JPS63201598A - 気水分離器 - Google Patents
気水分離器Info
- Publication number
- JPS63201598A JPS63201598A JP62033315A JP3331587A JPS63201598A JP S63201598 A JPS63201598 A JP S63201598A JP 62033315 A JP62033315 A JP 62033315A JP 3331587 A JP3331587 A JP 3331587A JP S63201598 A JPS63201598 A JP S63201598A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- liquid
- flow
- baffle plate
- water separator
- 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
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Degasification And Air Bubble Elimination (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、原子炉等のように液体を加熱し蒸気を発生さ
せ、その蒸気を発電等に利用するシステムの気水分離器
に関する。
せ、その蒸気を発電等に利用するシステムの気水分離器
に関する。
原子炉等のように液体を加熱し、蒸気を発生させる装置
では、加熱時に気液二相状態となった動作流体（一般に
は水）をタービン等の次の系統機器の使用条件を満足す
るため、気水分離器に導びき、若干の湿り度をもつ蒸°
気と液相に分離し、分離した液相を、再び、加熱部へ導
くシステム構成となっている。従来の気水分離器は、特
開昭５９−１００８９４号公報の記載のように、加熱後
、上昇する気液二相流にら旋状の翼等により旋回流を与
える構造となっていた。こうして旋回流となることで遠
心力が発生し、密度の大きい液相は気水分離器の外周部
に集まり、中央部を上昇する蒸気より分離されていた。
では、加熱時に気液二相状態となった動作流体（一般に
は水）をタービン等の次の系統機器の使用条件を満足す
るため、気水分離器に導びき、若干の湿り度をもつ蒸°
気と液相に分離し、分離した液相を、再び、加熱部へ導
くシステム構成となっている。従来の気水分離器は、特
開昭５９−１００８９４号公報の記載のように、加熱後
、上昇する気液二相流にら旋状の翼等により旋回流を与
える構造となっていた。こうして旋回流となることで遠
心力が発生し、密度の大きい液相は気水分離器の外周部
に集まり、中央部を上昇する蒸気より分離されていた。
上記従来技術はｙ気水分離時に上昇する汰気番と同伴さ
れる液滴の存在については考慮されておらず、気水分離
する領域の上方に、同伴された液滴を狭あいな流路を通
すことによって除去するドライヤを設置する必要があっ
た。また、ドライヤは、圧力容器内を上昇する蒸気全量
を対象にするため、圧力容器の半径方向の断面のほぼ全
面を覆うようにする必要があり、機器の大型化が避けら
れなかった。さらに、ドライヤの蒸気に対する流動抵抗
によって、タービンに到達する蒸気圧力が低下するため
、発電効率を低下させる要因となっていた。
れる液滴の存在については考慮されておらず、気水分離
する領域の上方に、同伴された液滴を狭あいな流路を通
すことによって除去するドライヤを設置する必要があっ
た。また、ドライヤは、圧力容器内を上昇する蒸気全量
を対象にするため、圧力容器の半径方向の断面のほぼ全
面を覆うようにする必要があり、機器の大型化が避けら
れなかった。さらに、ドライヤの蒸気に対する流動抵抗
によって、タービンに到達する蒸気圧力が低下するため
、発電効率を低下させる要因となっていた。
本発明の目的は、大規模で蒸気に対する流動抵抗となる
ドライヤを不要、あるいは、簡素なものとし、上昇する
蒸気に同伴される液滴を除去できる気水分離器を提供す
ることにある。
ドライヤを不要、あるいは、簡素なものとし、上昇する
蒸気に同伴される液滴を除去できる気水分離器を提供す
ることにある。
上記目的は、加熱部を内蔵するシュラウド壁に囲まれた
加熱後の上昇する気液二相流の自由液面の近傍直上に、
複数の垂直方向流路をもつ整流板と、垂直方向流路の直
上の近傍に蒸気が垂直方向に上昇し続けることを妨゛げ
、蒸気の流れ方向を変更するバッフル板を設置すること
によって達成される。
加熱後の上昇する気液二相流の自由液面の近傍直上に、
複数の垂直方向流路をもつ整流板と、垂直方向流路の直
上の近傍に蒸気が垂直方向に上昇し続けることを妨゛げ
、蒸気の流れ方向を変更するバッフル板を設置すること
によって達成される。
加熱後、シュラウド壁内部を上昇する気液二相流は、そ
の自由液面で必然的に気液分離され、気液分離された液
相は、シュラウド壁上端をオーバーフローして再循環さ
れる。一方、気液分離時に液滴を同伴した湿分の大きい
蒸気は、自由液面の直上にある複数の垂直方向流路に入
る。この流路を上昇する蒸気は、この流路の出口上方の
近傍にあるバッフル板に衝突し、流れ方向が変わる。こ
の結果、蒸気の垂直方向上方への運動量が無くなるので
、同伴された液滴は自重により分離落下する。この動作
により、バッフル板相互間の流路を通り、再び、上昇す
る蒸気に含まれる湿分は低減され、その後のドライヤの
設置を不要、あるいは、簡素なものとすることができる
。
の自由液面で必然的に気液分離され、気液分離された液
相は、シュラウド壁上端をオーバーフローして再循環さ
れる。一方、気液分離時に液滴を同伴した湿分の大きい
蒸気は、自由液面の直上にある複数の垂直方向流路に入
る。この流路を上昇する蒸気は、この流路の出口上方の
近傍にあるバッフル板に衝突し、流れ方向が変わる。こ
の結果、蒸気の垂直方向上方への運動量が無くなるので
、同伴された液滴は自重により分離落下する。この動作
により、バッフル板相互間の流路を通り、再び、上昇す
る蒸気に含まれる湿分は低減され、その後のドライヤの
設置を不要、あるいは、簡素なものとすることができる
。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
本実施例は、圧力容器１の中に核分裂性物質で構成され
る燃料集合体のような加熱部２をシュラウド壁３で囲ん
で内蔵する。そして、加熱部で発生した蒸気は気液二相
流となり、シュラウド壁３で囲まれたプレナム部４を上
昇し、プレナム部の上方で自由液面を形成する。本実施
例は、その自由液面の真上に、複数の垂直方向流路５を
もつ整流板６を設置し、流路５の出口近傍上方に、バッ
フル板７を設けである。これら整流板６、及び、バッフ
ル板７の部分の詳細を第２図に示す。整流板６とバッフ
ル板７は、複数の固定具８により、部分的な結合がなさ
れており、流路５を上昇する流れが方向を変えて流路５
から出ていくことを阻害しない。整流板６の固定につい
ても、同様な方法により、シュラウド壁３．あるいは、
圧力容器１と部分的な結合を行なうことで、流れを阻害
することなく固定される。このような構成で、加熱部２
を経てプレナム部４を上昇する気液二相流は。
る燃料集合体のような加熱部２をシュラウド壁３で囲ん
で内蔵する。そして、加熱部で発生した蒸気は気液二相
流となり、シュラウド壁３で囲まれたプレナム部４を上
昇し、プレナム部の上方で自由液面を形成する。本実施
例は、その自由液面の真上に、複数の垂直方向流路５を
もつ整流板６を設置し、流路５の出口近傍上方に、バッ
フル板７を設けである。これら整流板６、及び、バッフ
ル板７の部分の詳細を第２図に示す。整流板６とバッフ
ル板７は、複数の固定具８により、部分的な結合がなさ
れており、流路５を上昇する流れが方向を変えて流路５
から出ていくことを阻害しない。整流板６の固定につい
ても、同様な方法により、シュラウド壁３．あるいは、
圧力容器１と部分的な結合を行なうことで、流れを阻害
することなく固定される。このような構成で、加熱部２
を経てプレナム部４を上昇する気液二相流は。
その自由界面における気泡の離脱によって気液分離され
る。ここで気液分離された液相は、シュラウド壁３の上
端をオーバーフローしてシュラウドｇ！、３の外部に藻
入・下降し、再び、加熱部に到る循環流を形成する。一
方、自由界面で離脱した気泡（蒸気）は、その運動量に
より液滴を巻き込み同伴したままで上昇する。この液滴
を含んだ蒸気流は、流路を通って整流されつつ上昇する
。その後、バッフル板７に衝突し、流れ方向が変わる。
る。ここで気液分離された液相は、シュラウド壁３の上
端をオーバーフローしてシュラウドｇ！、３の外部に藻
入・下降し、再び、加熱部に到る循環流を形成する。一
方、自由界面で離脱した気泡（蒸気）は、その運動量に
より液滴を巻き込み同伴したままで上昇する。この液滴
を含んだ蒸気流は、流路を通って整流されつつ上昇する
。その後、バッフル板７に衝突し、流れ方向が変わる。
流れ方向が変わることによって、第１図及び第２図の実
線と破線で示したように、蒸気流には垂直方向の運動量
を持たない区間が形成されるため、同伴された液滴は自
重によって落下し、蒸気流より分離される。また、バッ
フル板７に衝突することで、液滴がバッフル板に付着・
合体して蒸気流より分離される効果も期待される。この
ようにして分離された液滴は、整流板６を伝わって流下
し、シュラウド壁３の外側の空間に落ち、再循環に利用
される。また、液滴が分離された後の蒸気流は、バッフ
ル板７間の流路を通り上昇するので、湿分が低い状態の
ままで、次系統のタービン等へ導びかれる。この動作に
おいて、バッフル板７の大きさが、流路５の出口部断面
積より大きければ、気液分離の効果が損なわれることは
ない。また、本実施例は、液相の再循環を、シュラウド
壁内外の流体平均密度差による自然循環によるものを示
しであるが、ポンプ等によって強制循環させる場合にも
動作上の問題は無い。
線と破線で示したように、蒸気流には垂直方向の運動量
を持たない区間が形成されるため、同伴された液滴は自
重によって落下し、蒸気流より分離される。また、バッ
フル板７に衝突することで、液滴がバッフル板に付着・
合体して蒸気流より分離される効果も期待される。この
ようにして分離された液滴は、整流板６を伝わって流下
し、シュラウド壁３の外側の空間に落ち、再循環に利用
される。また、液滴が分離された後の蒸気流は、バッフ
ル板７間の流路を通り上昇するので、湿分が低い状態の
ままで、次系統のタービン等へ導びかれる。この動作に
おいて、バッフル板７の大きさが、流路５の出口部断面
積より大きければ、気液分離の効果が損なわれることは
ない。また、本実施例は、液相の再循環を、シュラウド
壁内外の流体平均密度差による自然循環によるものを示
しであるが、ポンプ等によって強制循環させる場合にも
動作上の問題は無い。
第２図に示した実施例の変形例を第３図に示す。
本変形例では、整流板６の流路出口の近傍直上に設置す
るバッフル板７を、垂直方向に対し斜めとなるように設
置している。本変形例によれば、流路を垂直に上昇する
液滴を含んだ蒸気流がバッフル板７に衝突するときに、
バッフル板７上に付着・合体する液滴によって液膜９が
形成され、それが、バッフル板７の傾斜に沿って流下す
る。一方、蒸気はパンフル板７によって流れ方向が変わ
り、自重によって落下する液滴を分離しながら流れるが
、バッフル板７の端が高い位置にある方が流路面積が大
きいため抵抗が小さく、主としてそちら側に流れる。こ
の蒸気の主たる流れは、バッフル板７の傾斜に沿って流
下する液膜９の流れとは逆方向となり、この−担分離さ
れだ液膜９が再び蒸気の流れに巻き込まれ同伴されるこ
とが無い。これによって、気液分離の効果が低下するこ
とを回避できる。このとき、バッフル板７の傾斜を、圧
力容器の半径方向外側に向かって低くなるようにすれば
、分離された液滴が液膜９となって流下し、それが整流
板６上を流下してシュラウド壁の外側に流入する液膜の
流れ方向と一致するので流れの停滞が起こることはない
。
るバッフル板７を、垂直方向に対し斜めとなるように設
置している。本変形例によれば、流路を垂直に上昇する
液滴を含んだ蒸気流がバッフル板７に衝突するときに、
バッフル板７上に付着・合体する液滴によって液膜９が
形成され、それが、バッフル板７の傾斜に沿って流下す
る。一方、蒸気はパンフル板７によって流れ方向が変わ
り、自重によって落下する液滴を分離しながら流れるが
、バッフル板７の端が高い位置にある方が流路面積が大
きいため抵抗が小さく、主としてそちら側に流れる。こ
の蒸気の主たる流れは、バッフル板７の傾斜に沿って流
下する液膜９の流れとは逆方向となり、この−担分離さ
れだ液膜９が再び蒸気の流れに巻き込まれ同伴されるこ
とが無い。これによって、気液分離の効果が低下するこ
とを回避できる。このとき、バッフル板７の傾斜を、圧
力容器の半径方向外側に向かって低くなるようにすれば
、分離された液滴が液膜９となって流下し、それが整流
板６上を流下してシュラウド壁の外側に流入する液膜の
流れ方向と一致するので流れの停滞が起こることはない
。
本実施例によれば、減圧事故時などに、容器内の液相が
減圧沸騰し、気液二相の水位が盛り上がっても、整流板
、バッフル板設置部で気液分離がなされ、その位置以上
に盛り上がることはない。
減圧沸騰し、気液二相の水位が盛り上がっても、整流板
、バッフル板設置部で気液分離がなされ、その位置以上
に盛り上がることはない。
この結果、タービン等へ蒸気を導びく主蒸気管へ減圧事
故時に、気液二相が流入することが防げ。
故時に、気液二相が流入することが防げ。
主蒸気管の位置を低くすることができ、ひいては。
圧力容器の小型化を図れる。
本発明によれば、ドライヤを撤去できるので、設備の小
型化、コスト低減を行なえる。
型化、コスト低減を行なえる。
第１図は本発明の一実施例の圧力容器内の縦断面図、第
２図は第１図に示した実施例の気水分離器の縦断面図、
第３図は、第２図に示した実施例の変形例を示す縦断面
図である。 １・・・圧力容器、２・・・加熱部１．３・・・シュラ
ウド壁。
２図は第１図に示した実施例の気水分離器の縦断面図、
第３図は、第２図に示した実施例の変形例を示す縦断面
図である。 １・・・圧力容器、２・・・加熱部１．３・・・シュラ
ウド壁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、容器内をシユラウド壁により上部で連通したプレナ
ム部とダウンカマ部とに分割し、前記プレナム部を上昇
する気液二相流の自由液面で気相と液相を分離する気水
分離器において、 前記気液二相の自由界面の直上に垂直方向の複数の流路
をもつ整流板を設け、かつ、前記流路の出口の真上にバ
ッフル板を設けたことを特徴とする気水分離器。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記バッフル板の大きさが前記流路の出口断面積より大
きいことを特徴とする気水分離器。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、前記
バッフル板を垂直方向に対し斜めとなるように設置した
ことを特徴とする気水分離器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033315A JPS63201598A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 気水分離器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033315A JPS63201598A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 気水分離器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201598A true JPS63201598A (ja) | 1988-08-19 |
Family
ID=12383123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62033315A Pending JPS63201598A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 気水分離器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63201598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023160148A (ja) * | 2022-04-21 | 2023-11-02 | ホシザキ株式会社 | 蒸気発生装置 |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP62033315A patent/JPS63201598A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023160148A (ja) * | 2022-04-21 | 2023-11-02 | ホシザキ株式会社 | 蒸気発生装置 |
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