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JP2002143619A - Steam separator group, steam generator, and steam separating method - Google Patents

Steam separator group, steam generator, and steam separating method

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Publication number
JP2002143619A
JP2002143619A JP2000347233A JP2000347233A JP2002143619A JP 2002143619 A JP2002143619 A JP 2002143619A JP 2000347233 A JP2000347233 A JP 2000347233A JP 2000347233 A JP2000347233 A JP 2000347233A JP 2002143619 A JP2002143619 A JP 2002143619A
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JP
Japan
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steam
water
flow
riser
water separator
Prior art date
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JP2000347233A
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Japanese (ja)
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JP3901936B2 (en
Inventor
Hiroshi Arikawa
浩 有川
Yoshiyuki Kondo
喜之 近藤
Yasuhiko Hirao
康彦 平尾
Toshiyuki Mizutani
敏行 水谷
Hiroshi Hirano
廣 平野
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL 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
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the efficiency of steam separation. SOLUTION: Plural entrained streams 7 are formed respectively in plural cylinders 11, vapor stream contents in the entrained streams 7 are introduced respectively to plural orifices 12 which are disposed on the downstream side of the entrained streams 7 and water stream contents in the entrained streams 7 are introduced respectively to plural annular gaps 15 which are formed between the plural cylinders 11 and the plural orifices 12. The ratio of the quantity of vapor stream contents to the quantity of water stream contents corresponds to the width and narrowness of cross-sectional area of the annular gaps 15. One cross-sectional area corresponding to a larger value of the ratio of the quantity of the water stream contents to the quantity of the vapor stream contents is wider than another cross-sectional area corresponding to a smaller value of the ratio of the quantity of the water stream contents to the quantity of the vapor stream contents. In a cold leg region 4, the cross-sectional area is wider and, in a hot leg region 3, the cross-sectional area is narrower. In accordance with the quantity of liquid contents, the liquid contents are properly guided to the annular gap 15, the inflow of liquid contents to the orifice is properly suppressed and the excessive inflow of vapor stream to the annular gap is properly suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、気水分離器群、及
び、気水分離方法に関し、特に、タービン発電機のよう
に水蒸気を用いる設備の気水分離器の気水分離効率が改
善される気水分離器群、及び、気水分離方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steam / water separator group and a steam / water separation method, and more particularly, to an improved steam / water separation efficiency of a steam / water separator of equipment using steam, such as a turbine generator. The present invention relates to a steam-water separator group and a steam-water separation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】タービン発電機のように水蒸気を用いて
発電する発電設備を構成する蒸気発生器は、エロージョ
ン防止とエネルギー伝達効率低下の防止のために、気水
分離器を備えている。図4は、原子力プラントで用いら
れている蒸気発生器を示し、概略多数本のU字管群10
1と気水分離器群111、及び、湿分分離器群112と
で構成されている。U字管群101は、コールドレグ領
域101Aとホットレグ領域101Bに亘って配置され
ている。図5は、多数本のU字管の集合体であるU字管
群101の配置領域の上方領域に配置される多数の気水
分離器要素102の集合を示している。U字管群101
の一方の各管端には、原子炉の炉心、火力発電の燃焼炉
のような蒸気発生部で発生した高温の加圧水が流入し、
他方の各管端から流出する。U字管群101の配置領域
に2次的に導入される水103は、図4,5に示される
ように、U字管群101の外側面で加熱され蒸発する。
水の一部は、このように激しく蒸発する蒸気に撹拌され
蒸気に随伴し粒径が様々に異なる水滴になって、蒸気と
ともに気水分離器群111の気水分離器要素102に2
相流として流入する。このような2相流から液部分を分
離して蒸気をタービン部に送ることが重要である。図4
に示されるように、一次冷却水(熱交換媒体)は、ホッ
トレグ領域101bの下方部位113から導入され、上
方のU字部で転回してコールドレグ領域101Aの下方
部位114から導出される。気水分離器群111により
湿分が除かれた蒸気114は、この蒸気発生器の頂部1
15から取り出される。二次冷却媒体116は、U字管
の間にあって一次冷却媒体と熱交換する。
2. Description of the Related Art A steam generator, which constitutes a power generation facility for generating power using steam, such as a turbine generator, includes a steam separator for preventing erosion and preventing a reduction in energy transfer efficiency. FIG. 4 shows a steam generator used in a nuclear power plant.
1, a steam-water separator group 111, and a moisture separator group 112. The U-shaped tube group 101 is arranged over a cold leg region 101A and a hot leg region 101B. FIG. 5 shows a set of a large number of steam-water separator elements 102 arranged in an upper region of the arrangement region of the U-tube group 101, which is an aggregate of a large number of U-tubes. U-tube group 101
High-temperature pressurized water generated in a steam generator, such as the reactor core of a nuclear reactor or a combustion furnace for thermal power generation, flows into one of the pipe ends,
It flows out from the other end of each tube. The water 103 which is secondarily introduced into the arrangement region of the U-shaped tube group 101 is heated and evaporated on the outer surface of the U-shaped tube group 101 as shown in FIGS.
Part of the water is stirred by the steam that evaporates intensely as described above and accompanies the steam to form water droplets having various particle diameters, and together with the steam, the water-water separator element 102 of the steam-water separator group 111 has two droplets.
It flows in as a phase flow. It is important to separate the liquid portion from such a two-phase stream and send the steam to the turbine section. FIG.
As shown in (1), the primary cooling water (heat exchange medium) is introduced from a lower portion 113 of the hot leg region 101b, turned around at an upper U-shaped portion, and drawn out from a lower portion 114 of the cold leg region 101A. The steam 114 from which moisture has been removed by the steam-water separator group 111 is supplied to the top 1 of the steam generator.
15 The secondary cooling medium 116 is located between the U-shaped tubes and exchanges heat with the primary cooling medium.

【0003】U字管群101の管内を通る高温加圧水
は、U字管の前半部分と後半部分では、当然に温度が異
なり、且つ、U字管群101の中心面Sで分割される右
半分領域と左半分領域で管外へ加えられる熱量が異な
る。管外において水流量が小であり、且つ、蒸気流量が
大である領域はホットレグ領域といわれ、水流量が大で
あり、且つ、蒸気流量が小である領域は、コールドレグ
領域といわれる。ホットレグ領域とコールドレグ領域と
では、それぞれの2相流の水と蒸気の割合が異なってい
る。
The high-temperature pressurized water passing through the tubes of the U-shaped tube group 101 naturally has different temperatures in the first half and the second half of the U-shaped tube group, and the right half divided by the center plane S of the U-shaped tube group 101. The amount of heat applied outside the tube differs between the region and the left half region. A region where the water flow rate is small and the steam flow rate is large outside the tube is called a hot leg region, and a region where the water flow rate is large and the steam flow amount is small is called a cold leg region. In the hot leg region and the cold leg region, the ratio of water and steam in each two-phase flow is different.

【0004】気水分離器要素102は、蒸気/水で表さ
れる比に関係してその気水分離性能が異なる。気水分離
器要素102の設計は、分離して取り除く液分が蒸気/
水の比に対応して適正であることが望まれる。今後によ
り高性能化が求められる高性能気水分離器は、ホットレ
グ領域とコールドレグ領域とで区分けされて設計され両
領域で分離性能が個別に適正化され、気液分離効率がよ
り改善されることが望まれる。
[0004] Steam separator elements 102 differ in their steam separation performance in relation to the steam / water ratio. The design of the steam-water separator element 102 is such that the liquid removed by separation is steam /
It is hoped that it is appropriate for the ratio of water. In the future, high-performance steam-water separators that are required to have higher performance will be designed to be divided into a hot-leg region and a cold-leg region, and the separation performance will be individually optimized in both regions to further improve gas-liquid separation efficiency. Is desired.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、気液
分離効率がより改善される気水分離器群、及び、気水分
離方法を提供することにある。本発明の他の課題は、蒸
気/水の比に基づいて分離性能が個別的に適正化され
て、気液分離効率がより改善される気水分離器群、及
び、気水分離方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a steam-water separator group and a steam-water separation method in which the gas-liquid separation efficiency is further improved. Another object of the present invention is to provide a steam-water separator group and a steam-water separation method in which the separation performance is individually optimized based on the steam / water ratio and the gas-liquid separation efficiency is further improved. Is to do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも1つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。
Means for solving the problem are described as follows. The technical items appearing in the expression are appended with numbers, symbols, and the like in parentheses (). The numbers, symbols, and the like are technical items that constitute at least one embodiment or a plurality of the embodiments of the present invention, in particular, the embodiments or the examples. Corresponds to the reference numerals, reference symbols, and the like assigned to the technical matters expressed in the drawings corresponding to the above. Such reference numbers and reference symbols clarify the correspondence and bridging between the technical matters described in the claims and the technical matters of the embodiments or examples. Such correspondence / bridge does not mean that the technical matters described in the claims are interpreted as being limited to the technical matters of the embodiments or the examples.

【0007】本発明による気水分離器群は、水流量が比
較の上で多く蒸気流量が比較の上で少ないコールドレグ
領域(4)に対応して配置される第1気水分離器群と、
水流量が比較の上で少なく蒸気流量が比較の上で多いホ
ットドレグ領域(3)に対応して配置される第2気水分
離器群とを含んでいる。第1気水分離器群は、複数の第
1気水分離器単位(8c)を要素としている。第1気水
分離器単位(8c)は、筒状の第1ライザ(11)と、
第1ライザ(11)の第1出口側に第1開口端が位置づ
けられる第1オリフィス(12)と、第1ライザ(1
1)と第1開口端を囲む第1ダウンカマバレル(9)と
を備えている。第1ライザ(11)の内周面を流動する
第1液分(16)は、第1ライザ(11)の第1後流側
端縁を経由して、第1ライザ(11)の外周面と第1ダ
ウンカマバレル(9)の内周面とを流動し、第1オリフ
ィス(12)の開口端と第1ライザ(11)の開口端と
の間に第1隙間幅(A−D)が与えられている。第2気
水分離器群は、複数の第2気水分離器単位(8h)を要
素としている。第2気水分離器単位(8h)は、筒状の
第2ライザ(11)と、第2ライザ(11)の第2出口
側に第2開口端が位置づけられる第2オリフィス(1
2)と、第2ライザ(11)と第2開口端を囲む第2ダ
ウンカマバレル(9)とを備え、第2ライザ(11)の
内周面を流動する第2液分(16)は、第2ライザ(1
1)の第2後流側端縁を経由して、第2ライザ(11)
の外周面と第2ダウンカマバレル(9)の内周面とを流
動し、第2オリフィス(12)の開口端と第2ライザ
(11)の開口端との間に第2隙間幅(A−D)が与え
られ、複数の第1気水分離器単位のうちの少なくとも1
つの第1隙間幅(A−D)は、複数の第2気水分離器単
位のうちの少なくとも1つの第2隙間幅(A−D)より
も大きい。コールドレグ領域(4)では、ホットレグ領
域との比較の上で、その蒸気流分に対する水流分の比が
より多い。このように多い流量の水流は、より広い(よ
り大きい)第1隙間幅の環状隙間を通って第1ダウンカ
マバレル(9)に適正に流入し、その環状隙間の領域で
水流が停滞せず、第1オリフィス(12)内に侵入する
水分の量が有効に少なく制限される。
[0007] The steam-water separators according to the present invention include a first steam-water separator group corresponding to a cold leg region (4) having a relatively high water flow rate and a relatively low steam flow rate,
A second steam-water separator group arranged corresponding to the hot drain region (3) in which the water flow rate is comparatively low and the steam flow rate is comparatively high. The first steam / water separator group has a plurality of first steam / water separator units (8c) as elements. The first steam-water separator unit (8c) includes a tubular first riser (11),
A first orifice (12) having a first open end positioned on a first outlet side of the first riser (11); and a first riser (1).
1) and a first downcomer barrel (9) surrounding the first open end. The first liquid (16) flowing on the inner peripheral surface of the first riser (11) passes through the first downstream edge of the first riser (11), and the outer peripheral surface of the first riser (11). And the inner peripheral surface of the first downcomer barrel (9), and a first gap width (A-D) is formed between the open end of the first orifice (12) and the open end of the first riser (11). Has been given. The second steam / water separator group has a plurality of second steam / water separator units (8h) as elements. The second steam-water separator unit (8h) includes a cylindrical second riser (11) and a second orifice (1) having a second opening end positioned on the second outlet side of the second riser (11).
2), a second riser (11) and a second downcomer barrel (9) surrounding the second opening end, and a second liquid component (16) flowing on the inner peripheral surface of the second riser (11) is: Second riser (1
The second riser (11) passes through the second downstream edge of (1).
Flows between the outer peripheral surface of the second orifice and the inner peripheral surface of the second downcomer barrel (9), and the second gap width (A−) is formed between the open end of the second orifice (12) and the open end of the second riser (11). D) and at least one of the plurality of first steam separator units is provided.
One first gap width (AD) is larger than at least one second gap width (AD) of the plurality of second steam separator units. In the cold leg region (4), the ratio of the water flow to the steam flow is larger in comparison with the hot leg region. The water flow having such a large flow rate appropriately flows into the first down cam barrel (9) through the annular gap having the larger (larger) first gap width, and the water flow does not stagnate in the region of the annular gap. The amount of water entering the first orifice (12) is effectively limited to a small amount.

【0008】第1ライザ(11)に軸心線方向に導入さ
れる同伴の2相流に軸心線方向に直交する成分を与えて
2相流を旋回させる第1旋回羽根が追加されることが好
ましい。第2ライザ(11)に軸心線方向に導入される
同伴の2相流に軸心線方向に直交する成分を与えて2相
流を旋回させる第2旋回羽根も同様に追加される。第1
ライザ(11)の内周面を流動する第1液分(16)と
第1ライザ(11)の外周面又は第1ダウンカマバレル
(9)の内周面を流動する第2液分とは逆方向に流動
し、特に、鉛直下方に流動し、第2ライザ(11)の内
周面を流動する第2液分と前記第2ライザの外周面又は
前記第2ダウンカマバレルの内周面を流動する第2液分
とは逆方向に流動し、特に、鉛直下方に流動する。この
ような鉛直下方の流動は、第1,第2ダウンカマバレル
(9)に適正に流入する蒸気流により促進される。
A first swirl vane is added to the first riser (11) for imparting a component orthogonal to the axial direction to the accompanying two-phase flow introduced in the axial direction and rotating the two-phase flow. Is preferred. Similarly, a second swirl vane for swirling the two-phase flow by giving a component orthogonal to the axial direction to the accompanying two-phase flow introduced into the second riser (11) in the axial direction is also added. First
The first liquid component (16) flowing on the inner peripheral surface of the riser (11) is opposite to the second liquid component flowing on the outer peripheral surface of the first riser (11) or the inner peripheral surface of the first downcomer barrel (9). The second liquid component flows in the direction, in particular, flows vertically downward, and flows on the inner peripheral surface of the second riser (11) and the outer peripheral surface of the second riser or the inner peripheral surface of the second downcomer barrel. The second liquid component flows in the opposite direction, and in particular, flows vertically downward. Such vertical downward flow is promoted by the steam flow properly flowing into the first and second downcomer barrels (9).

【0009】複数の第1気水分離器単位の任意の1つの
第1隙間幅(A−D)は、複数の第2気水分離器単位の
任意の1つの第2隙間幅(A−D)よりも大きい。隙間
幅(A−D)が大きいことは、その断面積が広いことを
含む。又は、複数の第1気水分離器単位のうちのホット
レグ領域により遠い第1気水分離器単位の第1隙間幅
は、複数の第1気水分離器単位のうちのホットレグ領域
により近い第1気水分離器単位の第1隙間幅よりも大き
い。更には、複数の第2気水分離器単位のうちのコール
ドレグ領域により遠い第2気水分離器単位の第2隙間幅
は、複数の第2気水分離器単位のうちのコールドレグ領
域により近い第1気水分離器単位の第2隙間幅よりも小
さい。更には、複数の第1気水分離器単位のうちのホッ
トレグ領域により遠い第1気水分離器単位の第1隙間幅
は、複数の第1気水分離器単位のうちのホットレグ領域
により近い第1気水分離器単位の第1隙間幅よりも大き
く、且つ、複数の第2気水分離器単位のうちのコールド
レグ領域により遠い第2気水分離器単位の第2隙間幅
は、複数の第2気水分離器単位のうちのコールドレグ領
域により近い第1気水分離器単位の第2隙間幅よりも小
さい。
Any one of the first gap widths (A-D) of the plurality of first steam / water separator units is equal to any one of the second gap widths (AD) of the plurality of second steam / water separator units. ) Greater than. A large gap width (A-D) includes a large sectional area. Alternatively, the first gap width of the first steam / water separator unit farther from the hot leg region of the plurality of first steam / water separator units is closer to the hot leg region of the plurality of first steam / water separator units. It is larger than the first gap width of the steam separator. Further, the second gap width of the second steam / water separator unit farther from the cold leg region of the plurality of second steam / water separator units is closer to the cold leg region of the plurality of second steam / water separator units. It is smaller than the second gap width of one steam-water separator unit. Further, the first gap width of the first steam / water separator unit farther from the hot leg region of the plurality of first steam / water separator units is closer to the hot leg region of the plurality of first steam / water separator units. The second gap width of the second steam separator unit larger than the first gap width of one steam separator unit and farther from the cold leg region among the plurality of second steam separator units is a plurality of second gap separator units. It is smaller than the second gap width of the first steam / water separator unit closer to the cold leg region of the two steam / water separator units.

【0010】第1ライザ(11)の外周面と第1ダウン
カマバレル(9)の内周面との間で流動する第1液分の
流動に抵抗を与える第1流量制限構造と、第2ライザ
(11)の外周面と第2ダウンカマバレル(9)の内周
面との間で流動する第2液分の流動に抵抗を与える第2
流量制限構造が更に追加される。複数の第1気水分離器
単位のうちの少なくとも1つの第1流量制限構造の抵抗
は、複数の第2気水分離器単位のうちの少なくとも1つ
の第2流量制限構造の抵抗よりも大きい。その抵抗がよ
り大きければ、より多くの水分が適正に流動して、環状
空間(14)の中の蒸気流動を適正に抑制する。抵抗が
小さいことは、流量制限構造が特別に設けられないこと
を含む。
A first flow restricting structure for providing resistance to the flow of the first liquid flowing between the outer peripheral surface of the first riser (11) and the inner peripheral surface of the first downcomer barrel (9); and a second riser. A second liquid-phase resistance for the flow of the second liquid flowing between the outer peripheral surface of (11) and the inner peripheral surface of the second downcomer barrel (9).
A flow restriction structure is further added. The resistance of at least one first flow restriction structure of the plurality of first steam separator units is greater than the resistance of at least one second flow restriction structure of the plurality of second steam separator units. The greater the resistance, the more water will flow properly and properly suppress the steam flow in the annular space (14). The low resistance includes that no special flow limiting structure is provided.

【0011】複数の第1気水分離器単位の複数の第1隙
間幅(A−D)は互いに等しく、複数の第2気水分離器
単位の複数の第2隙間幅(A−D)は互いに等しいこと
は否定されない。隙間幅の調整は、ホットレグ領域とコ
ールドレグ領域でそれぞれに均等に行われることは否定
されない。既述の気水分離器の集合が用いられて、蒸気
発生器が組み立てられる。
The plurality of first gap widths (AD) of the plurality of first steam separators are equal to each other, and the plurality of second gap widths (AD) of the plurality of second steam separator units are equal to each other. It is not denied that they are equal to each other. It cannot be denied that the adjustment of the gap width is equally performed in each of the hot leg region and the cold leg region. The steam generator is assembled using the above-described set of steam-water separators.

【0012】本発明による気水分離方法は、コールドレ
グ領域(4)に対応して配置される複数の第1筒(1
1)の中にコールドレグ領域(4)で生成される第1同
伴流(7)をそれぞれに形成すること、第1同伴流
(7)の蒸気流分を第1同伴流(7)の後流側に配置さ
れる複数の第1オリフィス(12)に導入すること、第
1同伴流(7)の水流分を複数の第1筒(11)と複数
の第1オリフィス(12)との間にそれぞれに形成され
る複数の第1環状隙間(15)に導入すること、ホット
レグ領域(3)に対応して配置される複数の第2筒(1
1)の中にホットレグ領域(3)で生成される第2同伴
流(7)を形成すること、第2同伴流(7)の蒸気流分
を第2同伴流(7)の後流側に配置される複数の第2オ
リフィス(12)に導入すること、第2同伴流(7)の
水流分を第2筒(11)と第2オリフィス(12)との
間にそれぞれに形成される複数の第2環状隙間(15)
に導入することとを含んでいる。複数の第1環状隙間
(15)の複数の断面積のうちの1つの断面積は、複数
の第2環状隙間(15)の複数の断面積のうちの最大の
断面積よりも大きい。複数の第1環状隙間(15)の複
数の断面積が互いに等しく、複数の第2環状隙間(1
5)の複数の断面積は互いに等しいことは否定されな
い。
The steam / water separation method according to the present invention provides a plurality of first cylinders (1) arranged corresponding to the cold leg area (4).
1) forming a first entrainment flow (7) generated in the cold leg region (4) in each of the first entrainment flow (7) and a steam flow of the first entrainment flow (7); Introducing the water flow of the first entrainment flow (7) between the plurality of first cylinders (11) and the plurality of first orifices (12). The plurality of first cylinder gaps (15) formed therein are respectively introduced into the plurality of second cylinders (1) arranged corresponding to the hot leg region (3).
1) forming a second entrainment stream (7) generated in the hot leg region (3) in the hot leg area (3), and transferring a steam flow of the second entrainment stream (7) downstream of the second entrainment stream (7). Introducing into the plurality of second orifices (12) arranged, the plurality of water streams of the second entrainment flow (7) formed between the second cylinder (11) and the second orifice (12), respectively. Second annular gap (15)
Introducing to. One of the cross-sectional areas of the plurality of first annular gaps (15) is larger than the largest cross-sectional area of the plurality of cross-sectional areas of the second annular gaps (15). The plurality of first annular gaps (15) have a plurality of sectional areas equal to each other and the plurality of second annular gaps (1).
It is not denied that the plurality of cross-sectional areas in 5) are equal to each other.

【0013】本発明による気水分離方法は、複数の筒
(11)の中に複数の同伴流(7)をそれぞれに形成す
ること、同伴流(7)の蒸気流分を同伴流(7)の後流
側に配置される複数のオリフィス(12)にそれぞれに
導入すること、同伴流(7)の水流分を複数の筒(1
1)と複数のオリフィス(12)との間にそれぞれに形
成される複数の環状隙間(15)にそれぞれに導入する
こととを含み、蒸気流分の量と水流分の量との比は、環
状隙間(15)の断面積の広狭に対応している。比であ
る(前記水流分の量)/(前記蒸気流分の量)のより大
きい値に対応する1つの断面積は、(前記水流分の量)
/(前記蒸気流分の量)のより小さい値に対応する1つ
の断面積より広い。
According to the steam / water separation method of the present invention, a plurality of entrained streams (7) are formed in a plurality of cylinders (11), respectively, and a steam flow of the entrained stream (7) is entrained. To each of the orifices (12) arranged on the downstream side of the pipe, and the water flow of the entrainment flow (7) is introduced into a plurality of cylinders (1).
1) and a plurality of orifices (12) are respectively introduced into a plurality of annular gaps (15) formed respectively, and the ratio of the amount of steam flow to the amount of water flow is: It corresponds to the width of the cross-sectional area of the annular gap (15). One cross-sectional area corresponding to a larger value of the ratio (the amount of the water stream) / (the amount of the steam stream) is (the amount of the water stream)
It is wider than one cross-sectional area corresponding to a smaller value of / (the amount of the steam flow).

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図に対応して、本発明による気水
分離器群の実施の形態は、伝熱管群が気水分離器群とと
もに蒸気発生器の容器の中に設けられている。その伝熱
管群1と気水分離器群2とは、図1に示されるように、
図示されない蒸気発生器の容器壁の中に配置されてい
る。気水分離器群2は、伝熱管群1に対して鉛直方向上
方側に配置されている。伝熱管群1は、多数のU字管か
ら構成されるU字管集合体である。各U字管は、その一
方の管端から熱交換前の熱交換用媒体が導入され他方の
管端から熱交換後のその媒体が導出される。その熱交換
用媒体は、ボイラー、炉心のような蒸気発生源とU字管
とから構成される循環路の中で循環している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Corresponding to the drawings, in the embodiment of the steam-water separator group according to the present invention, a heat transfer tube group is provided in a steam generator vessel together with the steam-water separator group. The heat transfer tube group 1 and the steam-water separator group 2 are, as shown in FIG.
It is located in the vessel wall of a steam generator, not shown. The steam separator group 2 is disposed vertically above the heat transfer tube group 1. The heat transfer tube group 1 is a U-shaped tube aggregate composed of a large number of U-shaped tubes. In each U-tube, a medium for heat exchange before heat exchange is introduced from one end of the tube, and the medium after heat exchange is led out from the other end of the tube. The heat exchange medium circulates in a circulation path composed of a U-tube and a steam generation source such as a boiler or a core.

【0015】伝熱管群1が配置されている配置領域に
は、既述の蒸気発生器の容器壁の外側から2次熱交換媒
体が導入される。2次熱交換媒体として、通常は水が用
いられる。2次熱交換媒体は、蒸気発生器の中で概ね全
体的に、伝熱管群1の配置領域の下方領域からその上方
領域に流れる。その2次熱交換媒体は、伝熱管群1の各
管の管壁面に接触して蒸気化する。気化した蒸気は、自
らの蒸気圧により出口側に配置されている気水分離器群
2に向かって上昇する。その蒸気には、粒径が多様に異
なる液滴の状態の液分が含まれ、その液分は蒸気に随伴
して蒸気に同伴して上昇する。
A secondary heat exchange medium is introduced into the arrangement area where the heat transfer tube group 1 is arranged from outside the vessel wall of the steam generator described above. Water is usually used as the secondary heat exchange medium. The secondary heat exchange medium flows almost entirely in the steam generator from a region below the region where the heat transfer tube group 1 is arranged to a region above the region. The secondary heat exchange medium contacts the pipe wall surface of each pipe of the heat transfer pipe group 1 and is vaporized. The vaporized vapor rises toward the steam-water separator group 2 arranged on the outlet side by its own vapor pressure. The vapor contains a liquid component in the form of droplets having variously different particle diameters, and the liquid component accompanies the vapor and rises with the vapor.

【0016】伝熱管群1の配置領域を2分する鉛直中心
面Sの両側に、ホットレグ領域3とコールドレグ領域4
が分かれて位置している。ホットレグ領域3の側の伝熱
管群1の中の熱交換媒体の温度はコールドレグ領域4の
側の伝熱管群1の中の熱交換媒体の温度よりも高いの
で、ホットレグ領域3の側の2次熱交換媒体の蒸気割合
はコールドレグ領域4の側の2次熱交換媒体よりも多
い。水流量(液状水の流量)5は、比較上、ホットレグ
領域3の側で少なくコールドレグ領域4の側で多い。蒸
気流量6は、比較上、ホットレグ領域3の側で多くコー
ルドレグ領域4の側で少ない。
A hot leg region 3 and a cold leg region 4 are provided on both sides of a vertical center plane S which divides the arrangement region of the heat transfer tube group 1 into two.
Are located separately. Since the temperature of the heat exchange medium in the heat transfer tube group 1 on the side of the hot leg region 3 is higher than the temperature of the heat exchange medium in the heat transfer tube group 1 on the side of the cold leg region 4, the temperature of the secondary The heat exchange medium has a higher vapor fraction than the secondary heat exchange medium on the side of the cold leg area 4. The water flow rate (flow rate of liquid water) 5 is comparatively small on the side of the hot leg area 3 and large on the side of the cold leg area 4. The steam flow 6 is relatively high on the side of the hot leg region 3 and low on the side of the cold leg region 4 for comparison.

【0017】このような気水混合の同伴2相流7は、気
水分離器群2の単位気水分離器8に流入する。単位気水
分離器8は、ホットレグ領域3に配置される複数の高温
側単位気水分離器8hと、コールドレグ領域4に配置さ
れる複数の低温側単位気水分離器8cとから構成されて
いる。単位気水分離器8は、図2に示されるように、円
筒状の本体筒を構成するダウンカマバレル9と、ダウン
カマバレル9中にダウンカマバレル9に同軸に配置され
るライザ11と、オリフィス12と、旋回羽根13とか
ら構成されている。旋回羽根13は、ライザ11の内周
面に固着される静翼であり、ライザ11の下端開口から
導入される同伴2相流7にライザ11の中心軸心線のま
わりの回転力を与える。旋回羽根13を通過した2相流
は、旋回しながらライザ11の中で上昇する。
The entrained two-phase flow 7 of the gas-water mixture flows into the unit steam separator 8 of the steam separator group 2. The unit steam separator 8 includes a plurality of high-temperature unit steam separators 8h arranged in the hot leg region 3 and a plurality of low-temperature unit steam separators 8c arranged in the cold leg region 4. . As shown in FIG. 2, the unit steam separator 8 includes a downcomer barrel 9 constituting a cylindrical main body tube, a riser 11 disposed coaxially with the downcomer barrel 9 in the downcomer barrel 9, and an orifice 12. , Turning blade 13. The swirl vanes 13 are stationary vanes fixed to the inner peripheral surface of the riser 11, and apply a rotational force around the central axis of the riser 11 to the entrained two-phase flow 7 introduced from the lower end opening of the riser 11. The two-phase flow that has passed through the swirl vanes 13 rises in the riser 11 while swirling.

【0018】オリフィス12の下端開口縁の高さ位置
は、ライザ11の上端開口縁の高さ位置に一致し、又
は、概ね一致している。図中に、オリフィス12の外
径、特に、その下端開口縁のオリフィス外径は、Dで表
されている。ライザ11の内径、特に、その上端開口縁
の内径は、Aで表されている。ダウンカマバレル9とラ
イザ11の間の環状空間14は、オリフィス12又はそ
の下端開口縁とダウンカマバレル9又はその上端開口縁
との間の環状隙間15を介して、ライザ11の内部の空
間に接続・連通している。
The height position of the lower opening edge of the orifice 12 matches or substantially matches the height position of the upper opening edge of the riser 11. In the drawing, the outer diameter of the orifice 12, particularly, the outer diameter of the orifice at the lower end opening edge is represented by D. The inner diameter of the riser 11, in particular, the inner diameter of the upper opening edge is represented by A. An annular space 14 between the downcomer barrel 9 and the riser 11 is connected to a space inside the riser 11 via an annular gap 15 between the orifice 12 or its lower opening edge and the downcomer barrel 9 or its upper opening edge. Communicating.

【0019】図1中に、各単位気水分離器8の各オリフ
ィス外径Dが示されている。低温側単位気水分離器8c
のオリフィス外径Dc1〜Dc3は、互いに異なるか又
は同じである。以下の記述では、低温側単位気水分離器
8cのオリフィス外径Dc1〜Dc3は同じであり、D
cで代表される。高温側単位気水分離器8hのオリフィ
ス外径Dh1〜Dh3は、互いに異なるか又は同じであ
る。以下の記述では、高温側単位気水分離器8hのオリ
フィス外径Dh1〜Dh3は同じであり、Dhで代表さ
れる。全ての単位気水分離器8のライザ11の内径Aが
共通であれば、下記関係が設定される。 Dc<Dh 但し、下記関係等は否定されない。 Dc3<Dc2<Dc1<Dh3<Dh<Dh1
FIG. 1 shows the outer diameter D of each orifice of each unit steam separator 8. Low-temperature unit steam separator 8c
Orifice outside diameters Dc1 to Dc3 are different from each other or the same. In the following description, the orifice outer diameters Dc1 to Dc3 of the low temperature side unit steam separator 8c are the same,
c. The orifice outer diameters Dh1 to Dh3 of the high temperature side unit steam separator 8h are different from each other or the same. In the following description, the orifice outer diameters Dh1 to Dh3 of the high temperature side unit steam separator 8h are the same, and are represented by Dh. If the inner diameters A of the risers 11 of all the unit steam separators 8 are common, the following relationship is set. Dc <Dh However, the following relationship and the like are not denied. Dc3 <Dc2 <Dc1 <Dh3 <Dh <Dh1

【0020】上式は、内径Aが共通である場合、下記式
に等価である。 A−Dc>A−Dh 一般的には、ライザ11とオリフィス12との間の環状
隙間15を流れる単位時間当たりの流量がホットレグ領
域3の側で少なくコールドレグ領域4の側で多くなるよ
うに、外径Dと内径Aとが規定される。
The above equation is equivalent to the following equation when the inner diameter A is common. A-Dc> A-Dh Generally, the flow rate per unit time flowing through the annular gap 15 between the riser 11 and the orifice 12 per unit time is small on the side of the hot leg area 3 and is large on the side of the cold leg area 4. An outer diameter D and an inner diameter A are defined.

【0021】同伴2相流7は、ライザ11に侵入して旋
回羽根13により回転力を与えられて旋回しながら上昇
する過程で、水分(液分)は遠心力によりライザ11の
内周面に押し付けられてその面に吸着し、このようにラ
イザ11の内周面に吸着する水分16はその内周面上で
蒸気流から随伴力を受けて上昇する。蒸気はライザ11
の中心領域にその多くが分布し、その液分16はライザ
11の内表面にその多くが分布する。このように吸着し
て上昇する水分16の流れは、層流又は液膜16を形成
する。液膜16の上端部の厚さが環状隙間15の半径方
向幅よりも大きい(広い)場合、液膜の一部は環状空間
14に流入しないで、オリフィス12の内部に侵入す
る。このようなことがないように、環状隙間15の幅は
適正に大きく(広く)設定されている。液膜16の上端
部の厚さが環状隙間15の半径方向幅よりも過度に小さ
い場合、蒸気分の一部はオリフィス12に流入しない
で、環状空間14に侵入する。このようなことがないよ
うに、環状隙間15の幅は適正に小さく設定されてい
る。
The entrained two-phase flow 7 enters the riser 11, is given a rotational force by the swirling blades 13, and rises while swirling. As a result, water (liquid) flows to the inner peripheral surface of the riser 11 due to centrifugal force. The water 16 which is pressed and adsorbed on the surface and thus adsorbed on the inner peripheral surface of the riser 11 rises on the inner peripheral surface by receiving accompanying force from the steam flow. Steam riser 11
Most of the liquid component 16 is distributed on the inner surface of the riser 11. The flow of the moisture 16 which is adsorbed and rises as described above forms a laminar flow or the liquid film 16. When the thickness of the upper end of the liquid film 16 is larger (wider) than the radial width of the annular gap 15, part of the liquid film does not flow into the annular space 14 but enters the inside of the orifice 12. To avoid such a case, the width of the annular gap 15 is set to be appropriately large (wide). If the thickness of the upper end of the liquid film 16 is excessively smaller than the radial width of the annular gap 15, a part of the vapor does not flow into the orifice 12 but enters the annular space 14. To avoid such a case, the width of the annular gap 15 is set appropriately small.

【0022】環状空間14に侵入する液分16は、ダウ
ンカマバレル9の内周面とライザ11の外周面に吸着し
て下方に流下する。このように流下する液分16は、図
示されない循環路を通されて再び伝熱管群1の下方領域
に戻される。
The liquid component 16 entering the annular space 14 is adsorbed on the inner peripheral surface of the downcomer barrel 9 and the outer peripheral surface of the riser 11 and flows downward. The liquid 16 flowing down in this way is returned to the lower region of the heat transfer tube group 1 through a circulation path (not shown).

【0023】ライザ11の内周面に吸着する液膜16の
厚さは、単位気水分離器8に流入する水流量と単位気水
分離器8に流入する蒸気流量の比に依存する。水流量の
割合が蒸気流量の割合に対してより大きい場合、その液
膜16の膜厚はより厚い。水流量の割合が蒸気流量の割
合に対してより小さい場合、その液膜16の膜厚はより
薄い。従って、液膜16の厚さは、比較上、ホットレグ
領域3の側でより薄くコールドレグ領域4の側でより厚
い。環状隙間15の幅は、比較上、ホットレグ領域3の
側でより薄く(狭く)コールドレグ領域4の側でより厚
い(広い)ので、液膜16の上端部の内周面とオリフィ
ス12の下端部の外周面との間の隙間は、ホットレグ領
域3の側とコールドレグ領域4の側でともに適正に規定
され、ホットレグ領域3の側のオリフィス12に流入す
る液分が多くなることが適正に抑制され、コールドレグ
領域4の側の環状空間14に流入する蒸気分が多くなっ
てダウンカマバレル9から多くの蒸気分がキャリアンダ
することが適正に抑制されている。このように、未分離
水のオリフィス12からの流出と、蒸気のダウンカマバ
レル9へのキャリアンダが有効に抑制・低減され、気水
分離性能が向上している。下降水のキャリアンダの低減
は、円滑な下降水の流れを有効に維持することができ
る。
The thickness of the liquid film 16 adsorbed on the inner peripheral surface of the riser 11 depends on the ratio between the flow rate of water flowing into the unit steam separator 8 and the flow rate of steam flowing into the unit steam separator 8. When the ratio of the water flow rate is larger than the ratio of the steam flow rate, the thickness of the liquid film 16 is larger. When the ratio of the water flow rate is smaller than the ratio of the steam flow rate, the thickness of the liquid film 16 is smaller. Therefore, the thickness of the liquid film 16 is comparatively thinner on the side of the hot leg region 3 and thicker on the side of the cold leg region 4. For comparison, the width of the annular gap 15 is thinner (narrower) on the side of the hot leg area 3 and thicker (wider) on the side of the cold leg area 4, so that the inner peripheral surface of the upper end of the liquid film 16 and the lower end of the orifice 12 are compared. Between the hot leg region 3 and the cold leg region 4 is appropriately defined, and the increase in the liquid flowing into the orifice 12 on the hot leg region 3 side is appropriately suppressed. In addition, the amount of steam flowing into the annular space 14 on the side of the cold leg region 4 is increased, so that a large amount of steam carried from the downcomer barrel 9 is appropriately suppressed. As described above, the outflow of the unseparated water from the orifice 12 and the carrier of the steam to the downcomer barrel 9 are effectively suppressed and reduced, and the steam-water separation performance is improved. Reduction of the descending water carrier can effectively maintain a smooth flow of the descending water.

【0024】図3は、本発明による気水分離器群の実施
の追加的形態を示している。本実施の形態は、既述の実
施の形態に更に流量制限構造21が追加されている。ダ
ウンカマバレル9とライザ11の間に環状の流量制限構
造体が配置されている。環状空間14の中で流下する液
分の流れは、流量制限構造21により抵抗を受けて、そ
の液分の流量が適正に維持される。流量制限構造21の
抵抗は、比較上、ホットレグ領域3の側でより小さくコ
ールドレグ領域4の側でより大きい。
FIG. 3 shows an additional embodiment of the steam-water separators according to the invention. In this embodiment, a flow rate limiting structure 21 is further added to the above-described embodiment. An annular flow restricting structure is disposed between the downcomer barrel 9 and the riser 11. The flow of the liquid flowing down in the annular space 14 is subjected to resistance by the flow restricting structure 21, and the flow of the liquid is appropriately maintained. The resistance of the flow restricting structure 21 is comparatively smaller on the side of the hot leg area 3 and higher on the side of the cold leg area 4.

【0025】このような抵抗値がホットレグ領域3の側
とコールドレグ領域4の側とで異なるので、環状空間1
4に液が滞留して液がダウンカマバレル9から溢れてオ
リフィス12に侵入することが抑制され、更に、環状空
間14の他に同伴する蒸気(キャリアンダ蒸気)が過度
に多くなることが抑制される。
Since such a resistance value differs between the side of the hot leg region 3 and the side of the cold leg region 4, the annular space 1
4 prevents the liquid from overflowing from the downcomer barrel 9 and entering the orifice 12, and further suppresses an excessively large amount of vapor (carrier vapor) accompanying the annular space 14. You.

【0026】環状隙間15の幅が適正に規定されて環状
空間14に流入する適正な量の液分は、流量制限構造2
1により適正な量に制限され、分離された液分の流れが
適正に制御され、液分がオリフィス12に流入する量が
適正に制限され、且つ、分離された蒸気のうち環状空間
14の中で同伴流下するキャリアンダ蒸気の量が適正に
制限される。
The appropriate amount of liquid flowing into the annular space 14 with the width of the annular gap 15 properly defined is determined by the flow restricting structure 2.
1, the flow of the separated liquid is appropriately controlled, the amount of the liquid flowing into the orifice 12 is properly restricted, and the separated vapor in the annular space 14 is Thus, the amount of Carunda vapor that flows down is appropriately restricted.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明による気水分離器群、及び、気水
分離方法は、液分を導出する隙間幅が異なる領域で適正
に調整され、気液分離効率がより高い。流量制限構造
は、その気液分離効率を更に高くする。
According to the steam-water separator group and the steam-water separation method according to the present invention, the gap for introducing the liquid component is properly adjusted in different regions, and the gas-liquid separation efficiency is higher. The flow restricting structure further increases the gas-liquid separation efficiency.

【0028】また、このような気水分離器群を備えた蒸
気発生器により、より湿分の少ない蒸気を発生させ供給
することができることになり、タービン発電機のタービ
ン部でのエロージョン防止に有効となる。
Further, the steam generator having such a steam-water separator group can generate and supply steam having a lower moisture content, which is effective for preventing erosion in the turbine section of the turbine generator. Becomes

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明による気水分離器群の実施の形
態を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a steam-water separator group according to the present invention.

【図2】図2は、気液分離器の単位を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view showing a unit of the gas-liquid separator.

【図3】図3は、気液分離器の他の単位を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing another unit of the gas-liquid separator.

【図4】図4は、原子力プラントで一般に用いられてい
る蒸気発生器の一例を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a steam generator generally used in a nuclear power plant.

【図5】図5は、公知の気液分離器を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing a known gas-liquid separator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…コールドレグ領域 3…ホットドレグ領域 8c…第1気水分離器単位 8h…第2気水分離器単位 11…第1ライザ(第2ライザ) 12…第1オリフィス(第2オリフィス) 14…環状空間 15…第1環状隙間(第2環状隙間) 16…第1液分(第2液分 4: Cold leg area 3: Hot leg area 8c: First steam / water separator unit 8h: Second steam / water separator unit 11: First riser (second riser) 12: First orifice (second orifice) 14: Annular space 15: first annular gap (second annular gap) 16: first liquid component (second liquid component)

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // G21C 15/16 G21D 1/00 GDPS (72)発明者 平尾 康彦 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 水谷 敏行 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 平野 廣 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Fターム(参考) 4D031 AC05 BA07 DA02 EA01 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) // G21C 15/16 G21D 1/00 GDPS (72) Inventor Yasuhiko Hirao 2-1-1 Shinhama, Araimachi, Takasago-shi, Hyogo Prefecture In the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Toshiyuki Mizutani 1-1-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Kobe Shipyard (72) Inventor Hiroshi Hirano, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo 1-1-1 Tazakicho Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard F-term (reference) 4D031 AC05 BA07 DA02 EA01

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水流量が比較の上で多く蒸気流量が比較の
上で少ないコールドレグ領域に対応して配置される第1
気水分離器群と、 水流量が比較の上で少なく蒸気流量が比較の上で多いホ
ットドレグ領域に対応して配置される第2気水分離器群
とを含み、 前記第1気水分離器群は、複数の第1気水分離器単位を
要素とし、 前記第1気水分離器単位は、 筒状の第1ライザと、 前記第1ライザの第1出口側に第1開口端が位置づけら
れる第1オリフィスと、 前記第1ライザと前記第1開口端を囲む第1ダウンカマ
バレルとを備え、 前記第1ライザの内周面を流動する第1液分は、前記第
1ライザの第1後流側端縁を経由して、前記第1ライザ
の外周面と前記第1ダウンカマバレルの内周面とを流動
し、 前記第1オリフィスの前記開口端と前記第1ライザの開
口端との間に第1隙間幅が与えられ、 前記第2気水分離器群は、複数の第2気水分離器単位を
要素とし、 前記第2気水分離器単位は、 筒状の第2ライザと、 前記第2ライザの第2出口側に第2開口端が位置づけら
れる第2オリフィスと、 前記第2ライザと前記第2開口端を囲む第2ダウンカマ
バレルとを備え、 前記第2ライザの内周面を流動する第2液分は、前記第
2ライザの第2後流側端縁を経由して、前記第2ライザ
の外周面と前記第2ダウンカマバレルの内周面とを流動
し、 前記第2オリフィスの前記開口端と前記第2ライザの開
口端との間に第2隙間幅が与えられ、 複数の前記第1気水分離器単位のうちの少なくとも1つ
の前記第1隙間幅は、複数の前記第2気水分離器単位の
うちの少なくとも1つの前記第2隙間幅よりも大きい気
水分離器群。
1. A first arrangement corresponding to a cold leg region in which a water flow rate is comparatively high and a steam flow rate is comparatively low.
A steam-water separator group, and a second steam-water separator group arranged corresponding to a hot drain region having a relatively low water flow rate and a relatively high steam flow rate, and The group includes a plurality of first steam-water separator units as elements, the first steam-water separator unit includes a cylindrical first riser, and a first open end positioned at a first outlet side of the first riser. A first orifice, the first riser and a first downcomer barrel surrounding the first opening end, wherein a first liquid flowing on an inner peripheral surface of the first riser is a first liquid of the first riser. Via the wake-side edge, the outer peripheral surface of the first riser and the inner peripheral surface of the first downcomer barrel flow, and the open end of the first orifice and the open end of the first riser A first gap width is provided between the first and second steam / water separators, and the second steam / water separator group requires a plurality of second steam / water separator units. The second steam-water separator unit includes a cylindrical second riser, a second orifice having a second opening end positioned at a second outlet side of the second riser, the second riser and the second riser. A second downcomer barrel surrounding the open end, wherein the second liquid flowing on the inner peripheral surface of the second riser passes through the second downstream edge of the second riser, and the second riser And a second gap width is provided between the opening end of the second orifice and the opening end of the second riser. A steam-water separator group in which at least one first gap width of one steam-water separator unit is larger than at least one second gap width of a plurality of second steam-water separator units.
【請求項2】前記第1ライザに軸心線方向に導入される
同伴の2層流に前記軸心線方向に直交する成分を与えて
前記2層流を旋回させる第1旋回羽根と、 前記第2ライザに軸心線方向に導入される同伴の2層流
に前記軸心線方向に直交する成分を与えて前記2層流を
旋回させる第2旋回羽根とを更に含む請求項1の気水分
離器群。
2. A first swirl vane for imparting a component orthogonal to the axial direction to an entrained two-layer flow introduced into the first riser in the axial direction and rotating the two-layer flow, 2. The air turbine according to claim 1, further comprising a second swirler for swirling the two-layer flow by giving a component orthogonal to the axial direction to the accompanying two-layer flow introduced into the second riser in the axial direction. 3. Water separator group.
【請求項3】前記第1ライザの内周面を流動する前記第
1液分と前記第1ライザの外周面又は前記第1ダウンカ
マバレルの内周面を流動する第1液分とは逆方向に流動
し、 前記第2ライザの内周面を流動する前記第2液分と前記
第2ライザの外周面又は前記第2ダウンカマバレルの内
周面を流動する第2液分とは逆方向に流動する請求項1
又は2の気水分離器群。
3. A direction in which the first liquid flowing on the inner peripheral surface of the first riser is opposite to the first liquid flowing on the outer peripheral surface of the first riser or the inner peripheral surface of the first downcomer barrel. And the second liquid component flowing on the inner peripheral surface of the second riser and the second liquid component flowing on the outer peripheral surface of the second riser or the inner peripheral surface of the second downcomer barrel are in opposite directions. Claim 1 which flows
Or 2 steam-water separators.
【請求項4】複数の前記第1気水分離器単位の任意の1
つの前記第1隙間幅は、複数の前記第2気水分離器単位
の任意の1つの前記第2隙間幅よりも大きい請求項1又
は2の気水分離器群。
4. An arbitrary one of a plurality of said first steam separators.
3. The steam / water separator group according to claim 1, wherein one of the first gap widths is larger than any one of the second gap widths of the plurality of second steam / water separator units. 4.
【請求項5】複数の前記第1気水分離器単位のうちの前
記ホットレグ領域により遠い前記第1気水分離器単位の
前記第1隙間幅は、複数の前記第1気水分離器単位のう
ちの前記ホットレグ領域により近い前記第1気水分離器
単位の前記第1隙間幅よりも大きい請求項1又は2の気
水分離器群。
5. The first gap width of the first steam / water separator unit, which is farther from the hot leg region among the plurality of first steam / water separator units, is equal to that of the plurality of first steam / water separator units. 3. The steam / water separator group according to claim 1, wherein the first gap width of the first steam / water separator unit closer to the hot leg region is larger than the first gap width.
【請求項6】複数の前記第2気水分離器単位のうちの前
記コールドレグ領域により遠い前記第2気水分離器単位
の前記第2隙間幅は、複数の前記第2気水分離器単位の
うちの前記ホットレグ領域により近い前記第1気水分離
器単位の前記第2隙間幅よりも小さい請求項1又は2の
気水分離器群。
6. The second gap width of the second steam / water separator unit, which is farther from the cold leg region among the plurality of second steam / water separator units, is equal to that of the plurality of second steam / water separator units. 3. The steam / water separator group according to claim 1, wherein the second gap width of the first steam / water separator unit closer to the hot leg region is smaller than the second gap width. 4.
【請求項7】複数の前記第1気水分離器単位のうちの前
記ホットレグ領域により遠い前記第1気水分離器単位の
前記第1隙間幅は、複数の前記第1気水分離器単位のう
ちの前記ホットレグ領域により近い前記第1気水分離器
単位の前記第1隙間幅よりも大きく、 複数の前記第2気水分離器単位のうちの前記コールドレ
グ領域により遠い前記第2気水分離器単位の前記第2隙
間幅は、複数の前記第2気水分離器単位のうちの前記ホ
ットレグ領域により近い前記第1気水分離器単位の前記
第2隙間幅よりも小さい請求項1又は2の気水分離器
群。
7. The first gap width of the first steam separator unit, which is farther from the hot leg region among the plurality of first steam separator units, is equal to that of the plurality of first steam separator units. The second gap separator, which is larger than the first gap width of the first steam separator unit closer to the hot leg zone, and farther to the cold leg zone of the plurality of second steam separator units. The second gap width of the unit is smaller than the second gap width of the first steam separator unit closer to the hot leg region among the plurality of second steam separator units. Steam-water separators.
【請求項8】前記第1ライザの外周面と前記第1ダウン
カマバレルの内周面との間で流動する前記第1液分の流
動に抵抗を与える第1流量制限構造と、 前記第2ライザの外周面と前記第2ダウンカマバレルの
内周面との間で流動する前記第2液分の流動に抵抗を与
える第2流量制限構造を更に含み、 複数の前記第1気水分離器単位のうちの少なくとも1つ
の前記第1流量制限構造の抵抗は、複数の前記第2気水
分離器単位のうちの少なくとも1つの前記第2流量制限
構造の抵抗よりも大きい請求項1〜7から選択される1
請求項の気水分離器群。
8. A first flow restricting structure for providing resistance to the flow of the first liquid flowing between an outer peripheral surface of the first riser and an inner peripheral surface of the first downcomer barrel, and the second riser. Further comprising a second flow restriction structure for providing resistance to the flow of the second liquid flowing between the outer peripheral surface of the second downcomer barrel and the inner peripheral surface of the second downcomer barrel. The resistance of at least one of the first flow restricting structures is greater than the resistance of at least one of the second flow restricting structures of a plurality of second steam separator units. 1
A steam-water separator group according to the claims.
【請求項9】複数の前記第1気水分離器単位の複数の前
記第1隙間幅は互いに等しく、複数の前記第2気水分離
器単位の複数の前記第2隙間幅は互いに等しい請求項1
の気水分離器群。
9. The plurality of first gap widths of the plurality of first steam separator units are equal to each other, and the plurality of second gap widths of the plurality of second steam separator units are equal to each other. 1
Steam-water separators.
【請求項10】請求項1〜9から選択される1請求項の
気水分離器群と、 原子炉の一次系からの冷却水を加熱媒体とする逆U字管
群と、 湿分分離器とを含む蒸気発生器。
10. A group of steam-water separators selected from claim 1 to 9, a group of inverted U-shaped tubes using cooling water from a primary system of a nuclear reactor as a heating medium, a moisture separator. And including a steam generator.
【請求項11】コールドレグ領域に対応して配置される
複数の第1筒の中に前記コールドレグ領域で生成される
第1同伴流をそれぞれに形成すること、 前記第1同伴流の蒸気流分を前記第1同伴流の後流側に
配置される複数の第1オリフィスに導入すること、 前記第1同伴流の水流分を前記複数の第1筒と前記複数
の第1オリフィスとの間にそれぞれに形成される複数の
第1環状隙間に導入すること、 ホットドレグ領域に対応して配置される複数の第2筒の
中に前記ホットレグ領域で生成される第2同伴流を形成
すること、 前記第2同伴流の蒸気流分を前記第2同伴流の後流側に
配置される複数の第2オリフィスに導入すること、 前記第2同伴流の水流分を前記第2筒と前記第2オリフ
ィスとの間にそれぞれに形成される複数の第2環状隙間
に導入することとを含み、 前記複数の第1環状隙間の複数の断面積のうちの1つの
断面積は、前記複数の第2環状隙間の複数の断面積のう
ちの最大の断面積よりも大きい気水分離方法。
11. A first entrainment flow generated in the cold leg region is formed in each of a plurality of first cylinders arranged corresponding to the cold leg region, and a steam flow of the first entrainment flow is formed. Introducing the water flow of the first entrainment flow between the plurality of first cylinders and the plurality of first orifices, respectively; Forming a second entrainment flow generated in the hot leg region in a plurality of second cylinders arranged corresponding to the hot leg region; (2) introducing a steam flow of the entrained flow into a plurality of second orifices arranged on the downstream side of the second entrained flow; and distributing a water flow of the second entrained flow to the second cylinder and the second orifice. A plurality of second rings formed between each Wherein the cross-sectional area of one of the plurality of cross-sectional areas of the plurality of first annular gaps is greater than the largest cross-sectional area of the plurality of cross-sectional areas of the plurality of second annular gaps. Even a big water-water separation method.
【請求項12】前記複数の第1環状隙間の複数の断面積
が互いに等しく、前記複数の第2環状隙間の複数の断面
積は互いに等しい請求項11の気水分離方法。
12. The method according to claim 11, wherein a plurality of cross-sectional areas of the plurality of first annular gaps are equal to each other, and a plurality of cross-sectional areas of the plurality of second annular gaps are equal to each other.
【請求項13】複数の筒の中に複数の同伴流をそれぞれ
に形成すること、 前記同伴流の蒸気流分を前記同伴流の後流側に配置され
る複数のオリフィスにそれぞれに導入すること、 前記同伴流の水流分を前記複数の筒と前記複数のオリフ
ィスとの間にそれぞれに形成される複数の環状隙間にそ
れぞれに導入することとを含み、 前記蒸気流分の量と前記水流分の量との比は、前記環状
隙間の断面積の広狭に対応している気水分離方法。
13. A plurality of entrained flows are respectively formed in a plurality of cylinders, and a steam flow of the entrained flows is respectively introduced into a plurality of orifices arranged downstream of the entrained flows. Introducing the water flow of the entrainment flow into each of a plurality of annular gaps formed between the plurality of cylinders and the plurality of orifices, respectively, the amount of the steam flow and the flow of the water flow The steam-water separation method, wherein the ratio to the amount corresponds to the width of the cross-sectional area of the annular gap.
【請求項14】(前記水流分の量)/(前記蒸気流分の
量)のより大きい値に対応する1つの断面積は、(前記
水流分の量)/(前記蒸気流分の量)のより小さい値に
対応する1つの断面積より広い請求項13の気水分離方
法。
14. One cross-sectional area corresponding to a larger value of (the amount of the water stream) / (the amount of the steam stream) is (the amount of the water stream) / (the amount of the steam stream). 14. The method according to claim 13, wherein the cross section is wider than one cross-sectional area corresponding to a smaller value of.
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