JPH04324091A - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は復水器に係り、特に管群
を構成する伝熱管の配置密度の改良を図ることによって
コンパクト化を果たすのに好適な復水器に関する。

【０００３】

【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伝熱管内を流れる
冷却水に熱を奪われて凝縮させられる。

【０００４】図２および図３はこの復水器の具体的構成
を示すもので、全体を符号１で示される復水器は、ほぼ
角形の非常に大きな容器胴体２を有し、この容器胴体２
の上部には蒸気タービン３が設置されており、またその
内部には数万本におよぶ伝熱管４が収められ、大きな管
群５を構成している。この管群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の内部は図
３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の下部には囲い枠体８で囲まれたガス冷却部９が形
成されている。管群５はレーンズセクション５ａ、クロ
ーズパックセクション５ｂより構成され、蒸気タービン
３の排気流はまずレーンズセクション５ａへ導かれる。 管群５を通過する際の圧力損失を低減するとともに、蒸
気を滑らかに管群５に導くため、レーンズセクション５
ａでは伝熱管４を配列しない切込み部５ｃが設けられて
いる。管配列の中央部にはクローズパックセクション５
ｂが配置され、この部分では伝熱管４は規則正しく配列
されている。この釣鐘形管配列においては蒸気は管群５
の上方部では斜め下向き方向、側部では水平方向に流れ
る構造となっている。管群５の上方部での斜め下向きの
蒸気流れと、側部の水平の蒸気流れとの干渉を防ぐため
に、この間にそらせ板１１が挿入されている。したがっ
て、この部分には伝熱管４は配置できない。また、管群
５の内部中央領域は袋とじの空間部１０となっており、
その中央に左右の管群５を区画する仕切板１２が設けら
れている。なお、符号１３は復水溜めを示している。

【０００５】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に向か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
気はその潜熱を奪われて凝縮し、復水溜め１３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。

【０００６】上記のように、蒸気は管群５を通過する間
に冷却水に潜熱を奪われて次第に凝縮するが、その際、
不凝縮ガス濃度が次第に上昇するので、不凝縮ガス濃度
の高い蒸気は、一旦、空間部１０に集められ、ここから
仕切板１２に沿ってガス冷却部９に導かれた後、ガス抽
出装置（図示せず）によって器外に抽出されるようにな
っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】復水器のような大型の
熱交換器ではその容積および設置面積を可能な限り小さ
くしてコンパクト化を図ることが必要である。そのため
には管群を高密度に配列すればよい。ところで、復水器
のような多管式熱交換器において流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では伝熱管４が高密度に並ぶことが
避けられず、流動抵抗の増加によって管群５の奥深い部
分では蒸気の流れが滞り易い。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が、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。こうした流動抵抗が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が
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が滞り、熱の授受は上流部と比べて
著しく減少することになる。

【０００８】また、管群５の上方部の斜め下向きの蒸気
流れと、側部の水平方向の蒸気流れとの干渉を防ぐため
に設置されているそらせ板１１の両側には、上述の如く
伝熱管４を配置できないので、この両側の流路を蒸気タ
ービン３からの蒸気が高速で流れるために、そらせ板１
１近傍のクローズパックセクション５ｂ内の蒸気の流動
が妨げられて、蒸気の滞留が発生し、復水器１の伝熱性
能が低下する原因となっている。

【０００９】そこで、本発明の目的は管群での熱の授受
が蒸気の滞留によって損なわれるのを防止しながら、高
密度に伝熱管を配置することができる復水器を提供する
ことにある。

【００１０】［発明の構成］

【００１１】

【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、管群は斜め下向き蒸気
流のための切込み部が斜め下方を向くレーンズセクショ
ンからなる第１の領域、水平蒸気流のための切込み部が
水平方向を向くレーンズセクションからなる第２の領域
および第１の領域と第２の領域の間にあって、切込み部
が斜め下方から水平方向へと漸次変化するレーンズセク
ションからなる第３の領域をもって構成される管配列を
備えていることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】管群は斜め下向き蒸気流のための第１の領域、
水平蒸気流のための第２の領域、双方の領域の間を結ぶ
第３の領域に分割される。タービン排気蒸気の一部はレ
ーンズセクションに斜め下方を向く切込み部を有する第
１の領域に流入して凝縮し、残りの蒸気はレーンズセク
ションに斜め下方から水平方向へと漸次変化する切込み
部を有する第３の領域に流入して凝縮し、さらに残りの
蒸気はレーンズセクションに水平方向を向く切込み部を
有する第２の領域に流入して凝縮する。これにより、こ
れまで伝熱管を配置できなかった斜め下向き蒸気流と水
平蒸気流部を隔てるそらせ板の部分にも伝熱管を配置で
きるので、管群を高密度に構成することができる。

【００１３】

【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。図１において、第１の領域２１はレーンズセク
ション２１ａに斜め下方を向く切込み部２１ｂを有し、
レーンズセクション２１ａはクローズパックセクション
２１ｃに接続する。また、第２の領域２２はレーンズセ
クション２２ａに水平方向の切込み部２２ｂを有し、レ
ーンズセクション２２ａはクローズパックセクション２
２ｃに接続する。一方、第３の領域２３はレーンズセク
ション２３ａに斜め下方から水平方向へと漸次変化する
切込み部２３ｂを有し、レーンズセクション２３ａはク
ローズパックセクション２３ｃに接続する。上記の第３
の領域２３以外の構成は従来技術によるものと基本的に
同じであり、これらについては説明を省略する。

【００１４】次に、上記構成によるところの作用を説明
する。タービン３の排気蒸気のうち、一部は第１の領域
２１に流入する。すなわち、レーンズセクション２１ａ
に流入する蒸気は、斜め下方を向く切込み部２１ｂによ
り斜め下向きに流入し、そこで凝縮して減速され、さら
に密な管配列域であるクローズパックセクション２１ｃ
に流入してその大半が凝縮する。凝縮しきれなかった蒸
気は仕切り板１２に沿って下降し、空気冷却部９に至る
。

【００１５】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、流入方向を斜
め下方から水平方向へと向き変えながら、第３の領域２
３に流入する。すなわち、レーンズセクション２３ａに
流入する蒸気は、斜め下方から水平方向へと漸次変化す
る切込み部２３ｂにより流入し、そこで凝縮して減速さ
れ、さらに密な管配列であるクローズパックセクション
２３ｃに流入してその大半が凝縮する。凝縮しきれなか
った蒸気は仕切り板１２に沿って下降し、空気冷却部９
に至る。

【００１６】また、第１の領域２１、第３の領域２３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て第２の領域２２に流入
する。すなわち、レーンズセクション２２ａに流入する
蒸気は、水平方向に向けられた切込み部２２ｂにより水
平に流入し、そこで凝縮して減速され、さらに密な管配
列域であるクローズパックセクション２２ｃに流入して
その大半が凝縮する。凝縮しきれなかった蒸気は仕切り
板１２に沿って下降し、空気冷却部９に至る。

【００１７】このように管群２０を斜め下向き蒸気流の
ための第１の領域２１、斜め下方から水平方向へと漸次
変化する蒸気流のための第３の領域２３、水平蒸気流の
ための第２の領域２２に分割して構成したので、従来の
釣鐘形管配列において欠くことができなかった、斜め下
向き蒸気流と水平蒸気流とを区画するための仕切り板１
１が不要となり、この部分に伝熱管４を配置することが
可能になる。したがって、従来の管配列よりも配置密度
を上げることができ、復水器をコンパクトに構成するこ
とが可能である。

【００１８】

【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斜め下向き蒸気流のための
第１の領域、水平蒸気流のための第２の領域、双方の領
域間を結ぶ斜め下向き蒸気流から水平蒸気流のための第
３の領域をもって構成したので、斜め下向き蒸気流と水
平蒸気流部とを隔離するそらせ板が不要となる。

【００１９】また、そらせ板の代わりに第３の領域を配
置したことから、これまでそらせ板の両側に発生してい
た高速の蒸気流れがなくなり、クローズパックセクショ
ン部での蒸気の滞留による復水器の性能低下を防ぐこと
ができる。

【００２０】したがって、本発明によれば、管群の大き
さを小さくして伝熱管の配置密度を上げることができる
ので、復水器をコンパクトに構成できるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による復水器の一実施例を示す構成図で
ある。

【図２】従来の復水器の一例を示す構成図である。

【図３】従来の復水器の管配列を示す説明図である。

【符号の説明】

２……容器胴体 ４……伝熱管 ５……管群 ９……ガス冷却部 １１……そらせ板 ２０……管群 ２１……第１の領域 ２１ａ…第１の領域のレーンズセクション２１ｂ…第１
の領域の切込み部 ２１ｃ…１の領域のクローズパックセクション２２……
２の領域 ２２ａ…２の領域のレーンズセクション２２ｂ…２の領
域の切込み部 ２２ｃ…２の領域のクローズパックセクション２３……
３の領域 ２３ａ…３の領域のレーンズセクション２３ｂ…３の領
域の切込み部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　容器胴体内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、前記管群は斜め
   下向き蒸気流のための切込み部が斜めの下方に向くレー
   ンズセクションからなる第１の領域、水平蒸気流のため
   の切込み部が水平方向を向くレーンズセクションからな
   る第２の領域および前記第１の領域と前記第２の領域の
   間にあって、切込み部が斜め下方から水平方向へと漸次
   変化するレーンズセクションからなる第３の領域をもっ
   て構成される管配列を備えていることを特徴とする復水
   器。