JPS5949497A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS5949497A JPS5949497A JP15814182A JP15814182A JPS5949497A JP S5949497 A JPS5949497 A JP S5949497A JP 15814182 A JP15814182 A JP 15814182A JP 15814182 A JP15814182 A JP 15814182A JP S5949497 A JPS5949497 A JP S5949497A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- primary
- baffle plate
- flow
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
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。
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）
本発明は高速増動形原子カプラントの中間熱交換器等に
用いられる熱交換器に関する。
用いられる熱交換器に関する。
１次および２次冷却材として液体金属す） ｌウ
□ムを用いる高速増動形原子カプラントでは、原子炉で
加熱された１次冷却材を中間熱交換器に導いて２次冷却
１」との間で熱交換器を行ない、この熱交１負器によっ
て加かされた２次冷却（−４を蒸気発生器に導入するよ
うにしている。
□ムを用いる高速増動形原子カプラントでは、原子炉で
加熱された１次冷却材を中間熱交換器に導いて２次冷却
１」との間で熱交換器を行ない、この熱交１負器によっ
て加かされた２次冷却（−４を蒸気発生器に導入するよ
うにしている。
このような中間熱交換器では、第１図し′こ示すように
、原子炉で加熱された１次冷却材は、１次側 １人
ロノズルＪから中間熱交換器の外胴２内に流入 ：
し、外胴２と外部シュラウド３との間を上昇して外部シ
ュラウド３上部に設けられた流入窓４より− □上
部管板５ａと下部管板−５ｂに支持された腹ｔ９の
：伝熱管５の間に流入し、伝熱管５内部を流れる２次
冷却材に熱を伝達しながら下降し、外川２０下部を形成
する下部胴２ａに取付けられた１次側出口ノズル６から
流出して原子炉に戻る。
、原子炉で加熱された１次冷却材は、１次側 １人
ロノズルＪから中間熱交換器の外胴２内に流入 ：
し、外胴２と外部シュラウド３との間を上昇して外部シ
ュラウド３上部に設けられた流入窓４より− □上
部管板５ａと下部管板−５ｂに支持された腹ｔ９の
：伝熱管５の間に流入し、伝熱管５内部を流れる２次
冷却材に熱を伝達しながら下降し、外川２０下部を形成
する下部胴２ａに取付けられた１次側出口ノズル６から
流出して原子炉に戻る。
一方、２次冷却材は、外胴２の上部に形成された２次側
人［］ノズル７から下降管８内に導入され、そこを下っ
て下部ブレナム部９内に流入し、ここで転流して伝熱管
５内を上昇して、上部ブレナム部１０を経て２次ｆｌ１
１出ロノズル１１ から流出する。
人［］ノズル７から下降管８内に導入され、そこを下っ
て下部ブレナム部９内に流入し、ここで転流して伝熱管
５内を上昇して、上部ブレナム部１０を経て２次ｆｌ１
１出ロノズル１１ から流出する。
〔背４λ技術の問題点）
しかしながら、仁のような構成の熱交換器では、１次側
人ロノズル１より熱交換器内に流入した１次冷却材は外
胴２と外部シュラウド３との間のいわゆる了ニュラス部
を局方向に流れながら外部シュラウド３」二部に形成さ
れた流入窓４から伝！Ａ管群の間隙に流入するため、こ
れらの流入窓４から流入する１次冷却材の各流入窓４で
の流量が不均一となり、そのＢ度分布も不均一となるー
すなわち、第２図に示すように、外部シュラウド３の上
部に設けられた６個の流入窓４に、それぞれ４８〜４ｆ
の記号を付すとき、各流入窓から流入する１ｒ′に冷却
材の量は、第６図に示す工うに、府で多く外っている。
人ロノズル１より熱交換器内に流入した１次冷却材は外
胴２と外部シュラウド３との間のいわゆる了ニュラス部
を局方向に流れながら外部シュラウド３」二部に形成さ
れた流入窓４から伝！Ａ管群の間隙に流入するため、こ
れらの流入窓４から流入する１次冷却材の各流入窓４で
の流量が不均一となり、そのＢ度分布も不均一となるー
すなわち、第２図に示すように、外部シュラウド３の上
部に設けられた６個の流入窓４に、それぞれ４８〜４ｆ
の記号を付すとき、各流入窓から流入する１ｒ′に冷却
材の量は、第６図に示す工うに、府で多く外っている。
棟だ一人ロノズル１と流入窓４０間のアニユラス部にお
ける１次１令却材の半径方向速度弁イ（Ｉ＆’よ一１次
側人ロノズル１１則と、その反対側では１頃向が異なっ
ている。
ける１次１令却材の半径方向速度弁イ（Ｉ＆’よ一１次
側人ロノズル１１則と、その反対側では１頃向が異なっ
ている。
すなわち、第４図ｔａｌ ＋ （ｂｌに示すように、了
ニュラス部での軸方回速ＩＷの半径方向分布は、第２Ｍ
ＩＶ （ｒＬｌで示す１（′に＠人［コノズル］１Ｉｌ
ｌＩに近い力ではタ１部シーラウド３側の方が大きくな
っているが、第２図■（ｂｌで示す１次ｆ１１人ロノズ
ルｌと反対側でｔよ外胴２ （ＩＩ＋の方が速１（が大
きくなっている。
ニュラス部での軸方回速ＩＷの半径方向分布は、第２Ｍ
ＩＶ （ｒＬｌで示す１（′に＠人［コノズル］１Ｉｌ
ｌＩに近い力ではタ１部シーラウド３側の方が大きくな
っているが、第２図■（ｂｌで示す１次ｆ１１人ロノズ
ルｌと反対側でｔよ外胴２ （ＩＩ＋の方が速１（が大
きくなっている。
このように１次冷却材の流量が不均−Ｖこなると、その
温度分布も不均一 となり、熱交換器の温度効率が低下
する。
温度分布も不均一 となり、熱交換器の温度効率が低下
する。
また、伝熱管５間に温度が生じ、この温度差Ｖこよって
発生ずるＭＩ６応力にエリ伝熱管５が変形するおそれが
ある。
発生ずるＭＩ６応力にエリ伝熱管５が変形するおそれが
ある。
このような不都合を避けるため、外胴２と外部シーラウ
ド３の間のアニユラス部に整流格子等を設けることによ
って上昇流の速度を均一化させ、流量配分の均一化を図
ることが考えられるが、整流格子等を設けると１次冷却
材の圧力損失が増加するので、１次ポンプの大型化や配
管口径の増加等が必要になるという欠点が生ずる。
ド３の間のアニユラス部に整流格子等を設けることによ
って上昇流の速度を均一化させ、流量配分の均一化を図
ることが考えられるが、整流格子等を設けると１次冷却
材の圧力損失が増加するので、１次ポンプの大型化や配
管口径の増加等が必要になるという欠点が生ずる。
本発明は背景技術における上述の如き不都合を除去すべ
くなされたもので、１次冷却材の圧力損失を大きく増加
させることなしに外胴と外部シュラウドの間の了二−ラ
゛６部における上列流の流量を周方向に均一化させ、゛
外部シュラウド上部に形成された流入窓での流量配分の
均一化を図ることを目的とするもので、′）る。
くなされたもので、１次冷却材の圧力損失を大きく増加
させることなしに外胴と外部シュラウドの間の了二−ラ
゛６部における上列流の流量を周方向に均一化させ、゛
外部シュラウド上部に形成された流入窓での流量配分の
均一化を図ることを目的とするもので、′）る。
本発明の熱交換器は１次側入ロノズルを備えた外胴と、
その内側に同心状に配置された外部シーラウドと−この
外部シュラウド内に配置した複数本の伝熱管と、前記１
次側人ロノズルから外胴と外部シェラウドの間のアニユ
ラス部に流入した１次冷却材を外部シュラウド内に流入
させる流入窓と、前記伝か管内を流れる２次冷却材と熱
交換を行なりプ辷１次冷却材を下部胴へ流出させる流出
窓と、前１；Ｃ下部胴に設けた１次φＩＩ出ロノズルと
を備えた熱交換器において、前記アニユラス部に偏流防
止用の環状バッフル板を設けたととを１１を徴としてい
る。
その内側に同心状に配置された外部シーラウドと−この
外部シュラウド内に配置した複数本の伝熱管と、前記１
次側人ロノズルから外胴と外部シェラウドの間のアニユ
ラス部に流入した１次冷却材を外部シュラウド内に流入
させる流入窓と、前記伝か管内を流れる２次冷却材と熱
交換を行なりプ辷１次冷却材を下部胴へ流出させる流出
窓と、前１；Ｃ下部胴に設けた１次φＩＩ出ロノズルと
を備えた熱交換器において、前記アニユラス部に偏流防
止用の環状バッフル板を設けたととを１１を徴としてい
る。
本発明の熱交換器においては、第５図および第６図に示
すように、外胴２と外部シュラウド３の間の了ニュラス
部に偏流防止用のバッフル板１２が周方向に沿って形成
されている。
すように、外胴２と外部シュラウド３の間の了ニュラス
部に偏流防止用のバッフル板１２が周方向に沿って形成
されている。
このバッフル板１２は、外胴２と同心的に形成された円
環状板で１次側入ロノズル１より上方位置で外胴の内面
に固着されている。
環状板で１次側入ロノズル１より上方位置で外胴の内面
に固着されている。
このパンフル板１２は流入窓４０円周方向位置によって
生ずる１次冷却材の流入惜の不均一を解消させるもので
−バッフル板１２の内面と外部シェラウド３の外面との
間の間隙の大きさは、熱交換器の寸法形状に基づく１次
冷却材の流動弼１幻により定められる。
生ずる１次冷却材の流入惜の不均一を解消させるもので
−バッフル板１２の内面と外部シェラウド３の外面との
間の間隙の大きさは、熱交換器の寸法形状に基づく１次
冷却材の流動弼１幻により定められる。
なお、本発明の熱交換器は、上述の偏流防止用バッフル
板１２を設けた以外は第１図および第２図における打・
７成と同一であるので一同一部分Ｋｉｄ同一の符号をイ
」シ、詳細な説明は省略する。
板１２を設けた以外は第１図および第２図における打・
７成と同一であるので一同一部分Ｋｉｄ同一の符号をイ
」シ、詳細な説明は省略する。
以上のように構成された本発明の熱交換器では。
１次冷却材は１次側入ロノズル１より外胴２内に流入し
、外胴２と外部シュラウド３の間のアニユラス部を周方
向に流れながら、外部シュラウド３とバッフル板１２の
間の輪状の間隙部を通過して上昇し、流入窓４から外部
シュラウド３内に流入する。
、外胴２と外部シュラウド３の間のアニユラス部を周方
向に流れながら、外部シュラウド３とバッフル板１２の
間の輪状の間隙部を通過して上昇し、流入窓４から外部
シュラウド３内に流入する。
この１次冷却材は伝熱管５の間隙を下降しつつ、２次冷
却材と熱交換を行ない、冷却された後、流出窓４１ か
ら下部胴２ａに流れ込み、１次側出口ノズル６を経て原
子炉へ向けて流出する。
却材と熱交換を行ない、冷却された後、流出窓４１ か
ら下部胴２ａに流れ込み、１次側出口ノズル６を経て原
子炉へ向けて流出する。
一方、２次側人口ノズル７から流入した２次冷却材は下
降管８を通って下部ブレナノ・９に到り、伝熱管５内を
上昇しつつ加熱された後、上部ブレナム部１０を通り２
次側出ロノズル１１から流出する。
降管８を通って下部ブレナノ・９に到り、伝熱管５内を
上昇しつつ加熱された後、上部ブレナム部１０を通り２
次側出ロノズル１１から流出する。
従来のハ交Ｐ器では、１次側入ロノズル１より流入して
外胴２と外世艮シュラウド３の間の了ニュラヌ部を上々
−ｒる１次冷却材の上肩速［ＩＴの半径方向分布は、第
４１］につき説明し７たよりに、１次側１人ロノズルｌ
（［１１においては外部シ２．ラウド３側で速度が大き
く、反対側においては外胴２側で速度が大きく、その結
果、流入窓４における流入量りま＠ろ図に示したように
、１次側人ロノズル１側の流入窓４．１： ｌ）も反対
側の流入窓４からの流入量が多くなり、Ｂ＋Ｙ分布に丁
ンバランスを生じていたが、本発明の熱交換器では、外
形形状が従来型と同じであっても外胴２と外部シュラウ
ドとの間の°γアニユラス部全周にわたって一環状のパ
ンフル板１２が設けられているため、各流入窓４に流入
する加入には吻−化され、従って温度の不均一も
□解ン肖［７ている。
外胴２と外世艮シュラウド３の間の了ニュラヌ部を上々
−ｒる１次冷却材の上肩速［ＩＴの半径方向分布は、第
４１］につき説明し７たよりに、１次側１人ロノズルｌ
（［１１においては外部シ２．ラウド３側で速度が大き
く、反対側においては外胴２側で速度が大きく、その結
果、流入窓４における流入量りま＠ろ図に示したように
、１次側人ロノズル１側の流入窓４．１： ｌ）も反対
側の流入窓４からの流入量が多くなり、Ｂ＋Ｙ分布に丁
ンバランスを生じていたが、本発明の熱交換器では、外
形形状が従来型と同じであっても外胴２と外部シュラウ
ドとの間の°γアニユラス部全周にわたって一環状のパ
ンフル板１２が設けられているため、各流入窓４に流入
する加入には吻−化され、従って温度の不均一も
□解ン肖［７ている。
上述のように、本発明の熱交換器では、各流入窓４に流
！する流入量の不均一性は従来のものと比較して著しく
小さくなり、熱交換率を向−トさせることかできる。
！する流入量の不均一性は従来のものと比較して著しく
小さくなり、熱交換率を向−トさせることかできる。
マタ、了ニュラス部に整流格子等を用いることによって
、流入窓４への流量配分の均一化をはかる場合のように
一１次側冷却材流路を増大させる仁ともない。
、流入窓４への流量配分の均一化をはかる場合のように
一１次側冷却材流路を増大させる仁ともない。
従って、本発明によれば、簡易な流量調節機構により、
１次（！Ｉ１１冷却材の圧力損失を大きく増加させるこ
となしに一九交換性能を太ｌ〕に向上することができる
。
１次（！Ｉ１１冷却材の圧力損失を大きく増加させるこ
となしに一九交換性能を太ｌ〕に向上することができる
。
第１図は従来の熱交換器の一例を示す縦断面図、第２図
は第１図の■−■線に溢う松断面図−第６図は従来の熱
交換器における各流入窓の流量を示すグラフ、第４図は
第２図のＲ１（ａ） −Ｎ （ｂ）断面における了ニー
ラス部の上昇流速度の半径方向分布を示す説明図、第５
図は本発明の熱交換器の一実施例を示す縦断面図、第６
図は第５図のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断面図である。 但し、第２図および第６図では伝熱管は図示を省略しで
ある。 １ ・・・ １次側人ロノズル ２ ・・・外 胴・ ３ ・・・外部シュラウド ４ ・・・流入窓 ４１・・・流出窓 ５ ・・・伝熱管 ６ ・・・ １次側出ロノズル ７ ・・・ ２次側人ロノズル ８ ・・・下降管 ９ ・・・下部ブレナム １０ −・・ 上部ブレナム １１ −・・ ２次側出ロノズル １２ ・・・ バッフル板 （７３］７１ 代理人弁理士 則、近 惣佑（ほか１
茗扁 第１図 第２図 第３図 旬４ｂ七Ｍ匈４Ｆ → ５ハ入館の位１ 第 ｄ、お 第６憎 第５図 ［ ■
は第１図の■−■線に溢う松断面図−第６図は従来の熱
交換器における各流入窓の流量を示すグラフ、第４図は
第２図のＲ１（ａ） −Ｎ （ｂ）断面における了ニー
ラス部の上昇流速度の半径方向分布を示す説明図、第５
図は本発明の熱交換器の一実施例を示す縦断面図、第６
図は第５図のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断面図である。 但し、第２図および第６図では伝熱管は図示を省略しで
ある。 １ ・・・ １次側人ロノズル ２ ・・・外 胴・ ３ ・・・外部シュラウド ４ ・・・流入窓 ４１・・・流出窓 ５ ・・・伝熱管 ６ ・・・ １次側出ロノズル ７ ・・・ ２次側人ロノズル ８ ・・・下降管 ９ ・・・下部ブレナム １０ −・・ 上部ブレナム １１ −・・ ２次側出ロノズル １２ ・・・ バッフル板 （７３］７１ 代理人弁理士 則、近 惣佑（ほか１
茗扁 第１図 第２図 第３図 旬４ｂ七Ｍ匈４Ｆ → ５ハ入館の位１ 第 ｄ、お 第６憎 第５図 ［ ■
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、１次側人ロノズルを備えた外胴と、その内側に同心
状に配植された外部シュラウドと、この外部シュラウド
内に、配植した複数本の伝熱管と、前記１次側人ロノズ
ルから外胴と外部シュラウドの間の了ニュラス部に流入
した１次冷却材を外部シュラウド内に流入させる流入窓
と、前記伝熱管内を流れる２次冷却材と熱交換を行なっ
た１次冷却材を下部胴へ流出させる流出窓と一前記下部
胴に設けた１次側出ロノ゛ズルとを備えた熱交換器にお
いて、前記アニユラス部に偏流防止用の環状バッフル板
を設けたことを特徴とする熱交換器。 ２、環状バッフル板がアニユラス部の外胴内面に固着さ
れている特許請求の範囲第１項に記載の熱交換器。 ３．１次および２次冷却材が液体金属ナトリウムである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
記載の熱交換器、
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15814182A JPS5949497A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15814182A JPS5949497A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949497A true JPS5949497A (ja) | 1984-03-22 |
Family
ID=15665159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15814182A Pending JPS5949497A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63153937U (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-11 | ||
| JPH021041U (ja) * | 1988-06-16 | 1990-01-08 |
-
1982
- 1982-09-13 JP JP15814182A patent/JPS5949497A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63153937U (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-11 | ||
| JPH021041U (ja) * | 1988-06-16 | 1990-01-08 |
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