JP2929878B2 - 給水加熱器のドレン流入衝撃防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、火力発電所のボイラ
への給水を加熱する給水加熱器のドレン流入部の衝撃を
防止するドレン流入衝撃防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】給水加熱器はボイラへの給水を加熱する
ものであり、一般にタービンの膨張過程の途中から抽気
した蒸気を熱源として用いる。給水加熱器のうち多管式
の熱交換器のように伝熱面を介して管外に蒸気、管内に
給水を流して加熱するものを表面形給水加熱器という。
図５は従来の給水加熱器の縦断面図である。図５におい
て、直管部２ａとＵ字状に曲げられた曲管部２ｂとから
なる複数の加熱管２は、図示しない支え板を貫通して胴
体１の中に収容されている。胴体１内は上部水室と下部
水室とに区分されている。タービンから抽気された蒸気
は、胴体上部の加熱蒸気入口５から胴体１内に供給さ
れ、加熱管２と接触して復水され、加熱蒸気出口６から
排出される。一方給水は、管側ヘッドの下方の給水入口
７から下部水室に入り、加熱管２を通して蒸気と熱交換
して加熱され上部水室に達し、上部水室から給水出口８
を経て次の段の給水加熱器のドレン入口３へ送られる。
このように多段に接続された給水加熱器により加熱され
た給水が、ボイラへ供給される。

【０００３】給水加熱器の加熱蒸気は内部で熱交換され
て飽和水となり、ドレン出口から配管を経てより低圧側
の給水加熱器のドレン入口３へ導かれる。図６は図５の
VI−VI断面図である。ドレン入口３は胴体１の側面に設
けられている。ドレン入口３から流入するドレンは、ド
レン入口３において圧力降下による蒸発がおこり、２相
流となってフラッシュをおこす。このフラッシュは給水
加熱器の加熱管２の浸食の原因となる。従来は、給水加
熱器のドレン入口３の内側にドレン入口３に対向する衝
撃邪魔板４を設け、ドレンのフラッシュによる加熱器２
の浸食を防止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の衝撃邪魔板４で
は、給水加熱器のドレン流入部のスペースが狭いため、
衝撃邪魔板４は衝撃を軽減することはできるが、ドレン
が飛散するのを防ぎきれなかった。また、衝撃邪魔板４
から下方に流れたドレンは、給水加熱器の胴体底部を流
れるドレンを飛散させて加熱管に衝撃を与え、加熱管を
損傷する恐れがある。

【０００５】この発明は、簡単な構造でドレン入口から
流入するドレンによる加熱器への衝撃を防止できる給水
加熱器のドレン流入衝撃防止装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】ボイラへの給水を加熱管
に流通させて加熱する給水加熱器において、この給水加
熱器の胴体を前記加熱管の曲管部側に延長させ、前記胴
体の曲管部側の端部を覆うふたの中心付近に配置された
ドレン入口と、前記ふた内に垂直に取り付けられ前記ド
レン入口と対向する衝撃邪魔板とを設け、前記衝撃邪魔
板と前記加熱管の曲管部との間隔を前記衝撃邪魔板と前
記ドレン入口の中心との間隔の約４倍としたことによっ
て、上記目的を達成する。

【０００７】また、胴体のふたの底部に固定され、衝撃
邪魔板と加熱管の曲管部との間に上方に延びる整流板を
配置すれば、ドレンが吹き上がるのを防止する上に好適
である。

【０００８】また、ボイラへの給水を加熱管に流通させ
て加熱し、水没型のドレン冷却部を備えた給水加熱器に
おいて、この給水加熱器の胴体を加熱管の曲管部側に延
長させ、前記胴体の曲管部側の端部を覆うふたの中心付
近に配置されたドレン入口と、前記ふた内に垂直に取り
付けられ前記ドレン入口と対向する衝撃邪魔板とを設
け、前記衝撃邪魔板と前記加熱管の曲管部との間隔を前
記衝撃邪魔板と前記ドレン入口の中心との間隔の約４倍
としたことによって、上記目的を達成する。

【０００９】さらに、水没型のドレン冷却部を備えた給
水加熱器において、胴体のふたの底部に固定され、衝撃
邪魔板と加熱管の曲管部との間に上方に延びる整流板を
配置すれば、ドレンが吹き上がるのを防止する上に好適
である。

【００１０】

【作用】この発明においては、給水加熱器の胴体を曲管
部側に延長させ、胴体の曲管部側の端部を覆うふたの中
心付近に配置されたドレン入口と、ふた内に垂直に取り
付けられ、ドレン入口と対向する衝撃邪魔板とを設け、
胴体の曲管部側のスペースを広くし、衝撃邪魔板と加熱
管の曲管部との間隔を衝撃邪魔板とドレン入口の中心と
の間隔の約４倍とし、胴体の後方からドレンを流入さ
せ、ドレン入口から流入する蒸気はフラッシュ状態のた
め流速が速いが曲管部に到達するまでに間隔があるの
で、減速され加熱管への衝撃は緩和される。

【００１１】また、この発明においては、胴体のふたの
底部に固定され衝撃邪魔板と加熱管の曲管部との間に上
方に延びる整流板を配置し、衝撃邪魔板で流速を下げら
れたドレンが整流板で整流され、ドレンが胴体の底部を
伝って吹き上げるのを防止できる。

【００１２】また、この発明においては、水没型ドレン
冷却部を備えた給水加熱器の胴体を曲管部側に延長さ
せ、胴体の曲管部側の端部を覆うふたの中心付近に配置
されたドレン入口と、ふた内に垂直に取り付けられ、ド
レン入口と対向する衝撃邪魔板とを設け、胴体の曲管部
側のスペースを広くし、衝撃邪魔板と加熱管の曲管部と
の間隔を衝撃邪魔板とドレン入口の中心との間隔の約４
倍とし、胴体の後方からドレンを流入させ、ドレン入口
から流入する蒸気はフラッシュ状態のため流速が速いが
曲管部に到達するまでに間隔があるので、減速され加熱
管への衝撃は緩和される。

【００１３】さらに、この発明においては、水没型ドレ
ン冷却部を備えた給水加熱器の胴体のふたの底部に固定
され衝撃邪魔板と加熱管の曲管部との間に上方に延びる
整流板を配置し、衝撃邪魔板で流速を下げられたドレン
が整流板で整流され、胴体内のドレン冷却部の水位は制
御装置により一定に制御され、整流されたドレンが流れ
るので、水位は安定し、給水加熱器を安全に運転でき
る。

【００１４】

【実施例】実施例１ 図１はこの発明のドレン流入衝撃防止装置を備えた給水
加熱器の実施例を示す縦断面図、図２は図１のII部拡大
図である。図１，図２において、図５，図６と同じ部位
は同じ符号を付してある。図１において、胴体１，加熱
管２，加熱蒸気入口５，加熱蒸気出口，給水入口７，給
水出口８については従来と同様なので説明を省略する。
図１，図２の例は、給水加熱器の胴体１の加熱管２の曲
管部２ｂ側を延長させ、胴体１の曲管部２ｂ側の端部を
覆うふた９の中心付近に配置されたドレン入口３と、ふ
た９内に垂直に取り付けられドレン入口３と対向する衝
撃邪魔板４とを設け、衝撃邪魔板４と曲管部２ｂとの間
隔Ａを衝撃邪魔板４とドレン入口３の中心との間隔Ｂの
約４倍とした。さらに、ふた９の底部に固定され、衝撃
邪魔板４と加熱管の曲管部２ｂとの間に上方に延びる整
流板１０とを配置した。２相流のドレンは、ドレン入口
３から給水加熱器に入ると、衝撃邪魔板４に遮られふた
９と衝撃邪魔板４との隙間から給水加熱器内に入る。こ
の流れはフラッシュ状態なので大きな流速を持つ。しか
し衝撃邪魔板４と曲管部２ｂとの間隔Ａは衝撃邪魔板４
と加熱管の曲管部２ｂとの間隔の約４倍としたので、ド
レンが加熱管２に到着するまでには流速が緩和される。
さらに衝撃邪魔板４と曲管部２ｂとの間に整流板９が取
り付けてあるので、胴体１の底部を流れるドレンが整流
板９により整流されるため、ドレンが衝撃邪魔板４から
の流速により吹きあげられることはない。その結果加熱
管２に加わるドレン衝撃を充分防止することができる。

【００１５】実施例２ 図３はこの発明のドレン流入衝撃防止装置を備えた水没
型ドレン冷却部を有する給水加熱器の実施例を示す縦断
面図、図４は図３のIV部拡大図である。図３，図４にお
いて、図１図２と同じ部位は同じ符号を付してある。１
２はドレン冷却部囲い板である。図３，図４の例は水没
型ドレン冷却部を有する給水加熱器に本発明のドレン流
入衝撃防止板を備えた例である。ドレン冷却部１１で
は、加熱蒸気出口６に接続された図示しない蒸気出口弁
の開度を調節して、胴体１内の水位が設定値になるよう
に水位制御されている。この例においては、給水加熱器
の胴体１を加熱管２の曲管部２ｂ側に延長させ、胴体１
の曲管部２ｂ側の端部を覆うふた７の中心付近に配置さ
れたドレン入口３と、ふた９内に垂直に取り付けられ、
ドレン入口３と対向する衝撃邪魔板４とを設け、衝撃邪
魔板４と加熱管の曲管部２ｂとの間隔Ａを、衝撃邪魔板
４と加熱管の曲管部２ｂとの間隔の約４倍としたので、
ドレンが加熱管２に到達するまでに流速が緩和される。
さらに、衝撃邪魔板４と曲管部２ｂとの間に整流板１０
が取り付けられているので、胴体１の底部を流れるドレ
ンが整流板１０により整流される。そのため、胴体１内
のドレン冷却部１１の水位はほぼ一定に保たれ、給水加
熱器を安全に運転できる。

【００１６】

【発明の効果】この発明によれば、胴体の後方のふたに
ドレン入口を設け、胴体の後方からドレンを流入させ、
ドレン入口に衝撃邪魔板を設け、スペースを広くしたの
で、フラッシュ状態のドレンの流れは速度を緩和される
ので、加熱管に与える衝撃を和らげることができる。本
発明によれば、胴体を長くするだけなので、従来のごと
くドレン入口を胴体の横に設ける場合に比べて重量増加
を少なくできる。

【００１７】また、この発明によれば、胴体内の衝撃邪
魔板と曲管部との間に整流板を設け、衝撃邪魔板を通過
したドレンを整流するので、胴体の底部を伝ってドレン
が吹き上げるのを防止できる。

【００１８】さらに、水没型ドレン冷却部を有する給水
加熱器に本発明の衝撃防止板及び整流板を設ければ、胴
体内のドレン冷却部の水位の変動を少なくし、給水加熱
器の安定運転ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１のドレン流入衝撃防止装置
を備えた給水加熱器の縦断面図である。

【図２】図１のII部拡大図である。

【図３】この発明の実施例２のドレン流入衝撃防止装置
を備えた給水加熱器の縦断面図である。

【図４】図３のIV部拡大図である。

【図５】従来のドレン流入衝撃防止装置を備えた給水加
熱器の縦断面図である。

【図６】図５のVI−VI断面の一部を示す図である。

【符号の説明】

１ 胴体 ２ 加熱管 ２ａ 直管部 ２ｂ 曲管部 ３ ドレン入口 ４ 衝撃邪魔板 ５ 加熱蒸気入口 ６ 加熱蒸気出口 ７ 給水入口 ８ 給水出口 ９ ふた １０ 整流板 １１ ドレン冷却部

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボイラへの給水を加熱管に流通させて加熱
   する給水加熱器において、この給水加熱器の胴体を前記
   加熱管の曲管部側に延長させ、前記胴体の曲管部側の端
   部を覆うふたの中心付近に配置されたドレン入口と、前
   記ふた内に垂直に取り付けられ前記ドレン入口と対向す
   る衝撃邪魔板とを設け、前記衝撃邪魔板と前記加熱管の
   曲管部との間隔を前記衝撃邪魔板と前記ドレン入口の中
   心との間隔の約４倍としたことを特徴とする給水加熱器
   のドレン流入防止装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の給水加熱器のドレン流入防
   止装置において、胴体のふたの底部に固定され、衝撃邪
   魔板と加熱管の曲管部との間に上方に延びる整流板を配
   置したことを特徴とする給水加熱器のドレン流入防止装
   置。
3. 【請求項３】ボイラへの給水を加熱管に流通させて加熱
   し、水没型のドレン冷却部を備えた給水加熱器におい
   て、この給水加熱器の胴体を加熱管の曲管部側に延長さ
   せ、前記胴体の曲管部側の端部を覆うふたの中心付近に
   配置されたドレン入口と、前記ふた内に垂直に取り付け
   られ前記ドレン入口と対向する衝撃邪魔板とを設け、前
   記衝撃邪魔板と前記加熱管の曲管部との間隔を前記衝撃
   邪魔板と前記ドレン入口の中心との間隔の約４倍とした
   ことを特徴とする給水加熱器のドレン流入防止装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の給水加熱器のドレン流入防
   止装置において、胴体のふたの底部に固定され、衝撃邪
   魔板と加熱管の曲管部との間に上方に延びる整流板を配
   置したことを特徴とする給水加熱器のドレン流入防止装
   置。