JPH037841B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自然循環式の蒸気発生器の上部即ち
蒸気発生部所の下流側に位置された気水分離器の
ための乾燥ユニツトに関する。本発明による乾燥
ユニツトは特に原子炉の蒸気発生器の蒸気分離を
確実にするために用いられるが、この用途のみに
限定されない。

自然循環式の蒸気発生器は、管束（沸騰水型原
子炉の場合には燃料要素）により発生した蒸気を
蒸気発生器の出口のところで可及的に乾燥したも
のとするための気水分離器を周知のように備えて
いる。この気水分離器は一般に、蒸気流の方向に
直列に配設された２つのユニツトを有し、これら
のユニツトはそれが集めうる水の量について本質
的に相違し、第１のユニツト即ち１次分離ユニツ
トは、分離すべき水の主要部を蒸気から除去し、
第２のユニツト即ち乾燥ユニツトは、１次分離ユ
ニツトの下流側においてなおも蒸気により同伴さ
れていることがあるいくらかの水滴を集めること
ができる。

本発明は特にこの乾燥ユニツトを対象とするも
のである。

１次分離ユニツトからの蒸気を十分に乾燥させ
るための乾燥装置は、特に仏国特許第2275731号
により公知である。この仏国特許による分離装置
において、乾燥ユニツト（この仏国特許では第２
の湿り分分離装置と呼ばれている）は、互に上下
の位置に配列されたじやま板形の２群の分離器に
より構成され、乾燥されるべき蒸気は周辺部から
入り、中心部から排出される。

また仏国実用特許第2254092号に記載された分
離ユニツトは、複数の同心状クラウンの床又は放
射構造を形成する乾燥器枠体により形成され、集
水及び排水用の配管が枠体の下部に設けられてい
る。この構成は沸騰水型原子炉に特に好適であ
る。

沸騰水型原子炉の上部の乾燥器について、更に
２つの別の構造が知られており、これらは少し傾
斜或いは湾曲した偏向板により分離された互に平
行な垂直枠床型の装置と、垂直に対し少し傾斜し
た平行な偏向板及び垂直枠型の側面どうし接して
位置された屋根の形状をもつ装置であり、後者の
装置は仏国特許第1554253号に記載されている。

これらの既知の装置は、局所的には認容できる
乾燥効率を示すとしても、少数の部品から容易に
乾燥ユニツトを製造できないこと、設置面積と利
用可能な熱交換面との比が最適化されないため、
乾燥効率が低く、蒸気発生器の容積及び重量が大
きいことなどの欠陥があつた。

本発明により、これらの欠陥を解消し、モジユ
ール構造を可能にし、最小の容積について利用可
能な熱交換面を大きくするようにした、新しい構
成の乾燥ユニツトが提供される。本発明の乾燥ユ
ニツトによれば、蒸気発生器の外部胴（圧力囲
い）の容積についてのゲインが実現され、乾燥ユ
ニツトの構成がより厳密に最適の熱−水力学的な
作動条件に適合される。本発明の乾燥ユニツトに
よれば、蒸気発生器の内部の開放された区分の特
別に有効な利用にとつて好つごうな蒸気循環の分
布及び形態が確保され、従つて分離効率が高くな
る。

特に仏国特許第2254092号により知られている
ように、本発明による乾燥ユニツトは、複数の乾
燥要素と、湿り蒸気を乾燥要素に導入し乾燥蒸気
を乾燥要素から排出するための蒸気案内装置と、
乾燥要素に組合された分離された水の集水装置と
を備えている。本発明による乾燥ユニツトの特徴
は、乾燥ユニツトがモジユール構造を有し、全部
の乾燥要素が同一のもので、三元回転対称に従つ
て分布されたことと、第１の系列の乾燥要素にお
いてはこれらの乾燥要素が径方向に配列され、蒸
気案内装置に組合され、該蒸気案内装置は回転対
称軸の回りにおいて或る乾燥要素から或る量の乾
燥蒸気を排出させて次の乾燥要素に或る量の湿り
蒸気を流入させ、各々の流入湿り蒸気の量は乾燥
ユニツトの下部の或る横断区分において、各々の
排出乾燥蒸気の量が乾燥ユニツトの上部の或る横
断区分において占めるものと同じ面を占めるよう
にしたことに存する。

本発明は、外部胴内を上方に流れる湿り蒸気を
乾燥するために該外部胴内に配置される蒸気乾燥
ユニツトであつて、上記ユニツトはモジユール構
造を有し、分離板によつて外部胴に連結された複
数の乾燥要素を有しており、上記乾燥要素は一体
的であつて、平行六面形であり、上記外部胴から
放射方向に延び、規則的に間隔をおいた第一系列
の乾燥要素と、上記第一系列の乾燥要素の回りに
環状の周縁リングを形成する第二系列の乾燥要素
とを有し、三角形のセルを形成するために第二系
列の乾燥要素が第一系列の２つの隣接する乾燥要
素の外側を連結し、各セルは内部仕切りと、各乾
燥要素と組合う集水要素とを有し、上記内部仕切
りと上記分離板は上記外部胴の全断面を湿つた蒸
気の流入容積と乾燥蒸気の排出容積に分割し、各
容積を乾燥ユニツトの各側に対をなして形成し、
上記外部胴内を上方に流れる蒸気の流れは上記乾
燥要素の一つを通過して流れるように付勢される
ことを特徴とする蒸気乾燥ユニツトである。

次に本発明の好ましい実施例による乾燥ユニツ
トを示した添付図面を参照して詳述する。

第１図において１は蒸気発生器の外部囲いない
し外部胴であり、そのドーム形の頂部には発生し
た蒸気を排出させるための排出孔２が形成されて
いる。３は外部胴１の下部に位置された蒸気発生
室であり、蒸気発生室３の内部には図示しない既
知の管束が配設してあり、その管束の内部には１
次流体が循環され、蒸気発生室３の内部の２次流
体（即ち水）を蒸発させる。蒸気は室３から排出
され、既知の構造の気水分離器４を通過し、気水
分離器４は水蒸気に同伴された水の大部分を集め
てこれを蒸気発生室３の方に返却する。

蒸気は蒸気発生器の全横断面にほぼ一様に分布
された流量及び一定の速度で矢印５に従つて気水
分離器４から排出される。

蒸気には細かい水滴がなお浮遊状態において含
まれていることがあり、この水滴は、全体を参照
数字６により示した本発明の乾燥ユニツトにより
集められ、集水配管Ｅにより蒸気発生器の下部へ
と返却される。そのため乾燥ユニツト６はこの目
的で気水分離器４の下流側に位置され、乾燥ユニ
ツト６から排出される蒸気は、その蒸気の利用装
置の良好な作動と見合う湿分をもつている。図か
らわかるように、乾燥ユニツト６の下流側に位置
された蒸気発生器の容積部分は、全体を参照数字
７により示した分離板によつて蒸気発生器の残り
部分から隔だてられており、分離板７は以下に詳
述するように、乾燥ユニツト６のほぼ軸線上にお
いてその上方に位置された排出孔２に至る前に、
「湿つた」蒸気が必ず乾燥ユニツト６を通過する
こととなるような構造を備えている。

第２〜６図を参照して、乾燥ユニツト６につい
て更に詳述する。乾燥ユニツト６は、特に第２，
５図に示すように、全部同じ大きさの直方体形状
の乾燥要素９ａ，９ｂにより形成され、乾燥要素
９ａ，９ｂは仕切りに組合され、これらの仕切り
は、乾燥要素９ａ，９ｂを通り下方から上方に垂
直に循環される蒸気を確実に案内する。乾燥要素
９ａ，９ｂは、図示した特別の場合には６個のモ
ジユールから成る１つのモジユール構造を形成す
るように、乾燥ユニツト６の軸線の回りに３元回
転対称に従つて分布されている。乾燥要素９ａ，
９ｂから成る乾燥ユニツト６には２つの系列があ
る。第１の系列である乾燥要素９ａ（図示した例
では６個）は、外部胴１の軸線上に中心をもつた
放射状の星形を形成するように径方向に配列され
ている。第２の系列は、第１の系列の回りに環状
の周縁クラウンを形成する。乾燥要素９ｂはこの
クラウン上に、乾燥要素９ａと同様に垂直に配列
されており、各々の乾燥要素９ｂは、多角形、こ
の場合には６角形の１辺上にあり、１つの径方向
要素の先端と次の径方向要素の先端との間に延び
ている。

乾燥要素９ａ，９ｂは、第６図に例として示し
たように、従来から既知の構造を有し、開放縁１
１，１２をその広い対向面に備えた断面がＵ字形
の長方形の周囲枠１０と、その内部に充てんされ
たじやま板１５の積重ねとにより構成され、じや
ま板１５の積重ねは蒸気が周囲枠１０を通過しう
るようにジグザグ形の通路１５ａを形成してい
る。じやま板１５は垂直に配設され、じやま板１
５上に付着した水滴が周囲枠１０の下部の方に流
れうるようにしてあり、この下部にはじやま板１
５を支持する穿孔板１３の下方においてドレンチ
ヤネルないしドレン溝１４が形成されている。

乾燥要素９ａ，９ｂは分離板７により支持され
て、これに固定され、分離板７自身は図示しない
適宜の取付け装置により外部胴１に固着されてい
る。

分離板７は第５図に１点鎖線で図示されてい
る。分離板７は外側環状部分１６を有し、この環
状部分１６に周囲クラウンの乾燥要素９ｂが固着
してあり、環状部分１６は、各々が多角形の１辺
上にある長方形の区画を占める乾燥要素９ｂと円
筒形の外部胴１との間にあるすき間を閉ざしてい
る。分離板７は中心部分１７も有し、中心部分１
７は径方向リブ１８により環状部分１６に連結さ
れ、リブ１８は有利には乾燥要素９ａの長さに従
つて延長し、これらに固着されている。中心部分
１７は、乾燥要素９ａの先端の間に自由に残され
た中心スペースの上部を確実に閉ざしている。分
離板７への乾燥要素９ａ，９ｂの固着は、必要に
応じて、分離板７に固着された直立枠Ｂ（第１，
５図参照）により完全にされ、これらの直立枠Ｂ
には後述するように乾燥蒸気がそれを通り分離板
７の上方のスペースに到達するべく乾燥要素９ａ
を去るところの乾燥要素９ａの面が固定される。

各々の乾燥要素９ｂは、第２，５図に示すよう
に、それが連結されている乾燥要素９ａと共に１
つのセルを形成し、このセルは全体が参照数字１
９（第５図）により示され、ほぼ二等辺三角形の
形状を有する。

各々のセル１９の内部スペースは、各々の乾燥
要素９ａ，９ｂを互に離隔させるための仕切りに
より区画されている。この仕切りは３枚の直立板
２０，２１，２２から成り、これらの直立板はセ
ル１９の頂角の各々の二等分線に従つてセル１９
の中心部からそれぞれ延長しており、これらの直
立板２０，２１，２２は共通の接合線Ｈ（第５図
参照）に従つて一体化され、セル１９中に３つの
同様の隔室を画定している。仕切りは２枚の長方
形の下板２３，２４及び三角形の上板２５により
完全にされる。

各々のセル１９において、下板２３は、周辺の
乾燥要素９ｂに近接して隔室の底部を塞ぎ、乾燥
要素９ｂの下縁Ｓ及び直立板２０，２２の下縁に
連結されており、下板２４は同様に径方向乾燥要
素９ａの１つに近接して隔室を塞ぎ、この隔室の
下縁及び直立板２０，２１の下縁に連結されてい
る（第３図参照）。三角形の上板２５はセル１９
の第３の隔室の上部を塞ぎ、第２の径方向乾燥要
素９ａの上縁Ｒ及び直立板２１，２２の上縁に連
結されている（第３図）。

仕切りのこの配置により、特に第４図に示すよ
うに、湿つた蒸気が各々の乾燥要素の間に、そし
てこれらの各々の乾燥要素を明瞭に定まつた方向
に通過して、均等に分布される。第一に、乾燥ユ
ニツト６の周囲部分において上昇する蒸気即ち外
部胴１と乾燥要素９ｂとの間を上昇して乾燥ユニ
ツト６の分離板７の環状部分１６により止められ
る蒸気は、外方から内方に径方向に第４図の矢印
Ｆ１に従つて乾燥要素９ｂ中に入り、直立板２
０，２２及び下板２３により画定された、蒸気を
排出孔２に到達させるため上部が開放された隔室
から、矢印Ｆ２に従つて排出される。乾燥ユニツ
ト６の中心部では蒸気は直立板２１，２２により
画定され頂部が上板２５により塞がれた入口側の
隔室により径方向乾燥要素９ａに自由に近接でき
る。従つて蒸気は乾燥要素９ａを矢印Ｆ３（第４
図参照）に従つて通過し、出口側の隔室を経て排
出される。この隔室は下板２４により下部が閉ざ
されているが、蒸気を排出孔２の方向に矢印Ｆ４
に従つて上昇させるように上部は開放されてい
る。

下板２３と上板２５とは、好ましくは、第３，
４図に示すように、蒸気を案内し易くするためわ
ずかに傾針させる。

仕切りの３つの直立板２０，２１，２２の接合
線Ｈはその場合には中心部分においてセル１９の
高さの一部に亘る長さを有するのみである。

乾燥要素９ａ，９ｂ中に集められた水の排出
は、前述したように、蒸気発生器の下部と連通す
る集水配管Ｅによつて行われ、乾燥要素９ｂの下
部に設けられた集水用のドレン溝１４は連結管２
７によつて配管Ｅに連結され、連結管２７はドレ
ン溝１４の底部に穿設した小孔２６に達してい
る。第５図に示した構成あるいは配列に従つて、
直方体の乾燥要素９ｂの間に、該乾燥要素９ｂの
側面の間の多角形の頂点に自由に残されたスペー
スに集水配管Ｅを取付けることができる。第４図
には、隣接する２つの周辺環状要素９ｂ及び１つ
の径方向乾燥要素９ａの水を集めるための、即ち
モジユール構造の２つの別々のセル１９に所属す
る集水配管Ｅが図示されている。

本発明は前述した実施例のほかにも種々変形し
て実施でき、前述した特定の構成は単なる例であ
つて、本発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による乾燥ユニツトを備えた蒸
気発生器の上部を示す垂直略断面図、第２図は第
１図の乾燥ユニツトの斜視図であり、三角形のモ
ジユール即ちセルのみを示す図、第３図はセルの
内部仕切りの構造を示す部分的な斜視図、第４図
は２つの隣接セルの乾燥要素を通り蒸気を循環さ
せる状態を示す説明図、第５図は第１図の−
線に沿い切断して示す横断面図、第６図は第４図
の−線に沿い切断して示す横断面図である。 符号の説明、９ａ，９ｂ……乾燥要素。１６…
…環状部分（蒸気案内装置）。２０，２１，２２
……直立板（蒸気案内装置）。２３，２４……下
板（蒸気案内装置）。２５……上板（蒸気案内装
置）。２７……連結管（集水装置）。Ｅ……集水管
（集水装置）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外部胴１内を上方に流れる湿り蒸気を乾燥す
   るために該外部胴１内に配置される蒸気乾燥ユニ
   ツトであつて、 上記ユニツトはモジユール構造を有し、分離板
   ７によつて外部胴１に連結された複数の乾燥要素
   ９ａ，９ｂを有しており、上記乾燥要素は一体的
   であつて、平行六面形であり、上記外部胴１から
   放射方向に延び、規則的に間隔をおいた第一系列
   の乾燥要素９ａと、上記第一系列の乾燥要素９ａ
   の回りに環状の周縁リングを形成する第二系列の
   乾燥要素９ｂとを有し、三角形のセル１９を形成
   するために第二系列の乾燥要素９ｂが第一系列の
   ２つの隣接する乾燥要素９ａの外側を連結し、各
   セルは内部仕切り２０，２１，２２と、各乾燥要
   素と組合う集水要素とを有し、上記内部仕切り２
   ０，２１，２２と上記分離板７は上記外部胴１の
   全断面を湿つた蒸気の流入容積と乾燥蒸気の排出
   容積に分割し、各容積を乾燥ユニツトの各側に対
   をなして形成し、上記外部胴１内を上方に流れる
   蒸気の流れは上記乾燥要素の一つを通過して流れ
   るように付勢されることを特徴とする蒸気乾燥ユ
   ニツト。 ２ 第２系列の乾燥要素９ｂに組合された案内装
   置が、該乾燥要素と円筒形の外部胴との間におい
   て該乾燥要素の外側に半径方向に位置された或る
   流入容積部分を各々について形成し、他方では、
   該乾燥要素の内側に半径方向に位置された或る排
   出容積部分を形成するようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の蒸気乾燥ユニツ
   ト。 ３ 案内装置が各々のセル１９について１つの内
   部仕切りを備え、該内部仕切りは３つの直立板２
   ０，２１，２２を有し、これらの直立板はセル１
   ９の２等分面の各々の一部に従つて延長し、セル
   １９の中心部において接合線Ｈに従つて互いに接
   合されることにより、３つの同様の隔室を形成
   し、上記内部仕切りは更に、２つの隔室の下部を
   それぞれ塞ぐ２枚の下板２３，２４及び第３の隔
   室の頂部を塞ぐ上板２５から成る３枚の横板も有
   するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の蒸気乾燥ユニツト。 ４ 下板２３により塞がれた１つの隔室に近接し
   た乾燥要素が周縁クラウンの乾燥要素９ｂを形成
   するようにセル１９を乾燥ユニツト中に配設した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の蒸
   気乾燥ユニツト。 ５ 直立板の間の接合線Ｈの軸方向長さがセルの
   高さの中央部分のみに亘るようにしたことと、近
   接乾燥要素の下部又は頂部と該接合線との間にお
   いて前記横板を傾斜させたことを特徴とする特許
   請求の範囲第３項又は第４項記載の蒸気乾燥ユニ
   ツト。 ６ 案内装置が環状板を有し、この環状板は、周
   縁クラウンの乾燥要素９ｂへの湿り蒸気導入容積
   部分を限定し、円筒形の外部胴と第２系列の乾燥
   要素９ｂの頂部との間に延長するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項
   の内いずれか１項記載の蒸気乾燥ユニツト。 ７ 第１系列の各々の乾燥要素９ａの半径方向外
   側端に位置され対称軸と平行に配向された通路中
   に集水装置を開口させ、該通路は第２系列の乾燥
   要素９ｂ中にて分離された水を集めるためにも用
   いられるようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第６項の内いずれか１項記載の
   蒸気乾燥ユニツト。