JPS58113600A - 空気抽出装置 - 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】 発明の技術分野 この発明は、原子力発電プラントなどに用いられゐ空気
抽出装置に保如、特に空気抽出装置からの排りの放出圧
力を自動的に調節する圧力自動−節俟１１に関する。

発明の技術的背景とその間龜点 一般に、原子力発電プラントに用いられる空気抽出ｉＩ
値は作動蒸気噴射式の第７段のエゼクタと第１段のエゼ
クタとを備えており、第１段のエゼクタは、そのエゼク
タ効果によシ、復水器から空気、水分解による水素と酸
素、水蒸気を抽出しておシ、抽出され圧流体はＳ／段エ
ゼクタの作動蒸気とともに前置冷却Ｉ）ＫＩＮ内され、
ここで凝細される、＃縮され九ドレンは一般的に復水器
に回収される。

一方、前１冷却器内の空気勢の気体（水蒸気を含む、）
は第１段エゼクタのエゼクタ効果によｐ・引され、吸引
され九気体は第１段エゼクタの作動ｌＩ気と混合されて
排気となシ、排気管を通ｐ排気処層１１ｔＫ回収され、
処理される。この処理は、排気管１通る排気中に放射性
物質が含まれている関係から慎重に行なわれる。排気を
処理する排気処ｍ１ｉｔＯ容會は、ｌｉｌ子力発電プラ
ントの通常運転時？基筒にして逼宜定められる。

また１作動蒸気噴射式エゼクタｔ−儒えた空気抽出装置
は、ｌｋ込真空が弱い（吸込圧力が大気圧に近づく）は
ど多量の気体を抽出できる特性と、放出圧力（吐出圧力
）がある限界を越えると排気尋が−ｇＡＫ逆流する特性
とを有する。実際の原子力発電プラントにおいて、空気
抽出装置は、復水器の起動時でその器内の真空度が弱い
（真空・が低い）ときに復水器内の空気を多量に抽出す
る能力を発揮し、排気処ＪｌｌｌｉＩＩＩｌの処理容１
１會はるかに超えた會を排出しようとするため、空気抽
出ｍ画の排気の放出圧力（第１段エゼクタ以降の排気圧
力）か上昇し、空気を排出しきれなくなってり本巻への
逆流か生じ、復水器の真空１弱くする。このまま放置す
ると復水器の真空が除々に番〈（強く）なって！１７に
、Ｋｉｌくなる（下がる）、いわゆる復水器の真空ハン
チング埃象が生じる。

真空ハンチング埃象が生ずると、タービンケーシングの
急激な圧力変化および温度変化か生じ、タービンの振動
発生の原因にもなるすこのことから、復水器の起動時や
タービン負荷変動時の原子力発電プラントの運転に口、
空気抽出ｆ！置の各段のエゼクタ吸込弁の弁ト度ｔｐｔ
整し、容量オーバによる排気の放出圧力（ＩＫ１Ｋ１上
クタ以降の排気圧力）が高くならないように作業員によ
る監視が常に必要であった。しかしながら１作業員によ
る常時監視は面一であるのみならず、個々の作業員の個
人差による読取誤差勢の悪影響があるなどの間ｉｌかあ
った。

発明の目的 この発＃４は上述した点を考慮し、排気処理ｌｉｋ歇の
処理能力以上に＃気しないように、第２段エゼクタ以降
の排気圧力を自動的に調節制御し、原子力発電プラント
を安全で高能率的に＠動運転できるようにした空気抽気
装置を提供す１こ帖を目的とする。

この発−の他の目的は、復水器の真空ノ＼ンチング埃象
會未然に防止し、タービンケーシングに急激な圧力変化
や温度変化が生ずるの會防ぎ、タービンＩ１１／Ｉｐの
発生を有効的に押えるよう圧したことである。

発明の概要 上述した目的を達成するため、この発明に係る空気抽気
ｉＩ置は、第１段および第１段エゼクタを備え、復水器
からの空気抽気管を第１段エゼクタに接続したものにお
いて、前記＃！１段エゼクタの排気管と前記空気抽気管
とを接続するバイパス管路を設け、このバイパス管路に
圧力自動−節装置を設け、上記圧力自動−節！ｉｌｌは
、第１段エゼクタ以降の排気管内の排気圧力が設定圧力
以上のとき、バイパス管路を開くように設定されたもの
でおる。

発明の１１１！施例 この発電の←実施例について添付図＆ｌを奈湘して鰭、
明する。

第１ｆｔ／Ｃおいて、符号ＩＯは原子力発電７ラントに
用いられる空気抽出装置を示し、この空気抽出装置ｉ／
θは復水器ｌ／がら空気、水分解による水素と酸素、お
よび水蒸気を抽気するものである。土紀復水器／／は原
子力発電プラントの図示しなし拳タ４−ビン排気口に接
続これ、タービン排気を多数の熱交排管ｌコを通る冷却
水で冷却し、復水させてお９、この復水は、復水ボンフ
／Ｊおよび割隨冷却器／４Ｉなど１ｒ１て原子力容器（
図１示せず）に送られるようになっている。

一方、空気抽出！！置１０は第１段エゼクタ／ｊａおよ
び第１段エゼクタ／Ａａをそれぞれ有し、各段のエゼク
タには予備用エゼクタ１３１）、／Ａｂがそれぞれ並設
されている。第１段エゼクタ／ｌＬ、／Ｓｂおよび第２
段エゼクタ１４Ｌ、／４には水蒸気轡の作動蒸気を流す
作動・蒸気管／りおよびｌｔｒ　Ｋ　＆　膝され、各段
のエゼクタ／ｓＩＬ、／！ｒ１ｂおよび／Ａａ、／６ｂ
の上流髄には切換弁２ｔ）　ａ　、　Ｘ）　ｂおよびコ
／ａ、λｌｂがそれぞれ設けられる。各切換弁のうち予
備用エゼクタ／ｊｌ）、／Ａｂに接続される切換弁にす
、コ／１）は常閉に維持される。

また、＃ｌＩ記復水器／ｌがら空気抽気管（ま九は空気
吸込管）２Ｊが延びており、ｄの使気抽気管、２Ｊは第
１段切換弁コ参ａ、２９カを介して第１段エセクタ／ｓ
＊、／！ｒｂの抽気口にそｔぞれ接続される。第１段切
換弁のうち一方は常閉に保褐される。しかして・切換弁
Ｊａの一度奢襲整し、第１段エゼクタｔｓａＫ定量の作
動蒸気を流すことによ）、エゼクタ効果が生じ、その吸
引作用により、復水器ｌｌ内の空気、水分解による水素
および酸素、水蒸気が抽りてれ、との抽気は作動流体と
混合され、前置冷却器／４１に送られ、こむで復水器ｌ
ｌから復水ポンプＩＪを経て送られる覆水によシ冷却さ
れ、作動蒸気や抽気場れた水蒸気は凝結嘔れてドレン水
となる。仁のドレン水は■シールを経て配管おによシ一
般的には復水器ｔｉに回収される。

前置冷却器／亭から導出される空気抽気ｃｋ（空気吸込
管）コロは第１段切換弁２７ａ、コアｂ會フ１゛シて第
２段エセクタ／Ａａ、／Ａｂの抽気ボートに接続され、
第２段エゼクタ／Ａａを通る作ＩＩｌ′１１に気により
前置冷却４１参内の空気等の気体が抽気δれ、抽気され
た気体は作動蒸気と混合して第２股エセクタ／６ａの排
気管コを通り図７ドしない排気処理装置に回収され、排
勿処堆さねる。排気処ｊ！ｌ！装置の容量は、原子力発
電プラントの通常運転時を基準にして適宜定められる。

第コ段ユゼクタ／ｊａ、／ｊｂＣ＋排気管コｔユハイハ
ス管路ＪＯを介して１．　／段工七りタ／！ａ、／ｓｂ
の空気抽気管コ３に接続される。バイパス管路、？０Ｋ
Ｆｉ圧力自１に１′ｉ調節装置３−が設置される。圧力
自動１節装置３コは圧力自動−節介３３ヲ有し、この圧
力自動−１節介３３の前後に井め弁評、・３ｊが設けら
ｔ７る。また、上記圧力自動訴節介３Ｊおよび止め弁３
ダ、Ｊｊをバイパスする管系統３６か設けられ、この管
系献３６には、冬期のように、復水器冷却７Ｉｆｏ一度
低下による復水器内圧力調節装置％、　Ｊ？が１置され
る。この−節装ｖＩｔ３７は直列接続された訪整弁Ｊｔ
およびオリフィスＪ？を有する。

圧力自動−節Ｍｌ［，７コの圧力自動１１！Ｉ節弁３３
は、第２図に示すように、２分割可能な弁ケーシング−
１有する。弁ケーシング卯は弁本体Ｍａとこの弁本体荀
１に着脱自在に取付けられる弁ｉ！ｔ→ｂ−とを儒えて
おり、弁本体ψ＆は第コ段エゼクタｌＳａの排気管コ＠
Ｋｆｉｌ続される流入水−ト輻と空気抽気管ν偶に接続
される流出ボー）４Ｚ、？とを有し、内部に流入ボート
Ｑから流出ボー）４（ｊ［向う流路件が形成され、ま記
流路仰Ｋｔｌｌｌ状あるいはリング状の弁座釘とこの弁
！！ＩダＳに向って進退される弁体幅が設けられる。弁
体ダ６は弁棒ＩＩ７に一体めるいは一体的に支持さする
。弁棒参りはｆｌＡコ図において弁ケーシングＱ内ｔ−
喬直方向に延び、その上下部が弁棒シ座を爺ねるばね押
えＲおよび弁棒受はダ９１１ζよシ保持される。

一方、弁本体俊ａと弁蓋４ｔ０ｂとの連通部には仕切り
を兼ねた防熱板ｓＯが固設される。防熱°板！０は＃Ｉ
Ｊ図に示すように半円状の１分割構造に形石され、全体
としてティスフ状に構Ｍ、逼れ、高温の流体が弁１１Ｍ
ｂ内に流入しないよう配慮している。

また、弁ｆｌＩＩｏｂ内には筒体ｊコか推動自在に収答
される。筒体Ｓコの摺動面にはシール材ｊＪ　、　ｊ４
Ｉか介装される。シール材は１例えば下方に高温流体の
進入を少なくするガスケットｊＪと、このガスケットｓ
ｓの仕方に設けられ、流体をシールするＱｌｊング評と
から構成される。上記筒体ｊコは弁棒４１？に一体ある
いは一体的に取付けられる一方、筒体Ｓ２とその正方の
ばね受けＩＩｔとの間に押圧ばねｊ６か介装され、この
抑圧はねｊ４のばね力により筒体ｊ−を介して弁＠Ｕｔ
を押圧し、との弁棒＃７會介して弁体ダ６を弁座ｐｉ＠
に押出し４流路件を閉塞している。弁棒ダ７の上端は弁
ＩＦＩＡＯｂの開口Ｓｔ内を通って正方に延び、その上
端に−・節ナツト−が螺装される。

この場合にｌいに、弁６ｍｂの内ｏｈ弁本体ｑａの流入
ポート弘コの内棒と同一寸法に形成され、かつ、弁本体
すａｏｆＩＩｔ人ポートｌＩコの圧力が設定圧以上にな
らないと、弁体４Ｉ６が弁座４ＩＳから離れないようＫ
、押圧ばねＩ６によシ押えられる。

次に、空気抽出装置の放出圧力自動調節装置の作用ｔ−
第参図を参照して欽明する。

ｗＪ参図は第１段エゼクタ／４ａ（／４ｂ）の性能−＊
（＠Ｊ段エゼクタ７４ｍ（／！ｂ）の吸込圧力曲線ム、
Ｉｌｋ大吐出圧力曲−Ｂ）上に排気処ａ装置の排気処ｍ
能力Ｓａｔ模凝的に組み合せたもので、横軸に流量比、
縦軸ＫＦｉ大気圧を堺にした圧力（ゲージ圧）を表わし
ており、斜線で囲まれ九領域りが安定作動領域を示す、
上記流量比は吸込気体會（Ｉｌ＃）ｔｌ−作動蒸気量（
ＫＰ、一定１ｉ［）で除した値である。

しかして１通常の運転時には第２段のエゼクタは設計点
ｌで示したように安定作１７＋領域り内の流量比が小さ
な所で運転されるか、起動時のように吸込圧力が弱い場
合等では設計点１に比較し、はるかに大きな流量比で作
動□させることか、エゼクタの能力的に可能である。こ
のときには、空気抽出！１１置の放出圧力は第１段エゼ
クタ／４ａ（／４ｂ）吐出圧力（最大）よシ小さな圧力
で運転壊れなけｊば安定な作動をしないことはよく知ら
れている。

しかして、起動時や負ｉｈｔ倉時に排気処ｍ能カー〇と
吐出圧力曲線Ｂとの交点を超えた流量比になると、空気
抽出装置は不安定な作動となシ、逆流現象を起こして空
気抽気管内を逆流し、復水器の真空ＦｊＩを会、激に弱
くする等の悪影響か生ずる。

したがって、放出圧力自動調節装置３コの圧力自動調節
弁３３は、第４図に示した安全作動領域り内の圧力で作
動１しなければならず、バイパス管路３０頓のしくイパ
ス會の決定は圧力自動調節弁３３の開口度により適宜定
められる。一般に空気抽出装置ｉは図示しない側の一節
装置によυ復水器のバキュームアップを図り、真空度ｆ
　！００−４００１１１ＨＨに切換えているのが普通で
あるから、バイパス管路３０全体のバイパス管は、第１
段エゼクタ／４ａｉ流れるｉ量比（例えば、０．６〜０
．１　）と圧力自動調節弁の入口条件から設定される流
量比の差圧相当する量で定められる。このバイパス流量
条件が定められる圧力自動調節弁３３は、流入ボートＱ
側弁座轄の内径と弁蓋ｍｂｏ内径とが同一寸法に榊成さ
れるので、空気抽気管ＵからのＩＩ／段エゼクタの吸込
圧１の影＊ｔｉ全く受けす、弁体全体に作用する差圧は
大気圧と第コ段エセクタ／Ａａ側排気圧力との差である
。

しかして、第１段エゼクタ／４ａの排気圧力が設定圧力
以上になると、抑圧はね５６の押圧力に抗して弁体ダ６
會弁座社から持ち上け、排気圧力に応じたバイパス流量
となる。ｌそＩＩＯ際、弁棒ぐ７に螺装された一節ナッ
ト！りにより、弁体４ＬＡの移動量が適宜−節される。

一方、−こり１節ナツト！９によシ、弁＠ｍｂを弁本体
−１から取シ外した時、抑圧はねｊ６が飛散されるのを
防止している。

また、＃！コ段エゼクタ／Ａａからの排気は通常コＱＯ
℃前徒あるいはそれ以上の場合もあるので。

防熱板ｊＯやシール材としてガスケットｊＪを用い。

高温流体が弁蓋ｕｂ内に進入するのを有効に防止される
とともに、弁蓋ｕｂは大気中にさらさ１て−おシ、かつ
弁蓋ｕｂ内上部にも大気で満されているので、０リング
＃は常に大気により冷却され、その耐久性の向上を図り
ている。

第１図において、第２段エゼクタ１６ａからの排気は、
多量のエゼクタ作動蒸気で希釈された状態ＶＣな→てい
るので、バイパスされ、空気抽気管ｎおよび第１段エゼ
クタ／４ａｔ−通シ、１１ｉ］置冷却器ｌ亭に送られる
と、蒸気はほとんど凝結するので、第２段エゼクタ／４
ａの吸込自の増加はわずかでメジ。

空気抽出装置の安定した圧力制御が行なわれる。

バイパス管路３０に並設された復水器ｌｌ内の圧カー節
装陵３コは、圧力自動調節弁３Ｊとは作動時点か全く異
なる。すなわち、復水器内圧力駒節装［３７は復水器ｌ
／の真空度が高く、抽出させる気体が少ないときに作動
させるものでＴｏシ、復水器内の圧力が騎＜（真空度が
低く）、多量の空気勢の気体を抽出させるときに作動さ
れる圧力自動−節介Ｊ３と異なるので両者を並設しても
間ｌｌＩはない。両者が同時に作動しても、バイパス流
体は多量の水蒸気（作動蒸気）で希釈されたものである
から、復水器ｉｉへ逆流することがあっても、不凝結ガ
ス分が非常に少ないので、復水器１／の性能全低下させ
。

急激な真空低下を起こすようなこともない。なお。

麹水器内圧カー節装Ｗ１は圧力自動調節弁３３のバイパ
ス弁としても機能する。

発明の効果 以上に述べたように４の綻明に係る空気抽出装置におい
ては、第コ段エセクタｃＩ枡気管と第１段エゼクタへの
空気抽気管とをバイパス管路で接続し、このバイパス管
路に第２段エゼクタの排気圧力が設定圧以上のとき開く
圧力自動詞節Ｍｌｉｉを設りたから、空気抽出？＆置の
翫コ段エゼクタ以降の排気圧カー節を自動的に安全かつ
安定的に行なうことができ、復水ｉの真空ノ・ンチング
現＆を未然に防止できる。したがって、タービンケーシ
ングの急激な圧力便化や温度変化を防止でき、タービン
の振動の発生を有効的に押え得、原子力発電プラントを
安全かつ能率的に運転できる。

【図面の簡単な説明】

第７図はこの発明に係る空気抽出！！置の一実施―１【
示す系献図、第１図は空気抽出装置に組み込まれる圧力
自動−節装置の圧力自動調節弁の構造を示す断面図、第
３図は圧力自動調節弁の防熱板を示す図、第参図は空気
抽出装置の第２段エゼクタの性能曲線および排気処理能
力線を示すグラフである。 １０・・・空気抽出装置、ｌｌ・・・復水器、ｌ参・・
・前置冷却器、／ｊｌＬ、／ｊｂ・−第１段エゼクタ、
／Ａ＆、／Ａ　ｂ　−・・第２段エゼクタ、／り、ｌｌ
・・作動蒸気管、Ｊａ、Ｊｂ、　　コ／ａ、　　コ／ｂ
、Ｊ４＜ａ、　　評ｂ１　コクａ　１　コ？　１）　・
・・切換弁、コ・・・排気管、３０・・・バイパス管路
、３コ・・・圧力自動調節装置、３３・・・圧力自動調
節弁、３７・・・覆水器内圧力調節装置１．ｔＶ・・調
節弁、３９・・・オリフィス、参〇・・・弁ケーシング
、ダθ１・・・弁本体、ＩＬＡｏｂ・・・弁蓋、ダコ・
・・流入ボート、り３・・・流出ポート、４ｔ、ｔ・・
・弁座、４ｔ６・・・弁体、４Ｉ７・・・弁棒、ＳＯ・
・・防熱板、３コ・・・筒体、ｓ６・・・押圧ばね。 出願人代理人　　猪　　股　　　　　清革、／閉 ジ ５ ス２図 ７ ｚ 氷３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　Ｉｆ！／！ｉＩおよび第１段のエゼクタを備え、復
   水器から０９．気抽気管を第１段エゼクタに接続しえ空
   気抽出１１１ｍにおいて、前記第１段エゼクタの排気管
   と前記空気抽気管とを接続するバイパス管路を設け、こ
   のバイパス管路に圧力自動調節装置管設け、上記圧力自
   動−節ａｔは第１段エゼクタ以降の排気管内の排気圧力
   が設定圧力以±のとき、バイパス管路を開くように設定
   され九こと管特徴とする空気抽出ｆ！置。 コ、圧力自動−節装置は第２段エゼクタ以降の排気圧力
   を自動的に１節する圧力自動調節弁を有すａ、＊許請求
   の範詐第１項に記載の空気抽出装置・ Ｊ、自動圧力ＩＩＩ節ｍ置装第２段エゼクタ以降の排気
   圧力を−節す為圧力自動調節弁と、この圧力自動−整弁
   に並訟され九俵水器内圧力ｌ！＃Ｉｔｋ」装置とを有し
   、この復水器内圧カー節ｌｉｊ＆麹は、復水器冷却水の
   温度低下による復水器内圧カー節を行なう調節弁および
   オリフィスを直列接続し九特許請求の範８第１項に記載
   の空気抽出装置。