JPS599491A - 復水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火力発駐プラント等の系内において用いられる
復水器に係り、特に系内の他の機器よシ排出されるドレ
ンにより復水器冷却管が損傷するのを防止するようにし
た復水器に関する。

従来から火力発成プラント等における復水器はタービン
排気を凝縮させる目的の他に、通常運転中において系内
の熱交換器で熱回収されたドレン、及びプラントの起動
停止時においてボイラ等よシ排出されるドレン等を回収
する容器としても使用きれている。

ところが、を記ドレンは回収される容器の復水器が０．
０５んｇ／ａｎ２ａｌｓと非常に高い真空状態に保たれ
ているため必らずフラッシュ現象を発生する。

前記ドレンの流体条件は一般に排出容器の圧力の飽和温
度状態のドレ／であるため、例えば給水加熱器ドレンの
場合には排出されるドレンの量は比較的少ないが、ドレ
ンのエンタυピが高いため発生するフラッシュ蒸気量は
大きなものとなる。また、ボイラー起動時等に復水器へ
回収されるドレンは比較的温度が低いのが普通でおシ、
ドレン量が１，０００１ン／時間を超えるような大流量
となる。

このため、復水器においては発生する蒸気量が前記流体
の場合と同様大きなものＫなることが避けられない。

Ｌ述の大量のフラッシュ蒸気の発生を伴なうドレ／を復
水器に導入する場合、導入時点での２相状態の流速を十
分低くするには導入配管の径を大きくすれば良いが、一
般には数メートルもの口径が必要となシ実現不可能なも
のとなる。従って、一般に使用される状態では配管口径
の制約より、復水器導入時の流体の流速は復水器内圧力
よりも高い状態でバランスした音速状態となっている。

このような状態のドレンを復水器内の冷却管に衝突きせ
ると冷却管は高流速のドレンによシ侵食され、チューブ
リークを一発する虞れがある。第１図はこのような問題
に対処するために従来から採用されている構成の一例で
らって、符号１は本体胴、２は冷却管、３は、冷却管２
ｔ−支持するだめのささえ板、４はホットウニｒｖ１５
はＬ記のフラッシュを伴なうドレンの導入のためのリー
ド管をそれぞれ示している。従来構成においてはリード
管５より流出する蒸気と水の２相流体が衝突する位置に
断面コ字状のバッフ／ｖ６を設置しているが、このバッ
フ／Ｌ／６の出口面積は第２図に示されるようにリード
管５断面積よ）も−足取と大きくしておう、これによシ
バラフν６の側部よシ流出する蒸気の流速が遅くなるよ
うになっている。このようにリード管５よシ噴出した高
速の蒸気とドレンの２相流体は一旦パッフＩ′ＬＪ６に
衝突した後バッフ／Ｉ／６の両側出口よシ冷却管軸と平
行に流出し流れるので、ドレンを含む蒸気は冷却管２に
衝突することもなく、冷却管２の侵食問題は何の心配も
なく解消し得ると考えられていた。

ところが最近かかる従来構成の復水器においても運転時
間の経過と共に冷却管２が侵食される事故が発生し問題
となっている。この事故の発生原因について以下第３図
全参照して説明する。前述したように、リード管５を介
して導入される２相流体中のフラッシュ蒸気の量は非常
に大きい。そし故ハツフヤ６の出口面ａにおいて復水器
の圧力０．０５ｋｇ／ｃＩｒＬ２ａｓｓの状態で音速以
下の速度で流出させるためには出口面ａの断面積をかな
シ大きく設定する必要がある。しかしながら復水器サイ
ズのコンパクト化の要求も一方では強く、このために冷
却管２と本体胴１間の距離は一般に６００ｎ程度と限や
があシ、さらに系内の各部から多数のドレンを導く必要
もあってリード管５が多数設けられる等の制約から、前
述の出口面ａの面積は必らずしも十分な大きさにできな
いのが普通である。出口面ａの面積が必要な大きさだけ
とれないとすると、フラッシュ蒸気はバッフ／Ｉ／６の
出口面ａでチョークされた状態となるため、バッフル６
内の圧力馬は復水器内の圧力Ｐ、よシ高い圧力にバラン
スする。この状況でフラッシュ蒸気がバックＩＩ／６よ
り流出すると、（Ｐ＋Ｐ＊）の外だけバッフＭ６の出口
後流で膨張することになシ、この部ｆ＋において膨張波
が発生する。したがってバッフル６を流出後の７ラツク
ユ蒸気の境界流すは図に示すように、冷却管２の軸線と
平行な線Ｃとθの角度をなす膨張流として流れることに
なる。

このような流れがバッフｖ６の後流において発生すると
、境界流すは冷却管２と点Ｘの位置で衝突し、点Ｘより
下流側の冷却管２はドレンを含む高速蒸気流によ）侵食
現象をうけることになる。

しかして復水器にはと述したような膨張流が発生する流
体条件を有するバッフシロが多数設けられている。この
ため実際の現象はそれら複数の膨張流を伴なう流れが復
水器内で相互に干渉し合ってよシ複雑な流れが形成され
ていると考えられ、この問題の解決を一層困難なものと
している。

本発明はと述した問題点に鑑みなされたもので、大量の
フラッシュ蒸気の発生を伴なう前述のドレンを復水器へ
導く場合において、器内に導入されたドレン及び蒸気に
より冷却管等の内部構造物が損傷を受けることのない安
全な復水器を提供するの全目的とする。

以下、本発明の一実施例を第４図及び第５図を参照して
説明する。

第４図において、本発明の構成は本体胴１の一側部に略
箱形状の分離室７を設ける。この分離室７のと端面は冷
却管２の管群り部よシ高い位置としておシ、このＥ端面
の直下位置には第５図に示されるように７ラツ／ユ蒸気
を本体胴１内へ導く丘部開口８を設ける。ま次、再び第
４図に戻ってＰＩ−離宮７の下端面はホットウニｒｖ４
水面よシも低い位置としておシ、この下端面の直と位置
には第５図に示されるように分離ドレンをホットウェル
４へ導く下部開口９を設ける。ここで、下部開口９はホ
ットウニｖ４の水面以下になるようにする。

さらに、リード管５は第４図に示されるように分離室７
の側面に接続していて、一方リード管５の延長線丘にあ
る本体胴１の外側にはリード管５より噴出した２相流体
がその方向を変えて流れるようにステンレス等の耐食性
材料よシなる衝突板１０を配設する。また、分離室７内
には蒸気出口となるＪ：、部開口８０手前に蒸気中に含
まれる液滴を分離するための液滴分離装置、例えばｇ＆
分外分離イヤメツ／ユ層１１を設置する。

次に、本発明の作用について説明する。

リード管５を介して流入するフラッシュ蒸気を伴なうド
レンは分離室７内に流入して衝突板１０にｉＭ突し、こ
こでフラッシュして蒸気とドレンに分離される。この時
分離室７内の体積は充分に大きくとれるので復水器内と
分離室７内の圧力はほぼ等しくすることが出来、復水器
内でのフラッシュ蒸気量とほぼ等しいフラッシュ蒸気の
発生を達成出来る。

次に、ｆ＋船離後フラッシュ蒸気はと方にむかい分離エ
レメント１１を通過して蒸気中のドレンは分離除去され
、ドレンを含まない蒸気のみがｔ部開口８全通して本体
胴１内に導かれる。この際り部開口８０面積は充分大き
くとれるので、丘部開口８より噴出する蒸気の流速も小
さくすることが出来るのと同時に１．上部開口８より噴
出する蒸気中にドレン等の侵食現象の主要因となる液滴
が含まれていないので、流出蒸気によシ冷却管２等の内
部構造物が損傷することはない。一方、分離後のドレン
は下方に向い、ｆ＋離離宮内の水面丘に落下した後下部
開口９を介してホットウェル４に導かれる。この際下部
開口９はホットウェル４の水位以下にあるため、下部開
口９を介して蒸気が流れることもなく、流出ドレンによ
シ復水器の内部構造物が損傷することはない 第６図は本発明による復水器の第２実施例を示している
。

本実施例は、湿分分離ワイヤメツシュ層１１を設置する
かわシに、ジグザグ状に蒸気通路１２が形成されるよう
にそらせ板１３ａ　ｆｆｉ複数段設けたものであり、そ
れ以外の構成は第１実施例と同様であるので説明は省略
する。

この構成においては、液滴を含む蒸気がジグザグ状の蒸
気通路１２を通過する際、蒸気に較べ数百倍の比重をも
つ液滴が遠心力の作用によシ外方におしやられる。その
ため蒸気中よりドレンが分離され、蒸気が上部開口８よ
シ流出するので、第１実施例と同様に」二部開口８よ如
噴出した蒸気により冷却管２等が損傷されることはない
。

第７図は本発明による復水器の第３実施例を示す。

本実施例はリード管５を５）離宮７のｔ面に取付けると
共に、分離室７の下端水面Ｅ方には、多孔を有する波動
防止板１３′ｆ：設置する。さらにリード管５と丘部開
口８の間の空間には分離室７の天板１５に固設し、下方
に蒸気通路１６を有するように垂直に設置された仕切板
１４を設けている。

この構成においては、リード管５より流入したドレンは
′ｉ＋離室離宮でフラッシュ蒸気を発生しながら下方に
向い、蒸気通路１６部でＵターンする。

この時、蒸気中のドレ／は蒸気との比重量の違いにより
遠心力の作用で分離除去され、ドレンを含まない蒸気の
みが丘方に向い、と部開口８より復水器内へ噴出する。

したがって、第１実施例と同様にＬ部開口８より噴出し
た蒸気によう冷却管２等が損傷されることはない。

上記構成は分離室７を復水器と別置のタンクによシ置換
栴成させても良いように思えるが、前述したように発生
するフラッシュ蒸気量が非常に多いため、タンクと復水
器を結ぶ為の配管口径として数ｍの大きなものが必要と
なシ、このような大口径配管を一般に復水器に接続する
ことは復水器の大型化を伴なうことになシ、現実的には
実施不可能となる。

以り説明したように本発明によれば、簡単な構成よりな
る分離室を復水器に隣接して設ける簡単な構造を使用す
ることによシ、大量のドレンとフラツ７ユ蒸気を導入す
る際に生じる冷却管および内部構造物の損傷を防止出来
、信頼性の高い安全な復水器を提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による復水器の構成図、第２図は第１
図の長手軸方向断面図、第３図はバッフｖ　、ｌ：ｊ）
流出した流体の流れを示す説明図、第４図は本発明によ
る復水器の一実施例を示す構成図、第５図は第４図のＶ
−Ｖ線に沿う断面図、第６図及び第７図はそれぞれ異な
る本発明の他の実施例の要部を示す断面図である。 １・・本体胴　　　　１０・・・衝突板２・・・冷却管
　　　　　１１・・・湿分分離ワイヤメツシュ層４・・
・ホットウニｎ／１２・・・蒸気通路５・・・リード管
　　　　１３ａ・・・そらせ板７・・・分離室　　　　
１３・・・波動防止板８・・・Ｌ部開口　　　１４・・
・仕切板９・・・下部開口　　　１５・・・天板（７３
１７）代理人弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第１
図 第２図 第３図 第４図 立　　「−一一一一一一］

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）発電プラント等において用いられる復水器であっ
   て、その本体胴の一側にプラント系内で生じた蒸気ドレ
   ンを器内に導くリード管を接続するようにしたものにお
   いて、前記本体胴の一側にＬ部をＥ部開口により本体胴
   内の比較的と部と、また下部を下部開口を介して本体胴
   内のホットウェルとそれぞれ連通された略箱形の分離室
   を設け、この分離室には前記リード管の出口端をその一
   側から臨ませると共に、このリード管の出口と相対向す
   る側に衝突板を配置し、さらにこの衝突板のと端よシ前
   記り部開口を臨む位置に液滴分離装置を設けたことを特
   徴とする復水器。
2. （２）液滴分離装置が湿５）分離ワイヤメツシュ層によ
   多構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の復水器。
3. （３）発電プラント等において用いられる復水器であっ
   て、その本体胴の一側にプラント系内で生じた蒸気ドレ
   ンを器内に導くリード−ｔ”＋接続するようにしたもの
   において、前記本体胴の一側にＬ部をＬ部開口により本
   体胴内の比較的り部と、また下部を下部開口を介して本
   体胴内のホットウニＶとそれぞれ連通された略箱形の分
   離室を設け、この５）離室には前記リード管の出口端を
   その一側から臨ませると共に、このリード管の出口と相
   対向する側ＶＣ＠突板全配置し、さらに前記衝突板のと
   端より前記り部開口を臨む位置に蒸気通路を複数のそら
   せ板を介して形成したことを特徴とする復水器。
4. （４）蒸気通路が入口から出口にかけてジグザグ状に形
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の復水器。