(57)【要約】【課題】湿分分離性能を維持しながら、低コストで圧力損失の少ない湿分分離を行う。【解決手段】実施形態によれば、容器６内にあって気液二相流を受け入れて気液二相流を蒸気と液体とに分離して蒸気を排出する気液分離装置１８０は、気液二相流を受け入れて気液二相流を湿分除去前蒸気と液体とに分離する複数のスタンドパイプ２０と、複数のスタンドパイプ２０の上方に設けられて湿分除去前蒸気を受け入れて湿分除去後蒸気と液体とに分離する湿分除去部１００とを備える。スタンドパイプ２０はそれぞれ、上下に延びて側面に液体排出孔２２が形成され上下に開放された分離筒２１と、分離筒２１の上端の周辺部を塞ぐように設けられて中央に開口部が形成された部分蓋２３とを有する。【選択図】図１
2015021709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内にあって気液二相流を受け入れて前記気液二相流を蒸気と液体とに分離して、蒸気を排出する気液分離装置において、
前記気液二相流を受け入れて前記気液二相流を湿分除去前蒸気と液体とに分離する複数のスタンドパイプと、
前記複数のスタンドパイプの上方に設けられて前記湿分除去前蒸気を受け入れて湿分除去後蒸気と液体とに分離する湿分除去部と、
を備え、
前記スタンドパイプはそれぞれ、
上下に延びて側面に液体排出孔が形成され上下に開放された分離筒と、
前記分離筒の上端の周辺部を塞ぐように設けられて中央に開口部が形成された部分蓋と、
を有することを特徴とする気液分離装置。
【請求項２】
前記スタンドパイプはそれぞれ、前記部分蓋の前記開口部から上方に延びかつ上下が開放されて前記分離筒よりも細い接続筒をさらに有することを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。
【請求項３】
前記部分蓋は、平板状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気液分離装置。
【請求項４】
前記湿分除去部は、
円柱形状に形成され、下部および上部が開放されたデミスタと、
前記デミスタの側面を覆うように設けられた円筒側板と、
前記円筒側板と前記容器の内面との間の流路を遮断するように設けられた上部外側仕切り板と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の気液分離装置。
【請求項５】
前記湿分除去部は、
軸を上下方向とする円環形状で外側側面および内側側面が開放されたデミスタと、
前記デミスタの下端の下面に前記デミスタの下面を覆うように設けられて前記デミスタの外側側面と前記容器との間に環状流路を形成する円板状の下部仕切り板と、
前記デミスタの上端の上面に前記デミスタの上面を覆い前記容器の内面との間の流路を遮断するように設けられて中央に開口が形成された環状の上部外側仕切り板と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の気液分離装置。
【請求項６】
前記湿分除去部は、
軸を上下方向とする円環形状で外側側面および内側側面が開放された下側デミスタと、
前記下側デミスタと同軸の円環形状で外側側面および内側側面が開放されて前記下側デミスタの上方に設けられた上側デミスタと、
前記下側デミスタの下端の下面に前記下側デミスタの下面を覆うように設けられて前記容器との間に環状流路を形成する下部仕切り板と、
前記上側デミスタの下端の下面に前記上側デミスタの下面を覆い前記容器との間の流路を遮断するように設けられて中央に開口部が形成された環状の中央部外側仕切り板と、
前記上側デミスタの上端の上面に前記上側デミスタの上面を覆うように設けられて前記容器との間に環状流路を形成する上部仕切り板と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の気液分離装置。
【請求項７】
前記湿分除去部は、
上方に広がる円錐形状であり、上面中央に円錐状のくぼみが形成されたデミスタと、
前記デミスタの下端の下面に前記デミスタの下面を覆うように設けられて前記容器との間に環状流路を形成する下部中央仕切り板と、
前記デミスタの上端の上面に前記デミスタの上面を覆うように設けられて前記容器との間の流路を遮断するように設けられて中央に開口が形成された環状の上部外側仕切り板と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の気液分離装置。
【請求項８】
前記湿分除去部は、
下方に広がる円錐形状であり、下面中央に円錐状のくぼみが形成されたデミスタと、
前記デミスタの下端の下面に前記デミスタの下面を覆うように設けられて前記容器との間の流路を遮断するように設けられて中央に開口が形成された環状の下部外側仕切り板と、
前記デミスタの上端の上面に前記デミスタの上面を覆うように設けられて前記容器との間に環状流路を形成する上部中央仕切り板と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の気液分離装置。
【請求項９】
前記湿分除去部は、
軸を上下方向とする円環形状に形成され外側側面および内側側面が開放された内側デミスタと、
前記内側デミスタの径方向外側を囲むような円環形状に形成され外側側面および内側側面が開放された外側デミスタと、
前記内側デミスタおよび前記外側デミスタの下面を覆うように設けられて、前記容器との間に環状流路を形成し中央に開口が形成された環状の下部仕切り板と、
前記内側デミスタの上端の上面に前記内側デミスタで囲まれた円柱状の空間および前記内側デミスタの上面を覆うように設けられた円板状の上部中央仕切り板と、
前記外側デミスタの上端の上面に前記外側デミスタの上面を覆うように設けられて前記容器との間の流路を遮断する環状の上部外側仕切り板と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の気液分離装置。
【請求項１０】
水を蒸気に変換する加熱源と、
前記加熱源から気液二相流を受け入れて湿分を除去して蒸気と液体とに分離する気液分離装置と、
前記加熱源および前記気液分離装置を収納する容器と、
前記容器内の加熱源に水を供給する給水管と、
前記容器から蒸気を取り出す主蒸気管と、
を備えた蒸気発生装置であって、
前記気液分離装置は、
前記気液二相流を受け入れて前記気液二相流を湿分除去前蒸気と液体とに分離する複数のスタンドパイプと、
前記複数のスタンドパイプの上方に設けられて前記湿分除去前蒸気を受け入れて湿分除去後蒸気と液体とに分離する湿分除去部と、
を有し、
前記スタンドパイプはそれぞれ、
上下に延びて側面に液体排出孔が形成され上下に開放された分離筒と、
前記分離筒の上端を塞ぐように設けられて中央に前記分離筒の横断面よりも小さな開口部が形成された部分蓋と、
を具備することを特徴とする蒸気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、気液分離装置および蒸気発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加圧水型原子炉（ＰＷＲ）では、原子炉から発生する熱エネルギーによって、１次系の水を３００℃以上に加熱する。また、加熱した水を液体に保つために、加圧器によって１５ＭＰａないし１６ＭＰａ程度に加圧する。
【０００３】
原子炉で加熱された１次系の加圧水は蒸気発生器に送られる。蒸気発生器においては、加圧水は、入口水室へと入り、伝熱管内を通って、給水ブロックから供給される２次系の水へ熱エネルギーを伝えながら出口水室へ通り抜け、再び原子炉へ送られる。
【０００４】
管群外筒内においては、伝熱管の外側を通る給水は、１次系の加圧水から受け取った熱によって、水分を多量に含んだ蒸気となる。この蒸気が上昇し、気水分離器を通過する。気水分離器では、蒸気中の水分の大部分が除去されより湿り度の低い蒸気となって、気水分離器の上部に設置された湿分分離器へと流入する。湿分分離器で微小液滴を除去された蒸気は、蒸気出口を通り抜けて蒸気タービンへと向かう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２１４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の気液分離装置では、たとえば気水分離器はスワーラを内蔵しており、気液分離効率は高いが、取り扱いやコストの面から、さらなる構造の簡素化が求められている。
【０００７】
そこで、本発明の実施形態は、湿分分離性能を維持しながら、低コストで圧力損失の少ない湿分分離を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の実施形態は、容器内にあって気液二相流を受け入れて前記気液二相流を蒸気と液体とに分離して、蒸気を排出する気液分離装置において、前記気液二相流を受け入れて前記気液二相流を湿分除去前蒸気と液体とに分離する複数のスタンドパイプと、前記複数のスタンドパイプの上方に設けられて前記湿分除去前蒸気を受け入れて湿分除去後蒸気と液体とに分離する湿分除去部と、を備え、前記スタンドパイプはそれぞれ、上下に延びて側面に液体排出孔が形成され上下に開放された分離筒と、前記分離筒の上端の周辺部を塞ぐように設けられて中央に開口部が形成された部分蓋と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の実施形態は、水を蒸気に変換する加熱源と、前記加熱源から気液二相流を受け入れて湿分を除去して蒸気と液体とに分離する気液分離装置と、前記加熱源および前記気液分離装置を収納する容器と、前記容器内の加熱源に水を供給する給水管と、前記容器から蒸気を取り出す主蒸気管と、を備えた蒸気発生装置であって、前記気液分離装置は、前記気液二相流を受け入れて前記気液二相流を湿分除去前蒸気と液体とに分離する複数のスタンドパイプと、前記複数のスタンドパイプの上方に設けられて前記湿分除去前蒸気を受け入れて湿分除去後蒸気と液体とに分離する湿分除去部と、を有し、前記スタンドパイプはそれぞれ、上下に延びて側面に液体排出孔が形成され上下に開放された分離筒と、前記分離筒の上端を塞ぐように設けられて中央に前記分離筒の横断面よりも小さな開口部が形成された部分蓋と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、湿分分離性能を維持しながら、低コストで圧力損失の少ない湿分分離が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る気液分離装置および蒸気発生装置について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。以下、蒸気発生装置として加圧水型原子炉の蒸気発生器を例にとって説明する。蒸気発生装置２００は、圧力容器６および、圧力容器６内に設けられた伝熱管２を有する。伝熱管２は、複数の逆Ｕ字形の管であり、伝熱管２の内側は加熱側の流体、伝熱管２の外側は被加熱側の流体が流れる。圧力容器６内の下部領域には、圧力容器６および管板２ａに囲まれて互いに仕切り板２ｂによって仕切られた入口水室１および出口水室４が形成されている。なお、ここでは容器が圧力容器６の場合を示しているが、容器は圧力容器には限定されない。たとえば、大気圧あるいは負圧で用いる容器の場合でもよい。
【００１４】
伝熱管２の一方の端部は管板２ａを介して入口水室１と連通している。また、伝熱管２の他方の端部は管板２ａを介して出口水室４と連通している。入口水室１は入口ノズル１ａを介して圧力容器６外の図示しない加熱流体入り口側配管に接続されている。出口水室４は出口ノズル４ａを介して圧力容器６外の図示しない加熱流体出口側配管に接続されている。
【００１５】
圧力容器６内であって伝熱管２の周囲には、伝熱管２を包囲するように配された管群外筒５が設けられている。管群外筒５の下端は開放されており、管群外筒５と管板２ａの間には間隙が形成されている。また、管群外筒５の上端には管群外筒５内の流路を塞ぐように管群外筒蓋５ａが設けられている。管群外筒蓋５ａには複数の円形の孔が形成されている。ただし、孔は円形には限定されずたとえば多角形でもよい。
【００１６】
給水管７は、圧力容器６外から圧力容器６を貫通して管群外筒５の上端付近の高さの位置まで延びている。給水管７の出口は給水ブロック３に接続されている。給水ブロック３の下部は、圧力容器６の内壁と管群外筒５とにより形成される環状流路５ｂに開放されている。環状流路５ｂは管群外筒５に沿って管板２ａの位置まで延びている。環状流路５ｂは、管群外筒５と管板２ａの間の間隙を介して管群外筒５の内側、すなわち伝熱管２が配設された領域に連通している。
【００１７】
一方、圧力容器６の頂部には、主蒸気管８の端部が接続されている。圧力容器６は主蒸気管８に連通している。
【００１８】
管群外筒蓋５ａの上方には、気液分離装置１８０が設けられている。気液分離装置１８０は、複数のスタンドパイプ２０および湿分除去部１００を有する。
【００１９】
各スタンドパイプ２０は、分離筒２１、部分蓋２３および接続筒２４を有する。分離筒２１は上下に延びて上下に開放された円筒形状で、下端は管群外筒蓋５ａに形成された円形の孔に接続している。また、側面には複数の排水孔２２が形成されている。
【００２０】
部分蓋２３は、分離筒２１の上端の周辺部を塞ぐように設けられ、中央に開口部が形成されている。接続筒２４は、上下が開放され上下に延びている。接続筒２４の下端は部分蓋２３の開口部に接続されている。したがって、接続筒２４の口径は、分離筒２３よりも細い。なお、ここで、部分蓋２３に設けられた孔、分離筒２１および接続筒２４の横断面は、円形の場合を示したが、円形には限定されない。たとえば、多角形でもよい。
【００２１】
湿分除去部１００は、圧力容器６の内部であって、スタンドパイプ２０の上方に設けられている。湿分除去部１００は、デミスタ１１１、円筒側板１１２、および上部外側仕切り板１１３を有する。
【００２２】
デミスタ１１１は、軸を鉛直方向とする円柱形状である。デミスタ１１１は、たとえば、波板状のもの、針金を編んで形成された金網を積層させた構造、複数の針金をよったワイヤを編んで形成された金網を水平方向に積層させた構造あるいは連続的につながった気泡が形成された発泡金属などでよい。円筒側板１１２は、デミスタ１１１の側部を覆うように設けられている。
【００２３】
上部外側仕切り板１１３は、円筒側板１１２の頂部に接続されて、水平方向に圧力容器６の内面にまで広がり、円筒側板１１２と圧力容器６の内面との間の流路を遮断するように設けられている。なお、上部外側仕切り板１１３の高さは、円筒側板１１２の頂部に接続される高さに限定されない。たとえば円筒側板１１２の下側の端部と接続してもよいし、あるいは、円筒側板１１２の下側の端部と上側の端部の中間の高さで接続されていてもよい。
【００２４】
デミスタ１１１の高さは、流入した蒸気中の湿分を所定の値以下に低減させるために十分な高さに設定されている。
【００２５】
以上のように構成された本実施形態の作用を以下に説明する。給水管７から圧力容器６内に流入した給水は、給水ブロック３から環状流路５ｂに流出し環状流路を落下する。環状流路５ｂの下端に到達した給水は、管板２ａと管群外筒５との間の間隙を通過して管群外筒５の内側の伝熱管２が配設されている領域に流入する。
【００２６】
管群外筒５の内側に流入した給水は、伝熱管２の外側を上昇しながら、伝熱管２内の加熱流体と熱交換する。この結果、給水は、加熱流体に加熱されて温度が上昇し、沸騰し、気液二相流となって伝熱管２が配設されている領域から上方に流出する。
【００２７】
管群外筒５内で上昇した気液二相流は、管群外筒蓋５ａに到達し、管群外筒蓋５ａに接続されている複数のスタンドパイプ２０のいずれかに流入する。具体的には、スタンドパイプ２０の分離筒２１に流入する。分離筒２１に流入した気液二相流は、通常はたとえば環状流である。すなわち、分離筒２１内の内面に沿う周辺領域を主に液相成分が上昇し、分離筒２１の軸を中心とした中央領域を主に気相成分が上昇する。したがって、分離筒２１内の中央領域を主に上昇する気相成分すなわち蒸気は、分離筒２１の上端に設けられた部分蓋２３の中央の開口から流出し、部分蓋２３の中央の開口に接続する接続筒２４を上昇し、接続筒２４から上方に流出する。
【００２８】
一方、主に分離筒２１の周辺領域を上昇する液相成分は、分離筒２１の内壁に沿って上昇し、最終的に分離筒２１の上端に設けられた部分蓋２３に衝突し、大部分は下方に落下する。また、分離筒２１の内壁に沿って上昇する間に、排水孔２２に面することになった液相成分は排水孔２２から分離筒２１の外側に流出し、上昇力を喪失して分離筒２１の外側において下方に落下する。また、排水孔２２から液相成分とともに分離筒２１の外側に流出する気相成分については、下方に流れる流路がないことから上方に流れる。
【００２９】
このように、スタンドパイプ２０の分離筒２１、排水孔２２、部分蓋２３および接続筒２４という構成によって、気液二相流の液相成分は下方に、気相成分は上方に流れることになり、気液二相流が気液分離される。
【００３０】
スタンドパイプ２０において気液分離された気相成分は、スタンドパイプ２０の上方に設けられた湿分除去部１００に下方から流入する。ただし、流入する気相成分には粒子状の液相成分が混合している。すなわち、湿分除去部１００には、湿った蒸気が流入する。
【００３１】
デミスタ１１１の周囲は円筒側板１１２で囲まれ、かつ円筒側板１１２と圧力容器６間の流路は上部外側仕切り板１１３により遮断されているため、スタンドパイプ２０から流出した湿った蒸気は、デミスタ１１１に下方から流入する。また、湿分が除去された乾いた蒸気が、デミスタ１１１の上方から流出する。
【００３２】
デミスタ１１１の厚さは、湿った蒸気中の湿分を所定の値以下に低減させるために必要な厚さが確保されていることから、流入した湿った蒸気は、所定の湿り度以下の蒸気となってデミスタ１１１から圧力容器６の上部に流出し、圧力容器６から主蒸気管８に流出する。
【００３３】
本実施形態における気液分離装置１８０は、単純な構成のスタンドパイプ２０と、その上方に設けられた単純な構造の湿分除去部１００を有する全体としても単純な構成の装置であり、この装置によって、以上のような気液分離を行うことができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態は、湿分分離性能を維持しながら、低コストで圧力損失の少ない湿分分離が可能となる。
【００３５】
［第２の実施形態］
図２は、本発明の第２の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。本実施形態は第１の実施形態の変形であり、スタンドパイプ２０の構成は第１の実施形態と共通である。また、スタンドパイプ２０の上方に湿分除去部１００が設けられている点も共通であるが、湿分除去部１００の構成が異なる。
【００３６】
本実施形態における湿分除去部１００は、デミスタ１２１、下部仕切り板１２２および上部外側仕切り板１２３を有する。また、湿分除去部１００は、蒸気中から除去された液相分を受けるためにデミスタ１２１の下部に連通して、デミスタ１２１およびデミスタ１２１に囲まれた空間の下部を覆うように設けられたドレン受け１２４、および、ドレン受け１２４のドレンを移送するドレン管１２５を有する。
【００３７】
デミスタ１２１は、軸を鉛直方向とする円環形状で外側側面および内側側面が開放されている。下部仕切り板１２２は、円板状であり、デミスタ１２１の下端の下面にデミスタ１２１の下面およびデミスタ１２１に囲まれた中央空間の下部を覆うように設けられている。また、下部仕切り板１２２は、デミスタ１２１の外側側面と圧力容器６との間に環状流路を形成する。
【００３８】
上部外側仕切り板１２３は、環状平板であり、デミスタ１２１の上端の上面にデミスタ１２１の上面を覆っている。上部外側仕切り板１２３は、圧力容器６の内面との間の流路を遮断するように設けられて、中央に開口が形成されている。
【００３９】
以上のように構成された本実施形態においては、デミスタ１２１の高さを高くすることによって、湿った蒸気の通過面積を増加させることができ、圧力損失の低減を図ることができる。
【００４０】
［第３の実施形態］
図３は、本発明の第３の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。本実施形態は第２の実施形態の変形である。第２の実施形態においては、デミスタ１２１は１段であったが、本実施形態における湿分除去部１００は、下側デミスタ１３１および上側デミスタ１３２の２段のデミスタを有する。
【００４１】
また、本実施形態における湿分除去部１００は、下部仕切り板１３３、および中央部外側仕切り板１３４および上部仕切り板１３５を有する。
【００４２】
また、湿分除去部１００は、上側デミスタ１３２からのドレンを排出するための上部ドレン管１３６および下側デミスタ１３１からのドレンを排出するための下部ドレン管１３７を有する。
【００４３】
下側デミスタ１３１は、円環形状で外側側面および内側側面が開放されている。上側デミスタ１３２は、下側デミスタ１３１の上方に設けられている。上側デミスタ１３２は、円環形状で外側側面および内側側面が開放されている。
【００４４】
下部仕切り板１３３は、円板状であり、下側デミスタ１３１の下端の下面に下側デミスタ１３１の下面を覆うように設けられている。また下部仕切り板１３３は、圧力容器６との間に環状流路を形成している。
【００４５】
中央部外側仕切り板１３４は、上側デミスタ１３２の下端の下面に上側デミスタ１３２の下面を覆い圧力容器６との間の流路を遮断するように設けられている。また、中央部外側仕切り板１３４は、中央に開口部が形成され環状である。
【００４６】
上部仕切り板１３５は、上側デミスタ１３２の上端の上面に上側デミスタ１３２の上面を覆うように設けられている。また上部仕切り板１３５は、圧力容器６との間に環状流路を形成している。
【００４７】
以上のように構成された本実施形態においては、下側デミスタ１３１を軸中心方向に向かって通過した蒸気は、向きを変えて軸中心から半径方向に向かって上側デミスタ１３２に流入する。このため、蒸気より慣性の大きな液滴は蒸気から分離しやすくなり、湿分除去効率をさらに改善することができる。
【００４８】
［第４の実施形態］
図４は、本発明の第４の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。本実施形態は第２の実施形態の変形である。本実施形態における湿分除去部１００は、デミスタ１４１、下部中央仕切り板１４２および上部外側仕切り板１４３を有する。また、湿分除去部１００は、デミスタ１４１の下部に連通して、ドレンを排出するドレン管１４４を有する。
第２の実施形態においては、デミスタ１２１は円環状であったが、本第４の実施形態におけるデミスタ１４１は、上方に広がる円錐形状であり、上面中央に円錐状のくぼみが形成されている。
【００４９】
下部中央仕切り板１４２は、円板状であり、デミスタ１４１の下端の下面にデミスタ１４１の下面を覆うように設けられている。また下部中央仕切り板１４２は、圧力容器６との間に環状流路を形成している。
【００５０】
上部外側仕切り板１４３は、デミスタ１４１の上端の上面にデミスタ１４１の上面を覆うように設けられている。また上部外側仕切り板１４３は、圧力容器６との間の流路を遮断するように設けられている。
【００５１】
以上のように構成された本実施形態においては、デミスタ１４１に傾斜をつけることによって、湿った蒸気の通過面積を増加させることができ、圧力損失の低減を図ることができる。
【００５２】
［第５の実施形態］
図５は、本発明の第５の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。本実施形態は、第４の実施形態の変形である。本実施形態における湿分除去部１００は、デミスタ１５１、下部外側仕切り板１５２および上部中央仕切り板１５３を有する。また、湿分除去部１００は、デミスタ１５１の下部に連通してドレンを排出するドレン管１５４を有する。
【００５３】
第４の実施形態におけるデミスタ１４１は、上方に広がる円錐形状であり、上面中央に円錐状のくぼみが形成されているのに対して、本第５の実施形態におけるデミスタ１５１は、下方に広がる円錐形状であり、下面中央に円錐状のくぼみが形成されている。
【００５４】
下部外側仕切り板１５２は、デミスタ１５１の下端の下面にデミスタ１５１の下面を覆うように設けられている。下部外側仕切り板１５２は、環状の平板であり、圧力容器６との間の流路を遮断するように設けられて中央に開口が形成されている。
【００５５】
上部中央仕切り板１５３は、デミスタ１５１の上端の上面にデミスタ１５１の上面を覆うように設けられている。上部中央仕切り板１５３は、圧力容器６との間に環状流路を形成している。
【００５６】
本実施形態においては、圧力容器６の内面の径が頂部に近づくほど小さくなっているのと同様に、デミスタ１５１の外側面の径が上方に行くほど小さくなっていることから、デミスタ１５１から流出した蒸気の主蒸気管８に至る流路の圧力損失が低減する効果がある。
【００５７】
［第６の実施形態］
図６は、本発明の第６の実施形態に係る気液分離装置を含む蒸気発生装置の立断面図である。本実施形態は第１の実施形態の変形である。本実施形態における湿分除去部１００は、内側デミスタ１６１、外側デミスタ１６２、下部仕切り板１６３、上部外側仕切り板１６４および上部中央仕切り板１６５を有する。また、湿分除去部１００は、下部仕切り板１６３の一部を介して外側デミスタ１６２および内側デミスタ１６１からのドレンを排出するドレン管１６６を有する。
【００５８】
内側デミスタ１６１は、軸を上下方向とする円環形状に形成され、外側側面および内側側面が開放されている。外側デミスタ１６２は、内側デミスタ１６１の径方向外側に配されて円環形状に形成され外側側面および内側側面が開放されている。
【００５９】
下部仕切り板１６３は、内側デミスタ１６１および外側デミスタ１６２の下面を覆うように設けられた中央に開口を有する孔あき円板である。下部仕切り板１６３は、圧力容器６との間に環状流路を形成している。
【００６０】
上部外側仕切り板１６４は、外側デミスタ１６２の上端の上面に外側デミスタ１６２の上面を覆うように設けられている。上部外側仕切り板１６４は、圧力容器６との間の流路を遮断している。
【００６１】
上部中央仕切り板１６５は、円板状であって、内側デミスタ１６１の上端の上面に内側デミスタ１６１の上面を覆うように設けられている。上部中央仕切り板１６５は、外側デミスタ１６２との間に上方への流路のための開口を形成している。
【００６２】
以上のように構成された本実施形態における湿分除去部１００は、内側デミスタ１６１および外側デミスタ１６２の高さを増やすことによって、湿った蒸気の流路面積を増加させ圧力損失を低減させることができる。また、内側デミスタ１６１と外側デミスタ１６２が直列流路となることにより、除去効率を高くすることができる。
【００６３】
［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、実施形態では、蒸気発生装置として加圧水型原子炉の蒸気発生器の場合を示した。この場合、水を蒸気に変換する部分すなわち加熱源は、蒸気発生器の伝熱管としてよいが、加熱源はこれに限定されない。たとえば、沸騰水型原子炉のように、蒸気発生装置の加熱源が原子炉の場合であってもよい。また、たとえば、実施形態では、水の場合を示したが、他の液体の場合でもよい。また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。
【００６４】
さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【００６５】
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１…入口水室、１ａ…入口ノズル、２…伝熱管（加熱源）、２ａ…管板、２ｂ…仕切り板、３…給水ブロック、４…出口水室、４ａ…出口ノズル、５…管群外筒、５ａ…管群外筒蓋、５ｂ…環状流路、６…圧力容器（容器）、７…給水管、８…主蒸気管、２０…スタンドパイプ、２１…分離筒、２２…排水孔（液体排出孔）、２３…部分蓋、２４…接続筒、１００…湿分除去部、１１１…デミスタ、１１２…円筒側板、１１３…上部外側仕切り板、１２１…デミスタ、１２２…下部仕切り板、１２３…上部外側仕切り板、１２４…ドレン受け、１２５…ドレン管、１３１…下側デミスタ、１３２…上側デミスタ、１３３…下部仕切り板、１３４…中央部外側仕切り板、１３５…上部仕切り板、１３６…上部ドレン管、１３７…下部ドレン管、１４１…デミスタ、１４２…下部中央仕切り板、１４３…上部外側仕切り板、１４４…ドレン管、１５１…デミスタ、１５２…下部外側仕切り板、１５３…上部中央仕切り板、１５４…ドレン管、１６１…内側デミスタ、１６２…外側デミスタ、１６３…下部仕切り板、１６４…上部外側仕切り板、１６５…上部中央仕切り板、１６６…ドレン管、１８０…気液分離装置、２００…蒸気発生装置
【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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