(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に被加熱蒸気が流通する被加熱蒸気流路が形成された円筒形状の本体容器と、
前記本体容器内で、前記被加熱蒸気流路を少なくとも上流側空間および下流側空間の２つに仕切るように配置されて、前記上流側空間にある前記被加熱蒸気の湿分を分離して前記下流側空間に流通されるように構成された湿分分離部と、
前記下流側空間内に配置されて、前記被加熱蒸気を加熱するための加熱流体が内部を流通し、両側端部が開放された複数の伝熱配管からなる伝熱配管群と、
加熱流体供給部から前記加熱流体が供給されて、前記加熱流体を前記伝熱配管群に供給させて、前記下流側空間内で前記加熱流体と熱交換させた後に加熱流体排出部から外部に排出するように構成された加熱器ヘッダと、
前記伝熱配管の両側端部と前記加熱器ヘッダとを気密に結合する管板と、
を有する湿分分離加熱器において、
前記各伝熱配管それぞれは、
前記本体容器の長手方向に延びて前記下流側空間内に配置された往路部と、前記長手方向に延びて前記下流側空間内に配置された復路部と、前記往路部および復路部それぞれを前記管板から遠い側で互いに連結する曲管部と、を備え、
前記加熱流体が供給される前記各往路部の開口部が全体で矩形になるように配列されて供給側矩形管束部を形成し、
前記加熱流体が吐出される前記各復路部それぞれの開口部が全体で矩形になるように配列されて且つ前記供給側矩形管束部に隣接するように排出側矩形管束部を形成し、
前記供給側矩形管束部および前記排出側矩形管束部が前記管板に結合するように構成されて、
前記加熱器ヘッダは、
前記加熱流体供給部および加熱流体排出部それぞれが、前記本体容器の外側に配置されて、
前記本体容器の長手方向端部を貫通して、前記加熱流体供給部および供給側矩形管束部を連通するように供給用流路部が形成されて、
前記供給用流路に隣接して前記供給用流路部と一体となって前記長手方向端部を貫通して、前記加熱流体排出部および排出側矩形管束部を連通する排出用流路部が形成されて、
前記供給用流路部および排出用流路部がそれぞれ一体となって前記管板に気密に結合されており、
前記供給側矩形管束部の横断面、前記排出側矩形管束部の横断面、前記供給用流路部のうち前記本体容器を貫通する貫通部の横断面、および前記排出用流路部のうち当該本体容器を貫通する貫通部の横断面は、それぞれ、水平方向には長く且つ当該水平方向と前記長手方向に直交する上下方向には水平方向に比べて短い長方形状をなしており、
前記供給側矩形管束部と前記排出側矩形管束部、および前記供給用流路部と前記排出用流路部は、それぞれ、前記上下方向に隣り合って配置されている
ことを特徴とする湿分分離加熱器。
【請求項２】
前記供給用流路部および本体容器の貫通部の横断面は、前記供給側矩形管束部の横断面以上の大きさとなるよう構成されており、
前記排出用流路部および本体容器の貫通部の横断面は、前記排出側矩形管束部の横断面以上の大きさとなるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の湿分分離加熱器。
【請求項３】
前記加熱流体は、温度が異なる２つの第１加熱流体および第２加熱流体を含み、
前記加熱器ヘッダは、前記第１加熱流体が流入されて排出される第１加熱器ヘッダと、前記第２加熱流体が流入されて排出される第２加熱器ヘッダと、を含み、
前記第１加熱器ヘッダは、前記本体容器の一方の長手方向端部側に配置されて、
前記第２加熱器ヘッダは、前記長手方向端部の反対側に配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載の湿分分離加熱器。
【請求項４】
前記加熱流体は、温度が異なる２つの第１加熱流体および第２加熱流体を含み、
前記加熱器ヘッダは、前記第１加熱流体が流入されて排出される第１加熱器ヘッダと、前記第２加熱流体が流入されて排出される第２加熱器ヘッダと、を含み、
前記第１加熱器ヘッダおよび第２加熱器ヘッダは、前記本体容器の一方の長手方向端部側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の湿分分離加熱器。
【請求項５】
前記第１加熱器ヘッダおよび第２加熱器ヘッダは一体形成されて前記本体容器の長手方向端部を貫通するように構成されていること、を特徴とする請求項４に記載の湿分分離加熱器。
【請求項６】
前記本体容器は長手方向が水平になるように配置されて、
前記上流側空間が前記本体容器内の下方側で、前記下流側空間が前記本体容器内の上方側に形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の湿分分離加熱器。
【請求項７】
前記本体容器の貫通部の横断面は、４隅が曲線になるよう形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の湿分分離加熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱蒸気の湿分を分離して加熱する湿分分離加熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば原子力発電所等に設置される湿分分離加熱器（Moisture Separator Reheater：以後、ＭＳＲと称す。）は、高圧タービンから排出された湿り飽和蒸気の湿分を分離する機能と、湿分分離された被加熱蒸気を、加熱流体と熱交換させて再加熱する機能と、を有する。加熱流体には、例えば蒸気発生器からの主蒸気や、高圧タービンの排気等が用いられる。ＭＳＲで再加熱された被加熱蒸気は、低圧タービン等に供給される。
【０００３】
このようなＭＳＲは、例えば、特許文献１〜４に開示されているように、半球状の加熱器ヘッダが、本体容器の外部に設けられたものが知られている。これらの例のように、加熱器ヘッダを外部に設けることで、加熱流体をＭＳＲに供給するための外部配管の引き回し等の設計を容易することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平６−７２７４９号公報
【特許文献２】特開２００８―１７５０７２号公報
【特許文献３】特許第３９４４２２７号公報
【特許文献４】特許第４１２５６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが上述した例のＭＳＲは、加熱流体が流れる複数の伝熱配管によって形成される管束を、球形のヘッダの円形断面内に納める必要がある。この場合、当該管束は、正方形に近い形状の管配列にする必要がある。この場合、本体容器の内部を流通する被加熱蒸気の流路断面が小さくなる。このため、被加熱蒸気の圧力損失が大きくなる。
【０００６】
当該被加熱蒸気の圧力損失が大きくなると、低圧タービンに導入するときの蒸気圧力が下がる等、プラント全体の熱効率が低下することがある。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、タービン用の湿分分離加熱器内を流通する被加熱蒸気の圧力損失を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る湿分分離加熱器は、内部に被加熱蒸気が流通する被加熱蒸気流路が形成された円筒形状の本体容器と、前記本体容器内で、前記被加熱蒸気流路を少なくとも上流側空間および下流側空間の２つに仕切るように配置されて、前記上流側空間にある前記被加熱蒸気の湿分を分離して前記下流側空間に流通されるように構成された湿分分離部と、前記下流側空間内に配置されて、前記被加熱蒸気を加熱するための加熱流体が内部を流通し、両側端部が開放された複数の伝熱配管からなる伝熱配管群と、加熱流体供給部から前記加熱流体が供給されて、前記加熱流体を前記伝熱配管群に供給させて、前記下流側空間内で前記加熱流体と熱交換させた後に加熱流体排出部から外部に排出するように構成された加熱器ヘッダと、前記伝熱配管の両側端部と前記加熱器ヘッダとを気密に結合する管板と、を有する湿分分離加熱器において、前記各伝熱配管それぞれは、前記本体容器の長手方向に延びて前記下流側空間内に配置された往路部と、前記長手方向に延びて前記下流側空間内に配置された復路部と、前記往路部および復路部それぞれを前記管板から遠い側で互いに連結する曲管部と、を備え、前記加熱流体が供給される前記各往路部の開口部が全体で矩形になるように配列されて供給側矩形管束部を形成し、前記加熱流体が吐出される前記各復路部それぞれの開口部が全体で矩形になるように配列されて且つ前記供給側矩形管束部に隣接するように排出側矩形管束部を形成し、前記供給側矩形管束部および前記排出側矩形管束部が前記管板に結合するように構成されて、前記加熱器ヘッダは、前記加熱流体供給部および加熱流体排出部それぞれが、前記本体容器の外側に配置されて、前記本体容器の長手方向端部を貫通して、前記加熱流体供給部および供給側矩形管束部を連通するように供給用流路部が形成されて、前記供給用流路に隣接して前記供給用流路部と一体となって前記長手方向端部を貫通して、前記加熱流体排出部および排出側矩形管束部を連通する排出用流路部が形成されて、前記供給用流路部および排出用流路部がそれぞれ一体となって前記管板に気密に結合されており、前記供給側矩形管束部の横断面、前記排出側矩形管束部の横断面、前記供給用流路部のうち前記本体容器を貫通する貫通部の横断面、および前記排出用流路部のうち当該本体容器を貫通する貫通部の横断面は、それぞれ、水平方向には長く且つ当該水平方向と前記長手方向に直交する上下方向には水平方向に比べて短い長方形状をなしており、前記供給側矩形管束部と前記排出側矩形管束部、および前記供給用流路部と前記排出用流路部は、それぞれ、前記上下方向に隣り合って配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タービン用の湿分分離加熱器内を流通する被加熱蒸気の圧力損失を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る湿分分離加熱器の第１の実施形態の構成を示す概略正面図である。
【図２】図１のII-II矢視側面図である。
【図３】図１の第１加熱器ヘッダ等を示す概略斜視図である。
【図４】本発明に係る湿分分離加熱器の第２の実施形態の構成を示す概略正面図である。
【図５】図４のV-V矢視側面図である。
【図６】本発明に係る湿分分離加熱器の第３の実施形態の構成を示す概略正面図である。
【図７】図６のVII-VII矢視側面図である。
【図８】図６の合併加熱器ヘッダ等を示す概略斜視図である。
【図９】本発明に係る湿分分離加熱器の第４の実施形態で、第１加熱器ヘッダ等を示す概略斜視図である。
【図１０】本発明に係る湿分分離加熱器の第５の実施形態で、合併加熱器ヘッダ等を示す概略斜視図である。
【図１１】本発明に係る湿分分離加熱器の第６の実施形態の構成を示す概略正面図である。
【図１２】図１１のXII-XII矢視側面図である。
【図１３】本発明に係る湿分分離加熱器の第７の実施形態の構成を示す概略正面図である。
【図１４】図１３のXIV-XIV矢視側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る湿分分離加熱器の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
本発明に係る湿分分離加熱器の第１の実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図２は、図１のII-II矢視側面図である。図３は、図１の第１加熱器ヘッダ５０等を示す概略斜視図である。なお、図３は、第１加熱流体供給部５１および第１加熱流体排出部５２等の図示は省略しており、第１供給用流路部５３、第１排出用流路部５４、第１仕切り板５０ａ等は仮想的に示している。
【００１３】
先ず、本実施形態の湿分分離加熱器の構成について説明する。
【００１４】
この湿分分離加熱器は、図１に示すように、両側が鏡板１ａによって封鎖されて長手方向が水平になるように配置された円筒形の本体容器１と、この本体容器１の内部に設けられた湿分分離部４と、複数の伝熱配管１０からなる第１伝熱配管群５５および第２伝熱配管群７５と、第１加熱器ヘッダ５０および第２加熱器ヘッダ７０と、第１加熱器ヘッダ５０および第１伝熱配管群５５を連結する第１管板６０と、第２加熱器ヘッダ７０および第２伝熱配管群７５を連結する第２管板８０と、を有する。
【００１５】
本体容器１には、被加熱蒸気が流入するための蒸気入口部（図示せず）が下側に設けられて、本体容器１内部を流通した被加熱蒸気が排気される蒸気排気部（図示せず）が上側に設けられている。この本体容器１の内部は、図１の矢印Ａで示すように、蒸気入口部から蒸気排気部に向かう被加熱蒸気流路が形成されている。ここで、鏡板１ａは、本体容器１の長手方向端部に形成された曲端面である。
【００１６】
本体容器１の内部に設けられた湿分分離部４は、被加熱蒸気流路を上流側空間２および下流側空間３の２つに仕切るように配置されて、上流側空間２にある被加熱蒸気の湿分を分離して下流側空間３に流通されるように構成されている。ここで、上流側空間２は、本体容器１の下方に形成されて、下流側空間３は上方に形成される。
【００１７】
複数の伝熱配管１０それぞれは、本体容器１の下流側空間３の内部に配置されて、被加熱蒸気を加熱するための加熱流体が内部を流通する。この伝熱配管１０の外側の空間を、被加熱蒸気が流れて、加熱流体と熱交換される。
【００１８】
本実施形態では、温度の異なる２種類の加熱流体、すなわち、第１加熱流体と、第１加熱流体よりも高温の第２加熱流体が、それぞれ流れるように構成されている。上述の第１伝熱配管群５５には第１加熱流体が流れて、第２伝熱配管群７５には第１加熱流体よりも高温の第２加熱流体が流れるように構成されている。
【００１９】
ここで、第１伝熱配管群５５を構成する各伝熱配管１０の構成について説明する。図１では、当該伝熱配管１０は、輪郭の概略を点線で示されている。この伝熱配管１０は、両側それぞれが開口している１本の配管が、アルファベットの「Ｕ」を、横倒しにしたような形状になるように曲げられたものである。すなわち、この伝熱配管１０は、第１加熱流体が流入する側の開口部から水平に延びた往路部１１と、この往路部１１の下方に平行に配置されて第１加熱流体を排出する開口部が形成された復路部１２と、これら往路部１１および復路部１２それぞれの開口側から遠い方で互いを連結する曲管部１３と、により構成されている。この伝熱配管１０は、第１加熱流体が供給される側の供給側と、第１加熱流体が排出される排出側が、同じ側になるように配置されている。なお、詳細な説明は省略するが、第２伝熱配管群７５を構成する各伝熱配管１０は、第１伝熱配管群５５の伝熱配管１０と同じ構成である。
【００２０】
図２に示すように、第１伝熱配管群５５は、各伝熱配管１０の各往路部１１の開口部が全体で矩形、すなわち水平に長い長方形状になるように配列されて第１供給側矩形管束部５６を形成し、各復路部１２の開口部が全体で第１供給側矩形管束部５６と同様の長方形状になるように配列されて第１排出側矩形管束部５７を形成する。第１供給側矩形管束部５６および第１排出側矩形管束部５７は、上下に隣接するように配置されて全体で１つの横長の長方形状になるように形成される。第１供給側矩形管束部５６および第１排出側矩形管束部５７は、第１管板６０に第１加熱流体が漏れないように気密を保ちながら接続されている。
【００２１】
第１伝熱配管群５５を構成する各伝熱配管１０は、各往路部１１および各復路部１２を合わせた横断面が、第１供給側矩形管束部５６および第１排出側矩形管束部５７が配列された形状、すなわち長方形状になるように、配列されている。
【００２２】
同様に、第２伝熱配管群７５は、各伝熱配管１０の各往路部１１の開口部が全体で矩形、すなわち水平に長い長方形状になるように配列されて第２供給側矩形管束部７６を形成し、各復路部１２の開口部が全体で第２供給側矩形管束部７６と同様の長方形状になるように配列されて第２排出側矩形管束部７７を形成する。第２供給側矩形管束部７６および第２排出側矩形管束部７７は、上下に隣接するように配置されて全体で１つの長方形状になるように形成される。第２供給側矩形管束部７６および第２排出側矩形管束部７７は、第２管板８０に第２加熱流体が漏れないように気密を保ちながら接続される。
【００２３】
第２伝熱配管群７５を構成する各伝熱配管１０は、各往路部１１および各復路部１２の横断面が、第２供給側矩形管束部７６および第２排出側矩形管束部７７が配列されてなる長方形状と同じになるように、配列されている。また、この第２伝熱配管群７５は、第１伝熱配管群５５の上方に隣接するように配置されており、第２伝熱配管群７５の管束の水平方向長さは、第１伝熱配管群５５の管束の水平方向長さよりも長くなるように構成されている。
【００２４】
図１に示すように、第１加熱器ヘッダ５０は、第１管板６０に気密を保ちながら連結された圧力容器である。この第１加熱器ヘッダ５０は、第１加熱流体が供給される第１加熱流体供給部５１と、第１管板６０を介して第１加熱流体供給部５１および第１供給側矩形管束部５６を連通させる第１供給用流路部５３と、第１排出側矩形管束部５７から排出された第１加熱流体が流通可能な第１排出用流路部５４と、この第１排出用流路部５４に連結されて第１加熱流体を外部に排出する第１加熱流体排出部５２と、を有する。
【００２５】
第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４は、互いに上下に隣接するように配置されて、一体となって本体容器１の一方の鏡板１ａを貫通する。ここで、図３に示すように、鏡板１ａの貫通部は、気密を保つように形成された円形の円形貫通部９１である。この円形貫通部９１よりも内側、すなわち、本体容器１の内側の第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４は、第１管板６０側が長方形状で、円形貫通部９１に向かって徐々に変形して、円形になるように形成されている。
【００２６】
当該円形貫通部９１よりも外側の第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４は、円筒形状である。この円筒形状の端部は半球状である。この半球状の内部に第１加熱流体供給部５１および第１加熱流体排出部５２が形成されている。
【００２７】
第１加熱器ヘッダ５０の内部には、内部を上下に仕切る第１仕切り板５０ａが取り付けられている。この第１仕切り板５０ａの上側に、第１加熱流体供給部５１および第１供給用流路部５３が形成されて、下側に第１加熱流体排出部５２および第１排出用流路部５４が形成されている。
【００２８】
半球容器の上側の第１加熱流体供給部５１には、図示は省略するが、第１加熱流体を供給するための供給口が形成されている。また、半球容器の下側の第１加熱流体排出部５２には、ドレン口等が設けられて、熱交換を行った後の第１加熱流体が排出可能に構成されている。
【００２９】
第２加熱器ヘッダ７０は、第１加熱器ヘッダ５０と同様に、第２管板８０に気密を保ちながら連結された圧力容器である。この第２加熱器ヘッダ７０は、第２加熱流体が供給される第２加熱流体供給部７１と、第２管板８０を介して第２加熱流体供給部７１および第２供給側矩形管束部７６を連通させる第２供給用流路部７３と、第２排出側矩形管束部７７から排出された第２加熱流体が流通可能な第２排出用流路部７４と、この第２排出用流路部７４に連結されて第２加熱流体を外部に排出する第２加熱流体排出部７２と、を有する。
【００３０】
第２供給用流路部７３および第２排出用流路部７４は、第２仕切り板７０ａを境にして互いに上下に隣接するように配置されて、一体となって本体容器１の鏡板１ａを貫通する。ここで、鏡板１ａの貫通部は、気密を保つように形成された円形の円形貫通部９１である。
【００３１】
第２加熱流体供給部７１、第２供給用流路部７３、第２加熱流体排出部７２、および第２排出用流路部７４の関係は、上述の第１加熱器ヘッダ５０と同様に構成されている。
【００３２】
第１加熱流体供給部５１および第１加熱流体排出部５２と同様に、第２加熱流体供給部７１には第２加熱流体を供給するための供給口が形成されて、第２加熱流体排出部７２にはドレン口等が設けられて熱交換を行った後の第２加熱流体が排出可能に構成さている。
【００３３】
ここで、本実施形態の被加熱蒸気の流れ、並びに、第１および第２加熱流体の流れについて説明する。先ず、被加熱蒸気の流れについて説明する。
【００３４】
当該被加熱蒸気は、本体容器１の下方に設けられた蒸気入口部から上流側空間２へ供給される。この後に、湿分分離部４を通過して被加熱蒸気の湿分が分離される。湿分が分離された被加熱蒸気は、下流側空間３へ供給される。ここで、第１伝熱配管群５５の各伝熱配管１０内を流れる第１加熱流体と、熱交換されながら上昇する。
【００３５】
次に、第２伝熱配管群７５の各伝熱配管１０内を流れる第２加熱流体と熱交換されて上昇する。この後に、本体容器１の上側に設けられた蒸気排気部から排気される。排気された被加熱蒸気は、図示は省略するが、低圧タービン等へ供給される。
【００３６】
次に、第１加熱流体および第２加熱流体の流れについて説明する。
【００３７】
第１加熱流体は、第１加熱器ヘッダ５０の第１加熱流体供給部５１に外部から供給される。第１加熱流体供給部５１に供給された第１加熱流体は、第１供給用流路部５３の内部を第１管板６０の上半部に向かって流れる。第１管板６０の上半部を通り抜けた第１加熱流体は、第１伝熱配管１０部の各伝熱配管１０の往路部１１に供給される。往路部１１を流れる第１加熱流体は、曲管部１３および復路部１２を流れて第１管板６０の下半部へ向かう。
【００３８】
往路部１１、曲管部１３、復路部１２を流れている第１加熱流体は、被加熱蒸気と熱交換されて、冷却される。復路部１２を流通して第１管板６０の下半部を通り抜けた第１加熱流体は、第１加熱器ヘッダ５０の第１排出用流路部５４を流れて、第１加熱流体排出部５２へ流れて、ドレン口等から外部へ排出される。
【００３９】
第２加熱流体は、第２加熱器ヘッダ７０の第２加熱流体供給部７１に外部から供給される。第２加熱流体供給部７１に供給された第２加熱流体は、第２供給用流路部７３の内部を第２管板８０の上半部に向かって流れる。第２管板８０の上半部を通り抜けた第２加熱流体は、第２伝熱配管群７５の各伝熱配管１０の往路部１１に供給される。往路部１１を流れる第２加熱流体は、曲管部１３および復路部１２を流れて第２管板８０の下半部へ向かう。
【００４０】
往路部１１、曲管部１３、復路部１２を流れている第２加熱流体は、第１加熱流体で加熱された被加熱蒸気を加熱する。復路部１２を流通して第２管板８０の下半部を通り抜けた第２加熱流体は、第２加熱器ヘッダ７０の第２排出用流路部７４を流れて、第２加熱流体排出部７２へ流れて、ドレン口等から外部へ排出される。
【００４１】
以上の説明からわかるように本実施形態によれば、本体容器１の内部に配置された第１伝熱配管群５５および第２伝熱配管群７５それぞれの管束が、水平に長い長方形状となるように構成することができる。これにより、本体容器１内を鉛直上向きに流れる被加熱蒸気の流路水平断面を、より大きく形成することが可能になる。すなわち、管束の水平方向端部を本体容器１の内壁付近まで近づけることが可能になるため、本体容器１内を、被加熱蒸気流路としてより有効に活用することが可能になる。
【００４２】
これにより、被加熱蒸気の圧力損失を抑制することが可能になり、プラント全体の熱効率を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、第１および第２加熱器ヘッダ５０、７０を本体容器１の外側に配置していることで、各加熱器ヘッダ５０、７０に外部から接続される配管をより簡素にすることが可能になる。このため、定期点検時等で本体容器１の内部へのアクセスが容易になり、効率よくメンテナンスを行うことができる。
【００４４】
［第２の実施形態］
本発明に係る湿分分離加熱器の第２の実施形態について、図４および図５を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図５は、図４のV-V矢視側面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００４５】
本実施形態の湿分分離加熱器は、図４および図５に示すように、第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４が一体となって本体容器１の鏡板１ａを貫通する部位は、気密を保つように且つ矩形に形成された矩形貫通部９３である。この矩形貫通部９３は、第１供給側矩形管束部５６および第１排出側矩形管束部５７を合わせた長方形状、すなわち、第１管板６０の輪郭形状と同様の形状である。このとき、長方形の４隅は曲線になるように形成しておくとよい。
【００４６】
また、第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４は、一体となって矩形貫通部９３から本低容器の長手方向外側に延びるように形成されている。この長手方向外側の端部には、第１加熱流体供給部５１および第１加熱流体排出部５２が形成されている。
【００４７】
本体容器１の長手方向端部に形成された第１加熱流体供給部５１および第１加熱流体排出部５２は、本体容器１の長手方向に垂直で水平に延びた略半円筒である。この略半円筒の内部を上下に区切って、上側に第１加熱流体供給部５１、下側に第１加熱流体排出部５２が形成される。
【００４８】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に効果を得ると共に、第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４が貫通する貫通面の横断面形状を、第１管板６０と同じように水平に長い長方形状にすることで、本体容器１内部の第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４の構造をより簡素化できる。第２供給用流路部７３および第２排出用流路部７４についても同様の効果を得られる。
【００４９】
また、第１加熱流体供給部５１および第１加熱流体排出部５２が横長の容器になるため、供給口やドレン口等の外部配管設備の引き回し等の自由度が向上する。
【００５０】
［第３の実施形態］
本発明に係る湿分分離加熱器の第３の実施形態について、図６〜図８を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図７は、図６のVII-VII矢視側面図である。図８は、図６の合併加熱器ヘッダ１００等を示す概略斜視図である。なお、図８では、第１ヘッダ部１０１および第２ヘッダ部１０２の内部の詳細、例えば第１加熱流体供給部５１等の図示は省略している。
【００５１】
なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００５２】
本実施形態の湿分分離加熱器は、図６および図７に示すように、第１の実施形態で説明した第１加熱器ヘッダ５０および第２加熱器ヘッダ７０が一体形成された合併加熱器ヘッダ１００を有する。この合併加熱器ヘッダ１００は、第１の実施形態の第１加熱器ヘッダ５０と同じ機能を備えた第１ヘッダ部１０１と、第２加熱器ヘッダ７０と同じ機能を備えた第２ヘッダ部１０２と、を有する。
【００５３】
この合併加熱器ヘッダ１００は、本体容器１の鏡板１ａを貫通するように配置されている。当該貫通部には、円形管板１１１が配置されている。
【００５４】
詳細な図示は省略しているが、この円形管板１１１の内側には、第１管板６０と連通する第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４がそれぞれ上下に並ぶように形成されている。第１供給用流路部５３は第１管板６０の上半部に接続されて、第１排出側供給部５４は第１管板６０の下半部に接続される。
【００５５】
第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４は、円形管板１１１に気密を保つように接続される。これらが接続される接続面１２０は、図８に示すように、ほぼ正方形になるように形成されている。すなわち、第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４は、第１管板６０から円形管板１１１に向かって、水平に長い長方形から正方形になるように変形しながら延びるように形成されている。
【００５６】
第１排出用流路部５４の下方には、第２管板８０と連通する第２供給用流路部７３および第２排出用流路部７４が上下に並ぶように形成されている。第２供給用流路部７３および第２排出用流路部７４は、第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４と同様に、円形管板１１１に気密を保つように接続される。これらが接続される接続面１２０は、ほぼ正方形である。
【００５７】
円形管板１１１の外側には、半球形の容器が形成されている。この半球形の容器の内部には、上下に仕切るように設けられた水平仕切り板１１０が配置されて、この水平仕切り板１１０の上側に第１ヘッダ部１０１が形成されて、下側に第２ヘッダ部１０２が形成されている。第１ヘッダ部１０１の内部は、第１仕切り板５０ａによって、第１加熱流体供給部５１および第１加熱流体排出部５２に仕切られる。第２ヘッダ部１０２の内部は、第２仕切り板７０ａによって、第２加熱流体供給部７１および第２加熱流体排出部７２に仕切られている。すなわち、合併加熱器ヘッダ１００は、４つの空間（第１加熱流体供給部５１、第１加熱流体排出部５２、第２加熱流体供給部７１、第２加熱流体排出部７２）に仕切られている。
【００５８】
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果が得られると共に、加熱器ヘッダの構成をより簡素化することが可能になる。
【００５９】
［第４の実施形態］
本発明に係る湿分分離加熱器の第４の実施形態について、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態に係る湿分分離加熱器で、第１加熱器ヘッダ５０等を示す概略斜視図である。なお、図９は、第１加熱流体供給部５１および第１加熱流体排出部５２等の図示を省略している。また、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００６０】
本実施形態の湿分分離加熱器は、図９に示すように、第１加熱器ヘッダ５０が貫通する鏡板１ａに形成された円形貫通部９１の内部には、この円形貫通部９１の内側に収まる正方形状の第１正方形管板１１２が設けられている。図９は、第１加熱器ヘッダ５０について示しているが、第２加熱器ヘッダ７０についても同様に構成されている。
【００６１】
本実施形態の第１伝熱配管群５５は、第１供給側矩形管束部５６および第１排出側矩形管束部５７を形成する各伝熱配管１０それぞれが、円形貫通部９１内に取り付けられた第１正方形管板１１２に気密に接続するように構成されている。このとき、上下端および左右端それぞれにある伝熱配管１０は若干中央に向かうように変形しながら、第１正方形管板１１２に接続されている。このため、第１の実施形態等で説明した第１供給用流路部５３および第１排出用流路部５４を、設ける必要がなくなる。
【００６２】
本実施形態の湿分分離加熱器は、第１加熱流体供給部５１に供給された第１加熱流体が、第１正方形管板１１２を介して第１伝熱配管群５５の各伝熱配管１０の各往路部１１に供給される。また、各復路部１２を流通した第１加熱流体は、第１加熱流体排出部５２に流れるように構成されている。
【００６３】
図示は省略しているが、第２伝熱配管群７５も同様に構成されている。
【００６４】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に効果が得られると共に、第１伝熱配管群５５等を構成する各伝熱配管１０に効率よく第１加熱流体を供給することが可能になる。
【００６５】
［第５の実施形態］
本発明に係る湿分分離加熱器の第５の実施形態について、図６、図９および図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態に係る湿分分離加熱器で、合併加熱器ヘッダ１００等を示す概略斜視図である。なお、図１０は、第１加熱流体および第２加熱流体それぞれを供給、排出する部位の図示は省略している。また、本実施形態は、第４の実施形態の変形例であって、第４の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００６６】
本実施形態の湿分分離加熱器は、第３の実施形態の特徴の合併加熱器ヘッダ１００（図６）と、第４に実施形態の特徴の第１正方形管板１１２とを、互いに組み合わせたものである。
【００６７】
図１０に示すように、この湿分分離加熱器の本体容器１の一方の鏡板１ａには、円形貫通部９１が形成されている。この円形貫通部９１内には、第１正方形管板１１２および第２正方形管板１１３が上下に２つ配置されている。この第１正方形管板１１２は、第４の実施形態で説明したもの（図９）と同様である。上側の第１正方形管板１１２の内側には第１加熱流体が流通する複数の伝熱配管１０が接続されて、下側の第２正方形管板１１３の内側には第２加熱流体が流通する複数の伝熱配管１０が接続される。
【００６８】
円形貫通部９１の外側には、図６に示す合併加熱器ヘッダ１００が配置されている。この合併加熱ヘッダ１００は、第３の実施形態で説明したように、内部が４つの空間、すなわち、図６に示す第１加熱流体供給部５１、第１加熱流体排出部５２、第２加熱流体供給部７１、第２加熱流体排出部７２に仕切られている。なお、図１０では、４つの空間の図示は省略している。
【００６９】
合併加熱器ヘッダ１００内の第１および第２加熱流体の流通経路は、第３の実施形態と同様である。
【００７０】
これにより、第３の実施形態と同様に、加熱器ヘッダの構成を簡素化すると共に、第４の実施形態と同様に、各伝熱配管１０に効率よく第１および第２加熱流体それぞれを供給することが可能になる。
【００７１】
［第６の実施形態］
本発明に係る湿分分離加熱器の第６の実施形態について、図１１および図１２を用いて説明する。図１１は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図１２は、図１１のXII-XII矢視側面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００７２】
本実施形態の湿分分離加熱器は、第１加熱器ヘッダ５０が、本体容器１の一方（図１１の右側）の鏡板１ａを貫通するように配置されて、第２加熱器ヘッダ７０が、第１加熱器ヘッダ５０がある側と反対側（図１１の左側）に配置されている。本体容器１の鏡板１ａを貫通する貫通部は、第１の実施形態と同様に円形である。
【００７３】
これにより、第１の実施形態の効果に加え、第１および第２加熱器ヘッダ５０、７０それぞれに接続される配管設備を、別々の空間で引き回すことができる。よって、配管設備の省スペース化等が可能になる。
【００７４】
［第７の実施形態］
本発明に係る湿分分離加熱器の第７の実施形態について、図１３および図１４を用いて説明する。図１３は、本実施形態に係る湿分分離加熱器の構成を示す概略正面図である。図１４は、図１３のXIV-XIV矢視側面図である。なお、本実施形態は、第２の実施形態の変形例であって、第２の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００７５】
本実施形態の湿分分離加熱器は、第２の実施形態の特徴である矩形貫通部９３と、第６に実施形態の特徴である本体容器１の長手方向両側（図１３の左右両側）それぞれに加熱器ヘッダ５０、７０が配置されたものとを、互いに組み合わせたものである。
【００７６】
これにより、第２の実施形態の効果に加え、第６の実施形態の効果を得ることができる。
【００７７】
［その他の実施形態］
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【００７８】
例えば、第３の実施形態の合併加熱器ヘッダ１００が鏡板１ａを貫通する貫通部を矩形にすることも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１…本体容器、１ａ…鏡板、２…上流側空間、３…下流側空間、４…湿分分離部、１０…伝熱配管、１１…往路部、１２…復路部、１３…曲管部、５０…第１加熱器ヘッダ、５０ａ…第１仕切り板、５１…第１加熱流体供給部、５２…第１加熱流体排出部、５３…第１供給用流路部、５４…第１排出用流路部、５５…第１伝熱配管群、５６…第１供給側矩形管束部、５７…第１排出側矩形管束部、６０…第１管板、７０…第２加熱器ヘッダ、７０ａ…第２仕切り板、７１…第２加熱流体供給部、７２…第２加熱流体排出部、７３…第２供給用流路部、７４…第２排出用流路部、７５…第２伝熱配管群、７６…第２供給側矩形管束部、７７…第２排出側矩形管束部、８０…第２管板、９１…円形貫通部、９３…矩形貫通部、１００…合併加熱器ヘッダ、１０１…第１ヘッダ部、１０２…第２ヘッダ部、１１０…水平仕切り板、１１１…円形管板、１１２…第１正方形管板、１１３…第２正方形管板、１２０…接続面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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