JPH094801A - 蒸気発生器における給水混合装置 - Google Patents
蒸気発生器における給水混合装置Info
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- JPH094801A JPH094801A JP7151827A JP15182795A JPH094801A JP H094801 A JPH094801 A JP H094801A JP 7151827 A JP7151827 A JP 7151827A JP 15182795 A JP15182795 A JP 15182795A JP H094801 A JPH094801 A JP H094801A
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- mixing
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エコノマイザ付き蒸気発生器において、管束
部のコールドレグ領域に流入する給水及び再循環水を十
分に混合することができる給水混合装置を提供する。 【構成】 蒸気発生器は、給水ノズル11が接続された
胴部と、該胴部内の管板17に植設された管束部と、下
端が管板の上面から上方に離間して隙間22を形成する
ように胴部内に配設された管群外筒14と、該管群外筒
の上方の湿分分離器とを備える。該湿分分離器からの再
循環水と給水ノズルからの給水とは混合されて隙間22
から管群外筒内に入るが、混合を確実にすべく、給水混
合装置が設けられている。該装置により、胴部と管群外
筒との間には、管束部のコールドレグ側に、管群外筒の
内部及び給水ノズルに連通するように上部開放の混合空
間21が画成される。また、混合空間21内には、給水
ノズルの下方に蛇行路24を形成するように複数の混合
板23a,23b,23cが配設されている。
部のコールドレグ領域に流入する給水及び再循環水を十
分に混合することができる給水混合装置を提供する。 【構成】 蒸気発生器は、給水ノズル11が接続された
胴部と、該胴部内の管板17に植設された管束部と、下
端が管板の上面から上方に離間して隙間22を形成する
ように胴部内に配設された管群外筒14と、該管群外筒
の上方の湿分分離器とを備える。該湿分分離器からの再
循環水と給水ノズルからの給水とは混合されて隙間22
から管群外筒内に入るが、混合を確実にすべく、給水混
合装置が設けられている。該装置により、胴部と管群外
筒との間には、管束部のコールドレグ側に、管群外筒の
内部及び給水ノズルに連通するように上部開放の混合空
間21が画成される。また、混合空間21内には、給水
ノズルの下方に蛇行路24を形成するように複数の混合
板23a,23b,23cが配設されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力プラント,火力
プラント,化学プラント等における熱交換器もしくは蒸
気発生器(以下、蒸気発生器という)に関し、特に同蒸
気発生器に適用される給水混合装置に関するものであ
る。
プラント,化学プラント等における熱交換器もしくは蒸
気発生器(以下、蒸気発生器という)に関し、特に同蒸
気発生器に適用される給水混合装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】給水は、従来の蒸気発生器における給水
(二次冷却材)の流れを図3に矢印で概略的に示すよう
に、給水ノズル1に流入して、そこに取り付けられた給
水リング2から落下し、湿分分離器3からの再循環水と
混合した状態で、管群外筒4と胴部5との間のダウンカ
マー6を流下して、管板7の稍々上方部位でU字管の管
束部8に流入し、そこで、入口ノズル9から流入しU字
管内を貫流して出口ノズル10から流出する一次冷却材
と熱交換するようになっている。このように、従来の給
水構造は、給水と再循環水とが混合して管群外筒4の外
側にあるダウンカマー6を落下する構造である。
(二次冷却材)の流れを図3に矢印で概略的に示すよう
に、給水ノズル1に流入して、そこに取り付けられた給
水リング2から落下し、湿分分離器3からの再循環水と
混合した状態で、管群外筒4と胴部5との間のダウンカ
マー6を流下して、管板7の稍々上方部位でU字管の管
束部8に流入し、そこで、入口ノズル9から流入しU字
管内を貫流して出口ノズル10から流出する一次冷却材
と熱交換するようになっている。このように、従来の給
水構造は、給水と再循環水とが混合して管群外筒4の外
側にあるダウンカマー6を落下する構造である。
【0003】一方、図示しないが、給水と再循環水とを
分離して落下させ、給水についてはU字管の管束部のコ
ールドレグ側に流入させ、再循環水については同管束部
のホットレグ側に流入させ、U字管内の一次冷却材と熱
交換することにより、上述した図3のものより熱交換効
率を改善したエコノマイザ付き蒸気発生器も知られてい
る。更に詳しく述べると、このエコノマイザ付き蒸気発
生器の構造は、U字管の管束部のコールドレグ領域に対
応する管群外筒の外側の半円形領域において、胴部内面
との間に僅かな隙間を有する半円形内筒を上記管群外筒
の外側に設置して、該半円形内筒により囲まれた空間を
形成し、この空間内に給水を流し込んで下方に落下させ
るものである。この時、上記空間内では一部の再循環水
が給水と混合する。
分離して落下させ、給水についてはU字管の管束部のコ
ールドレグ側に流入させ、再循環水については同管束部
のホットレグ側に流入させ、U字管内の一次冷却材と熱
交換することにより、上述した図3のものより熱交換効
率を改善したエコノマイザ付き蒸気発生器も知られてい
る。更に詳しく述べると、このエコノマイザ付き蒸気発
生器の構造は、U字管の管束部のコールドレグ領域に対
応する管群外筒の外側の半円形領域において、胴部内面
との間に僅かな隙間を有する半円形内筒を上記管群外筒
の外側に設置して、該半円形内筒により囲まれた空間を
形成し、この空間内に給水を流し込んで下方に落下させ
るものである。この時、上記空間内では一部の再循環水
が給水と混合する。
【0004】
【発明が解決しようする課題】しかし、給水と再循環水
には比較的に大きな温度差ΔTがあり、蒸気発生器の出
力状態により異なるが、温度差ΔT=190℃〜50℃
にも達するため、それ等が十分に混合されないまま管束
部のコールドレグ領域に流入すると、局部的に高い熱応
力が発生し、応力腐食割れ等の問題が生じる可能性があ
った。従って、本発明の目的は、エコノマイザ付き蒸気
発生器において、管束部のコールドレグ領域に流入する
給水及び再循環水を十分に混合することができる給水混
合装置を提供することである。
には比較的に大きな温度差ΔTがあり、蒸気発生器の出
力状態により異なるが、温度差ΔT=190℃〜50℃
にも達するため、それ等が十分に混合されないまま管束
部のコールドレグ領域に流入すると、局部的に高い熱応
力が発生し、応力腐食割れ等の問題が生じる可能性があ
った。従って、本発明の目的は、エコノマイザ付き蒸気
発生器において、管束部のコールドレグ領域に流入する
給水及び再循環水を十分に混合することができる給水混
合装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、給水ノズルが接続された胴部と、該胴部
内の管板に植設されたU字管からなる管束部と、下端が
前記管板の上面から上方に離間して隙間を形成するよう
に前記管束部を囲んで前記胴部内に配設された管群外筒
と、該管群外筒の上方に設けられた湿分分離器とを備
え、該湿分分離器からの再循環水と前記給水ノズルから
の給水を混合して前記隙間から前記管群外筒内に供給す
るようにした蒸気発生器において、前記胴部と前記管群
外筒との間で、前記管束部のコールドレグ側に、前記管
群外筒の内部及び前記給水ノズルに連通するように上部
開放の混合空間を画成する空間画成手段と、前記混合空
間内で前記給水ノズルの下方に蛇行路を形成するように
配設された複数の混合板とからなる給水混合装置を提供
する。
め、本発明は、給水ノズルが接続された胴部と、該胴部
内の管板に植設されたU字管からなる管束部と、下端が
前記管板の上面から上方に離間して隙間を形成するよう
に前記管束部を囲んで前記胴部内に配設された管群外筒
と、該管群外筒の上方に設けられた湿分分離器とを備
え、該湿分分離器からの再循環水と前記給水ノズルから
の給水を混合して前記隙間から前記管群外筒内に供給す
るようにした蒸気発生器において、前記胴部と前記管群
外筒との間で、前記管束部のコールドレグ側に、前記管
群外筒の内部及び前記給水ノズルに連通するように上部
開放の混合空間を画成する空間画成手段と、前記混合空
間内で前記給水ノズルの下方に蛇行路を形成するように
配設された複数の混合板とからなる給水混合装置を提供
する。
【0006】
【作用】蒸気発生器の運転中、給水は給水ノズルから、
コールドレグ側の混合空間に画成された入り、湿分分離
器からの再循環水の一部は、該混合空間の上部開口から
その混合空間に入り、残りの再循環水は、ホットレグ側
に選択的に流される。該混合空間には、混合板により蛇
行路もしくはそれに類似する流体通路が形成されている
ため、流路抵抗が増し、該蛇行路を通流する間に、給水
及び再循環水は十分に混合して、混合空間の下部に達
し、管群外筒と管板との間の隙間(管束流入部)から管
束部のコールドレグ側に流入する。給水及び再循環水は
十分に混合されているため、温度分布はほぼ均一になっ
ている。
コールドレグ側の混合空間に画成された入り、湿分分離
器からの再循環水の一部は、該混合空間の上部開口から
その混合空間に入り、残りの再循環水は、ホットレグ側
に選択的に流される。該混合空間には、混合板により蛇
行路もしくはそれに類似する流体通路が形成されている
ため、流路抵抗が増し、該蛇行路を通流する間に、給水
及び再循環水は十分に混合して、混合空間の下部に達
し、管群外筒と管板との間の隙間(管束流入部)から管
束部のコールドレグ側に流入する。給水及び再循環水は
十分に混合されているため、温度分布はほぼ均一になっ
ている。
【0007】
【実施例】次に、本考案の好適な実施例について添付図
面を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一
又は対応部分を示すものとする。図1において、図示し
ない胴部内に設けられる90°モデルのエコノマイザ構
造(給水混合装置)が斜視図で示されている。このエコ
ノマイザ構造は、半径方向に関しては、管束部(図示せ
ず)を外側から囲む管群外筒14と図示しない胴部との
間に配設され、円周方向に関しては、左右の側板19に
より給水ノズル11を含むほぼ90°の範囲にわたって
延びるように画定され、軸方向に関しては、管板17か
ら給水ノズル11の上方にまで延びる、90°の内筒2
0を備えており、これ等の管群外筒14,管板17,側
板19及び内筒20、即ち空間画成手段により、上部が
開放した横断面が扇形の空間(混合空間)21が画成さ
れている。胴部に取着された給水ノズル11は、この空
間21に連通している。
面を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一
又は対応部分を示すものとする。図1において、図示し
ない胴部内に設けられる90°モデルのエコノマイザ構
造(給水混合装置)が斜視図で示されている。このエコ
ノマイザ構造は、半径方向に関しては、管束部(図示せ
ず)を外側から囲む管群外筒14と図示しない胴部との
間に配設され、円周方向に関しては、左右の側板19に
より給水ノズル11を含むほぼ90°の範囲にわたって
延びるように画定され、軸方向に関しては、管板17か
ら給水ノズル11の上方にまで延びる、90°の内筒2
0を備えており、これ等の管群外筒14,管板17,側
板19及び内筒20、即ち空間画成手段により、上部が
開放した横断面が扇形の空間(混合空間)21が画成さ
れている。胴部に取着された給水ノズル11は、この空
間21に連通している。
【0008】該空間21内には、管群外筒14及び側板
19に取り付けられた複数の混合板23a,23b,2
3cが一方の側板から他方の側板に向かって、或いはそ
の逆に交互に延びて、給水の蛇行路24もしくは流路抵
抗を増すための流体通路を形成している。実施例では3
枚の混合板が設けられているが、その数は任意の複数で
よく、また、形状,配列等についても適宜変更すること
ができる。
19に取り付けられた複数の混合板23a,23b,2
3cが一方の側板から他方の側板に向かって、或いはそ
の逆に交互に延びて、給水の蛇行路24もしくは流路抵
抗を増すための流体通路を形成している。実施例では3
枚の混合板が設けられているが、その数は任意の複数で
よく、また、形状,配列等についても適宜変更すること
ができる。
【0009】管群外筒14の下端は管板17の上面より
も若干上方で終端し、両者の間に隙間22を形成してお
り、また、管群外筒14の内側には、図3の従来例と同
様に、U字管からなる管束部が配設されており、周知の
ように、該U字管の各々の一端(ホットレグ側もしくは
領域)から他端(コールドレグ側もしくは領域)に冷却
材が貫流するようになっているが、上述のエコノマイザ
構造はこのコールドレグ側に設けられている。
も若干上方で終端し、両者の間に隙間22を形成してお
り、また、管群外筒14の内側には、図3の従来例と同
様に、U字管からなる管束部が配設されており、周知の
ように、該U字管の各々の一端(ホットレグ側もしくは
領域)から他端(コールドレグ側もしくは領域)に冷却
材が貫流するようになっているが、上述のエコノマイザ
構造はこのコールドレグ側に設けられている。
【0010】蒸気発生器の運転中、給水25は、給水ノ
ズル11を介して空間21に再循環水と分離して流入
し、空間21の上部から同空間内に流入する一部の再循
環水と十分に混合しながら、比較的に狭いギャップを画
成する各混合板23a,23b,23cの作用下に蛇行
路24を蛇行しながら流下する。そして、隙間22から
管群外筒内の管束部のコールドレグ側に流入し、一次側
の冷却材と好適に熱交換する。
ズル11を介して空間21に再循環水と分離して流入
し、空間21の上部から同空間内に流入する一部の再循
環水と十分に混合しながら、比較的に狭いギャップを画
成する各混合板23a,23b,23cの作用下に蛇行
路24を蛇行しながら流下する。そして、隙間22から
管群外筒内の管束部のコールドレグ側に流入し、一次側
の冷却材と好適に熱交換する。
【0011】図1の実施例ではエコノマイザ構造が90
°モデルのものであったが、この角度は任意であり、例
えば図2に横断面で示すように、180°のほぼ半円形
としてもよい。図2において、20aは180°にわた
って延びる内筒であり、管群外筒14の外側に胴部5に
接近して配設され、給水ノズル11はこの胴部5を貫い
て、内筒20aが管群外筒14,側板19,管板(図示
せず)等と協働して画成する180°の空間21aに連
通している。管群外筒14内には管束部を構成する多数
のU字管8aが配設されている。また、該空間21a内
には、上述した混合板と同様のものでよい複数の混合板
23’が配設され、蛇行路を提供している。この場合、
蛇行路は図1の実施例のように1本ではなく複数本とす
ることが好適である。給水及び再循環水の流れとそれ等
の混合とは、前述の実施例とほぼ同様である。
°モデルのものであったが、この角度は任意であり、例
えば図2に横断面で示すように、180°のほぼ半円形
としてもよい。図2において、20aは180°にわた
って延びる内筒であり、管群外筒14の外側に胴部5に
接近して配設され、給水ノズル11はこの胴部5を貫い
て、内筒20aが管群外筒14,側板19,管板(図示
せず)等と協働して画成する180°の空間21aに連
通している。管群外筒14内には管束部を構成する多数
のU字管8aが配設されている。また、該空間21a内
には、上述した混合板と同様のものでよい複数の混合板
23’が配設され、蛇行路を提供している。この場合、
蛇行路は図1の実施例のように1本ではなく複数本とす
ることが好適である。給水及び再循環水の流れとそれ等
の混合とは、前述の実施例とほぼ同様である。
【0012】次に、縦軸に軸方向の位置、横軸に円周方
向の角度(θ)位置を示す図4〜図6を参照して、本発
明による混合板が無い場合と、本発明に従って混合板が
設けられた場合の給水及び再循環水の混合状態(温度分
布)に関する解析結果を説明する。図4〜図6は、例え
ば赤外映像装置のようなシステムを使用して撮像された
画像を模写して得られたもので、点(ドット)で埋めら
れたドット領域は、その部分における流体の温度が再循
環水の温度に等しいかほぼ近い高温領域であり、斜線領
域は、その部分の流体の温度が給水流入部での給水の温
度に等しいかほぼ近い低温領域であり、実線と点線との
間の幾つかの領域は、給水温度及び再循環水温度の中間
の温度領域であり、ドット領域に近いほど温度が高いこ
とを示している。
向の角度(θ)位置を示す図4〜図6を参照して、本発
明による混合板が無い場合と、本発明に従って混合板が
設けられた場合の給水及び再循環水の混合状態(温度分
布)に関する解析結果を説明する。図4〜図6は、例え
ば赤外映像装置のようなシステムを使用して撮像された
画像を模写して得られたもので、点(ドット)で埋めら
れたドット領域は、その部分における流体の温度が再循
環水の温度に等しいかほぼ近い高温領域であり、斜線領
域は、その部分の流体の温度が給水流入部での給水の温
度に等しいかほぼ近い低温領域であり、実線と点線との
間の幾つかの領域は、給水温度及び再循環水温度の中間
の温度領域であり、ドット領域に近いほど温度が高いこ
とを示している。
【0013】図4は、混合板が無い場合であり、給水ノ
ズル11にほど相当する給水流入部で流入した給水は、
そのまま落下し、管束流入部(隙間22に相当する)で
は円周方向に明らかに大きな温度差が生じていることが
分かった。図5は、1枚の混合板を設けた場合であり、
ある程度の温度分布の改善が認められるが、満足しうる
程度の結果は得られなかった。また、図6は、本発明に
従って複数(2枚)の混合板を設けた場合であり、給水
流入部の近傍にある混合板の近くで既に給水と再循環水
が十分に混合され、管束流入部では実質的に温度差が生
じないことが分かった。
ズル11にほど相当する給水流入部で流入した給水は、
そのまま落下し、管束流入部(隙間22に相当する)で
は円周方向に明らかに大きな温度差が生じていることが
分かった。図5は、1枚の混合板を設けた場合であり、
ある程度の温度分布の改善が認められるが、満足しうる
程度の結果は得られなかった。また、図6は、本発明に
従って複数(2枚)の混合板を設けた場合であり、給水
流入部の近傍にある混合板の近くで既に給水と再循環水
が十分に混合され、管束流入部では実質的に温度差が生
じないことが分かった。
【0014】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、エコノ
マイザ付き蒸気発生器において、管束部のコールドレグ
側に、管群外筒の外側に給水が流入する混合空間を形成
し、そこに給水と再循環水の混合を促進するための複数
の混合板を設けて蛇行路を形成したので、管束部のコー
ルドレグ側に流入する流体の温度分布がより一様とな
り、熱応力の緩和に寄与し、熱衝撃に耐える信頼性の高
い蒸気発生器を提供することができる。
マイザ付き蒸気発生器において、管束部のコールドレグ
側に、管群外筒の外側に給水が流入する混合空間を形成
し、そこに給水と再循環水の混合を促進するための複数
の混合板を設けて蛇行路を形成したので、管束部のコー
ルドレグ側に流入する流体の温度分布がより一様とな
り、熱応力の緩和に寄与し、熱衝撃に耐える信頼性の高
い蒸気発生器を提供することができる。
【図1】 本発明による給水混合構造の好適な実施例を
概略的に示す斜視図である。
概略的に示す斜視図である。
【図2】 本発明による給水混合構造の変形実質的を概
略的に示す横断面図である。
略的に示す横断面図である。
【図3】 従来の蒸気発生器の概略立面図である。
【図4】 混合板が設けられていない従来のエコノマイ
ザ付き蒸気発生器における給水と再循環水の混合状態を
示す模写図である。
ザ付き蒸気発生器における給水と再循環水の混合状態を
示す模写図である。
【図5】 混合板が1枚だけ設けられているエコノマイ
ザ付き蒸気発生器における給水と再循環水の混合状態を
示す模写図である。
ザ付き蒸気発生器における給水と再循環水の混合状態を
示す模写図である。
【図6】 混合板が本発明に従って設けられているエコ
ノマイザ付き蒸気発生器における給水と再循環水の混合
状態を示す模写図である。
ノマイザ付き蒸気発生器における給水と再循環水の混合
状態を示す模写図である。
3…湿分分離器、5…胴部、8a…U字管、11…給水
ノズル、14…管群外筒、17…管板、19…側板(空
間画成手段)、20,20a…内筒、21、21a…空
間(混合空間)、22…隙間、23a,23b,23
c,23’…混合板、24…蛇行路、25…給水。
ノズル、14…管群外筒、17…管板、19…側板(空
間画成手段)、20,20a…内筒、21、21a…空
間(混合空間)、22…隙間、23a,23b,23
c,23’…混合板、24…蛇行路、25…給水。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 善之 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
Claims (1)
- 【請求項1】 給水ノズルが接続された胴部と、該胴部
内の管板に植設されたU字管からなる管束部と、下端が
前記管板の上面から上方に離間して隙間を形成するよう
に前記管束部を囲んで前記胴部内に配設された管群外筒
と、該管群外筒の上方に設けられた湿分分離器とを備
え、該湿分分離器からの再循環水と前記給水ノズルから
の給水を混合して前記隙間から前記管群外筒内に供給す
るようにした蒸気発生器において、前記胴部と前記管群
外筒との間で、前記管束部のコールドレグ側に、前記管
群外筒の内部及び前記給水ノズルに連通するように上部
開放の混合空間を画成する空間画成手段と、該混合空間
内で前記給水ノズルの下方に蛇行路を形成するように配
設された複数の混合板とからなる給水混合装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7151827A JPH094801A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 蒸気発生器における給水混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7151827A JPH094801A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 蒸気発生器における給水混合装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH094801A true JPH094801A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15527185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7151827A Pending JPH094801A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 蒸気発生器における給水混合装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH094801A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103187110A (zh) * | 2012-01-03 | 2013-07-03 | 陈光焕 | 核能蒸汽自压加水棒 |
-
1995
- 1995-06-19 JP JP7151827A patent/JPH094801A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103187110A (zh) * | 2012-01-03 | 2013-07-03 | 陈光焕 | 核能蒸汽自压加水棒 |
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