JPS6173096A - 汚染付着物除去装置 - Google Patents

汚染付着物除去装置

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JPS6173096A
JPS6173096A JP60191822A JP19182285A JPS6173096A JP S6173096 A JPS6173096 A JP S6173096A JP 60191822 A JP60191822 A JP 60191822A JP 19182285 A JP19182285 A JP 19182285A JP S6173096 A JPS6173096 A JP S6173096A
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JP
Japan
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flow
cleaning fluid
nozzle
fluid
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JP60191822A
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デビツド・リー・アイヤーズ
テリー・ライト
マイケル・チヤールズ・スクリバ
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Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • F28G1/166—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris from external surfaces of heat exchange conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/48—Devices or arrangements for removing water, minerals or sludge from boilers ; Arrangement of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
    • F22B37/483—Devices or arrangements for removing water, minerals or sludge from boilers ; Arrangement of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers specially adapted for nuclear steam generators
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T137/206—Flow affected by fluid contact, energy field or coanda effect [e.g., pure fluid device or system]
    • Y10T137/2229—Device including passages having V over T configuration
    • Y10T137/2234—And feedback passage[s] or path[s]

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  • Cleaning In General (AREA)
  • Sink And Installation For Waste Water (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、汚染物を表面から除去するに際し−て流体の
細い流れを槍状にその表面に当てる流体洗浄装置に関す
る０本発明は特に、例えば原子力蒸気発生器のような垂
直管形熱交換器の管板に付着したスラッジの除去に利用
される。
代表的な原子力蒸気発生器は、垂直に向いたシェルと、
管束を形成するようにそのシェル内に配置された複数本
の伝熱管とを有している。伝熱管は蒸気発生器の型式に
応じて逆Ｕ字形または直線形である。前者の型式のもの
では、各伝熱管は、上端が湾曲部分によって互いに連結
された一対の細長い垂直部分をもち、各管の垂直部分は
管束の中央レーンまたは中央路をまたいでいる。伝熱管
は、垂直部分がレーンで分けられた平行な横列及びレー
ンと交差するかつチャンネルで分けられた平行な縦列に
規則正しく並んで「正方形ピッチ」かまたは「三角形ピ
ッチ」を形成するように配設されている。
管板は伝熱管の垂直部分をその下端で支持する。Ｕ字形
管の場合では、垂直部分は、中央レーンの一方の側では
一次流体入ロブレナムに連結され、中央レーンの他方の
側では一次流体出ロプレナムに連結されている。炉心を
循環することにより加熱された一次流体が一次流体入ロ
プレナムから蒸気発生器に入り、管束を通って一次流体
出ロプレナムから送出される。同時に、二次流体即ち給
水を、伝熱管の外部と伝熱関係で管板の上方において管
のまわりに１環させると、給水の一部が蒸気に変わり、
この蒸気が標準型の発電設備へ送られる。
主として酸化鉄及び銅化合物並びに微量の他の金属より
成るスラッジが給水から析出して管板に付着する。スラ
ッジ付着物は、燐酸溶液または他の腐食剤を管壁に集中
させる場所を提供するため、伝熱管または管板には例え
ば点蝕、腐食、亀裂、くぼみきす、薄肉のような損傷が
生じることがある。従ってスラッジを定期的に除去しな
ければならない。
スラッジを除去する既に知られた方法のひとつはスラッ
ジのランス−吸引（ｌａｎｃｅ−ｓｕｃｔｉｏｎ）法と
称される。スラッジ落しでは、高圧水を使用してスラッ
ジを粉砕し、吸引ろか装置を用いてこのスラッジをスラ
リー状にする。この吸引ろか装置は熟理または再循環の
ために水とスラッジとの混合物を取出す、ランスは、ラ
ンスの移動方向に対してほぼ直角な、換言すると伝熱管
の横列と平行な方向に水の高速ジェット流を放出する。
動作については、水のジェット流がスラッジを粉砕しこ
れらを管板の周辺部に向かって移動させる。水のジェッ
ト流はスラッジ付着物を落としてこれらを管板の縁に向
かってできるだけ遠くまで移動させ得ることが望ま１い
、しかしながら、水の速度をあまりに高くすることには
問題があり、もしあまり高くすると伝熱管を損傷の危険
にさらすことになる、かくして、ジェット流の速度を過
度には増大させないで水のジェット流のスラッジ粉砕能
力を最大距離にわたって保つことが望ましい。
本発明の一般的な目的は、スラッジ・ランスから放出さ
れる水ジェツトの有効性を水の所定の速度に対して最大
にする改良型スラッジ除去装置を提供することにある。
この目的に鑑みて、本発明は表面から汚染付着物を除去
するための装置であって、付着物を落とすために洗浄用
流体の流れを放出軸線に沿って付着物の方へ差し向ける
ノズルをもち、さらにノズルと協働して洗浄用流体の流
れを前記放出軸線を中心としたある範囲の方向内で変化
させる手段と、該方向変化手段の動作を周期的に制御す
る制御手段とを具えたランスを有する装置において、前
記方向変化手段は前記ノズル内に設けられて洗浄用流体
の流れを前記放出軸線の方向から偏向させるための偏向
手段を有していることを特徴とする装置にある。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
第１図及び第２図を参照して、全体を参照符号１０で示
した原子力蒸気発生器の容器１０は細長い、はぼ円筒形
の壁１１を有し、この円筒壁１１の周囲にはハンドホー
ルまたは検査ポート１２が設けられている０円形の管板
１３が容器１０を横切って延び、かつこの容器ｌＯをそ
の下端近くで閉鎖しており、この管板１３には全体を参
照符号１５で示した管束が取付けられている。管束１５
は複数本の伝熱管１Ｂで構成され、かかる伝熱管は約７
，０００本に達し、各伝熱管は一般的に逆Ｕ字形状をな
している。各伝熱管１６は一対の垂直部分１７を有し、
これらの垂直部分１７は管板１３の直径方向にわたって
延びる中央管レーン１８をまたいでいる。各垂直部分１
７の下端は管板１３に設けた相補開口部に差込まれて、
周知のように、容器ｌＯ内の管板１３の下に位置した入
口及び出口プレナム（図示せず）と連通している。
伝熱管１Ｂの各々は横断面がほぼ円形である、伝熱管１
Ｂは平行な横列２０及び平行な縦列２２をなすよう配列
されており、横列２０は中間横列レーン２１によって分
けられ、縦列２２は中間縦列チャンネル２３によって分
けられている。
原子力蒸気発生器の容器ｌＯには、伝熱管１Ｂの横列と
縦列との間で管板１３に゛付着したスラッジを除去する
ための流体ランス（全体を参照符号３０で示す）が取付
けられている。流体ランス３０は第１図に最も良く示す
ようにハンドホール１２のうちの１つに隣接して円筒壁
１１に取付けられ、また全体を参照符号３１で示す取付
は駆動装置を有しており、この取付は駆動装置３１は米
国特許第４，２７３，０７８号に開示したものとほぼ同
一である。かかる米国特許については参照をお願いする
として、ここでは本発明の理解に欠かせない流体ランス
３０の構造についてのみ詳述する。
流体ランス３０は細長い管状アーム３３を有し、この管
状アーム３３はハンドホール１２を貫通してこのハンド
ホールと同軸的にかつ中央管レーン１８に沿って管板１
３のほぼ半径方向に伸ばされる。アーム３３の遠方端に
はへラド３５が固着されている。
また、第３図〜第５図を参照して、液体ランス３０の使
用にあたり洗浄用流体たとえば水の供給を入口導管３８
を介して行なう、洗浄用流体をポンプ３７で加圧して導
管３８でアーム３３に沿ってヘッド３５に送る。ヘッド
３５には全体を参照符号４０で示すノズルが設けられて
いる。このノズル４０は中空の本体４１を有し、この後
端には、ポート４３を介して導管３８と連通関係にある
室４３が形成されている。室４２もまた、狭い頚部また
はのど部４４と連通し、この頚部４４は末広がりの壁部
分４６．４７で画定された出口領域４５に通じている０
本体４１には２つの狭い制御流体路４８．４８が形成さ
れおり、これらの制御流体路４８．４８は互いにほぼ横
方向に直線をなすよう設けられ、かつこれら制御流体路
の対向端がそれぞれ頚部４４と連通している。
導管３８と並んで管状アーム３３を貫通した制御導管５
Ｇ、５１がそれぞれ制御流体路４８．４８と連通してい
る。制御導管５０．５１はそれぞれ流体振動装置５２の
出口ポートで終端する。この流体振動装置５２は好まし
くは取付け／駆動装置３１と共に、原子力蒸気発生器の
容器１０の外部に配置される。流体振動装置５２の入口
及び出口は導管５３でポンプ３７の出口に接続されてい
る。ノズル４０は放出軸線５４を有する。動作について
は、洗浄用流体をポンプ３７で導管３８に沿って室４２
に圧送し、次にこの洗浄用流体を頚部４４を通して外方
に送り出口領域４５から流れまたはジェット５５の形で
放出させる。
動作については、放出水５５のジェット流は広角出口領
域４５に入り、壁部分４８．４７のうちの一方または他
方に沿って流れることにより安定化する。このように流
れ５５が第４図に示すごとく例えば壁部分４７に沿って
安定化すると、頚部４４前後間の比較的小さな差圧によ
り流れ５５が壁部分４７から離れそして他方の壁部分′
４Ｂに当たってそれに沿い流れることがある、流体振動
装置５２は加圧制御流を振動に似た形で制御導管５０．
５１に交互に振り向けるように働く、かくして、制御流
を制御導管５１に振り向けたとき、この制御流は壁部分
４７に沿って流れている流れ５５に差し向けられる。こ
のため流れ５５がこの壁から離れて他方の壁部分４Ｂま
で移動し、かくして流れ５５が、第４図に示す下限りか
ら上限りまでの範囲にわたりその方向を変える。所定の
短い時間の後、制御流を導管５０に振り向けて流体流れ
５５を再び壁部分４７に戻す、このように、洗浄用流体
のジェット流５５は洗浄作用を高めるように別々の方向
変化を生じるべく振動する、すなわち前後に「小刻みに
揺れ動く」、落ちたスラッジ付着物はこの振動している
流れにより移動するが、これの有効性はジェット流５５
と、洗浄用流体中のスラッジ粒子の静止した流体／粒子
混合物との間に大きなモーメントの交換があることによ
る。
好ましい実施例では、ノズル５０の出口部分４５の出口
端は幅の狭い長方形の形をしておりその結果、ジェット
流５５がほぼ鉛直の平面を掃引することになるが、ノズ
ルを色々な形状にしてもよいことは理解されよう、かく
して、例えば出口領域を円錐形にしジェット流５５を三
次元で掃引してもよく、あるいは水平方向に掃引するよ
ラノズル５５を向けてもよい。
吸引ヘッダ５８を、流体ランス３０から見て中央管レー
ン１８の反対端のハンドホール１２内に設けることが好
ましく、洗浄用流体及び同伴されたスラッジ粒子が管板
１３の周囲に沿って流れるようにし既知のように吸引ヘ
ッダ５８を通して排出する。
次に第８図を参照すると、全体を６０で示すノズルの変
形例が示されている。ノズル６０は本体Ｂ１を有し、こ
の本体８１はその後端に、入口ポートＢ３を介して導管
３８と連通した室６２をもっている。室８２はまた、狭
い頚部またはのど部８４と連通し、この頚部Ｂ４は末広
がりの壁部分Ｂ８．８７をもつ出口領域６５に通じてい
る。
頚部８４の近くには、シャフト８９を中心として２つの
位置の間で回動自在に取付けられた制御用羽根Ｂ８が設
けられており、羽根８８の先端は頚部８４の対向側部に
隣接して配置される。
ノズル６０は２つの安定状態を有するように構成でき、
羽根８８の動きを適当な振動形部動機構で制御する。あ
るいは、ノズル８０を不安定な動作を行なうように構成
してもよい、後者の構成では、ジェット流５５が壁部分
８Ｂ、　８？のうちの一方に当たるとすぐに、羽根Ｂ８
に加わる洗浄用流体流の力により羽根６８はくるつと回
ってジェット流５５をノズルの反対側に差し向ける。
第７図を参照すると、全体を参照符号７０で示すノズル
のさらにもう一つの実施例が示されている。ノズル７０
はノズル４０と類似しており、同一部分には同一の参照
符号がつけである。
ノズル７０はノズル７０の横方向において直線整列関係
にある２つのフィードバックボート７１及び７２を含み
、これらのボートは壁部４６．４７に沿ってそれぞれノ
ズル７０の出口領域４５と連通した関係にある。フィー
ドバックポート７１．７２はそれぞれ、フィードバック
導管７３．７４によって制御流体路４８．４９に連結さ
れている。動作については、ジェット流５５が出口領域
４５に一方の壁、たとえば第７図の壁部分４７に当って
いるとき、流体流の一部がフィードバック導管７４を経
て戻され頚部４４のところで流れ５５に当ると流れが他
方の壁部分４６の方へ偏向する。また同じフィードバッ
ク現象によりジェット流５５が再び壁部分４７に戻され
る。
振動の回数は一般的に、フィードバック路の長さに反比
例する。
【図面の簡単な説明】
第１図は管板から真上に見た原子炉蒸気発生器容姦の水
平断面図であり、伝熱管及び管板を洗浄するためのに使
用位置に取付けた流体ランスを示す。 第２図は流体ランスのノズルを含む第１図の部分拡大図
である。 第３図は第２図の３−３線に沿う第２図のスラッジ・ラ
ンスのノズルを示す正面図である第４図は第３図の４−
４線に沿うさらに拡大した部分水平断面図である。 第５図は第４図のノズルの制御手段の略図である。 第６図は本発明のノズルの変形例を示す、第４図と同様
の図である。 第７図は本発明のノズルのさらに別の実施例を示す、第
４図と同様の図である。 ３０・・・・ランス ４０・・・・ノズル ４４・・・・頚部 ４５・・・・出口領域または末広がり出口部分５４・・
・・放出軸線 ５５・・・・流れ ６８・・・・制御用羽根

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、表面から汚染付着物を除去するための装置であって
    、付着物を落とすために洗浄用流体の流れを放出軸線に
    沿って付着物の方へ差し向けるノズルをもち、さらにノ
    ズルと協働して洗浄用流体の流れを前記放出軸線を中心
    としたある範囲の方向内で変化させる手段と、該方向変
    化手段の動作を周期的に制御する制御手段とを備えたラ
    ンスを有する装置において、前記方向変化手段は前記ノ
    ズル内に設けられて洗浄用流体の流れを前記放出軸線の
    方向から偏向させるための偏向手段を有していることを
    特徴とする装置。 ２、前記偏向手段は、洗浄用流体の前記流れから発して
    洗浄用流体の前記流れに向けられる液体であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、前記方向変化手段は洗浄用流体の前記流れの両側に
    向けられるように構成された２つの偏向流を含み、前記
    制御手段は洗浄用流体の流れに接続された入力と、前記
    ２つの偏向流をそれぞれ運ぶための出力とを備えている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
    載の装置。 ４、前記方向変化手段は洗浄用流体の流れを偏向させる
    ためにノズル内に可動的に取付けられた偏向羽根を含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
    載の装置。 ５、前記ノズルは入口部分と狭い頚部と末広出口部分と
    をもち、それによって前記末広出口部分から放出された
    流体の流れが前記末広出口部分の最大幅よりも実質的に
    狭い幅をもつようになっており、また、前記方向変化手
    段は流体の流れを前記放出軸線を中心とし前記末広出口
    部分の末広壁で制限される範囲の方向内で変化させるた
    めに前記頚部の近くに配置されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項〜第４項のうちいずれかに１つの
    項に記載の装置。 ６、前記制御手段は前記方向変化手段と協働して洗浄用
    流体の流れを振動させる手段を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第５項記載の装置。
JP60191822A 1984-09-17 1985-08-29 汚染付着物除去装置 Pending JPS6173096A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/651,398 US4774975A (en) 1984-09-17 1984-09-17 Method and apparatus for providing oscillating contaminant-removal stream
US651398 1984-09-17

Publications (1)

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JPS6173096A true JPS6173096A (ja) 1986-04-15

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EP (1) EP0175563A1 (ja)
JP (1) JPS6173096A (ja)
CA (1) CA1245114A (ja)

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