JPS6358002A - 二重管蒸気発生器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高速増殖炉で用いる蒸気発生器に係わり、特に
二重管蒸気発生器に関するものである。

〔従来の技術およびその問題点〕

一般に、高速増殖炉発電プラントにおいては、蒸気発生
器が採用されている。この蒸気発生器は、本体胴内に供
給される液体ナトリウム等の高温加熱媒体と水とを熱交
換させて、水が加熱されることによって得られる蒸気を
取り出すものである。特に原子炉の炉心からの一次液体
ナトリウムを直接蒸気発生器に使用する場合、蒸気発生
器の事故が直接原子炉に影響をおよばずおそれがあるの
で、蒸気発生器の安全性を高めるため二重管の蒸気発生
器の使用が検討されている。従来、二重管蒸気発生器は
第３図に示すような構造が公表されている。第３図は蒸
気発生器の断面図、第４図は第３図の８部の拡大図、第
５図は第４図のＶ−■矢視図であり、第３図ないし第５
図において、１は然気発生器、２は胴、３は伝熱管、３
ａは外管、３ｂは内管、３Ｃは溝、４は給水入口、５は
蒸気出口、６は液体ナトリウム入口、７は液体ナトリウ
ム出口、８は下管板であり、その内８ａは水側管板、８
ｂはナトリウム側管板、９は上管板であり、その内９ａ
は蒸気側板、９ｂはナトリウム側管板、１０ａは蒸気側
管板９ａとす１−リウム側管板９ｂの間の空間、すなわ
ら上側中間流体ブレナム、１０ｂは水側管板８ａとナト
リウム側管板８ｂの間の空間、すなわち下側中間流体ブ
レナム、１１は胴側ベローズ、１２ａ、１２ｂは中間流
体ブレナムの胴部、１５は検出計である。

第３図に示づように、蒸気発生器は胴軸を縦にして、設
けられており、胴の下部には、給水人口４、上部には蒸
気出口５、さらに胴の側面にナトリウム入口６、ナトリ
ウム出口　７が設けられている。伝熱管３は上管板９と
下管板８と連通している。第５図に示すとおり、伝熱管
３は、内管３ｂと管内面に刻設した円周４ケ所の溝３０
が管の上下端までつながっている外管３ａとを密着させ
た二重管構造となっている。

伝熱管３と上管板９、下管板８との取付けは、第４図に
示すとおり、外管３ａはナトリウム側管板８ｂ、９ｂに
、内管３ｂは水側管板８ａおよび蒸気側管板９ａに、そ
れぞれ取付穴を通して嵌着されることにより取付けられ
ている。

胴側ベローズ、１１は胴の中央部に設けられ、胴軸方向
の延びを吸収する構造となっている。

中間流体ブレナムの胴部１２ａ、１２ｂはそれぞれ胴軸
の延びを吸収可能なフレキシブル構造あるいはベローズ
を設置した構造となっている。

約５００℃に加熱された液体ナトリウムは、液体ナトリ
ウム人口６から蒸気発生器１内に入り、伝熱管３の外側
を流下して伝熱管内の水を加熱しつつ、液体ナトリウム
出ロアがら外部に流出する。尚ナトリウムは、通常１０
ｋａ／ｃｍ２　Ｇ程度の圧力が保たれている。一方給水
人口４がら流入した水は伝熱管３内に流入する。伝熱管
３内で加熱された水は、蒸発した後さらに加熱さばて加
熱蒸気となり、蒸気出口５がら外部に流出する。

なＩ３熱気圧力は、通常１００〜１５０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ
程度である。かかる二重管蒸気発生器において、内管お
よび外管双方の伝熱管に亀裂が発生すると、ナトリウム
と水が反応して急激な圧力上昇を起し、重大な事故をお
こすおそれがあるので、内管又は外管いずれかの亀裂の
段階で、これを検出する必要がある。そのため下側中間
ブレナム１０ｂにヘリウムガスを送り、伝熱管３の満３
０を通って上側中間ブレナム１０ａに注入したガスを取
り出してガス中の湿分又はナトリウムガス濃度を検出計
１５により検出することによって伝熱管３の異常を見つ
け出すようにしている。

すなわち、ヘリウムガスの圧力は２〜３に９／ｃｍ２　
Ｑに保たれており、水蒸気の圧力や液体ナトリウムの圧
力より低いので、内管３ｂに亀裂があれば内管３ｂのリ
ークによりガス中湿分が高くなり、外管３ａに亀裂があ
れば、ガス中のナトリウムガス濃度が高くなるので亀裂
の存在が発見できる。

しかし、このような二重管蒸気発生器では、伝熱管３と
胴　１の流体の温度差による熱膨張の差により、管板等
に大ぎな熱応力の発生をさけるためへローズおよび中間
ブレナムの胴部１２ａ。

１２ｂのへローズ構造で吸収する構造を形成しているが
、構造が複雑であり、又大型ベローズを作成するためコ
ストが高価である。

〔発明の目的〕

本発明は、従来の技術にかかる問題に鑑み案出されたも
ので、伝熱管と胴側の胴軸の延び差を伝熱管の内情を工
夫することにより構造を簡単にし解決可能ならしめた二
重管蒸気発生器を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の二重管恭気発生器は
、伝熱管が二重管とされ、中間流体ブレナムを画成する
内管管板、外管管板にそれぞれ内管および外管が挿通固
着し、伝熱管外部に液体ナトリウムを流し、伝熱管内部
に水を流して蒸気を発生させる二重管蒸気発生器に於い
て、該二重管の外管と内管が非密着型となっていると共
に、内情は少なくともいずれか一方の中間流体ブレナム
の中でベンド部が形成されていることを特徴とする特 〔実　施　例〕 以下本発明の一実施例について図面を参照しつつ説明す
る。

第１図は本発明の蒸気発生器の断面図、第２図は第１図
のＡ部の拡大図である。

第１図において、１は蒸気発生器、２は胴、４は給水入
口、５は蒸気出口、６はナトリウム入口、７はナトリウ
ム出口、１０ａ、１０ｂは中間流体ブレナム、１３は伝
熱管、１３ａは外管、１３ｂは内管、１４は内管ベンド
部である。

なお、本発明は二重管蒸気発生器の二重管の改良に関す
るものであり、蒸気発生器１全体の構造、機能について
は既に説明しであるので省略する。

伝熱管１３はそれぞれ外管１３ａと内管１３ｂで形成さ
れ、非密着型となっており隙間は約０．５＋ｎｍとなっ
ている。

伝熱管１３と上管板９、上管８との取付けは、第２図に
示すとあり、外管１３ａはナトリウム側管板８ｂ、　９
ｂに内管１３ｂは水側管板８ａおよび蒸気側管板９ａに
それぞれ取付穴を通して嵌着されている。内管１３ｂは
中間流体ブレナム１ｏａ、　ｉｏｂ間でベンド部１４を
形成している。

次に本発明の詳細な説明する。

二重管の外管１３ａと内管１３ｂは非密着型なので互い
に長手方向に移動可能となっている。外管１３ａと胴１
は液体ナトリウムの温度に近い温度になるので胴軸方向
の熱膨張の吸収機構は不要となる。次に内管１３ｂとｒ
Ｒｌの熱膨張差は内管１３ｂのベンド部１４で吸収され
る。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の二重管蒸気発生器は、伝熱
管の外管と内管を非密着型とし、内管がベンド部を有し
ており、胴をベローズ等の高価な熱膨張吸収門構としな
いですむので経済性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は第１図
のＡ部拡大図、第３図は従来例を示す断面図、第４図は
第３図のＢ部拡大図、第５図は第４図のｖ−■矢視図で
ある。 １・・・・・・二重管蒸気発生器 １３・・・・・・伝　　熱　　管 １３ａ・・・外　　　管 １３ｂ・・・内　　　管 、１４・・・・・・ベンド部 出　願　人　　石川島播磨重工業株式会社代　　理　　
人　　　弁理士　　　島　　村　　芳　　明第１図 ↑５ ↑匂 第２図 第３図 ８ｏ′０′４ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伝熱管が二重管とされ、中間流体プレナムを画成する内
   管管板、外管管板にそれぞれ内管および外管が挿通固着
   し、伝熱管外部に液体ナトリウムを流し、伝熱管内部に
   水を流して蒸気を発生させる二重管蒸気発生器に於いて
   、該二重管の外管と内管が非密着型となつていると共に
   、内管は少なくともいずれか一方の中間流体プレナムの
   中でベンド部が形成されていることを特徴とする二重管
   蒸気発生器。