JPH07155743A - 脱気装置 - Google Patents

脱気装置

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JPH07155743A
JPH07155743A JP5302463A JP30246393A JPH07155743A JP H07155743 A JPH07155743 A JP H07155743A JP 5302463 A JP5302463 A JP 5302463A JP 30246393 A JP30246393 A JP 30246393A JP H07155743 A JPH07155743 A JP H07155743A
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JP
Japan
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tank
pipe
water
deaerator
gas
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JP5302463A
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English (en)
Inventor
Akira Murase
昭 村瀬
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

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  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノズルの減圧過程を利用し、従来の脱気装置
よりも小規模で配置上有利な脱気装置を提供する。 【構成】 本発明に係る脱気装置は、水を貯蔵する槽2
3と、この槽23の内部上方に設けられたノズル21
と、前記槽23の底部に一端が接続されポンプ24を介
して他端が前記ノズル21に接続される配管25a,2
5bと、前記槽23内の気体を槽23外に放出するため
の配管27とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工業プラント等において
機器・配管内などの水の溶存気体濃度を低下させる脱気
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、工業プラントの水を扱う機器に
おいては、例えば水中に溶存する酸素のために腐食が発
生するため水中の酸素を脱気してしている。この水中の
溶存酸素を脱気する方法としては、機械的脱気と化学的
脱気がある。
【0003】化学的脱気は、亜硫酸ナトリウム、ヒドラ
ジンなどの還元剤で溶存酸素を除去する方法であるが、
機器内の水を環境に放出する際には還元剤を除いて浄化
する必要がある。
【0004】一方、機械的脱気は加熱、または真空ポン
プによる減圧によって溶存気体を抽出させる方法であ
る。図4および図5を参照して脱気装置の従来例につい
て説明する。図4は加熱による機械的な脱気装置の基本
的な構成を示している。脱気装置は系統水3を貯蔵する
槽1と系統水3を加熱する加熱器2によって構成されて
いる。加熱器2によって槽1内の系統水3を加熱するこ
とによって系統水3の酸素に対する溶解度を下げ、溶存
気体を析出させて系外へ放出させて脱気する。
【0005】一方、図5は真空ポンプによる脱気装置の
基本的な構成を示している。脱気装置は系統水3を貯蔵
する槽11と、槽11内において系統水3の水面上に形
成される空間内に存在する気体を排気管12aを介して
吸引する真空ポンプ13と、真空ポンプ13からの排気
のための排気管12bから構成されている。真空ポンプ
13は空間内の気体を吸引し空間内を減圧して気体を析
出させ、排気管12bから放出している。
【0006】このような脱気装置が必要と考えられる工
業プラントの具体例としては、原子力発電プラントの原
子炉補機冷却海水系(以下RSWという)がある。この
RSWについて説明する。
【0007】原子力プラントでは補機類(図示せず)に
よって発生した熱は原子炉補機冷却系(以下RCWとい
う)によって除熱され、この熱はさらにRSWのRSW
配管途中に設けられた熱交換器によって熱交換されて、
最終的に放水槽を介して海洋に放出される。このRSW
は、海水を系統水として取水しRCWと熱交換を行って
温水となった海水を再び海洋へ放流するものである。R
SWは、100%容量の系統が2系統備えられており、
通常1系統のみが運転されている。休止中の1系統は海
水で満水状態で保管されている。そのため、この保管中
に海水で満たされているRSW配管の中で海洋生物がR
SW配管に付着し成長する。現在、海洋生物の成長を阻
止する目的で海水を淡水で希釈する方法がとられている
が決定的ではなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の脱気装置
においては、加熱器や真空ポンプが必要であり、また、
そのための補機類も必要であるため脱気のための設備が
大きなものになってしまう。本発明は係る従来の事情に
対処してなされたものであり、その目的は、ノズルの減
圧過程を利用し、従来の脱気装置よりも小規模で配置上
有利な脱気装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の脱気装置においては請求項1記載の発明で
は、水を貯蔵する槽と、この槽の内部上方に設けられた
ノズルと、前記槽の底部に一端が接続されポンプを介し
て他端が前記ノズルに接続される配管と、前記槽内の気
体を槽外に放出するための配管とを有する脱気装置を提
供するものである。
【0010】請求項2記載の発明では、前記槽の底部に
一端が接続されポンプを介して他端が前記ノズルに接続
される配管途中に脱気のための負荷を接続してなること
を特徴とする請求項1記載の脱気装置を提供するもので
ある。
【0011】請求項3記載の発明では、前記槽内の気相
部に配管を介して脱気対象気体以外の気体を供給して前
記槽内を置換する気体ボンベを有することを特徴とする
請求項1または請求項2記載の脱気装置を提供するもの
である。
【0012】請求項4記載の発明では、前記ノズルは加
熱器によって加熱されることを特徴とする請求項1また
は請求項2または請求項3記載の脱気装置を提供するも
のである。
【0013】請求項5記載の発明では、真空ポンプを用
いて前記槽内の気体を槽外に放出することを特徴とする
請求項1または請求項2または請求項3または請求項4
記載の脱気装置を提供するものである。
【0014】
【作用】上記構成の脱気装置においては、槽内の水を底
部に接続された配管から、ポンプによってこの槽の内部
上方に設けられたノズルに導く。このノズル内では流路
断面積が減少しているため、水の流速の増加に伴って動
圧が上昇し、全圧が一定であることから静圧が低下す
る。ここで、溶存気体の飽和圧力が静圧を上回ると、溶
存気体の析出が起こる。この溶存気体を槽外に配管によ
って放出することによて脱気を行うことができる。
【0015】
【実施例】以下に本発明に係る脱気装置の第1の実施例
を図1に基づき説明する。図1は本発明の脱気装置の基
本的構成に係る実施例であり、系統水3を貯蔵し底部に
溶存酸素濃度センサ28を備える槽23を有している。
この槽23内の系統水3は循環配管25aから、系統水
3を昇圧する移送ポンプ24および循環配管25bを介
して槽23内に再び導かれ、循環配管25bの先端に設
けられたノズル21によって溶存酸素を析出させながら
系統水との二相流となって槽23に放出される。
【0016】また、窒素ボンベ22内の窒素が窒素供給
配管26によって対向流となるように、この二相流に吹
き付けられると同時に槽23内に充填され、槽23内の
気相部29を窒素雰囲気を維持している。
【0017】析出した溶存酸素は、充填された窒素とと
もに、槽23の気相部29に接続された排気管27によ
って、槽23外に放出される。このように構成された脱
気装置においては、ノズル21内で系統水3は流路断面
積減少により加速され、系統水3の流速が増すことによ
って動圧が増加する。流体のエネルギー保存から系統水
3の静圧が減少し、その静圧が最小となるノズル21の
ノド部で減圧沸騰現象が起こり、溶存酸素が析出し二相
流となって槽23内に放出される。二相流には窒素ボン
ベ22内の窒素が吹き付けられているので、析出した溶
存酸素は再び系統水3に溶け込みにくく、また槽23内
も窒素雰囲気に保持されているので、溶存酸素は槽23
内においても系統水3に溶け込みにくくなる。
【0018】さらに、溶存酸素の析出を促進するために
は、例えばノズル21をヒータによって加熱することに
よりノズル21内での沸騰を生じやすくしてもよい。ま
た、槽23内の空気を窒素置換する代わりに真空ポンプ
を用いて析出した溶存酸素を放出すれば、系統水3に窒
素が溶解することなく系統水3の溶存酸素濃度を低下さ
せることができる。この場合においても、ノズル21を
設けたことによってヒータ、真空ポンプは補助的なもの
であり、従来の機械的な脱気装置のものに比べて設備容
量は小さくてすむ。
【0019】次に、本発明に係る脱気装置の第2の実施
例について図2を用いて説明する。図2において図1と
同一部分については同一符号を付し、その構成の説明は
省略する。本実施例においては、脱気装置を脱気をする
ための負荷としての系統設備に設けた場合を示してい
る。
【0020】系統水3は系統ポンプ37によって系統配
管36を循環し、系統負荷38内で仕事をしている。こ
の系統配管36途中には溶存酸素濃度センサ28が設け
られている。槽23は系統配管36,系統ポンプ37,
系統負荷38よりも高い位置に設置されている。槽23
は配管34,槽止め弁35を介して系統配管36に接続
され、さらに系統配管36には止め弁39,移送ポンプ
40を介して槽23に導かれる配管41が接続されてい
る。この配管41の先端にはノズル21が設けられてい
る。
【0021】また、窒素ボンベ22内の窒素が窒素供給
弁43を介して窒素供給配管42によって対向流となる
ように、この二相流に吹き付けられると同時に槽23内
に充填され、槽23内の気相部29を窒素雰囲気を維持
している。
【0022】析出した溶存酸素は、充填された窒素とと
もに、槽23の気相部29に接続された排気管44によ
って、排気弁45を介して槽23外に放出される。この
ように構成された脱気装置において、槽23は脱気装置
が運転されている時には槽23内の窒素ガスが配管34
を介して系統配管36内に巻き込まれない水位まで系統
水3が水張りされている。系統配管36,系統ポンプ3
7,系統負荷38に系統水3を張った後、窒素供給弁4
3,排気弁45を開き、槽23内を窒素雰囲気にする。
次に、槽止め弁35,止め弁39を開き、移送ポンプ4
0を起動し、系統配管36,系統ポンプ37,系統負荷
38内の系統水3をノズル21に導く。ノズル21で析
出した溶存酸素は窒素ガスとともに槽23から排気管4
4を介して放出される。また、槽23内に放出された系
統水3は水頭差によって槽止め弁35を介して配管34
によって系統配管36に導かれ、系統ポンプ37,系統
負荷38に再び供給される。
【0023】本実施例においても第1の実施例において
説明したようにノズル21にヒータを設けてもよいし、
窒素置換の代わりに真空ポンプを用いてもよい。さら
に、本発明に係る脱気装置の第3の実施例について図3
を用いて説明する。図3において図1と同一部分につい
ては同一符号を付し、その構成の説明は省略する。本実
施例においては、脱気をするための負荷の例として原子
力発電プラントの原子炉補機冷却海水系(以下RSWと
いう)75に用いて海水中の溶存酸素を低減させ、当該
プラントから海洋に放水するためのRSW配管61に付
着する海洋生物の成長防止に応用するものである。原子
力プラントでは補機類(図示せず)によって発生した熱
は原子炉補機冷却系(以下RCWという)76によって
除熱され、さらにRSW75のRSW配管61途中に設
けられた熱交換器66によって熱交換されて、最終的に
放水止め弁60及び放水槽62を介して海洋に放出され
る。このRSW75は、海水を系統水として取水しRC
W76と熱交換を行って温水となった海水を再び海洋へ
放流するものである。RSW75は、100%容量の系
統が2系統備えられており、通常1系統のみが運転され
ている。休止中の1系統は海水で満水状態で保管されて
いる。そのため、この保管中に海水で満たされているR
SW配管61の中で海洋生物がRSW配管61に付着し
成長する。現在、海洋生物の成長を阻止する目的で海水
を淡水で希釈する方法がとられているが決定的とは言え
なかった。
【0024】そこで、本実施例は、淡水希釈後に海水中
の溶存酸素濃度を低減し、海洋生物の呼吸を困難にして
RSW配管61への付着と成長を抑制しようとするもの
である。
【0025】図3において、RSW75はRSW配管6
1途中にRSWポンプ63を有し、その下流側には逆止
弁64及び弁65を介して、RCW76と熱交換を行う
熱交換器66が接続されている。熱交換器66でRCW
76の除熱を行い、温水となった系統水3は放水止め弁
60及び放水槽62を介して前述のとおり海洋に放出さ
れる。
【0026】このRSW配管61途中には戻り配管69
が接続され、止め弁67及び移送ポンプ68を介して槽
23内に導かれている。また、戻り配管69の槽23内
の端部にはノズル21が備えられている。槽23の底部
には配管54が設けられ、この配管54は槽止め弁35
を介してRSW配管61に接続されている。さらに、雑
用水系から槽23に水張りを行うための淡水の供給を受
けるため、雑用水止め弁56を介して水張り配管57が
槽止め弁35よりも槽23側の位置で配管54に接続さ
れている。また、雑用水系から、RSW配管61内に残
留した海水を希釈するための淡水の供給を受けるため、
雑用水止め弁58を介して希釈用配管59が槽止め弁3
5よりもRSW75側の位置で配管54に接続されてい
る。
【0027】このように構成された本発明の第3の実施
例においては、点検等の目的で、運転されているRSW
75のRSWポンプ63を停止させると、RSWポンプ
63より下流側のRSW配管61及び熱交換器66にお
いては海水が満たされた状態となっている。この状態に
おいて雑用水止め弁58を開いて、雑用水系から淡水を
希釈用配管59を介してRSW配管61内に注入しRS
W75内の海水を淡水希釈する。このときRSW75内
で溢れる海水は放水槽62へ放出される。
【0028】次に、放水止め弁60,雑用水止め弁58
を閉止し、雑用水止め弁56を開いて、脱気装置の運転
中に槽23内の窒素ガスが配管54内に巻き込まれない
ような水位まで槽23内に雑用水系からの水を張る。槽
23内の水張りが終了した後、雑用水止め弁56を閉止
し、窒素供給弁43,排気弁45を開いて槽23内を窒
素雰囲気にする。その後、槽止め弁35,止め弁67を
開いて移送ポンプ68を起動してRSW75内の淡水で
希釈された海水を戻り配管69を介してノズル21に導
く。ノズル21内で二相流となり、析出した溶存酸素は
窒素ガスとともに排気弁45を介して排気管44から放
出される。槽23内に放出された希釈海水は、水頭差に
よってRSW75内へ戻される。このようにして、RS
W配管61内の溶存酸素を析出させることが可能であ
る。
【0029】本実施例においても第1の実施例において
説明したようにノズル21にヒータを設けてもよいし、
窒素置換の代わりに真空ポンプを用いてもよい。よっ
て、本実施例によれば、例えば原子力プラントの原子炉
補機冷却海水系において淡水希釈とともに用いて、海洋
生物の配管への付着、成長を抑制することができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明の脱気装置に
おいては、水中溶存酸素濃度を低下させ、機器の腐食の
進行を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る脱気装置の第1の実施例の系統構
成図。
【図2】本発明に係る脱気装置の第2の実施例の系統構
成図。
【図3】本発明に係る脱気装置の第3の実施例の系統構
成図。
【図4】ヒータを用いた従来の脱気装置の系統構成図。
【図5】真空ポンプを用いた従来の脱気装置の系統構成
図。
【符号の説明】
1…槽 2…加熱器 3…系統水 11…槽 12a,b…排気管 13…真空ポンプ 21…ノズル 22…窒素ボンベ 23…槽 24…移送ポンプ 25a,b…循環配管 26…窒素供給配管 27…排気管 28…溶存酸素濃度
センサ 29…気相部 34…配管 35…槽止め弁 36…系統配管 37…系統ポンプ 38…系統負荷 39…止め弁 40…移送ポンプ 41…配管 42…窒素供給配管 43…窒素供給弁 44…排気管 45…排気弁 54…配管 56…雑用水止め弁 57…水張り配管 58…雑用水止め弁 59…希釈用配管 60…放水止め弁 61…RSW配管 62…放水槽 63…RSWポンプ 64…逆止弁 65…弁 66…熱交換器 67…止め弁 68…移送ポンプ 69…戻り配管 75…原子炉補機冷却海水系 76…原子炉補機冷
却系

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水を貯蔵する槽と、この槽の内部上方に
    設けられたノズルと、前記槽の底部に一端が接続されポ
    ンプを介して他端が前記ノズルに接続される配管と、前
    記槽内の気体を槽外に放出するための配管とを有するこ
    とを特徴とする脱気装置。
  2. 【請求項2】 前記槽の底部に一端が接続されポンプを
    介して他端が前記ノズルに接続される配管途中に脱気の
    ための負荷を接続してなることを特徴とする請求項1記
    載の脱気装置。
  3. 【請求項3】 前記槽内の気相部に配管を介して脱気対
    象気体以外の気体を供給して前記槽内を置換する気体ボ
    ンベを有することを特徴とする請求項1または請求項2
    記載の脱気装置。
  4. 【請求項4】 前記ノズルは加熱器によって加熱される
    ことを特徴とする請求項1または請求項2または請求項
    3記載の脱気装置。
  5. 【請求項5】 真空ポンプを用いて前記槽内の気体を槽
    外に放出することを特徴とする請求項1または請求項2
    または請求項3または請求項4記載の脱気装置。
JP5302463A 1993-12-02 1993-12-02 脱気装置 Pending JPH07155743A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008523349A (ja) * 2004-12-07 2008-07-03 ウエストレイク・ペトロケミカルズ・エル・ピー ボイラー給水の脱気の方法及び装置
JP2009106943A (ja) * 2009-01-19 2009-05-21 Toyobo Engineering Kk 脱酸素水の製造方法とその装置
CN110255652A (zh) * 2019-06-12 2019-09-20 国网湖南省电力有限公司 一种特高压换流站阀冷却系统内冷水氮气除氧方法及装置

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