JPH04110595A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は復水器に係り、特に熱交換用管群における圧力
損失を最小に保と共に、熱の授受を効果的に果たすのに
好適な復水器に関する。

（従来の技術） 一般に、復水器は蒸気タービンの排気を凝縮させて復水
として回収する機能を有しており、そこで蒸気は熱交換
用管群に導かれてその管内を流れる冷却水に熱を奪われ
て凝結させられる。第３図および第４図はこの復水器の
具体的構成を示すもので、全体を符号１て示される復水
器は、略角形の超大形の容器胴体２を有し、この容器胴
体２の上部には、蒸気タービン３が載置されており、ま
たその内部には約２万ないし３万本におよぶ伝熱管４か
収められ、大きな管群５を構成している。

管群５の両側には管板６ａ、６ｂが垂設されており、こ
こから左右の両側に延びる水室７ａ、７ｂが連設されて
いる。容器胴体２の内部は第４図に示されるように、管
群５全体があたかも釣鐘形の形状として配設されており
、この釣鐘形の形状を有する管群５の下部は囲い枠体８
を通してガス冷却部９が形成されている。また、管群５
の内部中央領域は袋とじの空間部１０を有していて、左
右管群を区画する仕切板１１が設けられている。なお、
符号１２は復水溜めを示している。

上記構成を有する復水器１において、蒸気タービン３か
ら容器胴体２に向って流れる蒸気は水室７ａを経て伝熱
管４内を通過する冷却水（この場合、海水が多く使用さ
れている）との間で熱の授受を行い、蒸気は熱を放出し
て凝結水となって復水溜め１２に集められ、他方熱を吸
収した冷却水は水室７ｂを経て海洋等に戻される。一方
、蒸気と冷却水とが熱の授受を行う際、不凝結ガスが生
成されることから、復水器１からその不凝結ガスを排出
するようにしている。すなわち、不凝結ガスは一旦空間
部１０に集められ、ここから仕切板１１を伝わってガス
冷却部９に導かれ、ここで水滴と気体とに分離され、気
体はガス抽ａ装置（図示せず）によって器外に抽出され
るようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この種の多管式熱交換器においては媒体間の
熱の授受が管配列の巧拙により大きく左右されることが
知られている。一般に、復水器１ては伝熱管４が高密度
に並ぶことか避けられず、流動抵抗の増加によって管群
５の奥深い部分ては蒸気の流れか滞り易い。こうした流
動抵抗は管配列における密度を下げることによって小さ
くなるか、ある決められた容積に上記のような多数の伝
熱管４を組込む必要のある復水器１においては容易に解
決できない問題である。こうした流動抵抗か著しく大き
くなると、そのときの圧力損失のために管群５の上流で
は熱の授受か良好に保たれているにもかかわらず、その
下流となった領域では蒸気の流動か滞り、熱の授受は上
流部と比べて著しく減少することになる。

このように熱の授受か管群５の上流部と下流部とで全く
異なる様相を呈するとなれば、一つの容器内て熱負荷の
傾斜か起こり、容器胴体２は局部的な応力の発生に見舞
われることになる。さらに管群５全体としては熱の授受
に関与しない領域か発生することにより装置か大形化す
るのみならず、それを支える支持体は堅牢な構造のもの
を採用せざるを得なくなる。

そこで、本発明の目的は管群ての熱の授受を各領域で均
一に保つことかでき、しかも、圧力損失を格段に小さく
することのできる復水器を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明は、容器胴体に収容さ
れる多数の伝熱管からなる管群を有する復水器において
、管群は下降蒸気流のための第１の領域と、水平蒸気流
のための第２および第３の領域とに分割され、第２およ
び第３の領域が第１の領域の下方に並ぶと共に、第１、
第２および第３の領域の各々が外側に疎な管配列をもっ
て構成される第１の層を、内側に密な管配列をもって構
成される第２の層をそれぞれ備えることを特徴とするも
のである。

（作用） 管群は下降蒸気流のための第１の領域と水平蒸気流のた
めの第２および第３の領域に分割される。蒸気は第１の
領域に真直ぐに流入して凝結し、さらに残り蒸気は第２
および第３の領域に水平に向きを変えなから流入し、そ
こで凝結する。これにより第２および第３の領域に蒸気
を導く蒸気通路部の大きさは第１の領域に流れる蒸気分
か減少するためにその分幅を狭くすることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図において、管群２０は上方全域にわたって並ぶ下降
蒸気流のための第１の領域２１と、この第１の領域の下
方に位置する水平蒸気流のための第２の領域２２および
第３の領域２３とを有する。これらの第１、第２および
第３の領域２１．２２．２３は各々２層をもって構成さ
れ、適宜間隔を空けて疎な管配列をもって構成される第
１の層２４を外側に、−様に伝熱管を密集させて密な管
配列をもって構成される第２の層２５を内側に有する。

第１の層２４の間隔を空けている領域は第２の層２５ま
で蒸気が円滑に流れるようにするためのもので、通路２
６として働く。一方、第１の領域２１と第２および第３
の領域２２．２３との間にはそらせ板２７ａ、２７ｂが
それぞれ設けられる。

上記の管群２０以外の構成は従来技術によるものと基本
的に同してあり、これらについては先の図面に記した符
号と同一の符号を付して説明を省略する。

次に、上記構成によるところの作用を説明する。

容器胴体２の上部から流入する蒸気のうち、一部は管群
２０の上部に備えられる下降蒸気流のための第１の領域
２１に流入する。すなわち、通路２６を有する疎な管配
列の第１の層２４に垂直に流入した蒸気はそこで凝結し
て減速され、さらに密な管配列の第２の層２５に流入し
てその大半が凝結する。凝結しきれなかった蒸気はそら
せ板２７ａ、２７ｂに導かれて空間部１０に流入し、さ
らにガス冷却部９へと導かれる。

一方、第１の領域２１に流入することなく、その周囲を
巡って下方に流れた蒸気は水平方向に流れの向きを変え
ながら、第２および第３の領域２２．２３に流入する。

すなわち、通路２６を有する疎な管配列の第１の層２４
に水平に流入した蒸気はそこで凝結して速度か衰え、さ
らに密な管配列の第２の層２５に流入してその大半か凝
結する。

凝結しきれなかった蒸気は第１の領域２１からの蒸気と
共に空間部１０に流入し、さらにガス冷却部９へと導か
れる。

このように管群２０を下降蒸気流のための第１の領域２
１と水平蒸気流のための第２および第３の領域２２．２
３とに分割して構成したので、従来の水平蒸気流を主体
とする管配列においては大量の蒸気流を下向き流から水
平流へと流れの向きを変えるために、広い蒸気通路が必
要となり、管板６ａ、６ｂの上部両端部に伝熱管４を配
置することかできなかったが、蒸気を各領域２１．２２
．２３に分けてそれぞれの箇所で凝結させるようにした
ので、従来に比べて第２および第３の領域２２．２３に
蒸気を導く蒸気通路部は幅を狭くすることができる。ま
た、流動方向を下向きから水平に変える蒸気の流量が減
少することにより、これに伴う圧力損失も低減できる。

従来の水平蒸気流を主体とした管配列では管群部での凝
縮伝熱性能は優れるか、蒸気の流動方向を変える際の圧
力損失か大きいため、圧力損失による凝縮温度の低下か
大きくなり、復水器全体の性能に悪影響か及ぶことがあ
ったが、本実施例においては下降蒸気流部の凝縮伝熱性
能は、水平流の場合に比べて劣るか、蒸気の流動方向を
変える際の圧力損失が小さくなり、伝熱性能の低下を充
分に補なうことか可能である。

本発明の他の実施例を第２図を参照して説明する。図に
示されるように管群２０か下降蒸気流のための第１の領
域２１と、水平蒸気流のための第２の領域２２．２３と
を有することは上記実施例のものと同一である。上記実
施例と異なるのは疎な管配列をもって構成される第１の
層２４が流入側に最も疎である第１の区分２７、その次
に２番目に疎な第２の区分２８、さらにその後に３番目
に疎な第３の区分を順次連ねて構成され、第１の層２４
が尽きたところで通常の密な管配列の第２の層２５につ
ながるようになっている。

上記構成によるものは蒸気が最も疎である第１の区分２
７から流入し、そこで凝結して減速される。さらに蒸気
は第２の区分２８および第３の区分２９を順次流れる間
にさらに凝結し、速度が衰えながら第２の層２５に達し
、そこで大半が凝結する。

本実施例においても管群２０を下降蒸気流のための第１
の領域２１と水平蒸気流のための第２および第３の領域
２２．２３とに分割して構成したので上記実施例のもの
同様の効果を得ることができる。

し発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明は多数の伝熱管か
らなる管群を下降蒸気流のための第１の領域と、水平蒸
気流のための第２および第３の領域とに分割して構成し
、第２および第３の領域を第１の領域の下方に配置して
いるので、第２および第３の領域に流入する蒸気の流量
を減少させることができ、そこに至るまでの蒸気通路部
の大きさを小さくすることが可能である。

したかって、本発明によれば、各領域での熱の授受を均
一に保ちながら、圧力損失を格段に小さくすることかで
きるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による復水器の一実施例を示す構成図、
第２図は本発明の他の実施例を示す構成図、第３図およ
び第４図は従来の復水器の一例を示す構成図である。 ２・・・・・・・・・容器胴体 ４・・・・・・・・・伝熱管 ５・・・・・・・・・管群 ９・・・・・・・・・ガス冷却部 ２１・・・・・・・・・第１の領域 ２２・・・・・・・・・第２の領域 ２３・・・・・・・・・第３の領域 ２４・・・・・・・・・第１の層 ２５・・・・・・・・・第２の層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器胴体に収容される多数の伝熱管からなる管群を有す
   る復水器において、前記管群は下降蒸気流のための第１
   の領域と、水平蒸気流のための第２および第３の領域と
   に分割され、前記第２および第３の領域が前記第１の領
   域の下方に並ぶと共に、前記第１、第２および第３の領
   域の各々が外側に疎な管配列をもって構成される第１の
   層を、内側に密な管配列をもって構成される第２の層を
   それぞれ備えることを特徴とする復水器。