(57)【要約】【課題】本発明は、減圧手段を大型化することなく試料液の圧力を広範囲に減圧できる発電プラントの試料液サンプリング装置を提供することにある。【解決手段】本発明は、導入された試料液を減圧手段７を介して分析計６に導く発電プラントの試料液サンプリング装置において、減圧手段７の試料液流通路（８Ａ，８Ｂ）内に芯線（１１Ａ，１１Ｂ）を挿入して流路断面積を漸減させる区間Ｌと、流路断面積の漸減後に前記芯線（１１Ａ，１１Ｂ）が前記試料液流通路（８Ａ，８Ｂ）を塞ぐ位置とを形成したのである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料液を導入する試料液導入管と、導入された試料液を分析する分析計と、分析後の試料液を排出する試料液排出管と、前記試料液導入管と前記分析計との間に設置され試料液を流通させる試料液流通路内に芯線を挿入して試料液の減圧を行う減圧手段とを備え、前記試料液流通路の最小内径が試料液の分析に必要な最低圧力を確保する大きさに形成されている発電プラントの試料液サンプリング装置において、前記減圧手段に、前記芯線の挿入によって前記試料液流通路と前記芯線との間の流路断面積を漸減させる区間と、流路断面積の漸減後に前記芯線が前記試料液流通路を塞ぐ位置とを形成したことを特徴とする発電プラントの試料液サンプリング装置。
【請求項２】
試料液を導入する試料液導入管と、導入された試料液を分析する分析計と、分析後の試料液を排出する試料液排出管と、前記試料液導入管と前記分析計との間に設置され試料液を流通させる試料液流通路内に芯線を挿入して試料液の減圧を行う減圧手段とを備え、前記試料液流通路の最小内径が試料液の分析に必要な最低圧力を確保する大きさに形成されている発電プラントの試料液サンプリング装置において、前記芯線の挿入方向先端側に先細りとなるテーパ部を形成すると共に、前記試料液流通路にも前記芯線のテーパ部と同方向に傾斜するテーパ流通路を形成し、このテーパ流通路への前記テーパ部の挿入によって前記試料液流通路と前記芯線との間に、流路断面積を漸減させる区間と、流路断面積の漸減後に前記芯線が前記試料液流通路を塞ぐ位置とを形成したことを特徴とする発電プラントの試料液サンプリング装置。
【請求項３】
前記テーパ部と前記テーパ流通路とは、同じ傾斜角を有することを特徴とする請求項２記載の発電プラントの試料液サンプリング装置。
【請求項４】
前記テーパ部は、前記テーパ流通路よりも緩傾斜角であることを特徴とする請求項２記載の発電プラントの試料液サンプリング装置。
【請求項５】
前記テーパ流通路は、前記テーパ部よりも緩傾斜角であることを特徴とする請求項２記載の発電プラントの試料液サンプリング装置。
【請求項６】
試料液を導入する試料液導入管と、導入された試料液を分析する分析計と、分析後の試料液を排出する試料液排出管と、前記試料液導入管と前記分析計との間に設置され試料液を流通させる試料液流通路内に芯線を挿入して試料液の減圧を行う減圧手段とを備え、前記試料液流通路の最小内径が試料液の分析に必要な最低圧力を確保する大きさに形成されている発電プラントの試料液サンプリング装置において、前記試料液流通路に前記芯線の挿入方向先端側に先細りとなるテーパ流通路を形成すると共に、前記芯線の少なくとも先端部を前記テーパ流通路の最小内径よりも大径に形成し、前記テーパ流通路への前記芯線の挿入によって前記試料液流通路と前記芯線との間の流路断面積を漸減させる区間と、流路断面積の漸減後に前記芯線が前記試料液流通路を塞ぐ位置とを形成したことを特徴とする発電プラントの試料液サンプリング装置。
【請求項７】
試料液を導入する試料液導入管と、導入された試料液を分析する分析計と、分析後の試料液を排出する試料液排出管と、前記試料液導入管と前記分析計との間に設置され試料液を流通させる試料液流通路内に芯線を挿入して試料液の減圧を行う減圧手段とを備え、前記試料液流通路の最小内径が試料液の分析に必要な最低圧力を確保する大きさに形成されている発電プラントの試料液サンプリング装置において、前記試料液流通路の芯線挿入方向先端側に前記最小内径の小径流通路を形成し、前記試料液流通路の芯線挿入方向後端側に大径流通路を形成し、前記試料液流通路の前記小径流通路と前記大径流通路との間にテーパ流通路を形成すると共に、前記芯線に挿入方向先端側が先細りとなり挿入方向後端側が前記小径流通路よりも大径となるテーパ部を形成し、前記テーパ流通路への前記芯線の挿入によって前記試料液流通路と前記芯線との間の流路断面積を漸減させる区間と、流路断面積の漸減後に前記芯線が前記試料液流通路を塞ぐ位置とを形成したことを特徴とする発電プラントの試料液サンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、火力発電所や原子力発電所においてボイラ水を含む各種液体を抽出して液質を分析する発電プラントの試料液サンプリング装置に係り、特に、試料液の減圧手段を備えた発電プラントの試料液サンプリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、試料液の減圧手段を備えた発電プラントの試料液サンプリング装置は、例えば、特許文献１に示すように、既に提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示の試料液サンプリング装置の減圧手段は、試料液流通路内に先端にテーパ部を形成した芯線を挿入し、挿入の度合いによって試料液の減圧を適正に行うものである。
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２５５０９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示の減圧手段は、芯線のテーパ部が形成されている範囲においての試料液の圧力を漸減することができる。しかし、芯線の無テーパ部と試料液流通路との間に隙間が存在することから、この隙間を流れる試料液については、芯線の試料液流通路内への挿入距離を長くして試料液の流通抵抗を増加させて減圧する必要があり、その結果、芯線の挿入距離を確保するために、試料液流通路を長くするか、減圧手段自体を多段に設置する必要があり、いずれにしても減圧手段、云い代えれば試料液サンプリング装置を大型化させる問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、減圧手段を大型化することなく試料液の圧力を広範囲に減圧できる発電プラントの試料液サンプリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、試料液導入管を介して導入された試料液を、試料液流通路内に芯線を挿入して試料液の減圧を行う減圧手段を介して分析計に導く発電プラントの試料液サンプリング装置において、前記減圧手段に、前記芯線の挿入によって前記試料液流通路と前記芯線との間の流路断面積を漸減させる区間と、流路断面積の漸減後に前記芯線が前記試料液流通路を塞ぐ位置とを形成したのである。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、減圧手段の芯線の最終挿入位置に流路断面積の漸減後に芯線が試料液流通路を塞ぐ位置を形成することで、芯線と試料液流通路との間に隙間の存在がなくなり、その結果、試料液の圧力を広範囲に減圧することができる。したがって、減圧手段を大型化することなく試料液の圧力を広範囲に減圧できる発電プラントの試料液サンプリング装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明による発電プラントの試料液サンプリング装置の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１０】
例えば、原子力発電所における蒸気タービンは、原子炉で発生した反応熱を高圧ボイラに導いて高圧蒸気を発生させ、この高圧蒸気により蒸気タービンを回転駆動して発電機を駆動している。蒸気タービンで仕事を終えた高圧蒸気は復水器で高温水に戻され、再度高圧ボイラに供給される。このような高圧蒸気の循環系内の高圧蒸気或いは高温水をサンプリングし分析することで、機器の運転状況を監視している。
【００１１】
そのために、図３に示すように、高圧ボイラ配管１から試料液導入管２を介して試料液を採取し、サンプリング装置３で分析後、その分析データを図示しない監視装置に送信して必要な対応をしている。サンプリング装置３で分析を終えた試料液は廃液となって試料液排出管４を経由して廃液処理部５に導入され廃液処理される。
【００１２】
前記サンプリング装置３は、分析計６と減圧手段７とを備えており、前記試料液導入管２の下流側に減圧手段７が接続され、この減圧手段７の下流側に分析計６が接続され、この分析計６の下流側に前記試料液排出管４を接続することで、高圧ボイラ配管１から採取した高圧の試料液を減圧手段７で分析に必要な最低圧力まで減圧した後、分析計６に供給するようにしている。
【００１３】
ところで、前記減圧手段７は、図４に示すように、前記試料液導入管２に接続される第１試料液流通路８Ａと、この第１試料液流通路８Ａと平行に配置され前記試料液排出管４に接続される第２試料液流通路８Ｂと、これら第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂとを連通する圧力調節シリンダ９と、前記第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂの内部で試料液を減圧する減圧用可動部１０とを備えている。
【００１４】
そして減圧用可動部１０は、前記第１試料液流通路８Ａ及び第２試料液流通路８Ｂの内部に挿入される第１芯線１１Ａ及び第２芯線１１Ｂと、これら第１芯線１１Ａと第２芯線１１Ｂの反挿入側を連結し前記圧力調節シリンダ９の内部を摺動する減圧用ピストン１２と、この減圧用ピストン１２を駆動する駆動手段１３とを備えている。このように構成することで、圧力調節シリンダ９内の減圧用ピストン１２の第１試料液流通路８Ａ側及び第２試料液流通路８Ｂ側には体積が変化する試料液連通室９Ｒが形成される。尚、前記駆動手段１３は、高圧ボイラ配管１〜試料液導入管２〜第２試料液流通路８Ｂの下流側のいずれかに設けられた圧力計（図示せず）からの信号を受けて自動的に駆動してもよく、また、作業者が圧力計を見ながら手動で駆動するようにしてもよい。
【００１５】
ところで、第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂ及び第１芯線１１Ａ及と第２芯線１１Ｂの具体的構成を、図１に示す第１試料液流通路８Ａと第１芯線１１Ａを代表して説明する。
【００１６】
第１試料液流通路８Ａは、上流側（芯線挿入方向先端側）に内径Ｄ０が試料液の分析に必要な最低圧力を確保する大きさの小径流路が形成されており、そこから下流側（芯線挿入方向後端側）に向かって漸増する傾斜角θ１のテーパ流通路８Ｔが形成されており、さらに、テーパ流通路８Ｔの下流側（芯線挿入方向後端側）には前記内径Ｄ０よりも大径となる内径Ｄ１の大径流路が形成されている。
【００１７】
一方、第１芯線１１Ａは、下流側から上流側に向かって第１試料液流通路８Ａ内に挿入されるものであり、前記内径Ｄ１との間に前記内径Ｄ０の断面積と同じ断面積を確保するように、外径ｄ１に形成されている。そして、外径ｄ１の第１芯線１１Ａの挿入方法の先端部には、前記傾斜角θ１よりも緩傾斜となる先細りとなる傾斜角θ２のテーパ部１１Ｔが形成され、先端部は外径ｄ１よりも小径となる外径ｄ２に形成されている。また、外径ｄ１は、前記内径Ｄ０よりも大径で内径Ｄ１よりも小径に形成され、外径ｄ２は、何れの内径Ｄ０，Ｄ１及び外径ｄ１よりも小径に形成されている。
【００１８】
したがって、前記内径と外径との関係は、Ｄ１＞ｄ１＞Ｄ０＞ｄ２となっている。
【００１９】
尚、第２試料液流通路８Ｂと第２芯線１１Ｂの具体的構成も、上流側を下流側と、下流側を上流側と読み替えることで、第１試料液流通路８Ａと第１芯線１１Ａと々構成となっている。
【００２０】
上記構成において、高圧ボイラ配管１から試料液を採取して分析する場合には、試料液導入管２を介して試料液を採取し、減圧手段７で分析に必要な最低圧力まで減圧する。減圧手段７においては、試料液を試料液導入管２に接続された第１試料液流通路８Ａ−試料液連通室９Ｒ−第２試料液流通路８Ｂを通過させることで分析に必要な最低圧力まで減圧し、その後、分析計６に導いて分析する。分析計６での試料液の分析後、廃液は試料液排出管４を経由して廃液処理部５に排出される。
【００２１】
前記減圧手段７による試料液の減圧は、減圧用可動部１０を可動させて行う。具体的には、駆動手段１３によって圧力調節シリンダ９内の減圧用ピストン１２を押し込み、図１に示すように、第１芯線１１Ａを第１試料液流通路８Ａ内の左方向に挿入して行く。第１芯線１１Ａの第１試料液流通路８Ａ内への挿入により、第１芯線１１Ａのテーパ部１１Ｔと第１試料液流通路８Ａのテーパ流通路８Ｔとの隙間は減少してゆき、この隙間の減少により試料液の流通抵抗が増加することで分析計６への試料液の圧力を低減することができる。
【００２２】
さらに、第１芯線１１Ａを同方向に挿入することで、第１芯線１１Ａのテーパ部１１Ｔが、第１試料液流通路８Ａの内径Ｄ０とテーパ流通路８Ｔとの境界部８Ｓの接触して第１試料液流通路８Ａを塞ぎ、試料液の流通を停止させる。
【００２３】
このように、本実施の形態によれば、第１試料液流通路８Ａの流路断面積を漸減させる区間Ｌ（図２）と、流路断面積の漸減後に第１芯線１１Ａが内径Ｄ０の第１試料液流通路８Ａを塞ぐ位置である前記境界部８Ｓを形成することで、第１芯線１１Ａの第１試料液流通路８Ａの挿入により、試料液をゼロからの減圧調節を行うことができる。また、第１芯線１１Ａの挿入行程も、テーパ部１１Ｔとテーパ流通路８Ｔとを設けることで、少ない挿入行程によって容易に減圧させることができるので、減圧手段６を多段に設置する必要はない。
【００２４】
尚、上記説明は、第１試料液流通路８Ａと第１芯線１１Ａを代表して説明したものであるが、第２試料液流通路８Ｂと第２芯線１１Ｂも、第１試料液流通路８Ａと第１芯線１１Ａと同じに構成されていることは云うまでもない。但し、第１試料液流通路８Ａと第１芯線１１Ａによって試料液を効果的に減圧できるので、分析計６に繋がる第２試料液流通路８Ｂと第２芯線１１Ｂは、省略することも可能である。
【００２５】
図５は、第１試料液流通路８Ａ及び第１芯線１１Ａと第２試料液流通路８Ｂ及び第２芯線１１Ｂとの第１の変形例を示すもので、図１及び図２と同符号は同一構成部品を示すので再度の詳細な説明は省略する。
【００２６】
この第１の変形例と上記実施の形態との差異は、テーパ流通路８Ｔとテーパ部１１Ｔとの傾斜角が同じ傾斜角で形成されている点である。したがって、第１芯線１１Ａと第２芯線１１Ｂとを、夫々第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂに挿入することで、次第に流路断面積を減少させて行き、最終的には各テーパ流通路８Ｔの内周面とテーパ部１１Ｔの外周面とが面接触して流路を塞ぐように構成されている。
【００２７】
この第１の変形例によっても、上記実施の形態と同じような効果を奏することができる。
【００２８】
図６は、第１試料液流通路８Ａ及び第１芯線１１Ａと第２試料液流通路８Ｂ及び第２芯線１１Ｂとの第２の変形例を示すもので、図１及び図２と同符号は同一構成部品を示すので再度の詳細な説明は省略する。
【００２９】
この第２の変形例と上記実施の形態との差異は、第２の変形例において、テーパ流通路８Ｔの傾斜角θ１が、テーパ部１１Ｔの傾斜角θ２よりも緩傾斜に形成されている点である。したがって、第１芯線１１Ａと第２芯線１１Ｂとを、夫々第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂに挿入することで、次第に流路断面積を減少させて行き、最終的には第１芯線１１Ａ及び第２芯線１１Ｂの外径ｄ１とテーパ部１１Ｔの境界部１１Ｓが第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂのテーパ流通路８Ｔの内周面に接触して流路を塞ぐように構成されている。
【００３０】
この第２の変形例によっても、上記実施の形態と同じような効果を奏することができる。
【００３１】
図７は、第１試料液流通路８Ａ及び第１芯線１１Ａと第２試料液流通路８Ｂ及び第２芯線１１Ｂとの第３の変形例を示すもので、図１及び図２と同符号は同一構成部品を示すので再度の詳細な説明は省略する。
【００３２】
この第３の変形例と上記実施の形態との差異は、第３の変形例において、第１芯線１１Ａと第２芯線１１Ｂを全長に渡って同一外径ｄ１に形成した点である。したがって、第１芯線１１Ａと第２芯線１１Ｂとを、夫々第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂに挿入することで、第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂの各テーパ流通路８Ｔとの間の流路断面積を減少させて行き、最終的には第１芯線１１Ａ及び第２芯線１１Ｂの外径ｄ１の先端部１１Ｅが、２点鎖線で示すように、第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂのテーパ流通路８Ｔの内周面に接触して流路を塞ぐように構成されている。
【００３３】
この第３の変形例によっても、上記実施の形態と同じような効果を奏することができる。
【００３４】
図８は、第１試料液流通路８Ａ及び第１芯線１１Ａと第２試料液流通路８Ｂ及び第２芯線１１Ｂとの第４の変形例を示すもので、図１及び図２と同符号は同一構成部品を示すので再度の詳細な説明は省略する。
【００３５】
この第４の変形例と上記実施の形態との差異は、第４の変形例において、第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂの内径Ｄ０とＤ１との間にテーパ流通路を形成せずに段差８Ｄを形成した点である。したがって、第１芯線１１Ａと第２芯線１１Ｂとを、夫々第１試料液流通路８Ａと第２試料液流通路８Ｂに挿入することで、第１試料液流通路８Ａ及び第２試料液流通路８Ｂの各段差８Ｄと第１芯線１１Ａ及び第２芯線１１Ｂのテーパ部１１Ｔとの間の流路断面積を減少させて行き、最終的には第１芯線１１Ａ及び第２芯線１１Ｂのテーパ部１１Ｔが第１試料液流通路８Ａ及び第２試料液流通路８Ｂの各段差８Ｄと接触して流路を塞ぐように構成されている。
【００３６】
この第４の変形例によっても、上記実施の形態と同じような効果を奏することができる。
【００３７】
このように本発明により実施の形態及び第１〜第４の変形例によれば、試料液流通路の流路断面積を漸減させた後、減圧手段７の試料液流通路への芯線の最終挿入位置に、芯線が試料液流通路を塞ぐ位置を形成することで、試料液の圧力をゼロまで減圧させることができ、その結果、試料液の圧力を広範囲に減圧することができる。したがって、減圧手段を大型化することなく試料液の圧力を広範囲に減圧できる発電プラントの試料液サンプリング装置を得ることができる。
【００３８】
ところで以上の説明は、高圧ボイラの循環系内の高圧蒸気或いは高温水を試料液として採取する場合を一例に説明したが、発電プラントには復水器に供給される冷却液を含む各種液体が循環しているので、これらの液体のサンプリングにも適用できるのは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による発電プラントの試料液サンプリング装置の減圧手段の実施の形態を示す縦断側面図。
【図２】図１の作動状態の一例を示す縦断側面図。
【図３】本発明による発電プラントの試料液サンプリング装置を示す全体図。
【図４】図３に用いられる減圧手段を示す概略図。
【図５】図１の第１の変形例を示す縦断側面図。
【図６】図１の第２の変形例を示す縦断側面図。
【図７】図１の第３の変形例を示す縦断側面図。
【図８】図１の第４の変形例を示す縦断側面図。
【符号の説明】
【００４０】
１…高圧ボイラ配管、２…試料液導入管、３…サンプリング装置、４…試料液排出管、５…廃液処理部、６…分析計、７…減圧手段、８Ａ…第１試料液流通路、８Ｂ…第２試料液流通路、８Ｄ…段差、８Ｔ…テーパ流通路、８Ｓ…境界部、９…圧力調節シリンダ、９Ｒ…試料液連通室、１０…減圧用可動部、１１Ａ…第１芯線、１１Ｂ…第２芯線、１１Ｔ…テーパ部、１１Ｅ…先端部、１１Ｓ…境界部、１２…減圧用ピストン、１３…駆動手段、Ｌ…流路断面積を漸減させる区間。
【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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