(57)【要約】【課題】セパレータ以前で気液分離作用を予備的に促進することにより、蒸気ドラムの性能向上が図れる蒸気ドラムを提供する。【解決手段】飽和状態の気液混合流体の気液分離を行う蒸気ドラム本体３と、前記蒸気ドラム本体３の上部に接続され、前記気液混合流体を前記蒸気ドラム本体３に供給する複数本の上昇管９〜１２と、前記蒸気ドラム本体内部の上半外縁部に設けられ、前記上昇管９〜１２からの気液混合流体を流通するシュラウド２と、前記シュラウド２から取り入れた気液混合流体を蒸気と水とに分離するサイクロンセパレータ４と、を備えた蒸気ドラムにおいて、前記サイクロンセパレータ以前で気液分離作用を予備的に促進する、上昇管９〜１２の管径を増大するなどの気液分離促進手段を設けた。【選択図】　図１
2004101042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飽和状態の気液混合流体の気液分離を行う蒸気ドラム本体と、
前記蒸気ドラム本体の上部に接続され、前記気液混合流体を前記蒸気ドラム本体に供給する複数本の上昇管と、
前記蒸気ドラム本体内部の上半外縁部に設けられ、前記上昇管からの気液混合流体を流通するシュラウドと、
前記シュラウドから取り入れた気液混合流体を蒸気と水とに分離するセパレータと、
を備えた蒸気ドラムにおいて、
前記セパレータ以前で気液分離作用を予備的に促進する気液分離促進手段を設けたことを特徴とする蒸気ドラム。
【請求項２】
前記気液分離促進手段として、下記の（１）式に基づき、上昇管の本数と蒸気流量及び水流量が同じものにおいて、上昇管の管径を拡大して上昇管を流れる水滴径を増大することを特徴とする請求項１記載の蒸気ドラム。
Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ／ρｓ　（Ｊｓ　−Ｊｗ　）２　
ここで、Ｊ＝Ｑ［ｍ３　／ｓ］／Ａ［ｍ２　］
∴Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ・Ａ２　／　　ρｓ　（Ｑｓ　−Ｑｗ　）２　・・・（１）
但し、　Ｗｅ　：限界ウェーバ数
σ　：表面張力
ρｓ　：蒸気密度
Ａ　：管の断面積
Ｑｓ　：蒸気流量
Ｑｗ　：水流量　　　　　　である。
【請求項３】
前記気液分離促進手段として、下記の（２）式に基づき、上昇管の管径と蒸気流量及び水流量が同じものにおいて、上昇管の本数を増大して上昇管を流れる水滴径を増大することを特徴とする請求項１記載の蒸気ドラム。
Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ／ρｓ　（Ｊｓ　−Ｊｗ　）２　
ここで、Ｊ＝Ｑ［ｍ３　／ｓ］／Ａ［ｍ２　］
∴Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ・Ａ２　／　　ρｓ　（Ｑｓ　−Ｑｗ　）２　・・・（２）
但し、　Ｗｅ　：限界ウェーバ数
σ　：表面張力
ρｓ　：蒸気密度
Ａ　：管の断面積
Ｑｓ　：蒸気流量
Ｑｗ　：水流量　　　　　　である。
【請求項４】
前記気液分離促進手段として、下記の（３）式に基づき、循環比（Ｍｓ　＋Ｍｗ　／Ｍｓ　で全体の質量に対する蒸気の質量））をポンプ容量により大きくして上昇管を流れる水滴径を増大することを特徴とする請求項１記載の蒸気ドラム。
Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ／ρｓ　（Ｊｓ　−Ｊｗ　）２　
ここで、Ｊ＝Ｑ［ｍ３　／ｓ］／Ａ［ｍ２　］
∴Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ・Ａ２　／　　ρｓ　（Ｑｓ　−Ｑｗ　）２　・・・（３）
但し、　Ｗｅ　：限界ウェーバ数
σ　：表面張力
ρｓ　：蒸気密度
Ａ　：管の断面積
Ｑｓ　：蒸気流量
Ｑｗ　：水流量　　　　　　である。
【請求項５】
前記気液分離促進手段として、前記シュラウドの高さを可及的に拡大してシュラウド内での気液混合流体の重力分離を促進することを特徴とする請求項１記載の蒸気ドラム。
【請求項６】
前記シュラウド内にワイヤーメッシュを設置したことを特徴とする請求項５記載の蒸気ドラム。
【請求項７】
前記シュラウド内にスクラバを設置したことを特徴とする請求項５記載の蒸気ドラム。
【請求項８】
前記スクラバで捕集した水滴を前記セパレータ入口の下方に導くガイド部材を設置したことを特徴とする請求項７記載の蒸気ドラム。
【請求項９】
前記気液分離促進手段として、前記上昇管内に気液混合流体の旋回手段を設けて上昇管内での気液混合流体の重力分離を促進することを特徴とする請求項１記載の蒸気ドラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電用ボイラ等に備えられ、火炉内で加熱されて生成された気液混合流体を、飽和蒸気と飽和水とに気液分離する蒸気ドラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蒸気ドラムの構成を図１１乃至図１３を用いて説明する（例えば、特許文献１参照。）。
図１１は従来の蒸気ドラムの概略縦断正面図、図１２は平面図、図１３は図１１のＡ−Ａ線断面図である。
【０００３】
蒸気ドラム１００　は、シュラウド１０１　を有する蒸気ドラム本体１０２　、サイクロンセパレータ１０３　、スクラバ１０４　、導入管１０５　を具備する。そして、その内部で分離された水が存在している貯水部１０６　と、分離された蒸気が存在している蒸気部１０７　とを形成している。蒸気ドラム１００　には、その上部に上昇管１０８　〜１１１　、飽和蒸気管１１２　が接続されている。また、その下部に降水管１１３　が接続されている。
【０００４】
蒸気ドラム本体１０２　は、円筒中空形状を有し、内部に有する各種機器により、蒸気ドラム本体１０２　の上部に開放され接続された上昇管１０８　〜１１１　から供給された気液混合流体を、気体（蒸気）と液体（水）とに分離する。分離された気体（蒸気）と液体（水）とは、それぞれ別々に外部に送出される。
【０００５】
シュラウド１０１　は、蒸気ドラム本体１０２　の内部にある。蒸気ドラム本体１０２　と同軸を成す蒸気ドラム本体１０２　よりも小さな半径の円筒の外側面（曲面部）と、蒸気ドラム本体１０２　の外側面（曲面部）とで挾まれる空間の領域である。ただし、蒸気ドラム本体１０２　の上側半分にのみ存在する。そして、蒸気ドラム本体１０２　に導入された気液混合流体を蒸気ドラム本体１０２　の内部へ導く。
【０００６】
導入管１０５　は、シュラウド１０１　の内側から蒸気ドラム本体１０２　の内部へ向かう方向に延びる円筒管であり、一端部をシュラウド１０１　へ開放して接続され、他端部をサイクロンセパレータ１０３　へ開放して接続している。シュラウド１０１　を通った気液混合流体をサイクロンセパレータ１０３　へ供給する。
【０００７】
サイクロンセパレータ１０３　は、円筒形の外形を有し、その外側面（曲面部）に導入管１０５　が開放されて接続している。また、一端部を貯水部１０６　へ、他端部を蒸気部１０７　へ開放している。そして、導入管１０５　から供給された気液混合流体を遠心力で水と蒸気とに分離する。分離された水は貯水部１０６　へ向かい、分離された蒸気は蒸気部１０７　へ向かう。また、サイクロンセパレータ１０３　はドラム軸心を通る鉛直平面に関して対称に複数個設置されている（図１３参照）。
【０００８】
貯水部１０６　は、分離された水が存在する領域である。その水は、蒸気ドラム本体１０２　の下部に開放されて接続されている降水管１１３　を通り、外部へ送出される。一方、蒸気部１０７　は、分離された蒸気が存在する領域である。その蒸気は、ミスト（微小水滴）を含んでスクラバ１０４　へ向かう。
【０００９】
スクラバ１０４　は、ミストを含む蒸気から、衝突板式でミストを捕集することにより除去する。捕集されたミストは、スクラバ１０４　から貯水部１０６　へ滴下する。また、ミストを取り除かれた蒸気は、蒸気ドラム本体１０２　の上部に開放されて接続されている飽和蒸気管１１２　を通り、外部へ送出される。スクラバ１０４　は、ドラム軸心を通る鉛直平面に関して対称に複数個設置されている。
【００１０】
上昇管１０８　〜１１１　は、外部（例えば、ボイラの蒸発器や節炭器）から供給される気液混合流体を蒸気ドラムに供給する配管である。上昇管１０８　〜１１１　はそれぞれ複数本あり、蒸気ドラム本体１０２　の上部に、ドラム軸心を通る鉛直平面と一定の距離をなして、そのドラム軸心方向に沿って等間隔並んで、開放されて接続している。図示例では、各々の上昇管１０８　〜１１１　は前記ドラム軸心方向と直交する方向（蒸気ドラム本体１０２　の円周方向）には千鳥配置となっている（図１２参照）。また、上昇管１０８　及び上昇管１０９　から蒸気ドラム本体１０２　に供給される気液混合流体と、上昇管１１０　及び上昇管１１１　から蒸気ドラム本体１０２　に供給される気液混合流体とは、概ね等しい量である。
【００１１】
飽和蒸気管１１２　は、蒸気ドラムで分離された蒸気を外部（例えば、ボイラの過熱器）へ供給するための配管である。この飽和蒸気管１１２　は複数本あり、蒸気ドラム本体１０２　の上部がドラム軸心を通る鉛直平面と交わり形成する直線上に（ドラム軸心方向に沿って）等間隔並んで、開放されて接続している。
【００１２】
降水管１１３　は、蒸気ドラム本体１０２　で分離された水を外部（例えば、ボイラの蒸発器）へ供給するための配管である。この降水管１１３　は複数本あり、蒸気ドラム本体１０２　の下部がドラム軸心を通る鉛直平面と交わり形成する直線上に（ドラム軸心方向に沿って）等間隔並んで、開放されて接続している。
【００１３】
次に、蒸気ドラムの動作について説明する。
外部（例えば、ボイラの蒸発器や節炭器）から供給される気液混合流体は、上昇管１０８　〜１１１　を経由して、蒸気ドラム本体１０２　へ供給される。その時、上昇管１０８　及び上昇管１０９　を経由する気液混合流体と、上昇管１１０　及び上昇管１１１　を経由する気液混合流体とは、概ね等しい量である。
【００１４】
気液混合流体は、蒸気ドラム本体１０２　の内部のシュラウド１０１　を通り、導入管１０５　に向かう。このとき、ドラム軸心を通る鉛直平面に関して対称なシュラウド１０１　及び導入管１０５　を通過する気液混合流体の量は、概ね等しい。
【００１５】
導入管１０５　に達した気液混合流体は、サイクロンセパレータ１０３　に入り、蒸気と水とに分離する。分離された水は貯水部１０６　へ向かい、分離された蒸気は蒸気部１０７　へ向かう。このとき、蒸気にはミストが含まれる。
【００１６】
貯水部１０６　の水は、降水管１１３　経由で外部（例えば、ボイラの蒸発器）へ送出される。
一方、蒸発部１０７のミストを含んだ蒸気は、スクラバ１０４　においてミストを分離する。分離されたミストは貯水部１０６　へ滴下する。分離された蒸気は飽和蒸気管１１２　経由で外部（例えば、ボイラの過熱器）へ送出される。
【００１７】
【特許文献１】
特開平９−２９２１０４号公報（２−６頁、第１図）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した蒸気ドラム１００　では、上昇管１０８　及び上昇管１０９　が供給する気液混合流体の量と、上昇管１１０　及び上昇管１１１　が供給する気液混合流体の量とは、概ね等しい。そうすることにより、その後のサイクロンセパレータ　１０３及びスクラバ１０４　での気液分離行程が良好に進むと考えられる。蒸気ドラム１００　での気液分離性能が低いと、ミストが例えばボイラの過熱器や蒸気タービン等に送られるため、過熱器では蒸気温度が十分に上がらないと共に、蒸気タービンでは運転上不具合が発生する虞がある。
【００１９】
そこで、本発明者等は、蒸気ドラムの性能向上を図るために、上昇管やシュラウドに工夫を凝らし、セパレータ以前で気液分離作用を予備的に促進することに着目した。
【００２０】
例えば、上昇管内を流れる水滴径を増大したり、上昇管及び／又はシュラウド内での気液混合流体の重力分離を促進することが有効である。ところが、従来では、例えば上昇管の管断面積を決定するのに、管の摩耗等を考慮して平均的な蒸気の流速を抑え、蒸気ドラムの性能向上の観点からは一切考慮していなかった。
【００２１】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたもので、セパレータ以前で気液分離作用を予備的に促進することにより、蒸気ドラムの性能向上が図れる蒸気ドラムを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明に係る蒸気ドラムは、飽和状態の気液混合流体の気液分離を行う蒸気ドラム本体と、
前記蒸気ドラム本体の上部に接続され、前記気液混合流体を前記蒸気ドラム本体に供給する複数本の上昇管と、
前記蒸気ドラム本体内部の上半外縁部に設けられ、前記上昇管からの気液混合流体を流通するシュラウドと、
前記シュラウドから取り入れた気液混合流体を蒸気と水とに分離するセパレータと、
を備えた蒸気ドラムにおいて、
前記セパレータ以前で気液分離作用を予備的に促進する気液分離促進手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】
また、前記気液分離促進手段として、下記の（１）式に基づき、上昇管の本数と蒸気流量及び水流量が同じものにおいて、上昇管の管径を拡大して上昇管を流れる水滴径を増大することを特徴とする。
Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ／ρｓ　（Ｊｓ　−Ｊｗ　）２　
ここで、Ｊ＝Ｑ［ｍ３　／ｓ］／Ａ［ｍ２　］
∴Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ・Ａ２　／　　ρｓ　（Ｑｓ　−Ｑｗ　）２　・・・（１）
但し、　Ｗｅ　：限界ウェーバ数
σ　：表面張力
ρｓ　：蒸気密度
Ａ　：管の断面積
Ｑｓ　：蒸気流量
Ｑｗ　：水流量　　　　　　である。
【００２４】
また、前記気液分離促進手段として、下記の（２）式に基づき、上昇管の管径と蒸気流量及び水流量が同じものにおいて、上昇管の本数を増大して上昇管を流れる水滴径を増大することを特徴とする。
Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ／ρｓ　（Ｊｓ　−Ｊｗ　）２　
ここで、Ｊ＝Ｑ［ｍ３　／ｓ］／Ａ［ｍ２　］
∴Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ・Ａ２　／　　ρｓ　（Ｑｓ　−Ｑｗ　）２　・・・（２）
但し、　Ｗｅ　：限界ウェーバ数
σ　：表面張力
ρｓ　：蒸気密度
Ａ　：管の断面積
Ｑｓ　：蒸気流量
Ｑｗ　：水流量　　　　　　である。
【００２５】
また、前記気液分離促進手段として、下記の（３）式に基づき、循環比（Ｍｓ　＋Ｍｗ　／Ｍｓ　で気液混合流体全体の質量に対する蒸気の質量））をポンプ容量により大きくして上昇管を流れる水滴径を増大することを特徴とする。
Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ／ρｓ　（Ｊｓ　−Ｊｗ　）２　
ここで、Ｊ＝Ｑ［ｍ３　／ｓ］／Ａ［ｍ２　］
∴Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ・Ａ２　／　　ρｓ　（Ｑｓ　−Ｑｗ　）２　・・・（３）
但し、　Ｗｅ　：限界ウェーバ数
σ　：表面張力
ρｓ　：蒸気密度
Ａ　：管の断面積
Ｑｓ　：蒸気流量
Ｑｗ　：水流量　　　　　　である。
【００２６】
また、前記気液分離促進手段として、前記シュラウドの高さを可及的に拡大してシュラウド内での気液混合流体の重力分離を促進することを特徴とする。
【００２７】
また、前記シュラウド内にワイヤーメッシュを設置したことを特徴とする。
【００２８】
また、前記シュラウド内にスクラバを設置したことを特徴とする。
【００２９】
また、前記スクラバで捕集した水滴を前記セパレータ入口の下方に導くガイド部材を設置したことを特徴とする。
【００３０】
また、前記気液分離促進手段として、前記上昇管内に気液混合流体の旋回手段を設けて上昇管内での気液混合流体の重力分離を促進することを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る蒸気ドラムを実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
［第１実施例］
図１は本発明の第１実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００３３】
図示のように、蒸気ドラム１は、シュラウド２を有する蒸気ドラム本体３、サイクロンセパレータ４、スクラバ５、導入管６を具備する。そして、その内部で分離された水が存在している貯水部７と、分離された蒸気が存在している蒸気部８とを形成している。蒸気ドラム１には、その上部に上昇管９〜１２、飽和蒸気管１３が接続されている。また、その下部に降水管１４が接続されている。
【００３４】
蒸気ドラム本体３は、円筒中空形状を有し、内部に有する各種機器により、蒸気ドラム本体３の上部に開放され接続された上昇管９〜１２から供給された気液混合流体を、気体（蒸気）と液体（水）とに分離する。分離された気体（蒸気）と液体（水）とは、それぞれ別々に外部に送出される。
【００３５】
シュラウド２は、蒸気ドラム本体３の内部にある。蒸気ドラム本体３と同軸を成す蒸気ドラム本体３よりも小さな半径の円筒の外側面（曲面部）と、蒸気ドラム本体３の外側面（曲面部）とで挾まれる空間の領域である。ただし、蒸気ドラム本体３の上側半分にのみ存在する。そして、蒸気ドラム本体３に導入された気液混合流体を蒸気ドラム本体３の内部へ導く。
【００３６】
導入管６は、シュラウド２の内側から蒸気ドラム本体３の内部へ向かう方向に延びる円筒管であり、一端部をシュラウド２へ開放して接続され、他端部をサイクロンセパレータ４へ開放して接続している。シュラウド２を通った気液混合流体をサイクロンセパレータ４へ供給する。
【００３７】
サイクロンセパレータ４は、円筒形の外形を有し、その外側面（曲面部）に導入管６が開放されて接続している。また、一端部を貯水部７へ、他端部を蒸気部８へ開放している。そして、導入管６から供給された気液混合流体を遠心力で水と蒸気とに分離する。分離された水は貯水部７へ向かい、分離された蒸気は蒸気部８へ向かう。また、サイクロンセパレータ４はドラム軸心を通る鉛直平面に関して対称に複数個設置されている。
【００３８】
貯水部７は、分離された水が存在する領域である。その水は、蒸気ドラム本体３の下部に開放されて接続されている降水管１４を通り、外部へ送出される。一方、蒸気部８は、分離された蒸気が存在する領域である。その蒸気は、ミスト（微小水滴）を含んでスクラバ５へ向かう。
【００３９】
スクラバ５は、ミストを含む蒸気から、衝突板式でミストを捕集することにより除去する。捕集されたミストは、スクラバ５から貯水部７へ滴下する。また、ミストを取り除かれた蒸気は、蒸気ドラム本体３の上部に開放されて接続されている飽和蒸気管１３を通り、外部へ送出される。スクラバ５は、ドラム軸心を通る鉛直平面に関して対称に複数個設置されている。
【００４０】
上昇管９〜１２は、外部（例えば、ボイラの蒸発器や節炭器）から供給される気液混合流体を蒸気ドラムに供給する配管である。上昇管９〜１２はそれぞれ複数本あり、蒸気ドラム本体３の上部に、ドラム軸心を通る鉛直平面と一定の距離をなして、そのドラム軸心方向に沿って等間隔並んで、開放されて接続している。各々の上昇管９〜１２は前記ドラム軸心方向と直交する方向（蒸気ドラム本体３の周方向）には千鳥配置となっている。また、上昇管９及び上昇管１０から蒸気ドラム本体３に供給される気液混合流体と、上昇管１１及び上昇管１２から蒸気ドラム本体３に供給される気液混合流体とは、概ね等しい量である。
【００４１】
そして、本実施例では、下記の（１）式に基づき、上昇管９〜１２の本数と蒸気流量及び水流量が同じもの（蒸気ドラム１）において、上昇管９〜１２の管径（内径）を拡大して上昇管９〜１２を流れる水滴径を増大するようになっている（気液分離促進手段）。尚、下記の（１）式は、気液二相で流れる円管内の水滴の気泡がどれくらいの大きさになるかを表す指標的な式で、既に一般化されている。
Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ／ρｓ　（Ｊｓ　−Ｊｗ　）２　
ここで、Ｊ＝Ｑ［ｍ３　／ｓ］／Ａ［ｍ２　］
∴Ｄｅ　＝Ｗｅ　・σ・Ａ２　／　　ρｓ　（Ｑｓ　−Ｑｗ　）２　・・・（１）
但し、　Ｗｅ　：限界ウェーバ数
σ　：表面張力
ρｓ　：蒸気密度
Ａ　：管の断面積
Ｑｓ　：蒸気流量
Ｑｗ　：水流量　　　　　　である。
【００４２】
飽和蒸気管１３は、蒸気ドラムで分離された蒸気を外部（例えば、ボイラの過熱器）へ供給するための配管である。この飽和蒸気管１３は複数本あり、蒸気ドラム本体３の上部がドラム軸心を通る鉛直平面と交わり形成する直線上に（ドラム軸心方向に沿って）等間隔並んで、開放されて接続している。
【００４３】
降水管１４は、蒸気ドラム本体３で分離された水を外部（例えば、ボイラの蒸発器）へ供給するための配管である。この降水管１４は複数本あり、蒸気ドラム本体３の下部がドラム軸心を通る鉛直平面と交わり形成する直線上に（ドラム軸心方向に沿って）等間隔並んで、開放されて接続している。
【００４４】
このように構成されるため、次に、蒸気ドラムの動作について説明する。
外部（例えば、ボイラの蒸発器や節炭器）から供給される気液混合流体は、上昇管９〜１２を経由して、蒸気ドラム本体３へ供給される。その時、上昇管９及び上昇管１０を経由する気液混合流体と、上昇管１１及び上昇管１２を経由する気液混合流体とは、概ね等しい量である。
【００４５】
気液混合流体は、蒸気ドラム本体３の内部のシュラウド２を通り、導入管６に向かう。このとき、ドラム軸心を通る鉛直平面に関して対称なシュラウド２及び導入管６を通過する気液混合流体の量は、概ね等しい。
【００４６】
導入管６に達した気液混合流体は、サイクロンセパレータ４に入り、蒸気と水とに分離する。分離された水は貯水部７へ向かい、分離された蒸気は蒸気部８へ向かう。このとき、蒸気にはミストが含まれる。
【００４７】
貯水部８の水は、降水管１４経由で外部（例えば、ボイラの蒸発器）へ送出される。
一方、蒸発部８のミストを含んだ蒸気は、スクラバ５においてミストを分離する。分離されたミストは貯水部７へ滴下する。分離された蒸気は飽和蒸気管１３経由で外部（例えば、ボイラの過熱器）へ送出される。
【００４８】
そして、本実施例では、上昇管９〜１２の本数と蒸気流量及び水流量が同じものにおいて、上昇管９〜１２の管径（内径）を拡大して（気液混合流体の流速が低下する）、上昇管９〜１２を流れる水滴径を増大するようになっているので、サイクロンセパレータ４（及びスクラバ５）での気液分離作用がより一層促進され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００４９】
［第２実施例］
図２は本発明の第２実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００５０】
これは、第１実施例における上昇管９〜１２に関し、前述した（１）式に基づき、上昇管の管径と蒸気流量及び水流量が同じもの（蒸気ドラム１）において、上昇管の本数を増大して（気液混合流体の流速が低下する）、上昇管を流れる水滴径を増大するようにした例である（気液分離促進手段）。図示例では、第１実施例における上昇管９〜１２に加えて、上昇管２０〜２３が蒸気ドラム本体３の周方向とドラム軸心方向に加算・配置されている。その他の構成は図１と同様なので、図１と同一部材・部位には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００５１】
これによれば、第１実施例と同様に、サイクロンセパレータ４（及びスクラバ５）での気液分離作用がより一層促進され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００５２】
［第３実施例］
図３は本発明の第３実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００５３】
これは、上昇管の管断面積（上昇管一本々の断面積の総和）と蒸気流量及び水流量等が同じもの（蒸気ドラム１）において、第１，２実施例のように上昇管に工夫を凝らす代わりに、シュラウド２の高さを可及的に拡大して（気液混合流体の平均流速が低下する）、シュラウド２内での気液混合流体の重力分離を促進するようにした例である（気液分離促進手段）。図中破線は従来で、実線が本発明である。その他の構成は図１と同様なので、図１と同一部材・部位には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００５４】
これによれば、第１，２実施例と同様に、サイクロンセパレータ４（及びスクラバ５）での気液分離作用がより一層促進され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００５５】
［第４実施例］
図４は本発明の第４実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００５６】
これは、第３実施例におけるシュラウド２内に、導入管６の近傍に位置して水滴の合体を促進するワイヤーメッシュ（ミストキャッチャー）２４を設置し例である。
【００５７】
これによれば、第３実施例の効果がより一層助長され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００５８】
［第５実施例］
図５は本発明の第５実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００５９】
これは、第３実施例におけるシュラウド２内に、当該シュラウド２の内壁側に向けてミスト（微小水滴）を補修するスクラバ２５と、該スクラバ２５で捕集したミストをサイクロンセパレータ４の入口４ａの下方に導く陣笠（ガイド部材）２６を設置し例である。尚、前記スクラバ２５はドラム軸心方向に所定間隔離間して多数設置されるものである。
【００６０】
これによれば、第３実施例の効果がより一層助長され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００６１】
［第６実施例］
図６は本発明の第６実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００６２】
これは、第３実施例におけるシュラウド２内に、蒸気ドラム本体３の内壁側に向けてミスト（微小水滴）を補修するスクラバ２５Ａ設置し例である。
【００６３】
これによれば、第３実施例の効果がより一層助長され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００６４】
［第７実施例］
図７は本発明の第７実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００６５】
これは、第６実施例におけるシュラウド２内に、スクラバ２５Ａで捕集したミストをサイクロンセパレータ４の入口４ａの下方に導く仕切り板（ガイド部材）２７を設置した例である。
【００６６】
これによれば、第３実施例の効果がより一層助長され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００６７】
［第８実施例］
図８は本発明の第８実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００６８】
これは、蒸気ドラムの気液分離促進手段として、上昇管９〜１２の内壁に当該上昇管９〜１２内を流れる気液混合流体に旋回流を付与して重力分離を促進するするためにライフル溝（旋回手段）２８を刻設した例である。その他の構成は図１と同様なので、図１と同一部材・部位には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００６９】
これによれば、第１実施例と同様に、サイクロンセパレータ４（及びスクラバ５）での気液分離作用がより一層促進され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００７０】
［第９実施例］
図９は本発明の第９実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００７１】
これは、第８実施例におけるライフル溝２８の代わりに、上昇管９〜１２内に旋回ベーン（旋回手段）２９を刻設した例である。
【００７２】
これによれば、第８実施例と同様に、サイクロンセパレータ４（及びスクラバ５）での気液分離作用がより一層促進され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００７３】
［第１０実施例］
図１０は本発明の第１０実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【００７４】
これは、第８，９実施例におけるライフル溝２８，旋回ベーン２９の代わりに、上昇管９〜１２内にリボン（旋回手段）３０を刻設した例である。
【００７５】
これによれば、第８，９実施例と同様に、サイクロンセパレータ４（及びスクラバ５）での気液分離作用がより一層促進され、蒸気ドラム１の性能向上が図れる。
【００７６】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。例えば、蒸気ドラムの気液分離促進手段として、前述した（１）式に基づき、循環比（Ｍｓ　＋Ｍｗ　／Ｍｓ　で気液混合流体全体の質量に対する蒸気の質量））をポンプ容量により大きくして上昇管を流れる水滴径を増大するようにしても良い。また、各実施例を適宜組み合わせて実施することも可能である。
【００７７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の請求項１乃至９に係る発明は、セパレータ以前で気液分離作用を予備的に促進する気液分離促進手段を設けたので、簡単な構造で蒸気ドラムの性能向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図３】本発明の第３実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図４】本発明の第４実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図５】本発明の第５実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図６】本発明の第６実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図７】本発明の第７実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図８】本発明の第８実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図９】本発明の第９実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図１０】本発明の第１０実施例を示す蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図１１】従来の蒸気ドラムの概略縦断正面図である。
【図１２】同じく平面図である。
【図１３】同じく図１１のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１　蒸気ドラム
２　シュラウド
３　蒸気ドラム本体
４　サイクロンセパレータ
４ａ　入口
５　スクラバ
６　導入管
７　貯水部
８　蒸気部
９〜１２，２０〜２３　上昇管
１３　飽和蒸気管
１４　降水管
２４　ワイヤーメッシュ（ミストキャッチャー）
２５，２５Ａ　スクラバ
２６　陣笠
２７　仕切り板
２８　ライフル溝
２９　旋回ベーン
３０　リボン
３１　オリフィス
【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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