JP5663324B2 - Steam separator and boiling water reactor using the same - Google Patents
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Description
本発明は、沸騰水型原子炉に用いられる気水分離器に関する。 The present invention relates to a steam separator used in a boiling water reactor.
一般的な沸騰水型原子炉には、水と炉心で発生させた蒸気を分離するために、炉心上部に気水分離器が設置されている。気水分離器内では、スワラ(旋回羽根)によって水と蒸気の気液二相流に旋回速度を与え、遠心力により気液密度差を利用して水と蒸気を分離する。分離した水は、気水分離器下方から排水されてダウンカマに戻り、再循環ポンプにより再び炉心へ送られる。分離した蒸気は、蒸気乾燥器を通してさらに湿分を取り除いた後、タービンへ送られる。炉心で発生させた蒸気から極力湿分を取り除くことにより発電効率を向上させている。 In a general boiling water reactor, a steam separator is installed at the upper part of the core in order to separate water and steam generated in the core. In the steam separator, a swirler (swirl blade) gives a swirl speed to the gas-liquid two-phase flow of water and steam, and the water and steam are separated by utilizing the gas-liquid density difference by centrifugal force. The separated water is drained from below the steam separator, returns to the downcomer, and is sent again to the core by the recirculation pump. The separated steam is further dehumidified through a steam dryer and then sent to the turbine. Power generation efficiency is improved by removing moisture as much as possible from the steam generated in the core.
気水分離器の性能は、蒸気中に含まれる水分を取り除く気水分離効率で表される。気水分離効率は、気水分離器を通過した後の蒸気中に含まれる水分の重量比で表されるキャリーオーバ、及び蒸気から分離した水分中に含まれる蒸気量の重量比として表されるキャリーアンダで評価される。 The performance of the steam separator is expressed by the steam separation efficiency that removes the moisture contained in the steam. The steam-water separation efficiency is expressed as a carry-over expressed by the weight ratio of moisture contained in the steam after passing through the steam-water separator, and a weight ratio of the amount of steam contained in the moisture separated from the steam. Evaluated by carry-under.
このうち気水分離器のキャリーオーバは、後段に構える蒸気乾燥器の入口条件により制限があり、10%以下に抑えなければならない。 Among these, the carry-over of the steam separator is limited by the inlet condition of the steam dryer provided in the subsequent stage and must be suppressed to 10% or less.
図2は、気水分離器の主要部であるスワラの周囲を拡大して示した図である。この図で、6は第一段内筒64の内壁面であり、この中に旋回羽根81が設置されて、スワラ63を構成している。炉心からの水と蒸気の気液二相流Wは、第一段内筒の下部から進入し、気液二相流Wの上昇流がスワラ63に到達すると、図2の旋回羽根81の曲面2に衝突する。すると水と蒸気の衝突分離が起き衝突した曲面2に液膜が形成されることが解析結果より確認されている。形成された液膜はもともと持っていた上方向の速度成分のため旋回羽根81の曲面2上を上昇しながら、旋回羽根のひねり構造より得られる遠心力により径方向に移動する。なお、この図で、5は気水分離器のスワラ63を含む部分を切断する水平面である。
FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the swirler, which is the main part of the steam separator. In this figure, 6 is an inner wall surface of the first-stage
図2に示す気水分離器のスワラ構造により、曲面2に形成された液膜は、その後、2つの経路に分かれて上昇する。第1の経路は、旋回羽根81の曲面2上を径方向に移動して、第一段内筒64の内壁面6又はディフューザの内壁面に至る経路(図3の8)である。この場合、液膜は図3に示したように第一段内筒64の内壁面6又はディフューザの内壁面上を液膜の状態のまま矢印8の軌跡を描き上昇していく。上昇した液膜は、第一段内筒64の内壁面6の頂部に到達し、分離した水として気水分離器下方から排水されてダウンカマに戻る。
Due to the swirler structure of the steam separator shown in FIG. 2, the liquid film formed on the
第2の経路は、旋回羽根81の曲面2上を上昇して旋回羽根81の上端部3に至る経路である。図2の矢印7の軌跡のように、旋回羽根81の上端部3まで上昇した時点で径方向に第一段内筒64の内壁面6又はディフューザの内壁面まで達することができなかった液膜は、旋回羽根81の上端部3で接触する壁面を失い、液滴4となってしまう。この液滴4により蒸気中の水分は増加し、上記のキャリーオーバを悪化させる結果となる。
The second path is a path that rises on the
したがってキャリーオーバを改善させるためには、旋回羽根81の曲面2の上に形成された液膜がスワラの旋回羽根81の上端部3に到達する前に、同じ液膜を第一段内筒64の内壁面6又はディフューザの内壁面まで径方向に移動させればよい。
Therefore, in order to improve carry-over, the same liquid film is applied to the first
特許文献1は、圧力損失の低減により増加するキャリーオーバを、ハブの内側に新たにスワラを設け気液二相流の旋回速度を上げ、気液分離効率を向上させることにより相殺している。
特許文献1が提案する気水分離器のスワラを含む部分の水平断面(例えば、図2の水平断面5)を、図4に示す。図4において、26はスワラ63の中心に位置するハブであり、ハブ26から周方向の第一段内筒64の内壁6又はディフューザの内壁側に向かって複数の旋回羽根81(図の例では8枚)が設けられている。
FIG. 4 shows a horizontal cross section (for example,
係る水平断面において、旋回羽根81の曲面2に形成された液膜21は、ハブ26側から第一段内筒64の内壁6又はディフューザの内壁側へ移動(矢印A)するが、旋回羽根81の曲面2の水平断面の輪郭は直線であり、第一段内筒64の内壁6面又はディフューザの内壁面との角度が小さく、液膜21が滑らかに流れず旋回羽根81の曲面2上に滞留する。
In such a horizontal section, the
これにより、特許文献1の構造では、旋回羽根81の上端部3で液滴4が多く発生していた。
Thereby, in the structure of
そこで、本発明は旋回羽根81の上端部3で発生する液滴4の量を抑制することによりキャリーオーバを低減させ気水分離効率を向上させることができる気水分離器及びこれを用いた沸騰水型原子炉を得ることを目的とする。
Therefore, the present invention suppresses the amount of
上記目的を達成するため、本発明においては、気液二相流を下方から上方に向かって導くスタンドパイプと、このスタンドパイプの上側端面に連通して流路を形成し、上側端面の流路断面積よりも上方に向けて流路断面積を拡大するディフューザと、このディフューザの上側端面に連通して流路を形成する第1段内筒と、この第1段内筒を同心円状に間隔を空けて囲んで環状の流路を形成する第1段外筒と、この第1段外筒の上側端面の内周縁を塞ぐと共に第1段内筒よりも小径の円形孔を形成した第1段環状板と、この第1段環状板の円形孔を形成している内周縁から下方に向けて円筒状に起立させて円形孔を第2段内筒への流路として形成する第1段ピックオフリングと、気液二相流の流路の軸中心を通るハブ及びハブを中心にして放射状に取り付ける複数の旋回羽根を含み、旋回羽根の径方向に内側縁が前記ハブに固定されており、ディフューザの内壁又は第1段内筒の内壁に旋回羽根の径方向に外側縁が固定されているスワラを備え、気水分離器のスワラを含む部分の水平面による断面において、ハブからディフューザまで又は、ハブから第一段内筒の内壁までの輪郭の一部又は全てが曲線である。 In order to achieve the above object, in the present invention, a stand pipe that guides a gas-liquid two-phase flow from below to above, a flow path that communicates with the upper end face of the stand pipe, and a flow path on the upper end face is formed. A diffuser that expands the cross-sectional area of the flow path upward from the cross-sectional area, a first stage inner cylinder that communicates with the upper end surface of the diffuser to form a flow path, and a concentric spacing between the first stage inner cylinders A first-stage outer cylinder that surrounds and forms an annular flow path, and a first hole that closes the inner peripheral edge of the upper end surface of the first-stage outer cylinder and that has a circular hole with a smaller diameter than the first-stage inner cylinder A first stage in which a circular hole is formed as a flow path to a second stage inner cylinder by standing up in a cylindrical shape downward from an inner peripheral edge forming a circular hole of the first stage annular plate and a circular hole of the first stage annular plate Radiation around the hub and the hub passing through the axial center of the pick-off ring and the gas-liquid two-phase flow path The inner edge of the swirl vane is fixed to the hub, and the outer edge is fixed to the inner wall of the diffuser or the inner wall of the first stage inner cylinder in the radial direction. In the section of the horizontal plane of the portion including the swirler of the steam separator, a part or all of the contour from the hub to the diffuser or from the hub to the inner wall of the first stage inner cylinder is a curve.
また、旋回羽根の表側と裏側の両方の曲面の輪郭の反り方向が同一である。 Further, the curved directions of the curved surfaces on both the front side and the back side of the swirl vane are the same.
また、原子炉圧力容器の内部の下部側に備える炉心の上方に複数を並列に配列して備える。 A plurality of the reactor pressure vessels are arranged in parallel above the core provided on the lower side inside the reactor pressure vessel.
上記目的を達成するため、本発明においては、下方から上方に向かう気液二相流の流路を形成する筒状体の軸中心に設けられたハブ、及びハブを中心にして筒状体に向けて放射状に取り付けられた複数の旋回羽根を含み、旋回羽根の径方向に内側縁がハブに固定されており、筒状体の内壁に旋回羽根の径方向に外側縁が固定されているスワラを備える気水分離器において、複数の旋回羽根は、高さ方向に同一方向の捻りが与えられていると共に、水平断面にも同一方向の捻りが与えられている。 In order to achieve the above object, in the present invention, a hub provided at the axial center of a cylindrical body that forms a gas-liquid two-phase flow path from below to above, and a cylindrical body centered on the hub. A swirler including a plurality of swirling blades radially attached toward the inner surface, the inner edge of the swirling blade being fixed to the hub in the radial direction, and the outer edge being fixed to the inner wall of the cylindrical body in the radial direction In the steam-water separator, the plurality of swirl vanes are given the same direction twist in the height direction, and the horizontal section is also given the same direction twist.
かかる構成によると、旋回羽根の曲面上に形成され遠心力により径方向を移動する液膜は旋回羽根と第一段内筒の内壁面又はディフューザの内壁面との接合部において滞留することなく滑らかに第一段内筒の内壁面又はディフューザの内壁面へ移動することが可能になる。 According to this configuration, the liquid film that is formed on the curved surface of the swirl vane and moves in the radial direction due to centrifugal force is smooth without staying at the junction between the swirl vane and the inner wall surface of the first stage inner cylinder or the inner wall surface of the diffuser. It becomes possible to move to the inner wall surface of the first stage inner cylinder or the inner wall surface of the diffuser.
上記のようにすることによって、旋回羽根の曲面上に形成された液膜のうちより多くが第一段内筒の内壁面又はディフューザの内壁面へ移動し、旋回羽根上端部において液滴となってしまう液膜の量が減少することになるので、キャリーオーバが低減され気水分離効率を改善することができる。 By doing so, more of the liquid film formed on the curved surface of the swirl vane moves to the inner wall surface of the first stage inner cylinder or the inner wall surface of the diffuser, and becomes droplets at the upper end of the swirl vane. Therefore, the carryover is reduced and the steam-water separation efficiency can be improved.
本発明によれば、キャリーオーバを低減させ気水分離効率を向上させることができる。 According to the present invention, carry-over can be reduced and the steam-water separation efficiency can be improved.
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施例の気水分離器の構造を説明する前に、この気水分離器が適用される沸騰水型原子炉の概略の構造について図5および図6を用いて説明する。 Before describing the structure of the steam separator of the present embodiment, the schematic structure of a boiling water reactor to which the steam separator is applied will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図5は、改良型沸騰水型原子炉(以下ABWRと略記する)の縦断面図である。ABWRは、原子炉圧力容器32を有し、原子炉圧力容器32の内部に炉心シュラウド31を設置している。複数の燃料集合体(図示せず)が装荷された炉心34は、炉心シュラウド31内に配置される。気水分離器35及び蒸気乾燥器36は、原子炉圧力容器32内で炉心34の上方に配置される。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an improved boiling water reactor (hereinafter abbreviated as ABWR). The ABWR has a
原子炉圧力容器32と炉心シュラウド31の間に形成される環状のダウンカマ33の下方に炉心に水を供給するためのインターナルポンプ38(再循環ポンプ)が配置される。インターナルポンプ38を運転することにより、ダウンカマ33にある冷却水が炉心へ供給される。炉心では核分裂により発生した熱で冷却水が沸騰し、蒸気と水の二相流状態となる。
An internal pump 38 (recirculation pump) for supplying water to the core is disposed below an
炉心34で発生した気液二相流は気水分離器35に流入し、気水分離器35内にあるスワラにより旋回速度が与えられる。旋回速度により二相流に遠心力が作用し、水と蒸気の密度差により水と蒸気が分離される。
The gas-liquid two-phase flow generated in the core 34 flows into the
気水分離器35を通過した二相流は、蒸気乾燥器36に流入し、さらに湿分が取り除かれる。このようにして、湿分0.1重量パーセント以下に抑えた蒸気を、主蒸気配管37を通してタービン(図示せず)に送り発電を行っている。
The two-phase flow that has passed through the steam-
図6を用いて気水分離器の構造をさらに詳しく説明する。図6はABWRに用いられている気水分離器の縦断面図である。図6の気水分離器35において、炉心34で発生した気液二相流Wは、スタンドパイプ61から進入し、ディフューザ62部分に設置されたスワラ63に至る。スワラ63において、図2、図3で説明したようにして気液二相流Wは気液分離される。
The structure of the steam separator will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a steam separator used in ABWR. In the steam-
さらに気水分離器35では、スワラ63で気液分離された水分をダウンカマ33に戻し、また蒸気をタービンに導くための経路を、3段の内外筒により形成する。
Further, in the
第1段は、第一段内筒64、第一段ピックオフリング65、第一段外筒66、第一段環状板67により形成される。第一段内筒64の頂部と、第一段環状板67の間には空隙が形成されており、また第一段内筒64と第一段外筒66の間の空間が排水路を形成する。このため、図3で説明した第1の経路(旋回羽根1の曲面2上を径方向に移動して、第一段内筒の内壁面6又はディフューザの内壁面に至る経路)8を辿り上昇した液膜は、第一段内筒64の頂部に至り、第一段環状板67との間の空隙、第一段内筒64と第一段外筒66の間の排水路を経由してダウンカマ33に戻される。
The first stage is formed by a first stage
他方、図2の第2の経路(旋回羽根1の曲面2上を上昇して旋回羽根1の上端部3に至る経路)7を辿った液滴4は、旋回しながらさらに上昇する。そして、その一部は、第1段の頂部に至るまでの間に第一段内筒の内壁面6の内壁面に到達し捕捉されて、上記の排水路に導かれる。また、第一段内筒の内壁面6の内壁面に到達せず、捕捉されなかった液滴4は、第1段の頂部に設けられた第一段ピックオフリング65を通過し、第2段の内外筒に進入する。
On the other hand, the
第2段と、第3段は、スワラが設置されていないだけで、基本的には第1段の内外筒と同様に構成されている。因みに、第2段は、第二段内筒68、第二段ピックオフリング69、第二段外筒70、第二段環状板71で構成され、第3段は、第三段内筒72、第三段ピックオフリング73、第三段外筒74、第三段環状板75で構成されている。
The second stage and the third stage are basically configured similarly to the inner and outer cylinders of the first stage, with no swirler installed. Incidentally, the second stage includes a second stage
なお、スワラ63はハブ26と呼ばれる円柱状の構造物に二相流に旋回速度を与えるための旋回羽根81が複数取り付けられており、旋回羽根81の外側縁は第一段内筒又はディフューザ62に固定されている。このため、スワラ63自身は回転することなく、スワラ63を通過した流体が回転するようになっている。
The
気水分離器35は、図6に図示したように構成されている。この気水分離器35に導入される炉心34からの気液二相流Wは、クオリティが約14%である。スタンドパイプ61に流入した二相流Wは、スタンドパイプ61の内壁面に液膜を形成し、中心部を蒸気が流れ、その蒸気中に液滴が浮遊している環状噴霧流になっている。スワラ63により気液二相流Wに旋回速度を与えると、気液密度差による遠心力の違いにより、壁面の液膜内に混在していた蒸気が中心部の蒸気側へ移動するとともに、蒸気中に浮遊していた液滴が壁面へ移動し液膜に取り込まれる。
The
第一段内筒64の壁面に形成された液膜は、第一段ピックオフリング65により、第一段内筒64と第一段外筒66で形成された第一段排水路50を通って気水分離器35の外に排出される。第一段排水路50から排出された水は、再びダウンカマ33に流入しインターナルポンプ38により炉心34に送られる。
The liquid film formed on the wall surface of the first stage
第一段内筒64で壁面に到達しなった蒸気中の液滴は、第二段内筒68または第三段内筒72で内筒壁面に到達し、第二段ピックオフリング69または第三段ピックオフリング73から第二段排水路51または第三段排水路52を通って気水分離器35の外へ排出される。第三段ピックオフリング73を通過するまでに内筒壁面に到達しなった液滴はそのまま蒸気とともに気水分離器出口55から流出する。
The droplets in the vapor that have not reached the wall surface by the first stage
気水分離器の分離効率の指標の一つに、キャリーオーバがあり、気水分離器から流出した流体中に含まれる液の重量率として定義される。蒸気質量流量をWg(kg/s)、液質量流量をWl(kg/s)とすると、キャリーオーバCOは次式で表される。
[数1]
CO=Wl/(Wg+Wl)×100(%) (1)
気水分離器は、概略以上のように構成されて気水分離機能を達成しているが、本発明の第一実施例では、気水分離器35を図1のように構成する。図1aは気水分離器35の構成、図1bはスワラ63の拡大図、図1cは旋回羽根81の水平断面図を示している。
One of the indicators of the separation efficiency of the steam separator is carryover, which is defined as the weight ratio of the liquid contained in the fluid flowing out of the steam separator. When the vapor mass flow rate is Wg (kg / s) and the liquid mass flow rate is Wl (kg / s), the carry-over CO is expressed by the following equation.
[Equation 1]
CO = Wl / (Wg + Wl) × 100 (%) (1)
The steam / water separator is configured as described above to achieve the steam / water separation function. In the first embodiment of the present invention, the steam /
図1aは図6に、図1bは図2に、また図1cは図4に対応する部分の本発明の実施例である。これらの図で幾つかの相違(例えばスワラの設置場所)はあるが、本発明はこの相違点に関わらず成立する。本発明の特徴は、図1cによく現れている。つまり、スワラ63の水平断面(図1c)において、旋回羽根81の輪郭91を直線2から曲線にし、旋回羽根81の表面91と第一段内筒64の内壁面6又はディフューザ62の内壁面を滑らかにつないでいる。
FIG. 1a is an embodiment of the present invention corresponding to FIG. 6, FIG. 1b is FIG. 2, and FIG. 1c is a portion corresponding to FIG. Although there are some differences in these figures (for example, where the swirler is installed), the present invention is valid regardless of this difference. The features of the present invention appear well in FIG. 1c. That is, in the horizontal cross section of the swirler 63 (FIG. 1c), the
この結果、旋回羽根81の曲面91上に形成され遠心力により径方向を移動する液膜93は旋回羽根81と第一段内筒64の内壁面6又はディフューザ62の内壁面との接合部において滞留することなく滑らかに第一段内筒64の内壁面6又はディフューザ62の内壁面へ移動することが可能になる。
As a result, the
上記のようにすることによって、旋回羽根81の曲面91上に形成された液膜93のうちより多くが第一段内筒64の内壁面6又はディフューザ62の内壁面へ移動し、図3の矢印8の軌跡に示すようにスワラ部分を通過後も液膜のまま上昇することができる。また同時に図2の矢印7の軌跡のように、旋回羽根上端部3において液滴4となってしまう液膜の量が減少することになるので、キャリーオーバが低減され気水分離効率が改善される。
By doing so, more of the
なお、図1cにおいて、旋回羽根81の輪郭91の丸みとほぼ同じ程度の丸みを裏側の輪郭92にも持たせている。図7は、本発明による気水分離器のスワラを含む部分の水平断面である。本発明によるスワラは、旋回羽根81の2つの曲面のうち液膜が形成される側の曲面91と、その裏側の曲面92の反り方向94、95は同一であるという特徴を持つ。このため、上記の反り94、95を大きくしても二相流の通過部分96の断面積を一定に保つことができ、上記断面積の縮小による圧力損失の増加を防ぐことができる。
In FIG. 1 c, the
一方、図8は従来の気水分離器のスワラを含む部分の水平断面である。スワラは鋳造により製作されるため、旋回羽根81と第一段内筒64の内壁6又はディフューザ62の内壁の接合部には鋳造品特有の曲線部28、29ができる。しかしながら、この曲線部28、29は反り方向が旋回羽根81の両面で異なるため、反りの大きさが増大すると二相流の通過部分30の断面積は縮小し気水分離器の圧力損失増加の原因になってしまう。
On the other hand, FIG. 8 is a horizontal cross section of a portion including a swirler of a conventional steam separator. Since the swirler is manufactured by casting,
図1のスワラは、右方向の旋回流を与えているが、これは図9のように左方向の旋回流を与えるものであっても同様に実現することができる。この場合には、旋回羽根81の2つの曲面のうち液膜が形成される側の曲面91の向きが図1cと図9cでは相違している。
The swirler in FIG. 1 provides a rightward swirling flow, but this can be realized in the same manner even if it provides a leftward swirling flow as shown in FIG. In this case, of the two curved surfaces of the
図1、図9の実施例から明らかなように、本発明は下方から上方に向かう気液二相流の流路を形成する筒状体(ディフューザ又は第1段内筒)の軸中心に設けられたハブ、及びハブを中心にして筒状体に向けて放射状に取り付けられた複数の旋回羽根を含み、旋回羽根の径方向に内側縁が前記ハブに固定されており、筒状体の内壁に旋回羽根の径方向に外側縁が固定されているスワラを備える気水分離器において、複数の旋回羽根は、図1b、図9bのように高さ方向に同一方向の捻りが与えられていると共に、図1c、図9cのように水平断面にも同一方向の捻りが与えられている構造の気水分離器ということができる。 As is apparent from the embodiment of FIGS. 1 and 9, the present invention is provided at the axial center of a cylindrical body (diffuser or first stage inner cylinder) that forms a gas-liquid two-phase flow path from below to above. And a plurality of swirling blades radially attached to the cylindrical body around the hub, and the inner edge of the swirling blade is fixed to the hub in the radial direction, and the inner wall of the tubular body In the steam-water separator including a swirler whose outer edge is fixed in the radial direction of the swirl vanes, the swirl vanes are twisted in the same direction in the height direction as shown in FIGS. 1b and 9b. In addition, it can be said that the steam-water separator has a structure in which the horizontal cross-section is also twisted in the same direction as shown in FIGS. 1c and 9c.
図10は旋回羽根81の曲面91と第一段内筒64の内壁6の輪郭をベジエ曲線107で結んだスワラの水平断面である。曲線にベジエ曲線107を使用することによる利点は、旋回羽根81の曲面91と第一段内筒64の内壁面6を連続させることができる点である。
FIG. 10 is a horizontal cross section of a swirler in which the
ベジエ曲線107の具体的な決定方法を以下に説明する。まず図10の水平断面においてハブ26の中心103を通り、旋回羽根81の輪郭91を通る補助線105と、同じくハブ中心103を通り反時計回りに例えば30°回転させた補助線106を引く。補助線105とハブ26の輪郭の交点101を始点、補助線106と第一段内筒の内壁面6の交点102を終点とし、補助線105と、交点102における第一段内筒64の内壁面6の接線108の両方に接する、例えば2次のベジエ曲線を決定する。
A specific method for determining the
上記の補助線105と106の間の角度やベジエ曲線の次数を調節することにより使用するベジエ曲線を最適化することができる。
The Bezier curve to be used can be optimized by adjusting the angle between the
本発明は、沸騰水型原子炉に適用可能である。 The present invention is applicable to a boiling water reactor.
2:旋回羽根の曲面
3:旋回羽根の上端
4:液滴
5:気水分離器のスワラを含む部分を切断する水平面
6:第一段内筒の内壁面
7:旋回羽根上の液膜の移動軌跡
8:第一段内筒上の液膜の移動軌跡
21:液膜
25:旋回羽根の液膜が形成される側の曲面
26:ハブ
27:旋回羽根の液膜が形成されない側の曲面
28:旋回羽根の液膜が形成される側の曲面の反り方向
29:旋回羽根の液膜が形成されない側の曲面の反り方向
30:二相流の通過部分の断面積
31:炉心シュラウド
32:原子炉圧力容器
33:ダウンカマ
34:炉心
35:気水分離器
36:蒸気乾燥器
37:主蒸気配管
38:インターナルポンプ
50:第一段排水流路
51:第二段排水流路
52:第三段排水流路
55:気水分離器出口
61:スタンドパイプ
62:ディフューザ
63:スワラ
64:第一段内筒
65:第一段ピックオフリング
66:第一段外筒
67:第一段環状板
68:第一段内筒
69:第二段ピックオフリング
70:第二段外筒
71:第二段環状板
72:第三段内筒
73:第三段ピックオフリング
74:第三段外筒
75:第三段環状板
80:ハブ
81:旋回羽根
91:旋回羽根の液膜が形成される側の曲面
92:旋回羽根の液膜が形成されない側の曲面
93:液膜
94:旋回羽根の液膜が形成される側の曲面の反り方向
95:旋回羽根の液膜が形成されない側の曲面の反り方向
96:二相流の通過部分の断面積
2: Curved surface of swirl vane 3: Upper end of swirl vane 4: Droplet 5: Horizontal plane cutting the portion including the swirler of the steam separator 6: Inner wall surface of the first stage inner cylinder 7: Liquid film on the swirl vane Movement locus 8: Movement locus of liquid film on the first stage inner cylinder 21: Liquid film 25: Curved surface on the side where the liquid film of the swirl vane is formed 26: Hub 27: Curved surface on the side where the liquid film of the swirl vane is not formed 28: Curvature direction of curved surface on the side where the liquid film of the swirl vane is formed 29: Warp direction of curved surface on the side where the liquid film of the swirl vane is not formed 30: Cross-sectional area of the passage part of the two-phase flow 31: Core shroud 32: Reactor pressure vessel 33: Downcomer 34: Core 35: Steam / water separator 36: Steam dryer 37: Main steam pipe 38: Internal pump 50: First stage drainage channel 51: Second stage drainage channel 52: First Three-stage drainage channel 55: Steam / water separator outlet 61: Stand pipe 62: Diffuser 3: Swirler 64: First stage inner cylinder 65: First stage pickoff ring 66: First stage outer cylinder 67: First stage annular plate 68: First stage inner cylinder 69: Second stage pickoff ring 70: Second stage Outer cylinder 71: Second stage annular plate 72: Third stage inner cylinder 73: Third stage pick-off ring 74: Third stage outer cylinder 75: Third stage annular plate 80: Hub 81: Swirling blade 91: Liquid of swirling blade Curved surface 92 on the side where the film is formed: Curved surface 93 on the side where the liquid film of the swirl vane is not formed 93: Liquid film 94: Warpage direction of the curved surface on the side where the liquid film of the swirl vane is formed 95: Liquid film on the swirl vane Curvature direction 96 of the curved surface on the non-formed side: sectional area of the passage part of the two-phase flow
Claims (2)
前記気水分離器の前記スワラを含む部分の水平面による断面において、前記ハブから前記ディフューザまで又は、前記ハブから前記第一段内筒の内壁までの前記旋回羽根の輪郭の一部又は全てが曲線であり、
前記旋回羽根の表側と裏側の両方の曲面の輪郭の反り方向が同一であることを特徴とする気水分離器。 A stand pipe that guides the gas-liquid two-phase flow from below to above, and a flow path that communicates with the upper end face of the stand pipe to form a flow path, and the flow path breaks upward from the flow path cross-sectional area of the upper end face. A diffuser that expands the area, a first stage inner cylinder that communicates with the upper end surface of the diffuser to form a flow path, and an annular flow path is formed by concentrically surrounding the first stage inner cylinder at intervals. A first-stage outer cylinder, a first-stage annular plate that closes the inner peripheral edge of the upper end surface of the first-stage outer cylinder, and that has a circular hole having a smaller diameter than the first-stage inner cylinder, and the first-stage annular plate A first-stage pick-off ring in which the circular hole is formed as a flow path to the second-stage inner cylinder by standing downward in a cylindrical shape from the inner peripheral edge forming the circular hole of the plate, and a gas-liquid two-phase A hub passing through the axial center of the flow channel and a plurality of rotations mounted radially about the hub. The inner edge of the swirl vane is fixed to the hub, and the outer edge is fixed to the inner wall of the diffuser or the inner wall of the first stage inner cylinder in the radial direction. With a swirler,
In a cross section of the part including the swirler of the steam separator, the contour of the swirl blade from the hub to the diffuser or from the hub to the inner wall of the first stage inner cylinder is curved. And
The steam-water separator, wherein the curved directions of the curved surfaces on both the front side and the back side of the swirl vanes are the same .
原子炉圧力容器の内部の下部側に備える炉心の上方に複数を並列に配列して備えることを特徴とする沸騰水型原子炉。 In the steam-water separator according to claim 1,
A boiling water reactor comprising a plurality of cores arranged in parallel above a core provided on a lower side inside a reactor pressure vessel.
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