JPS6189588A - 気水分離器集合体 - 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〕 この発明は気水分離器集合体に係り、ｔｒｉに沸廁水型
原子炉の炉内に配設された気水分ｎ［器東合体に関する
。

〔発明の技術向背」とその問題点〕

第３図に承りように、原子炉圧力容置１内の炉心３上部
にはシュラウドヘッド５が配設され、このシュラウドヘ
ッド５に気水弁頭［器７が多数配置される。そして、こ
れら多数の気水分ｐＨ器７にＪ、り気水分離器集合体９
が１１−１成される。

第４図は気水分離器７を拡大して示Ｊ。炉心３から流入
した気液二相流は旋回ベーン１１で旋回流とされ、遠心
分離作用によって水は外側、蒸気（，１内側に分ＰＩＩ
される。分離された水は冷ＩＡ水中（、二すときれ、ま
た分ｎ１された７！１気はヱ気乾燥器１３（第３図）へ
と導かれる。

ところで、気液二相流が旋回ベーン１１の翼１５に衝突
することにより、気水分離器７には旋回ベーン１１を介
し、旋回流の旋回方向ど（よ逆向さく第４図にお（プる
矢印Ｅ方向）のねじりモーメン］・が生ずる。しかも、
このねじりモーメントは、気液−相流供給量の変化に応
じて変動づる。

さて、この現象を気水分離器集合体１つについて考察ヅ
る。この気水分ＰＩＩ器集合体１９では、各気水分離器
７に内設された旋回ベーン１１の翼１５が全て同一方向
に設定される。したがって、気液二相流の流入により、
旋回ベーン１１を介し、各気水分離器７には同じ向きの
ねじりモーメントが生ずる。その結果、気水分離器集合
体９にはこれらのねじりモーメントの総和が作用づ“る
こととなる。

ゆえに、この状態で、各気水分離器７に流入する気液二
相流の供給ωが変化すると、上記ねじりモーメントの総
和が大きく変動し、この変動が、気水分離器集合体９お
よびシュラウドヘッド５にねじり振動を生じさけること
となる。

〔発明の目的〕

この発明は上記事実を考虞してなされたものであり、気
水’／＞　Ｐｉｔ器に流入りる気液二相流の（Ｉｔ袷ら
１が変化しても、気水分離器集合体およびシ」ラウドヘ
ッドにねじり振動を生じさせないようにした気水分離器
集合体を提供することを目的とする。

〔発明の１■要） 上記目的を達成づるために、この発明に係る気水分離器
集合体は、原子炉圧力容器のシュラウドヘッドに多数設
置６された気水分Ｎ１器により構成されて、炉心からの
気液二相流を分向１づるｂのにおいて、各気水分Ｍ器に
一つづつ配二ｇされたベーンを正方向の翼をもつものと
逆方向の翼をもつものとの二種類とし、正方向翼のベー
ンを有する気水分ｌ１Ｍ１器と逆方向９２のベーンを有
する気水分離器とが、ぼは半数づつシュラウドヘッドに
取りイＮＪけられて構成されたものであり、気液二相流
によってベーンを介し気水分離器に発生するねじりモー
メントを互いに相殺させるものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明に係る気水分離器集合体の−・実施
例を適用した沸胎水型原子炉を示す断面図である。

原子炉圧力容器２１には多数の燃ｒ１集合体からなる炉
心２３が内蔵され、この炉心２３はシュラウド２５によ
り囲繞される。また、シュラウド２５と原子炉圧力容器
２１とで形成される環状のダウンカフ部には複数のジェ
ットポンプ２７が配設される。

これらのジェットポンプ２７は、原子炉圧力容器２１内
に設置された原子炉再Ｎ　ｌ＝系２９により冷２Ｊ１月
を強制循環させる。つまり、原子炉再循環系２９には再
循環ポンプ３１が配設され、原子炉圧力容器２１内の冷
却材はこの再循環ポンプ３１に尋かれて７を圧され、駆
動水となってジェットポンプ２７へ供ｔ８される。ジェ
ットポンプ２７は、供給された駆動水の減圧効果にＪ、
す、周囲の冷却材を炉心下部ブレナム３３へ吐出ざｕｌ
ざらに炉心２３内へ強制循環させる。

一方、シュラウド２５上部に（よシュラウドヘッド３５
が配設され、このシュラウドヘッド３５に気水分離器集
合体３７が設置される。この気水分離器集合体３７は気
水分Ｎ１器が多数集合したものであり、シュラウドヘッ
ド３５内に尋かれた気液二相流は、これらの各気水分餌
器により酒気と水とに遠心分離される。

また、気水分離器集合体３７の上方には蒸気乾燥器４１
が設りられ、気水分子Ｈ３集合体３７からの湿り蒸気を
乾き蒸気にする。乾き蒸気は原子炉圧力容器上部ブレナ
ム４２から主酒気管４３を′ｊＴで蒸気タービンへ導か
れる。また、原子炉圧力容器召２１には給水管４５が設
けられ、蒸気タービンで仕事をした熱気が復水となって
、この給水管１１５から原子炉圧力容１２１内に導かれ
る。

さて、上記気水分離器３９は第２図に示づように正流気
水分間ｔ　ｉ：３　／Ｉ　７と逆流気水分）Ｉｔ　Ｗｊ
　４９との二種類があり、気水分備１器東合体３７はこ
れらがばば同数づつ交Ｈに配設されてｌｌ’を成されＩ
こものてある。

正流気水分前器７′Ｉ７は第２図（Ａ）に承りごとく、
多重筒構造の分ｔｙ器筒５１内に正流用旋回ベーン５３
が配設されたものである。この正流用ｈｊｒ回ベーン５
３は分劇１器箇５１の分離器入口部５５近傍に固定され
る。この正流用旋回ベーン５３に、ＩＩ“１ノ図（Ａ）
にお【プる右方向に傾斜した１ｔ５７が多数列取り付け
られる。したがって、分離器入口部５５から流入した気
液二相流は、正流用旋回ベーン５３を通過後、第２図（
Ａ）のへ方向に旋回する旋回流となる。

能力、逆流気水分離器４９は、第２図（Ｂ）に示づよう
に、正流気水分ｌｌｌ１ｉ器４７とほぼ同様の構成であ
り、したがって同様な構成部材は同一の符翼をｆｑシて
説明を省略するが、ただ旋回ベーンの構成が異なる。つ
まり、この旋回ベーンは逆流旋回ベーン５つとされ、翼
６１が同図（Ｂ）の左方向に傾斜して多数配列される。

したがって、この逆流気水分離器４つの場合には、分離
器入口部５）５から流入した気液二相流に同図（Ｂ）の
矢印Ｂ方向に旋回する旋回運動が与えられることにイ「
る。

次に、作用を説明づる。

炉心２３で発生した気イシ二相流はシ」ラウドヘッド３
５内を経て、気水分Ｙｎ　Ａ　’Ｘ合体３７を６１ｔ、
成する正流および逆流気水分離器４７．４９内（こ流入
り゛る。各気水分ｎ１器の分列器へ［」部５）５から流
入した気液二相流は、正流気水分前器４７にａ３１ノる
正流用旋回ベーン５３の翼５７および逆流気水分離１器
４９における逆流用旋回ベーン５９の翼６１に衝突Ｊる
。

正流気水分前器４７では、この函突により、ベーンを通
過（股上５’？、　ｉＪる気液二相流に第２図＜Ａ）の
矢印へ方向の旋回運動が与えられる。気液二イロ流はこ
の旋回運動にＪ：つてＷ気と水とに遠心力ｖＩ！される
。一方、逆流気水分阿１器４９では、気液二相流の７６
１への衝突によって、ベーンを通過して上昇する気液二
相流に正流気水分ｎ器４７とは逆向きの旋回運転を与え
、この二相流を然気と水に遠心力Ｐｌｆする。正流およ
び逆流気水分離器／Ｉ７゜４つで分離された蒸気は、分
路１器出口部６３から流出して、−客気乾燥器４１へ導
かれ、また分離された水は分］卯器筒５１の環状部を下
降して冷却水中にＭ人される。

ところで、旋回ベーンの翼５７．６１に気液二相流が秤
１突したときには、正流およσ逆流気水分離器４７．４
９のそれぞれにねじりモーメントが生ずる。こｈらのね
じりモーメント覧よ、正流気水分因１器４７においては
第２図（Ａ＞の旋回流の旋回方向（矢印△）と逆向き（
同図（Ａ）の矢印Ｃ）であり、逆流気水分離器４７では
旋回流の旋回方向（第２図（Ｂ）の矢印Ｂ）と逆向きの
同図＜８）の矢印りの向きである。

しかしながら、正流気水分ｎ器４７と逆流気水分離器４
９どがほぼ同数づつ交互に配設されているため、正流Ｊ
３よび逆流気水弁部［器４７．４９に生じたねじりモー
メントは相互に相殺され、気水分「■器集合体３７仝体
としてはねじりモーメントはＯとなる。したがって、気
水分離器集合体３７が設置されたシ−１ウドヘツド３５
にもねじりし一メントは発生しない。

その結宋、たとえ、各正流および逆流気水分は１器へ供
給される気液二相流の供給量が変化してし、この供給ｆ
’ｆｇの変化は各気水分離器につき・ほぼ同程度と考え
られるから、各気水分離器４７．４９に生ずるねじりモ
ーメントの変動が１７いに打ち消され、この場合にも、
気水分離器集合体３７Ｉ６よびシュラウドヘッド３５に
ねじりモーメントは発生しないことになる。それゆえ、
ねじりモーメン１−の変動に阜づく気水分離器集合体３
７Ｊ−３よびシー１ラウドヘツド３５のねじり振動を防
止することができ、原子炉の健全性を確保することがで
きる。

なお、上記実施例でｔま、正流および逆流気水分離器４
７．４９が交互に配設された気水分離器東合体につき説
明したが、正流気水分前器４７、逆流気水分離器４９を
それぞれ数個づつ集めて一つの酊どじ、５＋、Ｈなる種
類のｎＹを交互にシュラウドヘッド３５に設置づるもの
であってもよい。つまり、この場合には、例えば正流気
水分離器ｒＪの周囲に逆流気水分離器ｎＴがト轟接りる
ことになる。この曲の実施例においても、気水分離器群
で発生した（′）じりモーメンｉ・が相互に相殺され、
気水分自°１器集合体Ｊ３よびシュラウドヘッド３５に
ねじり撮動を生起さＶることがない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る気水分Ｎ１器集合体によ
れば、気水分離器に一つづつ配設されたベーンを正方向
の１７をもつものと逆方向の翼をもつしのとの二種類と
し、正方向す・７のベーンを有する気水分離器と逆方向
翼のベーンを有する気水分離器とをほぼ半数づつシュラ
ウドに取っ付番づたことから、気液二相流が翼に衝突す
る際に各気水分ガ１器に生ずるねじりモーメントを相殺
さＶ１気水分Ｐｉｌ器集合体にはねじりモーメントが生
じないようにして、この気水分離器集合体Ｊ５よびシュ
ラウドにおけるねじり撮動の発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る気水分１ｉｆｅ集合体の一実施
例を適用した洲肱水型原了炉を示す断面図、第２図（Δ
）、（Ｂ）は第１図の気水′ｌ）閉器をでれぞれ示−Ｉ
Ｊｌ１７ｉ面図、第３図ＬＬ従来の気水会同１器す、合
体を備えた沸脇水型原子炉のｐｉ面図、第７１図は従来
の気水分離器を示す断面図である。 ２１・・・原子炉圧力容器、３５・・・シー１ラウドヘ
ツド、３７・・・気水分離器集合体、４７・・・正流気
水分離器、４９・・・逆流気水分離器、５３・・・正流
用旋回ベーン、５７・・・翼、５９・・・逆流用旋回ベ
ーン、６１・・・翼。 代理人弁理士　　則　近　点　１も（ばか１名）第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉圧力容器のシュラウドヘッドに多数設置され
   た気水分離器により構成されて、炉心からの気液二相流
   を分離する気水分離器集合体において、各気水分離器に
   一つづつ配設されたベーンを正方向の翼をもつものと逆
   方向の翼をもつものとの二種類とし、正方向翼のベーン
   を有する気水分離器と逆方向翼のベーンを有する気水分
   離器とが、ほぼ半数づつシュラウドヘッドに取り付けら
   れて構成されたことを特徴とする気水分離器集合体。 ２、翼方向の異なったベーンを有する気水分離器を交互
   に配列して成る特許請求の範囲第１項記載の気水分離器
   集合体。 ３、同一翼方向のベーンを有する気水分離器を一つの群
   とし、隣接した群における気水分離器のベーン翼方向を
   異ならしめるよう構成した特許請求の範囲第１項記載の
   気水分離器集合体。