JP6670700B2 - 凝縮器 - Google Patents
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Description
(構成)
図1は、本発明の第1実施例による凝縮器の概略構成図である。
第1実施例の凝縮器を沸騰水型原子力発電プラントの格納容器内に設置した場合の動作について説明する。
本発明の第1実施例は、仕切り板10により凝縮器のケーシング2を上側領域4と下側領域5の2領域に分割して、下側領域5の吸気口9a1、9a2から窒素濃度の低い混合ガスを流入させることにより、下段の伝熱管1bの除熱量を向上させることができる。このため、伝熱管本数を削減することができ、凝縮器の小型化、コスト低減が可能となる。
(構成)
図5は、本発明の第2実施例による凝縮器の概略構成を示す図である。第1実施例と異なるところは、排気口8a1、8a2の脇に鉛直方向に延びるガイド21を設けたことである。つまり、排気口8a1、8a2が形成された側面の水平方向の両側にガイド21を設けている。
第2実施例においても、基本的な動作は第1実施例と同じである。ケーシング2の上面開口部6から流入した窒素と蒸気の混合ガスは、上側領域4で蒸気が凝縮し窒素濃度が上昇して排気口8a1、8a2から排出される。この窒素濃度が高い排出ガスが吸気口9a1、9a2からケーシング2の下側領域5に取り込まれると、下側領域5の窒素濃度が高くなり、除熱量が低下する。このため、ガイド21を設けることによって排気口8a1、8a2から排出された窒素濃度の高い混合ガスが吸気口9a1、9a2に巻き込まれるのを防止することができる。
第2実施例によれば、第1実施例と同様な効果が得られる他、排気口8a1、8a2から排出される窒素濃度の高い混合ガスが吸気口9a1、9a2から下側領域5に流入することをより確実に防止することができる。
(構成)
図6は、本発明の第3実施例による凝縮器の概略構成図である。第1実施例と異なるところは、排気口8a1、8a2から下に向かう排気ダクト22を設けたことである。なお、図6には、排気口8a1にのみ、排気ダクト22が設けられているが、排気口8a2にも排気ダクト22が設けられているものである。
第3実施例においても、基本的動作は第1実施例と同じである。ケーシング2の上面開口部6から流入した窒素と蒸気の混合ガスは、上側領域4で蒸気が凝縮し窒素濃度が上昇して排気口8a1、8a2から排出される。この窒素濃度が高い排出ガスが吸気口9a1、9a2からケーシング2の下側領域5内に取り込まれると、下側領域5の窒素濃度が高くなり、除熱量が低下する。このため、排気口8a1、8a2から下に向かう排気ダクト22を設け、排気口8a1、8a2からの排出ガスを、排気ダクト22を通して凝縮器の下部の排気ダクト出口23から排出する。
第1実施例と同様な効果を得ることができる他、排気口8a1、8a2から排出される窒素濃度の高い混合ガスが吸気口9a1、9a2から下側領域5に流入することを防止し、下側領域5での除熱量低下を防止することができる。さらに、排気ダクト22による下向きの煙突効果により、ケーシング2の上面開口部6からの混合ガス流入速度が増加し、上側領域4の除熱量を向上させることができ、伝熱管本数を削減し、コストを低減することが可能となる。
(構成)
図8は、本発明の第4実施例による凝縮器の概略構成図であり、図9は、第4実施例の凝縮器の断面図である。第1実施例と異なるところは、ケーシング2に上側領域4の側面には排気口がなく、上側領域4側の仕切り板10に形成された開口部から下側領域5を通って、ケーシング2の開放された下面に延び、上側領域4を凝縮器の下方空間に向けて開放する排気流路25を排出流路形成板24で形成していることである。第4の実施例では、一例として排気流路25を下側領域5の中央に設けているが(ケーシング2の中央部を貫通するように配置される)、下側領域5の両端に設ける等、排気流路25の位置は製作のしやすさを考慮して決定してよい。また、排気口がケーシング2の側面にないため、吸気口9a1、9a2はケーシング2のどの側面に形成してもよい。
第4実施例においても、基本的動作は第1実施例と同じである。ケーシング2の上面開口部6から流入した窒素と蒸気との混合ガスは、上側領域4で蒸気が凝縮し窒素濃度が上昇して仕切り板10の上に移動する。第1〜第3実例では、排気口8a1、8a2からケーシング2の外に混合ガスを排出していたが、第4実施例では、下側領域5を貫通する排気流路25を通して上側領域4で窒素濃度が高くなった混合ガスを凝縮器2の外へ排出する。
第4実施例は、第1実施例と同様な効果を得ることができる他、上側領域4から排出される窒素濃度の高い混合ガスが吸気口9a1、9a2から下側領域5に流入することを防止し、下側領域5での除熱量低下を防止することができる。
(構成)
図10は、本発明の第5実施例による凝縮器の断面図である。第4実施例と異なるところは、仕切り板10とケーシング2との接続部31の位置が、仕切り板10と排気流路形成板24との接続部32の位置よりも高い位置になるように配置されている。つまり、仕切り板10が、ケーシング2の側面から仕切り板10に形成された接続部31に向けて下方に傾斜し、吸気口9a1、9a2は、下側領域5におけるケーシング2の側面の最上部に形成され、吸気口9a1、9a2の上端は、仕切り板10に形成された接続部31の位置より上方に位置する。
第5実施例においては、基本的動作は第4実施例と同じである。ケーシング2の上面開口部6から流入した窒素と蒸気との混合ガスは、上側領域4で蒸気が凝縮し窒素濃度が上昇して仕切り板10の上に移動する。第4実施例と比較すると、第5実施例においては、仕切り板10がケーシング2の側面から中央の排気流路25の入口に向かって下方に傾斜しているため、窒素濃度が上昇して密度が大きくなった混合ガスをスムーズに排気流路25に導くことができる。これにより、混合ガスがスムーズに排気されるため、上面開口部6からの混合ガスの流入量を増加させることができる。
第4実施例と同様な効果が得られる他、上側領域4から窒素濃度の高くなった混合ガスをスムーズに排出するとともに、吸気口9a1、9a2での流動抵抗を低減できるため、下側領域4への混合ガス流入量を増加させることができ、除熱量を向上させることができる。これにより、伝熱管本数を削減し、コストを低減することが可能となる。
(構成)
図11は、本発明の第6実施例による凝縮器の概略構成図である。第6実施例では、第1仕切り板10aと第2仕切り板10bにより凝縮器を3つの領域に分割している。それぞれの領域を上から順に第1領域(上側領域)33、第2領域(中間領域)34、第3領域(下側領域)35と呼ぶこととする。
第6実施例においても、基本的動作は第1実施例と同様であり、第1領域33の第1伝熱管1a、第2領域34の第2伝熱管1b、第3領域35の第3伝熱管1cで蒸気が凝縮して混合ガスの密度が大きくなることにより、下向きの流れが発生する。ケーシング2の上面開口部6から流入した混合ガスは、第1領域33内の伝熱管1aで蒸気を凝縮させながら第1仕切り板10aに到達し、窒素濃度の高い混合ガスは第1排気口8a1、8a2により凝縮器外へ排出される。
第6実施例においては、複数の仕切り板10a、10bにより凝縮器を少なくとも3領域に分割して、排気口8a1、8a2、8b1、8b2と吸気口9a1、9a2、9b1、9b2を、ケーシング2の同一側面又は異なる側面に形成し、排気口8a1、8a2、8b1、8b2から排出された混合ガスが吸気口9a1、9a2、9b1、9b2に巻き込まれるのを防止するガイド21を設けたことにより、下側領域である第2領域34、第3領域35の吸気口9a1、9a2、9b1、9b2から窒素濃度の低い混合ガスを流入させることができ、下段の伝熱管1a、1b、1cの除熱量を向上させることができる。このため、伝熱管本数を削減することができ、凝縮器の小型化、コスト低減が可能となる。
Claims (11)
- 複数の伝熱管が配置され、これら複数の伝熱管を取り囲み、上面および下面が開放されたケーシングを有する凝縮器であって、
上記ケーシングを鉛直方向に複数の領域に分割する仕切り板と、
上記仕切り板により分割された上側領域内に配置される第1伝熱管であり、開放された上記上面から流入し、上記第1伝熱管の外側に流れる非凝縮性ガスを含む混合ガスを凝縮する上記第1伝熱管と、
上記仕切り板により分割された上記上側領域の上記ケーシングの側面に形成され、上記第1伝熱管により凝縮された上記混合ガスを上記ケーシングの外に排気する排気口と、
上記仕切り板により分割された下側領域に形成され、上記排気口が形成された上記ケーシングの上記側面とは異なる側面に形成され、非凝縮性ガスを含む混合ガスが流入する吸気口と、
上記下側領域内に配置される第2伝熱管であり、上記吸気口から流入し、上記第2伝熱管の外側に流れる上記非凝縮性ガスを含む混合ガスを凝縮する上記第2伝熱管と、
を備え、上記第2伝熱管により凝縮された上記混合ガスは、開放された上記下面から上記ケーシングの外に排気されることを特徴とする凝縮器。 - 請求項1に記載の凝縮器において、
上記第1伝熱管は、上記排気口の上方に位置し、上記第2伝熱管は、上記吸気口の下方に位置することを特徴とする凝縮器。 - 請求項1または請求項2に記載の凝縮器において、
上記排気口が形成された上記ケーシングの側面と上記吸気口が形成された上記ケーシングの側面との間を隔てる鉛直方向に延びたガイドを備えることを特徴とする凝縮器。 - 請求項1または請求項2に記載の凝縮器において、
上記排気口を覆い、鉛直方向に延び、下面部が開放されたダクトを備えることを特徴とする凝縮器。 - 複数の伝熱管が配置され、これら複数の伝熱管を取り囲み、上面および下面が開放されたケーシングを有する凝縮器であって、
上記ケーシングを鉛直方向に少なくとも上側領域と下側領域との複数の領域に分割する仕切り板と、
上記仕切り板により分割された上側領域内に配置される第1伝熱管であり、開放された上記上面から流入し、上記第1伝熱管の外側に流れる非凝縮性ガスを含む混合ガスを凝縮する上記第1伝熱管と、
上記仕切り板に形成された開口部から上記下側領域を通って上記ケーシングの開放された下面に延び、上記第1伝熱管により凝縮された上記混合ガスを上記ケーシングの外に排気する排気流路と、
上記仕切り板により分割された上記下側領域の上記ケーシングの側面に形成され、非凝縮性ガスを含む混合ガスが流入する吸気口と、
上記下側領域内に配置される第2伝熱管であり、上記吸気口から流入し、上記第2伝熱管の外側に流れる上記非凝縮性ガスを含む混合ガスを凝縮する上記第2伝熱管と、
を備え、上記第2伝熱管により凝縮された上記混合ガスは、開放された上記下面から上記ケーシングの外に排気されることを特徴とする凝縮器。 - 請求項5に記載の凝縮器において、
上記第2伝熱管は、上記吸気口の下方に位置することを特徴とする凝縮器。 - 請求項6に記載の凝縮器において、
上記排気流路は、上記ケーシングの中央部を貫通するように配置され、上記仕切り板は、上記ケーシングの側面から、上記開口部に向かって下方向に傾斜して配置されていることを特徴とする凝縮器。 - 請求項7に記載の凝縮器において、
上記吸気口は、上記下側領域における上記ケーシングの側面の最上部に形成され、上記吸気口の上端は、上記仕切り板に形成された開口部の位置より上方に位置することを特徴とする凝縮器。 - 複数の伝熱管が配置され、これら複数の伝熱管を取り囲み、上面および下面が開放されたケーシングを有する凝縮器であって、
上記ケーシングを鉛直方向に複数の領域に分割する第1仕切り板及び第2仕切り板と、
上記第1仕切り板により分割された上側領域内に配置される第1伝熱管であり、開放された上記上面から流入し、上記第1伝熱管の外側に流れる非凝縮性ガスを含む混合ガスを凝縮する上記第1伝熱管と、
上記第1仕切り板により分割された上記上側領域の上記ケーシングの側面に形成され、上記第1伝熱管により凝縮された上記混合ガスを上記ケーシングの外に排気する第1排気口と、
上記第1仕切り板及び第2仕切り板により分割され、上記上側領域より下方に位置する中間領域に形成され、上記第1排気口が形成された上記ケーシングの上記側面とは異なる側面に形成され、非凝縮性ガスを含む混合ガスが流入する第1吸気口と、
上記中間領域内に配置される第2伝熱管であり、上記第1吸気口から流入し、上記第2伝熱管の外側に流れる上記非凝縮性ガスを含む混合ガスを凝縮する上記第2伝熱管と、
上記第1仕切り板及び第2仕切り板により分割された上記中間領域の上記ケーシングの側面に形成され、上記第2伝熱管により凝縮された上記混合ガスを上記ケーシングの外に排気する第2排気口と、
上記第2仕切り板により分割され、上記中間領域より下方に位置する下側領域に形成され、上記第2排気口が形成された上記ケーシングの上記側面とは異なる側面に形成され、非凝縮性ガスを含む混合ガスが流入する第2吸気口と、
上記下側領域内に配置される第3伝熱管であり、上記第2吸気口から流入し、上記第3伝熱管の外側に流れる上記非凝縮性ガスを含む混合ガスを凝縮する上記第3伝熱管と、
を備え、上記第3伝熱管により凝縮された上記混合ガスは、開放された上記下面から上記ケーシングの外に排気されることを特徴とする凝縮器。 - 請求項9に記載の凝縮器において、
上記第1伝熱管は上記第1排気口の上方に位置し、上記第2伝熱管は上記第2排気口の上方に位置し、第1吸気口の下方に位置し、上記第3伝熱管は上記下面の上方に位置し、上記第2吸気口の下方に位置することを特徴とする凝縮器。 - 請求項9または請求項10に記載の凝縮器において、
上記第1排気口及び上記第2排気口が形成された上記ケーシングの側面と、上記第1吸気口及び第2吸気口が形成された上記ケーシングの側面との間を隔てる鉛直方向に延びたガイドを備えることを特徴とする凝縮器。
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