配管群75を構成する各伝熱配管10は、第1伝熱配管群55の伝熱配管10と同じ構成である。
Here, the configuration of each
図2に示すように、第1伝熱配管群55は、各伝熱配管10の各往路部11の開口部が全体で矩形、すなわち水平に長い長方形状になるように配列されて第1供給側矩形管束部56を形成し、各復路部12の開口部が全体で第1供給側矩形管束部56と同様の長方形状になるように配列されて第1排出側矩形管束部57を形成する。第1供給側矩形管束部56および第1排出側矩形管束部57は、上下に隣接するように配置されて全体で1つの横長の長方形状になるように形成される。第1供給側矩形管束部56および第1排出側矩形管束部57は、第1管板60に第1加熱流体が漏れないように気密を保ちながら接続されている。
As shown in FIG. 2, the first heat
第1伝熱配管群55を構成する各伝熱配管10は、各往路部11および各復路部12を合わせた横断面が、第1供給側矩形管束部56および第1排出側矩形管束部57が配列された形状、すなわち長方形状になるように、配列されている。
Each of the
同様に、第2伝熱配管群75は、各伝熱配管10の各往路部11の開口部が全体で矩形、すなわち水平に長い長方形状になるように配列されて第2供給側矩形管束部76を形成し、各復路部12の開口部が全体で第2供給側矩形管束部76と同様の長方形状になるように配列されて第2排出側矩形管束部77を形成する。第2供給側矩形管束部76および第2排出側矩形管束部77は、上下に隣接するように配置されて全体で1つの長方形状になるように形成される。第2供給側矩形管束部76および第2排出側矩形管束部77は、第2管板80に第2加熱流体が漏れないように気密を保ちながら接続される。
Similarly, the second heat
第2伝熱配管群75を構成する各伝熱配管10は、各往路部11および各復路部12の横断面が、第2供給側矩形管束部76および第2排出側矩形管束部77が配列されてなる長方形状と同じになるように、配列されている。また、この第2伝熱配管群75は、第1伝熱配管群55の上方に隣接するように配置されており、第2伝熱配管群75の管束の水平方向長さは、第1伝熱配管群55の管束の水平方向長さよりも長くなるように構成されている。
In each
図1に示すように、第1加熱器ヘッダ50は、第1管板60に気密を保ちながら連結された圧力容器である。この第1加熱器ヘッダ50は、第1加熱流体が供給される第1加熱流体供給部51と、第1管板60を介して第1加熱流体供給部51および第1供給側矩形管束部56を連通させる第1供給用流路部53と、第1排出側矩形管束部57から排出された第1加熱流体が流通可能な第1排出用流路部54と、この第1排出用流路部54に連結されて第1加熱流体を外部に排出する第1加熱流体排出部52と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
第1供給用流路部53および第1排出用流路部54は、互いに上下に隣接するように配置されて、一体となって本体容器1の一方の鏡板1aを貫通する。ここで、図3に示すように、鏡板1aの貫通部は、気密を保つように形成された円形の円形貫通部91である。この円形貫通部91よりも内側、すなわち、本体容器1の内側の第1供給用流路部53および第1排出用流路部54は、第1管板60側が長方形状で、円形貫通部91に向かって徐々に変形して、円形になるように形成されている。
The first supply
当該円形貫通部91よりも外側の第1供給用流路部53および第1排出用流路部54は、円筒形状である。この円筒形状の端部は半球状である。この半球状の内部に第1加熱流体供給部51および第1加熱流体排出部52が形成されている。
The first supply
第1加熱器ヘッダ50の内部には、内部を上下に仕切る第1仕切り板50aが取り付けられている。この第1仕切り板50aの上側に、第1加熱流体供給部51および第1供給用流路部53が形成されて、下側に第1加熱流体排出部52および第1排出用流路部54が形成されている。
Inside the
半球容器の上側の第1加熱流体供給部51には、図示は省略するが、第1加熱流体を供給するための供給口が形成されている。また、半球容器の下側の第1加熱流体排出部52には、ドレン口等が設けられて、熱交換を行った後の第1加熱流体が排出可能に構成されている。
Although not shown in the drawing, the first heating
第2加熱器ヘッダ70は、第1加熱器ヘッダ50と同様に、第2管板80に気密を保ちながら連結された圧力容器である。この第2加熱器ヘッダ70は、第2加熱流体が供給される第2加熱流体供給部71と、第2管板80を介して第2加熱流体供給部71および第2供給側矩形管束部76を連通させる第2供給用流路部73と、第2排出側矩形管束部77から排出された第2加熱流体が流通可能な第2排出用流路部74と、この第2排出用流路部74に連結されて第2加熱流体を外部に排出する第2加熱流体排出部72と、を有する。
Similar to the
第2供給用流路部73および第2排出用流路部74は、第2仕切り板70aを境にして互いに上下に隣接するように配置されて、一体となって本体容器1の鏡板1aを貫通する。ここで、鏡板1aの貫通部は、気密を保つように形成された円形の円形貫通部91である。
The second supply
第2加熱流体供給部71、第2供給用流路部73、第2加熱流体排出部72、および第2排出用流路部74の関係は、上述の第1加熱器ヘッダ50と同様に構成されている。
The relationship between the second heating
第1加熱流体供給部51および第1加熱流体排出部52と同様に、第2加熱流体供給部71には第2加熱流体を供給するための供給口が形成されて、第2加熱流体排出部72にはドレン口等が設けられて熱交換を行った後の第2加熱流体が排出可能に構成さている。
Similar to the first heating
ここで、本実施形態の被加熱蒸気の流れ、並びに、第1および第2加熱流体の流れについて説明する。先ず、被加熱蒸気の流れについて説明する。 Here, the flow of the steam to be heated and the flows of the first and second heating fluids of the present embodiment will be described. First, the flow of heated steam will be described.
当該被加熱蒸気は、本体容器1の下方に設けられた蒸気入口部から上流側空間2へ供給される。この後に、湿分分離部4を通過して被加熱蒸気の湿分が分離される。湿分が分離された被加熱蒸気は、下流側空間3へ供給される。ここで、第1伝熱配管群55の各伝熱配管10内を流れる第1加熱流体と、熱交換されながら上昇する。
The heated steam is supplied to the
次に、第2伝熱配管群75の各伝熱配管10内を流れる第2加熱流体と熱交換されて上昇する。この後に、本体容器1の上側に設けられた蒸気排気部から排気される。排気された被加熱蒸気は、図示は省略するが、低圧タービン等へ供給される。
Next, the heat is exchanged with the second heating fluid flowing in the
次に、第1加熱流体および第2加熱流体の流れについて説明する。 Next, the flow of the first heating fluid and the second heating fluid will be described.
第1加熱流体は、第1加熱器ヘッダ50の第1加熱流体供給部51に外部から供給される。第1加熱流体供給部51に供給された第1加熱流体は、第1供給用流路部53の内部を第1管板60の上半部に向かって流れる。第1管板60の上半部を通り抜けた第1加熱流体は、第1伝熱配管10部の各伝熱配管10の往路部11に供給される。往路部11を流れる第1加熱流体は、曲管部13および復路部12を流れて第1管板60の下半部へ向かう。
The first heating fluid is supplied from the outside to the first heating
往路部11、曲管部13、復路部12を流れている第1加熱流体は、被加熱蒸気と熱交換されて、冷却される。復路部12を流通して第1管板60の下半部を通り抜けた第1加熱流体は、第1加熱器ヘッダ50の第1排出用流路部54を流れて、第1加熱流体排出部52へ流れて、ドレン口等から外部へ排出される。
The first heating fluid flowing through the
第2加熱流体は、第2加熱器ヘッダ70の第2加熱流体供給部71に外部から供給される。第2加熱流体供給部71に供給された第2加熱流体は、第2供給用流路部73の内部を第2管板80の上半部に向かって流れる。第2管板80の上半部を通り抜けた第2加熱流体は、第2伝熱配管群75の各伝熱配管10の往路部11に供給される。往路部11を流れる第2加熱流体は、曲管部13および復路部12を流れて第2管板80の下半部へ向かう。
The second heating fluid is supplied to the second heating
往路部11、曲管部13、復路部12を流れている第2加熱流体は、第1加熱流体で加熱された被加熱蒸気を加熱する。復路部12を流通して第2管板80の下半部を通り抜けた第2加熱流体は、第2加熱器ヘッダ70の第2排出用流路部74を流れて、第2加熱流体排出部72へ流れて、ドレン口等から外部へ排出される。
The second heating fluid flowing through the
以上の説明からわかるように本実施形態によれば、本体容器1の内部に配置された第1伝熱配管群55および第2伝熱配管群75それぞれの管束が、水平に長い長方形状となるように構成することができる。これにより、本体容器1内を鉛直上向きに流れる被加熱蒸気の流路水平断面を、より大きく形成することが可能になる。すなわち、管束の水平方向端部を本体容器1の内壁付近まで近づけることが可能になるため、本体容器1内を、被加熱蒸気流路としてより有効に活用することが可能になる。
As can be seen from the above description, according to the present embodiment, the tube bundles of the first heat
これにより、被加熱蒸気の圧力損失を抑制することが可能になり、プラント全体の熱効率を向上させることができる。 Thereby, it becomes possible to suppress the pressure loss of to-be-heated steam, and can improve the thermal efficiency of the whole plant.
また、本実施形態によれば、第1および第2加熱器ヘッダ50、70を本体容器1の外側に配置していることで、各加熱器ヘッダ50、70に外部から接続される配管をより簡素にすることが可能になる。このため、定期点検時等で本体容器1の内部へのアクセスが容易になり、効率よくメンテナンスを行うことができる。
In addition, according to the present embodiment, the first and
[第2の実施形態]
本発明に係る湿分分離加熱器の第2の実施形態について、図4および図5を用いて説明する。図4は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図5は、図4のV-V矢視側面図である。なお、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the moisture separation heater according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a schematic front view showing the configuration of the moisture separation heater according to this embodiment. FIG. 5 is a side view taken along arrow VV in FIG. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 1st Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.
本実施形態の湿分分離加熱器は、図4および図5に示すように、第1供給用流路部53および第1排出用流路部54が一体となって本体容器1の鏡板1aを貫通する部位は、気密を保つように且つ矩形に形成された矩形貫通部93である。この矩形貫通部93は、第1供給側矩形管束部56および第1排出側矩形管束部57を合わせた長方形状、すなわち、第1管板60の輪郭形状と同様の形状である。このとき、長方形の4隅は曲線になるように形成しておくとよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, the moisture separator / heater according to this embodiment is configured such that the first supply
また、第1供給用流路部53および第1排出用流路部54は、一体となって矩形貫通部93から本低容器の長手方向外側に延びるように形成されている。この長手方向外側の端部には、第1加熱流体供給部51および第1加熱流体排出部52が形成されている。
Further, the first supply
本体容器1の長手方向端部に形成された第1加熱流体供給部51および第1加熱流体排出部52は、本体容器1の長手方向に垂直で水平に延びた略半円筒である。この略半円筒の内部を上下に区切って、上側に第1加熱流体供給部51、下側に第1加熱流体排出部52が形成される。
The first heating
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に効果を得ると共に、第1供給用流路部53および第1排出用流路部54が貫通する貫通面の横断面形状を、第1管板60と同じように水平に長い長方形状にすることで、本体容器1内部の第1供給用流路部53および第1排出用流路部54の構造をより簡素化できる。第2供給用流路部73および第2排出用流路部74についても同様の効果を得られる。
According to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained, and the cross-sectional shape of the through surface through which the first supply
また、第1加熱流体供給部51および第1加熱流体排出部52が横長の容器になるため、供給口やドレン口等の外部配管設備の引き回し等の自由度が向上する。
Moreover, since the 1st heating
[第3の実施形態]
本発明に係る湿分分離加熱器の第3の実施形態について、図6〜図8を用いて説明する。図6は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図7は、図6のVII-VII矢視側面図である。図8は、図6の合併加熱器ヘッダ100等を示す概略斜視図である。なお、図8では、第1ヘッダ部101および第2ヘッダ部102の内部の詳細、例えば第1加熱流体供給部51等の図示は省略している。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the moisture separator / heater according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic front view showing the configuration of the moisture separation heater according to this embodiment. 7 is a side view taken along arrow VII-VII in FIG. FIG. 8 is a schematic perspective view showing the
なお、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。 In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 1st Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.
本実施形態の湿分分離加熱器は、図6および図7に示すように、第1の実施形態で説明した第1加熱器ヘッダ50および第2加熱器ヘッダ70が一体形成された合併加熱器ヘッダ100を有する。この合併加熱器ヘッダ100は、第1の実施形態の第1加熱器ヘッダ50と同じ機能を備えた第1ヘッダ部101と、第2加熱器ヘッダ70と同じ機能を備えた第2ヘッダ部102と、を有する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the moisture separation heater of this embodiment is a combined heater in which the
この合併加熱器ヘッダ100は、本体容器1の鏡板1aを貫通するように配置されている。当該貫通部には、円形管板111が配置されている。
The combined
詳細な図示は省略しているが、この円形管板111の内側には、第1管板60と連通する第1供給用流路部53および第1排出用流路部54がそれぞれ上下に並ぶように形成されている。第1供給用流路部53は第1管板60の上半部に接続されて、第1排出側供給部54は第1管板60の下半部に接続される。
Although not shown in detail, a first supply
第1供給用流路部53および第1排出用流路部54は、円形管板111に気密を保つように接続される。これらが接続される接続面120は、図8に示すように、ほぼ正方形になるように形成されている。すなわち、第1供給用流路部53および第1排出用流路部54は、第1管板60から円形管板111に向かって、水平に長い長方形から正方形になるように変形しながら延びるように形成されている。
The
第1排出用流路部54の下方には、第2管板80と連通する第2供給用流路部73および第2排出用流路部74が上下に並ぶように形成されている。第2供給用流路部73および第2排出用流路部74は、第1供給用流路部53および第1排出用流路部54と同様に、円形管板111に気密を保つように接続される。これらが接続される接続面120は、ほぼ正方形である。
Below the first
円形管板111の外側には、半球形の容器が形成されている。この半球形の容器の内部には、上下に仕切るように設けられた水平仕切り板110が配置されて、この水平仕切り板110の上側に第1ヘッダ部101が形成されて、下側に第2ヘッダ部102が形成されている。第1ヘッダ部101の内部は、第1仕切り板50aによって、第1加熱流体供給部51および第1加熱流体排出部52に仕切られる。第2ヘッダ部102の内部は、第2仕切り板70aによって、第2加熱流体供給部71および第2加熱流体排出部72に仕切られている。すなわち、合併加熱器ヘッダ100は、4つの空間(第1加熱流体供給部51、第1加熱流体排出部52、第2加熱流体供給部71、第2加熱流体排出部72)に仕切られている。
A hemispherical container is formed outside the
本実施形態によれば、第1の実施形態の効果が得られると共に、加熱器ヘッダの構成をより簡素化することが可能になる。 According to the present embodiment, the effects of the first embodiment can be obtained, and the configuration of the heater header can be further simplified.
[第4の実施形態]
本発明に係る湿分分離加熱器の第4の実施形態について、図9を用いて説明する。図9は、本実施形態に係る湿分分離加熱器で、第1加熱器ヘッダ50等を示す概略斜視図である。なお、図9は、第1加熱流体供給部51および第1加熱流体排出部52等の図示を省略している。また、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the moisture separation heater according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic perspective view showing the
本実施形態の湿分分離加熱器は、図9に示すように、第1加熱器ヘッダ50が貫通する鏡板1aに形成された円形貫通部91の内部には、この円形貫通部91の内側に収まる正方形状の第1正方形管板112が設けられている。図9は、第1加熱器ヘッダ50について示しているが、第2加熱器ヘッダ70についても同様に構成されている。
As shown in FIG. 9, the moisture separator / heater according to the present embodiment has a circular through-
本実施形態の第1伝熱配管群55は、第1供給側矩形管束部56および第1排出側矩形管束部57を形成する各伝熱配管10それぞれが、円形貫通部91内に取り付けられた第1正方形管板112に気密に接続するように構成されている。このとき、上下端および左右端それぞれにある伝熱配管10は若干中央に向かうように変形しながら、第1正方形管板112に接続されている。このため、第1の実施形態等で説明した第1供給用流路部53および第1排出用流路部54を、設ける必要がなくなる。
In the first heat
本実施形態の湿分分離加熱器は、第1加熱流体供給部51に供給された第1加熱流体が、第1正方形管板112を介して第1伝熱配管群55の各伝熱配管10の各往路部11に供給される。また、各復路部12を流通した第1加熱流体は、第1加熱流体排出部52に流れるように構成されている。
In the moisture separation heater of the present embodiment, the first heating fluid supplied to the first heating
図示は省略しているが、第2伝熱配管群75も同様に構成されている。
Although not shown, the second heat
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に効果が得られると共に、第1伝熱配管群55等を構成する各伝熱配管10に効率よく第1加熱流体を供給することが可能になる。
According to the present embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the first heating fluid can be efficiently supplied to the
[第5の実施形態]
本発明に係る湿分分離加熱器の第5の実施形態について、図6、図9および図10を用いて説明する。図10は、本実施形態に係る湿分分離加熱器で、合併加熱器ヘッダ100等を示す概略斜視図である。なお、図10は、第1加熱流体および第2加熱流体それぞれを供給、排出する部位の図示は省略している。また、本実施形態は、第4の実施形態の変形例であって、第4の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of the moisture separator / heater according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6, 9 and 10. FIG. 10 is a schematic perspective view showing the
本実施形態の湿分分離加熱器は、第3の実施形態の特徴の合併加熱器ヘッダ100(図6)と、第4に実施形態の特徴の第1正方形管板112とを、互いに組み合わせたものである。
The moisture separation heater of this embodiment is a combination of the combined heater header 100 (FIG. 6) having the characteristics of the third embodiment and the first
図10に示すように、この湿分分離加熱器の本体容器1の一方の鏡板1aには、円形貫通部91が形成されている。この円形貫通部91内には、第1正方形管板112および第2正方形管板113が上下に2つ配置されている。この第1正方形管板112は、第4の実施形態で説明したもの(図9)と同様である。上側の第1正方形管板112の内側には第1加熱流体が流通する複数の伝熱配管10が接続されて、下側の第2正方形管板113の内側には第2加熱流体が流通する複数の伝熱配管10が接続される。
As shown in FIG. 10, the
円形貫通部91の外側には、図6に示す合併加熱器ヘッダ100が配置されている。この合併加熱ヘッダ100は、第3の実施形態で説明したように、内部が4つの空間、すなわち、図6に示す第1加熱流体供給部51、第1加熱流体排出部52、第2加熱流体供給部71、第2加熱流体排出部72に仕切られている。なお、図10では、4つの空間の図示は省略している。
A
合併加熱器ヘッダ100内の第1および第2加熱流体の流通経路は、第3の実施形態と同様である。
The flow paths of the first and second heating fluids in the combined
これにより、第3の実施形態と同様に、加熱器ヘッダの構成を簡素化すると共に、第4の実施形態と同様に、各伝熱配管10に効率よく第1および第2加熱流体それぞれを供給することが可能になる。 Thereby, while simplifying the structure of a heater header similarly to 3rd Embodiment, each 1st and 2nd heating fluid is efficiently supplied to each heat transfer piping 10 similarly to 4th Embodiment. It becomes possible to do.
[第6の実施形態]
本発明に係る湿分分離加熱器の第6の実施形態について、図11および図12を用いて説明する。図11は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図12は、図11のXII-XII矢視側面図である。なお、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
A sixth embodiment of the moisture separator / heater according to the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a schematic front view showing the configuration of the moisture separation heater according to this embodiment. 12 is a side view taken along arrow XII-XII in FIG. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 1st Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.
本実施形態の湿分分離加熱器は、第1加熱器ヘッダ50が、本体容器1の一方(図11の右側)の鏡板1aを貫通するように配置されて、第2加熱器ヘッダ70が、第1加熱器ヘッダ50がある側と反対側(図11の左側)に配置されている。本体容器1の鏡板1aを貫通する貫通部は、第1の実施形態と同様に円形である。
In the moisture separation heater according to the present embodiment, the
これにより、第1の実施形態の効果に加え、第1および第2加熱器ヘッダ50、70それぞれに接続される配管設備を、別々の空間で引き回すことができる。よって、配管設備の省スペース化等が可能になる。
Thereby, in addition to the effect of 1st Embodiment, the piping installation connected to each of the 1st and
[第7の実施形態]
本発明に係る湿分分離加熱器の第7の実施形態について、図13および図14を用いて説明する。図13は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図14は、図13のXIV-XIV矢視側面図である。なお、本実施形態は、第2の実施形態の変形例であって、第2の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Seventh Embodiment]
A seventh embodiment of the moisture separator / heater according to the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a schematic front view showing the configuration of the moisture separation heater according to this embodiment. 14 is a side view taken along the arrow XIV-XIV in FIG. In addition, this embodiment is a modification of 2nd Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 2nd Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.
本実施形態の湿分分離加熱器は、第2の実施形態の特徴である矩形貫通部93と、第6に実施形態の特徴である本体容器1の長手方向両側(図13の左右両側)それぞれに加熱器ヘッダ50、70が配置されたものとを、互いに組み合わせたものである。
The moisture separator / heater according to the present embodiment includes a rectangular through-hole 93 that is a feature of the second embodiment and both longitudinal sides of the
これにより、第2の実施形態の効果に加え、第6の実施形態の効果を得ることができる。 Thereby, in addition to the effect of 2nd Embodiment, the effect of 6th Embodiment can be acquired.
[その他の実施形態]
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
[Other Embodiments]
The description of the above embodiment is an example for explaining the present invention, and does not limit the invention described in the claims. Moreover, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim.
例えば、第3の実施形態の合併加熱器ヘッダ100が鏡板1aを貫通する貫通部を矩形にすることも可能である。
For example, the combined
1…本体容器、1a…鏡板、2…上流側空間、3…下流側空間、4…湿分分離部、10…伝熱配管、11…往路部、12…復路部、13…曲管部、50…第1加熱器ヘッダ、50a…第1仕切り板、51…第1加熱流体供給部、52…第1加熱流体排出部、53…第1供給用流路部、54…第1排出用流路部、55…第1伝熱配管群、56…第1供給側矩形管束部、57…第1排出側矩形管束部、60…第1管板、70…第2加熱器ヘッダ、70a…第2仕切り板、71…第2加熱流体供給部、72…第2加熱流体排出部、73…第2供給用流路部、74…第2排出用流路部、75…第2伝熱配管群、76…第2供給側矩形管束部、77…第2排出側矩形管束部、80…第2管板、91…円形貫通部、93…矩形貫通部、100…合併加熱器ヘッダ、101…第1ヘッダ部、102…第2ヘッダ部、110…水平仕切り板、111…円形管板、112…第1正方形管板、113…第2正方形管板、120…接続面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記本体容器内で、前記被加熱蒸気流路を少なくとも上流側空間および下流側空間の2つに仕切るように配置されて、前記上流側空間にある前記被加熱蒸気の湿分を分離して前記下流側空間に流通されるように構成された湿分分離部と、
前記下流側空間内に配置されて、前記被加熱蒸気を加熱するための加熱流体が内部を流通し、両側端部が開放された複数の伝熱配管からなる伝熱配管群と、
加熱流体供給部から前記加熱流体が供給されて、前記加熱流体を前記伝熱配管群に供給させて、前記下流側空間内で前記加熱流体と熱交換させた後に加熱流体排出部から外部に排出するように構成された加熱器ヘッダと、
前記伝熱配管の両側端部と前記加熱器ヘッダとを気密に結合する管板と、
を有する湿分分離加熱器において、
前記各伝熱配管それぞれは、
前記本体容器の長手方向に延びて前記下流側空間内に配置された往路部と、前記長手方向に延びて前記下流側空間内に配置された復路部と、前記往路部および復路部それぞれを前記管板から遠い側で互いに連結する曲管部と、を備え、
前記加熱流体が供給される前記各往路部の開口部が全体で矩形になるように配列されて供給側矩形管束部を形成し、
前記加熱流体が吐出される前記各復路部それぞれの開口部が全体で矩形になるように配列されて且つ前記供給側矩形管束部に隣接するように排出側矩形管束部を形成し、
前記供給側矩形管束部および前記排出側矩形管束部が前記管板に結合するように構成されて、
前記加熱器ヘッダは、
前記加熱流体供給部および加熱流体排出部それぞれが、前記本体容器の外側に配置されて、
前記本体容器の長手方向端部を貫通して、前記加熱流体供給部および供給側矩形管束部を連通するように供給用流路部が形成されて、
前記供給用流路に隣接して前記供給用流路部と一体となって前記長手方向端部を貫通して、前記加熱流体排出部および排出側矩形管束部を連通する排出用流路部が形成されて、
前記供給用流路部および排出用流路部がそれぞれ一体となって前記管板に気密に結合されており、
前記供給側矩形管束部の横断面、前記排出側矩形管束部の横断面、前記供給用流路部のうち前記本体容器を貫通する貫通部の横断面、および前記排出用流路部のうち当該本体容器を貫通する貫通部の横断面は、それぞれ、水平方向には長く且つ当該水平方向と前記長手方向に直交する上下方向には水平方向に比べて短い長方形状をなしており、
前記供給側矩形管束部と前記排出側矩形管束部、および前記供給用流路部と前記排出用流路部は、それぞれ、前記上下方向に隣り合って配置されている
ことを特徴とする湿分分離加熱器。 A cylindrical main body container in which a heated steam channel in which heated steam flows is formed,
In the main body container, the heated steam flow path is disposed so as to be divided into at least an upstream space and a downstream space, and the moisture of the heated steam in the upstream space is separated to separate the heated steam flow path. A moisture separator configured to circulate in the downstream space;
A heat transfer pipe group that is arranged in the downstream space, and that includes a plurality of heat transfer pipes in which a heating fluid for heating the steam to be heated circulates inside and whose both end portions are open;
The heating fluid is supplied from the heating fluid supply unit, the heating fluid is supplied to the heat transfer pipe group, and heat is exchanged with the heating fluid in the downstream space, and then discharged from the heating fluid discharge unit to the outside. A heater header configured to, and
A tube plate that hermetically couples both end portions of the heat transfer pipe and the heater header;
In a moisture separator heater having
Each of the heat transfer pipes
The forward path portion extending in the longitudinal direction of the main body container and disposed in the downstream space, the return path portion extending in the longitudinal direction and disposed in the downstream space, and the forward path portion and the return path portion respectively. A curved pipe portion connected to each other on the side far from the tube plate,
The supply side rectangular tube bundle part is formed so that the openings of the forward path parts to which the heating fluid is supplied are arranged in a rectangular shape as a whole,
The discharge-side rectangular tube bundle part is formed so that the openings of the respective return path parts from which the heated fluid is discharged are arranged to be rectangular as a whole and adjacent to the supply-side rectangular tube bundle part,
The supply side rectangular tube bundle portion and the discharge side rectangular tube bundle portion are configured to be coupled to the tube plate,
The heater header is
Each of the heating fluid supply unit and the heating fluid discharge unit is disposed outside the main body container,
A supply flow path portion is formed so as to penetrate the longitudinal end portion of the main body container so as to communicate the heating fluid supply portion and the supply side rectangular tube bundle portion,
A discharge flow path portion that is adjacent to the supply flow path and is integrated with the supply flow path portion, penetrates the longitudinal end portion, and communicates the heating fluid discharge portion and the discharge side rectangular tube bundle portion. Formed,
The supply flow path portion and the discharge flow path portion are each integrally joined to the tube plate in an airtight manner,
The cross section of the supply side rectangular tube bundle portion, the cross section of the discharge side rectangular tube bundle portion, the cross section of the through portion passing through the main body container among the supply flow passage portions, and the discharge flow passage portion Each of the cross sections of the penetrating portions penetrating the main body container has a rectangular shape that is long in the horizontal direction and short in the vertical direction perpendicular to the horizontal direction and the longitudinal direction compared to the horizontal direction.
The supply side rectangular tube bundle portion and the discharge side rectangular tube bundle portion, and the supply flow channel portion and the discharge flow channel portion are arranged adjacent to each other in the vertical direction. Moisture separation heater.
前記排出用流路部および本体容器の貫通部の横断面は、前記排出側矩形管束部の横断面以上の大きさとなるよう構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の湿分分離加熱器。 The cross section of the supply flow channel section and the through-hole of the main body container is configured to have a size equal to or larger than the cross section of the supply side rectangular tube bundle section,
The cross-section of the discharge flow passage section and the through-hole of the main body container is configured to be larger than the cross-section of the discharge-side rectangular tube bundle section.
Moisture separator heater according to claim 1, wherein the this.
前記加熱器ヘッダは、前記第1加熱流体が流入されて排出される第1加熱器ヘッダと、前記第2加熱流体が流入されて排出される第2加熱器ヘッダと、を含み、
前記第1加熱器ヘッダは、前記本体容器の一方の長手方向端部側に配置されて、
前記第2加熱器ヘッダは、前記長手方向端部の反対側に配置されていること、
を特徴とする請求項1に記載の湿分分離加熱器。 The heating fluid includes two first heating fluids and second heating fluids having different temperatures,
The pressurizing Netsukihe header, the first and the pressurizing Netsukihe header which the first heating fluid is discharged to flow in, the second pressurizing Netsukihe Tsu said second heated fluid is discharged to flow in Including
It said first pressurizing Netsukihe header is disposed at one longitudinal end side of said main container,
It said second pressurizing Netsukihe header is being disposed opposite the longitudinal end,
The moisture separation heater according to claim 1.
前記加熱器ヘッダは、前記第1加熱流体が流入されて排出される第1加熱器ヘッダと、前記第2加熱流体が流入されて排出される第2加熱器ヘッダと、を含み、
前記第1加熱器ヘッダおよび第2加熱器ヘッダは、前記本体容器の一方の長手方向端部側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の湿分分離加熱器。 The heating fluid includes two first heating fluids and second heating fluids having different temperatures,
The pressurizing Netsukihe header, the first and the pressurizing Netsukihe header which the first heating fluid is discharged to flow in, the second pressurizing Netsukihe Tsu said second heated fluid is discharged to flow in Including
Said first pressurizing Netsukihe header and the second pressurizing Netsukihe header is moisture separator according to claim 1, characterized in that disposed on one longitudinal end side of said main container Heater.
前記上流側空間が前記本体容器内の下方側で、前記下流側空間が前記本体容器内の上方側に形成されている
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の湿分分離加熱器。 The main body container is arranged so that its longitudinal direction is horizontal,
The upstream space is formed on the lower side in the main body container, and the downstream space is formed on the upper side in the main body container.
Moisture separator heater according to any one of claims 1 to 5, characterized in that.
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