JPH063289B2 - Steam generator - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は例えば高速増殖炉プラントに使用される蒸気発
生器に係り、特に二重管型伝熱管を使用したものにあっ
て、伝熱管の破損の早期検出及び熱抵抗の低減による装
置の小型化を図ったものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Industrial field of application) The present invention relates to a steam generator used in, for example, a fast breeder reactor plant, and particularly to a steam generator using a double-tube heat transfer tube. Thus, the size of the device is reduced by early detection of breakage of the heat transfer tube and reduction of thermal resistance.

（従来の技術） 高速増殖炉、例えば二重冷却系を採用したタンク形高速
増殖炉は一般に以下のような構成をなしている。原子炉
容器内には冷却材（例えば液体金属ナトリウム）および
炉心が収容されている。上記炉心は複数の燃料集合体お
よび制御棒等から構成されている。上記冷却材は炉心を
上方に向って流通し、その際炉心の核反応熱により昇温
する。昇温した冷却材は炉心の上方に流出して原子炉容
器内に設置された中間熱交換器内に流入する。この中間
熱交換器にて二次側冷却材と熱交換して、冷却され中間
熱交換器の外に流出する。そして再度炉心を上方に向っ
て流通する。(Prior Art) A fast breeder reactor, for example, a tank type fast breeder reactor employing a double cooling system generally has the following configuration. A coolant (for example, liquid metal sodium) and a core are housed in the reactor vessel. The core is composed of a plurality of fuel assemblies and control rods. The coolant flows upward in the core, and the temperature of the coolant is raised by the nuclear reaction heat of the core. The heated coolant flows out above the core and into the intermediate heat exchanger installed in the reactor vessel. In this intermediate heat exchanger, heat is exchanged with the secondary side coolant, cooled, and flows out of the intermediate heat exchanger. Then, it again flows upward in the core.

一方中間熱交換器にて熱交換して昇温した二次側冷却材
は原子炉容器の外側に配置された蒸気発生器内に導入さ
れ、給水系と熱交換して冷却される。冷却された二次側
冷却材は再度中間熱交換器に移送される。又上記熱交換
により発生した蒸気はタービン系に移送されて発電に供
される。On the other hand, the secondary side coolant, which has undergone heat exchange in the intermediate heat exchanger and has been heated, is introduced into the steam generator arranged outside the reactor vessel, and heat-exchanged with the water supply system to be cooled. The cooled secondary side coolant is again transferred to the intermediate heat exchanger. The steam generated by the heat exchange is transferred to the turbine system for power generation.

蒸気発生器としては、通常縦形であって上下部に管板を
有するシェル・アンド・チューブ形の熱交換器が使用さ
れており、特に安全性の向上を図るべく二重管型の伝熱
管を採用したものが使用される。これを第４図乃至第６
図を参照して説明する。第４図は蒸気発生器の全体構成
を示す断面図であり図中符号１は外胴である。この外胴
１内には二重管型伝熱管２が複数体配設されている。こ
の二重管型伝熱管２は第５図及び第６図に示すように、
外管３及びこの外管３の内周側に微小隙間４を介して配
設された内管５とから構成されている。上記内管５はそ
の上端及び下端を管板６及び７によって支持されてい
る。一方上記外管３はその上下端を中間管板８及び上記
管板７によって支持されている。上記外胴１の下端には
水入口プレナム９が形成されており、この水入口プレナ
ム９には水流入口１０が形成されている。この水流入口
１０には図示しない水流入配管が接続される。また上記
水入口プレナム９にはマンホール１１が設置されてい
る。一方外胴１の上端には蒸気出口プレナム１２が形成
されており、この蒸気出口プレナム１２には蒸気流出口
１３が形成されている。この蒸気流出口１３に図示しな
い蒸気流出配管が接続される。また蒸気出口プレナム１
２にはマンホール１４が設置されている。As the steam generator, a shell-and-tube heat exchanger that is vertically vertical and has tube plates in the upper and lower parts is usually used.A double-tube heat transfer tube is especially used to improve safety. The one adopted is used. This is shown in FIGS.
It will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall structure of the steam generator, in which reference numeral 1 is an outer shell. A plurality of double-tube heat transfer tubes 2 are arranged in the outer case 1. This double-tube heat transfer tube 2 is
It is composed of an outer tube 3 and an inner tube 5 arranged on the inner peripheral side of the outer tube 3 with a minute gap 4 therebetween. The inner tube 5 is supported at its upper and lower ends by tube plates 6 and 7. On the other hand, the outer tube 3 is supported at its upper and lower ends by an intermediate tube sheet 8 and the tube sheet 7. A water inlet plenum 9 is formed at the lower end of the outer case 1, and a water inlet 10 is formed in the water inlet plenum 9. A water inlet pipe (not shown) is connected to the water inlet 10. Further, a manhole 11 is installed in the water inlet plenum 9. On the other hand, a steam outlet plenum 12 is formed at the upper end of the outer case 1, and a steam outlet 13 is formed in the steam outlet plenum 12. A steam outlet pipe (not shown) is connected to the steam outlet 13. Also steam outlet plenum 1
A manhole 14 is installed at 2.

外胴１の前記管板８の下方側には冷却材入口プレナム１
５が形成されており、この冷却材入口プレナム１５には
冷却材流入口１６が形成されている。この冷却材流入口
１６に図示しない冷却材流入配管が接続される。一方外
胴１の前記管板７の上方側には冷却材出口プレナム１７
が形成されており、この冷却材出口プレナム１７には冷
却材流出口１８が形成されている。この冷却材出口１８
に図示しない冷却材流出配管が接続される。尚図中符号
１９は外胴１に介挿されたベローズであるとともに、符
号２０は入口窓、符号２１は出口窓である。また第５図
中符号２３は溝である。この溝２３はリーク検出用のも
ので、外管３側に形成されている。外管３はこの溝２３
を形成するために、耐圧上の観点より必要とされる肉厚
にさらに溝２３の深さ分を加えた肉厚となっている。さ
らに上記管板６と中間管板８との間には中間プレナム２
４が形成され、この中間プレナム２４にはリーク検出ノ
ズル２５設置されている。このリーク検出ノズル２５に
は図示しないリーク検出部が接続されている。又前記微
少隙間４は数ミクロンから数十ミクロンとなっている。A coolant inlet plenum 1 is provided below the tube sheet 8 of the outer shell 1.
5 is formed, and a coolant inlet 16 is formed in the coolant inlet plenum 15. A coolant inlet pipe (not shown) is connected to the coolant inlet 16. On the other hand, on the upper side of the tube sheet 7 of the outer case 1, a coolant outlet plenum 17 is provided.
The coolant outlet plenum 17 has a coolant outlet 18 formed therein. This coolant outlet 18
A coolant outflow pipe (not shown) is connected to. In the figure, reference numeral 19 is a bellows inserted in the outer case 1, reference numeral 20 is an entrance window, and reference numeral 21 is an exit window. Reference numeral 23 in FIG. 5 is a groove. The groove 23 is for leak detection and is formed on the outer tube 3 side. The outer tube 3 has this groove 23
In order to form the groove, the thickness is required from the viewpoint of pressure resistance, and the thickness of the groove 23 is added to the thickness. Further, an intermediate plenum 2 is provided between the tube sheet 6 and the intermediate tube sheet 8.
4 is formed, and a leak detection nozzle 25 is installed in this intermediate plenum 24. A leak detection unit (not shown) is connected to the leak detection nozzle 25. Further, the minute gap 4 is several microns to several tens of microns.

上記構成によると、まず高温の冷却材は冷却材流入口１
６を介して冷却材入口プレナム１５内に流入し、入口窓
２０より伝熱管束部に流入する。そして伝熱管２の外側
を流下して出口窓２１を介して冷却材出口プレナム１７
内に流出する。そこから冷却材流出口１８及び冷却材流
出配管を介して蒸気発生器に外に流出する。一方水は水
流入配管及び水流入口１０を介して水流入プレナム９内
に流入する。そこから伝熱管２の内管５内に流入して上
昇する。その際伝熱管２の外側を流下する冷却材と熱交
換して昇温して蒸気となる。この蒸気は蒸気出口プレナ
ム１２内に流出し、蒸気流出口１３及び蒸気流出配管を
介して図示しないタービン系に移送されて発電に供され
る。According to the above configuration, first, the high temperature coolant is the coolant inlet port 1
It flows into the coolant inlet plenum 15 via 6 and flows into the heat transfer tube bundle portion from the inlet window 20. Then, it flows down the outside of the heat transfer tube 2 and through the outlet window 21, the coolant outlet plenum 17
Spills in. From there, it flows out to the steam generator through the coolant outlet port 18 and the coolant outlet pipe. On the other hand, water flows into the water inflow plenum 9 through the water inflow pipe and the water inflow port 10. From there, it flows into the inner tube 5 of the heat transfer tube 2 and rises. At that time, heat is exchanged with the coolant flowing down the outside of the heat transfer tube 2 to raise the temperature and become vapor. This steam flows into the steam outlet plenum 12, is transferred to a turbine system (not shown) through the steam outlet 13 and the steam outlet pipe, and is used for power generation.

上記構成において、伝熱管２の破損検出は以下のように
してなされる。まず内管５にクラック等が発生して水・
蒸気がリークした場合であるが、この場合にはリークし
た水・蒸気は微少隙間４を介して拡散し、外管３側に形
成された溝２３を介して上方又は下方に流通する。そし
て上方に流通した水・蒸気は管板６及び８間に形成され
た中間プレナム２４内に流入し、リーク検出ノズル２５
より図示しないリーク検出装置に流通していく。これに
よって圧力変動を検出するあるいはリーク検出センサに
よりリークを検出することにより、内管５の破損を検知
する。In the above structure, the damage detection of the heat transfer tube 2 is performed as follows. First, cracks etc. occur in the inner pipe 5
This is a case where the steam leaks. In this case, the leaked water / steam diffuses through the minute gap 4 and flows upward or downward through the groove 23 formed on the outer pipe 3 side. Then, the water / steam flowing upward flows into the intermediate plenum 24 formed between the tube plates 6 and 8, and the leak detection nozzle 25
It is distributed to a leak detection device (not shown). Thus, the pressure fluctuation is detected or the leak is detected by the leak detection sensor, so that the breakage of the inner pipe 5 is detected.

次に外管３が破損した場合について説明する。この場合
には中間プレナム２４内のガスが前記微少隙間４内を拡
散して外管３の破損部から冷却材側に流出する。よって
中間プレナム２４内のガス圧力が低下し、これを検出す
ることにより外管３の破損を検知する。あるいは冷却材
側に設置されたガス検出器により流出したガスを検出す
ることにより外管３の破損を検知する。Next, a case where the outer tube 3 is damaged will be described. In this case, the gas in the intermediate plenum 24 diffuses in the minute gap 4 and flows out from the damaged portion of the outer pipe 3 to the coolant side. Therefore, the gas pressure in the intermediate plenum 24 decreases, and the damage of the outer tube 3 is detected by detecting this. Alternatively, damage to the outer tube 3 can be detected by detecting the outflowing gas with a gas detector installed on the coolant side.

上記構成によると以下のような問題がある。The above configuration has the following problems.

いずれの破損の場合にも内管５及び外管３との間の微
少隙間４を介してリークを検出することにより破損の検
知をなしており、その意味では上記微少隙間４はできる
だけ広い方が有効である。しかしながら余り広くなると
熱抵抗が増大して蒸気発生器の大型化を誘引してしま
う。すなわち熱抵抗が増大することにより伝熱管２の本
数を増加させないと所望の熱伝達性能を提供できないか
らである。その意味で蒸気微少隙間４の設計には困難が
伴う。In any case of damage, the damage is detected by detecting a leak through the minute gap 4 between the inner pipe 5 and the outer pipe 3, and in that sense, the fine gap 4 should be as wide as possible. It is valid. However, if it is too wide, the thermal resistance will increase, leading to an increase in the size of the steam generator. That is, the desired heat transfer performance cannot be provided unless the number of heat transfer tubes 2 is increased due to an increase in heat resistance. In that sense, there are difficulties in designing the minute steam gap 4.

次に微少隙間４の機能としては、内管５又は外管３に
発生したクラックの拡散を防止する機能がある。それと
同時に前述した熱抵抗も考慮しなければならず、金属組
織的に内管５と外管３が一体ではなくかつ密着した状態
を提供する必要があり、その意味でも上記隙間４の製作
には困難が伴う。Next, the function of the minute gap 4 is to prevent the diffusion of cracks generated in the inner pipe 5 or the outer pipe 3. At the same time, it is necessary to consider the above-mentioned thermal resistance, and it is necessary to provide a state in which the inner tube 5 and the outer tube 3 are not in one piece and in close contact with each other in terms of metal structure. There are difficulties.

さらに仮に精度良く微少隙間４を形成しても、内管５
及び外管３の熱膨張等により変化してしまい、その場合
には伝熱性能が低下してしまうという問題もある。Even if the minute gap 4 is formed with high accuracy, the inner pipe 5
In addition, there is also a problem that the outer tube 3 changes due to thermal expansion or the like, and in that case, the heat transfer performance deteriorates.

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の蒸気発生器にあっては、内管及び外管
との間の隙間に関して種々の問題があり、本発明はまさ
にこのような点に基づいてなされたものでその目的とす
るところは、伝熱管の破損検出を早期に行なうことがで
きるとともに、伝熱性能を向上させて装置の小型化を図
ることが可能な蒸気発生器を提供することにある。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional steam generator has various problems regarding the gap between the inner pipe and the outer pipe, and the present invention is based on such a point. The purpose of the invention is to provide a steam generator capable of detecting damage to the heat transfer tube at an early stage and improving heat transfer performance to downsize the device. It is in.

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明による蒸気発生器は、伝熱管の内管と外
管との間の間隙部を全周にわたって形成し、この間隙部
に多孔質の焼結金属を充填したことを特徴とするもので
ある。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the steam generator according to the present invention forms a gap between the inner tube and the outer tube of the heat transfer tube over the entire circumference thereof, and forms a pore in the gap. It is characterized by being filled with a quality sintered metal.

（作用） つまり内管及び外管との間に多孔質金属を配置すること
により、熱抵抗の増大を来たすとなく十分なリーク検出
スペースを確保して、リークの迅速な検出それによる内
管又は外管の破損の早期検知を可能とするとともに、熱
伝達性能を向上させて装置の小型化を図るものである。(Function) In other words, by arranging the porous metal between the inner pipe and the outer pipe, a sufficient leak detection space is secured without causing an increase in thermal resistance, and a rapid detection of the leak This enables early detection of breakage of the outer tube and improves heat transfer performance to reduce the size of the device.

（実施例） 以下第１図乃至第３図を参照して本発明の一実施例を説
明する。第１図は本実施例による蒸気発生器の全体構成
に示す断面図であり、図中符号１０１は外胴である。こ
の外胴１０１内には複数体の二重管型伝熱管１０２が設
設されている。この二重管型伝熱管１０２は第２図及び
第３図に示すような構成となっている。図中符号１０３
は内管であり、この内管１０３の外周側には隙間を介し
て外管１０４が配設されている。これら内管１０３及び
外管１０４は例えばオーステナイト系ステンレス鋼又は
ハイクロム鋼から構成されている。上記内管１０３はそ
の上下端を管板１０５及び１０６により支持されてい
る。又上記外管１０４はその上下端を中間管板１０７及
び１０８により支持されている。図中符号ａ、ｂ、ｃ、
及びｄはその溶接部を示す。上記内管１０３の外周には
銅製のライナ板１０９がライニングされており、又外管
１０４の内周にも銅製のライナ板１１０がライニングさ
れている。これらライニング板１０９及び１１０との間
には焼結金属１１１が充填されている。この焼結金属１
１１は銅からなり多孔質となっている。また上記ライナ
板１０９及び１１０との間の上部及び下部には間隔保持
用のスペーサ１１２が設置されている。このスペーサ１
１２は内管１０３あるいは外管１０４側から突設された
ものであり（本実施例では内管１０３側から突設す
る）、周方向に複数設置されている。また上記焼結金属
１１１の充填は以下のようにして行なわれる。まずライ
ナ板１０９及び１１０をライニングした状態の内管１０
３及び外管１０４を二重管状態で配置する。その際内管
１０３及び外管１０４との間の間隔を適正に保持するべ
く前述したように内管１０３側からスペーサ１１２が突
設されている。その状態で焼結金属１１１の原料粉末を
充填し、内管１０３を拡管するとともに熱処理を施す。
これで第３図に示すような状態の二重管型伝熱管１０２
を得ることができる。このように内管１０３と外管１０
４との間に銅からなる多孔質の焼結金属１１１を配置し
たのは以下の理由による。伝熱管１０２の破損によるリ
ークを早期に検出する為には内管１０３と外管１０４と
の間の隙間はできるだけ大きい方が良い。その反面内管
１０３と外管１０４との間の熱抵抗を考慮すると隙間は
小さい方がよい。この相反する２つの目的を同時い満足
させる為に上記銅からなる多孔質の焼結金属１１１を配
置させたのである。つまりリーク検出用の通路は焼結金
属１１１の多数の孔により提供し、かつ銅性の焼結金属
であるので熱抵抗も小さいものである。さらに熱抵抗を
考慮した場合には、焼結金属１１１と内管１０３及び外
管１０４との密着性が問題となる。本実施例では前述し
たように内管１０３の外周及び外管１０４の内周に銅製
のライナ板１０９及び１１０をライニングしたことによ
りその問題を効果的に解決せんとする。つまり内管と１
０３との密着性はライナ板１０９を内管１０３にライニ
ングしたことにより確保でき、又外管１０４との密着性
はライナ板１１０を外管１０４にライニングしたことに
より確保できる。又夫々のライニング板１０９及び１１
０と焼結金属１１１とは同じ銅製でもあり、良好な密着
性が提供される。これによって密着性が劣ることによる
熱抵抗の増大は確実に回避される。尚上記ライナ板１０
９、１１０、及び焼結金属１１１が介挿されている空間
の半径方向の寸法は従来の構成における溝（第５図中符
号２３で示す）の深さ分に相当する。したがって上記外
管１０４の厚みは従来の溝の深さ分だけ薄くなってい
る。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of the steam generator according to this embodiment, in which reference numeral 101 is an outer shell. In this outer case 101, a plurality of double tube heat transfer tubes 102 are installed. The double-tube heat transfer tube 102 has a structure as shown in FIGS. 2 and 3. Reference numeral 103 in the figure
Is an inner pipe, and an outer pipe 104 is arranged on the outer peripheral side of the inner pipe 103 with a gap therebetween. The inner pipe 103 and the outer pipe 104 are made of, for example, austenitic stainless steel or high chromium steel. The inner tube 103 is supported at its upper and lower ends by tube plates 105 and 106. The outer tube 104 is supported at its upper and lower ends by intermediate tube plates 107 and 108. Reference symbols a, b, c,
And d indicate the welded portion. A copper liner plate 109 is lined on the outer circumference of the inner pipe 103, and a copper liner plate 110 is also lined on the inner circumference of the outer pipe 104. A sintered metal 111 is filled between the lining plates 109 and 110. This sintered metal 1
11 is made of copper and is porous. In addition, spacers 112 for holding a gap are installed on the upper part and the lower part between the liner plates 109 and 110. This spacer 1
The reference numeral 12 is provided so as to project from the inner tube 103 or the outer tube 104 side (in this embodiment, it projects from the inner tube 103 side), and a plurality of them are provided in the circumferential direction. The filling of the sintered metal 111 is performed as follows. First, the inner pipe 10 with the liner plates 109 and 110 lined.
3 and the outer pipe 104 are arranged in a double pipe state. At this time, as described above, the spacer 112 is provided so as to project from the inner pipe 103 side so as to properly maintain the gap between the inner pipe 103 and the outer pipe 104. In that state, raw material powder of the sintered metal 111 is filled, the inner tube 103 is expanded, and heat treatment is performed.
Now, the double-tube heat transfer tube 102 in the state as shown in FIG.
Can be obtained. In this way, the inner pipe 103 and the outer pipe 10
The reason why the porous sintered metal 111 made of copper is arranged between the No. 4 and No. 4 is as follows. In order to detect a leak due to breakage of the heat transfer tube 102 at an early stage, it is preferable that the gap between the inner tube 103 and the outer tube 104 be as large as possible. On the other hand, considering the thermal resistance between the inner pipe 103 and the outer pipe 104, the gap is preferably small. In order to satisfy these two contradictory purposes at the same time, the porous sintered metal 111 made of copper is arranged. That is, the leak detecting passage is provided by a large number of holes in the sintered metal 111, and since it is made of copper-based sintered metal, it has a small thermal resistance. Further, when the thermal resistance is taken into consideration, the adhesion between the sintered metal 111 and the inner tube 103 and the outer tube 104 becomes a problem. In this embodiment, as described above, the problem is effectively solved by lining the outer circumference of the inner pipe 103 and the inner circumference of the outer pipe 104 with the liner plates 109 and 110 made of copper. That is the inner tube and 1
03 can be secured by lining the liner plate 109 on the inner pipe 103, and adhesion with the outer pipe 104 can be secured by lining the liner plate 110 on the outer pipe 104. Also, the respective lining plates 109 and 11
0 and the sintered metal 111 are also made of the same copper and provide good adhesion. As a result, increase in thermal resistance due to poor adhesion is reliably avoided. The above liner plate 10
The radial dimension of the space in which 9, 110 and the sintered metal 111 are inserted corresponds to the depth of the groove (indicated by reference numeral 23 in FIG. 5) in the conventional configuration. Therefore, the thickness of the outer tube 104 is reduced by the depth of the conventional groove.

前記胴体１０１の下端部には水入口プレナム１１２が形
成されており、この水入口プレナム１１２には水流入配
管１１３が接続されている。一方上記外胴１０１の上端
には蒸気出口プレナム１１４が形成されており、この蒸
気出口プレナム１１４には蒸気流出配管１１５が接続さ
れている。外胴１０１の前記管板１０７の下方側には冷
却材入口プレナム１１６が形成されており、この冷却材
入口プレナム１１６には冷却材流入配管１１７が接続さ
れている。一方外胴１０１の前記管板１０８の上方側に
は冷却材出口プレナム１１８が形成されており、この冷
却材出口プレナム１１８には冷却材流出配管１１９が接
続されている。尚図中符号１２０は上記外胴１０１に介
挿されたベローであるとともに、符号１２１は入口窓、
符号１２２は出口窓である。また前記管板１０５と中間
管板１０７との間、及び管板１０６と中間管板１０８と
の間には夫々中間プレナム１２３及び１２４が形成され
ている。上記中間プレナム１２３にはリーク検出ノズル
１２５が接続され、又中間プレナム１２４にはリーク検
出ノズル１２６接続されている。これらリーク検出ノズ
ル１２５及び１２６には図示しないリーク検出部が接続
されている。A water inlet plenum 112 is formed at the lower end of the body 101, and a water inflow pipe 113 is connected to the water inlet plenum 112. On the other hand, a steam outlet plenum 114 is formed at the upper end of the outer body 101, and a steam outlet pipe 115 is connected to the steam outlet plenum 114. A coolant inlet plenum 116 is formed below the tube sheet 107 of the outer case 101, and a coolant inlet pipe 117 is connected to the coolant inlet plenum 116. On the other hand, a coolant outlet plenum 118 is formed above the tube sheet 108 of the outer case 101, and a coolant outlet pipe 119 is connected to the coolant outlet plenum 118. In the figure, reference numeral 120 is a bellows inserted in the outer body 101, reference numeral 121 is an entrance window,
Reference numeral 122 is an exit window. Intermediate plenums 123 and 124 are formed between the tube sheet 105 and the intermediate tube sheet 107 and between the tube sheet 106 and the intermediate tube sheet 108, respectively. A leak detection nozzle 125 is connected to the intermediate plenum 123, and a leak detection nozzle 126 is connected to the intermediate plenum 124. A leak detection unit (not shown) is connected to the leak detection nozzles 125 and 126.

以上の構成を基にその作用を説明する。まず通常の熱交
換作用であるが、これは従来と略同じである。まず冷却
材は冷却材流入配管１１７を介して冷却材入口プレナム
１１６内に流入する。冷却材入口プレナム１１６内に流
入した冷却材は入口窓１２１を介して伝熱管束部に流入
して伝熱管１０２の外側を流下する。外側を流下した冷
却材は出口窓１２２を介して冷却材出口プレナム１１８
内に流出し、冷却材流出配管１１９を介して蒸気発生器
の外に流出する。The operation will be described based on the above configuration. First, it is a normal heat exchange action, which is almost the same as the conventional one. First, the coolant flows into the coolant inlet plenum 116 via the coolant inlet pipe 117. The coolant that has flowed into the coolant inlet plenum 116 flows into the heat transfer tube bundle portion through the inlet window 121 and flows down outside the heat transfer tubes 102 . The coolant that has flowed down to the outside passes through the outlet window 122 and the coolant outlet plenum 118.
It flows inward and flows out of the steam generator through the coolant outflow pipe 119.

一方水は水流入配管１１３を介して水入口プレナム１１
２内に流入する。この水入口プレナム１１２内に流入し
た水は伝熱管１０２の内管１０３内に流入する。内管１
０３内に流入した水は内管１０３内を上昇する。その際
伝熱管１０２の外側を流下する冷却材と熱交換して昇温
し蒸気となる。この発生した蒸気は内管１０３から蒸気
出口プレナム１１４内に流出し、さらに蒸気流出配管１
１５を介して図示しないタービン系に移送される発電に
供される。On the other hand, water is supplied through the water inflow pipe 113 to the water inlet plenum 11
It flows into 2. The water flowing into the water inlet plenum 112 flows into the inner pipe 103 of the heat transfer pipe 102 . Inner tube 1
The water flowing into 03 rises in the inner pipe 103. At that time, heat is exchanged with the coolant flowing down the outside of the heat transfer tube 102 to raise the temperature and become steam. The generated steam flows out from the inner pipe 103 into the steam outlet plenum 114, and further, the steam outflow pipe 1
The power is transferred to a turbine system (not shown) via 15.

次に焼結金属１１１を内管１０３および外管１０４の管
に介在させた二重管型伝熱管１０２の作用について説明
する。まず内管１０３にクラックは発生した場合につい
てであるが、この場合には内管１０３の破損箇所より水
・蒸気が漏洩し、内管１０３および外管１０４との間の
多孔質となっている焼結金属１１１を通って、上部中間
プレナム１２３または下部中間プレナム１２４内に流入
する。さらにそこからリーク検出ノズル１２５または１
２６を介してリーク検出部まで流通し、そこでリークセ
ンサ等により検出される。Next, the operation of the double-tube heat transfer tube 102 in which the sintered metal 111 is interposed between the inner tube 103 and the outer tube 104 will be described. First, there is a case where a crack occurs in the inner pipe 103. In this case, water / steam leaks from the damaged portion of the inner pipe 103 and becomes porous between the inner pipe 103 and the outer pipe 104. It flows through the sintered metal 111 into the upper middle plenum 123 or the lower middle plenum 124. From there, the leak detection nozzle 125 or 1
It is distributed to the leak detection unit via 26 and is detected there by a leak sensor or the like.

次に外管１０４が破損した場合について説明する。外管
１０４にクラックは発生した場合には中間プレナム１２
３又は１２４内の高圧ガスが内管１０３及び外管１０４
との間の焼結金属１１１を介して流出し、外管１０４の
破損箇所から冷却材側に流出する。このとき上記中間プ
レナム１２３又は１２４における圧力低下を検出するこ
とにより、上記高圧ガスのリークひいては外管１０４の
破損を検知する。又は冷却材側にてリークしたガスを検
出することにより検知する。Next, a case where the outer tube 104 is damaged will be described. If a crack occurs in the outer pipe 104, the intermediate plenum 12
The high pressure gas in 3 or 124 is the inner pipe 103 and the outer pipe 104.
Through the sintered metal 111 between the outer tube 104 and the outer tube 104, and flows out from the damaged portion of the outer tube 104 to the coolant side. At this time, the pressure drop in the intermediate plenum 123 or 124 is detected to detect the leakage of the high-pressure gas and the damage to the outer tube 104. Alternatively, it is detected by detecting the leaked gas on the coolant side.

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。According to this embodiment, the following effects can be obtained.

まず内管１０３あるいは外管１０４にクラックが発生
した場合に、内管１０３及び外管１０４との間に介在さ
せた銅製でかつ多孔質の焼結金属１１１によりリーク検
出が容易になる。これは焼結金属１１１が多孔質である
ことによりリーク流路が十分に確保されるためであり、
従来のように熱抵抗の増大を防止する為に微少な隙間と
していた場合に比べると迅速な検出が可能となる。First, when a crack occurs in the inner pipe 103 or the outer pipe 104, leak detection is facilitated by the copper-made and porous sintered metal 111 interposed between the inner pipe 103 and the outer pipe 104. This is because the sintered metal 111 is porous so that a sufficient leak channel is secured.
As compared with the conventional case where a minute gap is provided to prevent an increase in thermal resistance, the detection can be performed more quickly.

また熱抵抗の増大も効果的に防止されることはもとよ
り、低減させることができる。すなわち焼結金属１１１
は多孔質ではあるが熱抵抗は小さく、特に銅製であるの
で熱伝導率が極めて大きく熱抵抗は極めて小さなものと
なっている。かつ銅製のライナ板１０９及び１１０を配
置しているので、内管１０３及び外管１０４との間の密
着性はこれらライナ板１０９及び１１０により確保さ
れ、又ライナ板１０９及び１１０と焼結金属１１１とは
同じ銅製であるので密着性の問題はなく結果的に良好な
密着性が提供される。また銅製であって内管１０３及び
外管１０４に比べると熱膨張係数が大きいので使用時に
は良好な密着性が提供されることとなり、その意味では
さらに熱抵抗が低減され熱伝導性の向上が図られる。し
たがって伝熱管１０２の本数としては従来よりも少なく
て済み、蒸気発生器の小型化を図ることができる。Further, the increase of the thermal resistance can be effectively prevented and also reduced. That is, the sintered metal 111
Although it is porous, it has a low thermal resistance. Especially, since it is made of copper, it has a very high thermal conductivity and a very low thermal resistance. Further, since the liner plates 109 and 110 made of copper are arranged, the adhesion between the inner pipe 103 and the outer pipe 104 is secured by these liner plates 109 and 110, and the liner plates 109 and 110 and the sintered metal 111 are secured. Since they are made of the same copper, there is no problem of adhesion and, as a result, good adhesion is provided. Further, since it is made of copper and has a larger coefficient of thermal expansion than the inner tube 103 and the outer tube 104, good adhesion is provided during use. In that sense, the thermal resistance is further reduced and the thermal conductivity is improved. To be Therefore, the number of heat transfer tubes 102 can be smaller than in the conventional case, and the steam generator can be downsized.

また焼結金属１１１の部分はある程度の厚みがあるの
で、水リークジェットの防壁としても機能する。Further, since the sintered metal 111 has a certain thickness, it also functions as a water leak jet barrier.

尚本発明は前記一実施例の限定されるものではなく、例
えばライナ板あるいは焼結金属としては銅以外にもニッ
ケル（Ｎｉ）、オーステナイト系ステンレス鋼でもよ
い。又必ずしもライナ板を設置する必要もなく、焼結金
属と内管及び外管との間の密着性が確保できればよい。
また焼結金属とライナ板との材質も必ずしも同一である
必要はない。さらにライナ板の代わりにメッキを施すよ
うにしてもよい。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the liner plate or the sintered metal may be nickel (Ni) or austenitic stainless steel in addition to copper. Further, it is not always necessary to install a liner plate, and it suffices that the adherence between the sintered metal and the inner pipe and the outer pipe can be secured.
Further, the materials of the sintered metal and the liner plate do not necessarily have to be the same. Further, plating may be applied instead of the liner plate.

又焼結金属を予めペレット状にしておき、それを内管及
び外管との間に装着する方法もある。これはまず原料粉
末に熱処理を施すとともに加圧してペレット状にする。
これを内管及び外管との間に装着して、内管を拡管する
ことにより製作する。これによれば製作が容易になり、
かつ品質も一定する。There is also a method in which the sintered metal is formed into pellets in advance and the pellets are mounted between the inner tube and the outer tube. First, the raw material powder is heat-treated and pressed to form a pellet.
This is mounted between the inner pipe and the outer pipe, and the inner pipe is expanded. This makes it easier to make,
And the quality is constant.

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明による蒸気発生器によると、
内管又は外管の破損を早期に検出することができるとと
もに、熱抵抗を低減させて蒸気発生器のコンパクト化を
図ることができる等その効果は大である。[Advantages of the Invention] As described in detail above, according to the steam generator of the present invention,
It is possible to detect damage to the inner pipe or the outer pipe at an early stage, reduce thermal resistance, and make the steam generator compact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は蒸気発生器の断面図、第２図は伝熱管の一部を示す
斜視図、第３図は伝熱管の断面図、第４図乃至第６図は
従来例の説明に使用した図で、第４図は蒸気発生器の断
面図、第５図は伝熱管の一部を示す斜視図、第６図は伝
熱管の断面図である。 １０１…外胴、１０２…二重管型伝熱管、１０３…内
管、１０４…外管、１１１…焼結金属、１１２…水入口
プレナム、１１４…蒸気出口プレナム、１１６…冷却材
入口プレナム、１１８…冷却材出口プレナム、１２３，
１２４…中間プレナム。1 to 3 are views showing an embodiment of the present invention.
The figure is a sectional view of the steam generator, FIG. 2 is a perspective view showing a part of the heat transfer tube, FIG. 3 is a sectional view of the heat transfer tube, and FIGS. 4 to 6 are views used for explaining the conventional example. 4 is a sectional view of the steam generator, FIG. 5 is a perspective view showing a part of the heat transfer tube, and FIG. 6 is a sectional view of the heat transfer tube. 101 ... Outer shell, 102 ... Double tube heat transfer tube, 103 ... Inner tube, 104 ... Outer tube, 111 ... Sintered metal, 112 ... Water inlet plenum, 114 ... Steam outlet plenum, 116 ... Coolant inlet plenum, 118 … Coolant exit plenum, 123,
124 ... Intermediate plenum.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】内管と外管とからなる二重管型伝熱管を有
する蒸気発生器において、前記内管と前記外管との間に
間隙部を全周にわたって形成し、この間隙部に多孔質の
焼結金属を充填したことを特徴とする蒸気発生器。1. A steam generator having a double-tube heat transfer tube consisting of an inner pipe and an outer pipe, wherein a gap is formed over the entire circumference between the inner pipe and the outer pipe, and the gap is formed in the gap. A steam generator characterized by being filled with a porous sintered metal.