JPH0134159Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、沸騰型原子炉において水蒸気と水と
を分離する機器に関し、特に所謂キヤリアンダ量
を減少させることができるように工夫された気水
分離器に関する。

沸騰水型原子炉や冷却水を用いる圧力管型原子
炉のような沸騰型の原子炉では、炉心部を通つて
加熱されて沸騰した水を、水蒸気と水に分離する
気水分離器が用いられる。気水分離器には様々な
構造のものがあるが、一般には、気水分離器本体
内で上昇してくる気水混合体の旋回流を形成し、
蒸気を旋回流の中央に集め、周囲の液体を気水分
離器本体とその外側に取付けた外筒との間から下
方へ放出する構造が採用されている。

この場合、外筒の下端が水面下まで没している
タイプのものと、外筒の下端が水面よりも高いと
ころに位置しているタイプのものがある。前者
は、気液分離器本体と外筒との間にトラツプされ
た水蒸気が存在すると、該水蒸気は気泡となつて
勢いよく排出され、水面から上方に水滴が飛ぶ現
象が生じ、これが蒸気の流れに乗るとキヤリオー
バを生じさせる可能性があつた。これに対して後
者は、開発段階にあり、水蒸気と液との分離を非
常に良好に行なうことができ、蒸気中へ混入する
液滴の量が非常に少ないというすぐれた特徴があ
る。しかしながら、この構造の場合、分離された
液が落下して気水分離器の下方に存在する液面を
たたき、雰囲気として存在する水蒸気を気泡とし
て再び液体中に多量に取込み、キヤリアンダ量を
多くする欠点がある。

本考案の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、蒸気中に含まれる液滴の量（キヤリオ
ーバ量）が少なく、しかも液体の流れに巻き込ま
れる気泡の量（キヤリアンダ量）をも減少させう
るような気水分離器を提供することにある。

以下、図面に基づき本考案について説明する。
第１図及び第２図は本考案の一実施例を示す説明
図である。これらの図から明らかなように、本考
案は、基本的には前記従来技術における第二のタ
イプの改良である。つまり、気水分離器本体１０
と、その外側に取付けられている外筒１２とを備
え、該外筒１２はその下端１２ａが水面１４より
も高いところに位置していて、分離液が前記気水
分離器本体１０と外筒１２との間を通つて下方に
放出される構造を前提としている。

本考案が従来技術と顕著に相違する点は、外筒
下端１２ａと水面１４との中間位置にあたる気水
分離器本体１０の外面に分離液の落下速度を減ず
る緩衝部材１６を張設した点である。この緩衝部
材１６の構造としては、例えば図示されているよ
うに、外方下向きに傾斜した傘状の板材、もしく
は第４図に示すような受け皿状の部材が好まし
い。

第１図及び第２図に示すような本考案の装置で
は、気体と液体との混合流体は、気液混合流体供
給管１８を上昇する過程で、管内に固定されてい
る羽根によつて旋回流となり、気水分離器本体１
０の内部を上昇する。気水分離器本体１０の内壁
に沿つて流れる液体は、途中で外筒１２へと流出
し落下する。本考案では緩衝部材１６が設けられ
ているので、流下液体（分離液）はその落下速度
が抑制されるため、水面１４を打つ速度を減少さ
せることができる。泡の発生量は液の落下距離と
相関があるが、この相関は非線形であり、ある限
界高さ以上の所から液体を落下させたとき急に増
大する。本考案では、分離液の実際の落下距離を
小さくできないので、緩衝部材１６を用いて落下
速度を低減し、等価的に落下距離を小さくしてい
るのである。この結果、液体の中に再び発生する
気泡の量を大幅に減少させることができる。気水
分離器で分離された液体は再循環されるので、落
下によつて発生した気泡が再循環流にとえられて
キヤリアンダとなる。従つて、上記のように、分
離液の落下によつて生じる気泡量を減少させうる
ことは、キヤリアンダ量を減少させることにつな
がる。

上記の説明からも判るように、緩衝部材は分離
液の落下速度を減少させることができる構造であ
れば如何なるものでもよい。第１図、第２図に示
す実施例のような傘状の板材とするのが最も簡単
であるが、他の構造物であつてもよい。

本考案と従来技術との比較結果の一例を第３図
に示す。同図において、横軸は原子炉出力であ
り、縦軸は（キヤリアンダ蒸気量）／（供給流体
質量流量）、すなわち質量比である。また、同図
中、破線は従来の緩衝部材無しの気水分離器の場
合を示し、実線は本考案に係る気水分離器の場合
を示している。いずれも同じ寸法の気水分離器が
用いられ、水面から外筒上端までの高さが約１
ｍ、水面から外筒下端までの高さが約60cm、そし
て本考案として用いたものは、第１図及び第２図
に示すような傘状の板材を緩衝部材として張設し
たもので、その取付位置は水面上約30cmの位置で
ある。この第３図から判るように、本考案によれ
ばキヤリアンダ量を従来装置の約1/2〜1/3に減少
させることができる。

本考案は上記のような構成としたため、蒸気中
に含まれる液滴の量（キヤリオーバ量）が少な
く、しかも液体の流れに巻込まれる気泡の量（キ
ヤリアンダ量）をも減少させることができ、構造
が極めて簡単で、既設の装置にも容易に適用可能
であるなど、実用的効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す説明図、第２
図はその−断面図、第３図は本考案と従来技
術との比較結果を示す説明図、第４図は緩衝部材
の他の実施例を示す説明図である。 １０……気水分離器本体、１２……外筒、１４
……水面、１６……緩衝部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 気水分離器本体と、その外側に取付けられてい
   る外筒とを備え、該外筒はその下端が水面よりも
   高いところに位置していて、分離液が前記気水分
   離器本体と外筒との間を通つて下方に放出される
   構造の沸騰水型又は圧力管型原子炉用気水分離器
   において、前記外筒下端と水面との中間位置にあ
   たる気水分離器本体外面に、外方下向きに傾斜し
   た傘状の板材又は受け皿状部材を張設したことを
   特徴とする原子炉用気水分離器。