湿分分離器及びその分離方法
【課題】効率良く液滴を分離し、さらに液滴分離の際の圧損を軽減した状態の下で液滴を捕集する。
【解決手段】湿分分離器は、蒸気が流入する蒸気流入配管１０１と、蒸気が流出する蒸気流出配管１０２と、蒸気流入配管１０１と蒸気流出配管１０２との間に形成された外側流路管１０５と、蒸気流入配管１０１、蒸気流出配管１０２及び外側流路管１０５の少なくとも一配管の内部に設けられ蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離手段（例えば、焼結ベーン１０６）と、蒸気流入配管１０１、蒸気流出配管１０２及び外側流路管１０５の少なくとも一配管の外側に設けられ焼結ベーン１０６で分離された液滴を排出する排出管１０７と、を有する。
【解決手段】湿分分離器は、蒸気が流入する蒸気流入配管１０１と、蒸気が流出する蒸気流出配管１０２と、蒸気流入配管１０１と蒸気流出配管１０２との間に形成された外側流路管１０５と、蒸気流入配管１０１、蒸気流出配管１０２及び外側流路管１０５の少なくとも一配管の内部に設けられ蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離手段（例えば、焼結ベーン１０６）と、蒸気流入配管１０１、蒸気流出配管１０２及び外側流路管１０５の少なくとも一配管の外側に設けられ焼結ベーン１０６で分離された液滴を排出する排出管１０７と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気流からの湿分や微粒子を分離する湿分分離器及びその分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の蒸気流からの湿分や不純物粒子の分離法としては、機械式の分離法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この機械式の分離法には旋回を与えて遠心分離する方式や、曲折流路に蒸気流を導き遠心分離する方式、多孔板等を通してフィルタする方式等がある。
【０００３】
また、磁性をもつ不純物粒子を分離する方法として、磁気式の分離方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。この他に、電気力を利用する方式が知られている。
【特許文献１】特公昭６１−５５２２号公報
【特許文献２】特開昭６３−２３５６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来方式の主流である機械式は、どの方式を採用しても原理的には圧力損失が大きい。このため、低圧の飽和蒸気では圧力が低下すると湿分が増える結果となってしまい本来の分離効果が減殺されてしまうことがある、という課題があった。
【０００５】
また、磁気式では磁性をもつ不純物粒子を分離することはできるが、非磁性の不純物や湿分の分離を行うことができない、という課題があった。
【０００６】
さらに、電気式の場合は、誘電分極ではほとんど分離効果がなく、コロナ放電式では蒸気の流れの中に針状の電極をさらす必要がある。この高温高速の蒸気流中では電極の耐久性及び健全性の面で課題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、蒸気流から湿分や不純物微粒子を分離するために、蒸気流れに遠心力を作用させ、また流路形状を変化させることにより効率良く液滴を分離し、さらに液滴分離の際の圧損を軽減した状態で液滴を分離することのできる湿分分離器及びその分離方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の湿分分離器においては、蒸気が流入する蒸気流入配管と、蒸気が流出する蒸気流出配管と、この蒸気流入配管と蒸気流出配管との間に形成された外側流路管と、前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の内部に設けられ蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離手段と、前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の外側に設けられ前記液滴分離手段で分離された液滴を排出する排出管と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記目的を達成するため、本発明の湿分分離器においては、蒸気が流入する蒸気流入配管と、蒸気が流出する蒸気流出配管と、この蒸気流入配管と蒸気流出配管との間に形成されたタービンと、を具備し、前記タービンから排出される蒸気出口配管接続部が二重管からなり、この二重管の内管がタービンのケーシング内に突出し、前記二重管の環状流路部から液滴を排出するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記目的を達成するため、本発明の湿分分離方法においては、蒸気流入配管を介して蒸気を流入する蒸気流入ステップと、前記流入された蒸気を外側流路管を介して前記蒸気流入配管に接続された蒸気流出配管を経由して流出する蒸気流出ステップと、前記流入された蒸気を蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の内部に設けられた液滴分離手段に導入して蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離ステップと、この分離された液滴を前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の外側に設けられた排出管を介して流出する蒸気流出ステップと、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の湿分分離器及びその分離方法によれば、蒸気流れに遠心力を作用させ又は流路形状を変化させることにより、効率良く液滴を分離しさらに液滴分離の際の圧損を軽減した状態の下で液滴を分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る湿分分離器及びその分離方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ矢視方向を切断して示す断面図であり、図３は、図１の配管曲がり部に配置された焼結ベーンを示す斜視図である。
【００１４】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管１０１と、蒸気流出配管である水平配管１０２と、これらの配管が直交する曲がり部を有する。この曲がり部は、直交する配管１０１、１０２とは矩形継ぎ手１０３を介して接続される矩形断面形状の矩形流路管１０４から形成される。この蒸気流路管である矩形流路管１０４の外側には外側流路管である曲がり部外側管１０５が配置され二重管構造をなしている。
【００１５】
上記の矩形流路管１０４内の曲がり部には曲率半径方向に沿って液滴分離手段である複数個の三日月形状の中空ベーンである焼結ベーン１０６が間隔をおいて配置されている。図２、図３に示すように、この焼結ベーン１０６の内側湾曲面は焼結金属で形成されている。また、焼結ベーン１０６の長手方向の両端部は矩形流路管１０４の外側の曲がり部外側管１０５の内部と連通している。さらに、曲がり部外側管１０５の底部には排出管である排水管１０７が設けられ、この排水管１０７を経由して排水が行われる。
【００１６】
このように構成された本実施の形態において、垂直配管１０１から流入した蒸気１０８は矩形流路管１０４に入り、下降する蒸気は垂直流れから水平流れ１０９に曲げられることにより遠心力を受ける。密度が大きい液滴や微粒子１１４は、この遠心力によって、焼結ベーン内側湾曲面の焼結金属面１１３に沿いながら流れる。このため、上記の液滴や微粒子１１４はこの焼結金属１１３を貫通して焼結ベーン１０６の内部に入り、焼結ベーン１０６の両端部の液滴流出孔１１２から流出する。ここで捕集された捕集液滴１１０は、曲がり部外側管１０５底部の排水管１０７より排水される。
【００１７】
本実施の形態によれば、この焼結ベーン１０６を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００１８】
図４は、本発明の第２の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに焼結テーパ管１２３を設けたものである。
【００１９】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管１２１と、この蒸気流入配管１２１の下方の蒸気流出配管１２２とを有する。この蒸気流入配管１２１と蒸気流出配管１２２との間には、下降方向に沿って狭まる焼結金属により形成された液滴分離手段である焼結テーパ管１２３が連結されている。この焼結テーパ管１２３の外側には外側流路管である液滴捕集管１２４が配置され二重管構造を形成している。この液滴捕集管１２４の底部には、捕集液滴１２８を排出するための排出管である液滴排水管１２５が設けられている。
【００２０】
本実施の形態において、蒸気流入配管１２１から流入した蒸気１２６に含まれる液滴や不純物粒子は、蒸気流入配管１２１の管壁に付着し液膜１２７となって流れる。この液膜１２７は、焼結テーパ管１２３の流路絞込み作用により、液膜１２７は焼結テーパ管１２３の焼結管に吸い込まれる。吸い込まれた液滴や不純物粒子は焼結テーパ管１２３外側に設けられた液滴捕集管１２４の底部に設けられた液滴排水管１２５より排水することにより捕集される。
【００２１】
本実施の形態によれば、焼結テーパ管１２３を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００２２】
図５は、本発明の第３の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに螺旋状切り欠き２０３を設けたものである。
【００２３】
本図に示すように、湿分分離器は、上流側が蒸気流入配管で下流側が蒸気流出配管である垂直配管１０１を有する。この垂直配管１０１の中間部の一部は内管２０１と外側流路管である外管２０２とから構成され二重管構造をなしている。この外管２０２の上下端は、内管２０１の外周面に水密に固定されている。この外管２０２で包囲された内管２０１の管壁に沿って、液滴分離手段である螺旋状切り欠き２０３が設けられている。また、この螺旋状切り欠き２０３の下端に沿って内管２０１の内側に突起した螺旋状の螺旋状突起物２０４が設けられている。なお、外管２０２の下部には排出管である液滴排水管２０５が設けられている。
【００２４】
このように構成された本実施の形態において、内管２０１内を流れる蒸気２０６に含入される液滴や不純物粒子が内管２０１の管壁に付着して液膜２０７が形成される。この液膜２０７が螺旋状突起物２０４の上面に沿って流れる。この液膜２０７に遠心力が作用して、螺旋状突起物２０４に沿った螺旋状切り欠き２０３を貫通して矢印２０８に示すように内管２０１の外へ排出される。この排出された液滴２０７は、外管２０２の下部に設けられた液滴排水管２０５より排水される。
【００２５】
本実施の形態によれば、螺旋状の切り欠き２０３を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００２６】
図６は、本発明の第４の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図である。本実施の形態は、第３の実施の形態の螺旋状切り欠き２０３の代わりに貫通孔２１１を設けたものである。
【００２７】
本図に示すように、湿分分離器は、上流側が蒸気流入配管で下流側が蒸気流出配管である垂直配管１０１を有する。この垂直配管１０１の中間部の一部は内管２０９と外側流路管である外管２１０とから構成され二重管構造をなしている。この外管２１０の上下端は、内管２０９の外周面に水密に固定されている。この外管２１０で包囲された内管２０９の管壁に複数の貫通孔２１１が設けられている。また、この複数の貫通孔２１１の一部に沿って内管２０９の内側には突起した螺旋状の螺旋状突起物２１２が設けられている。なお、外管２１０の下部には排出管である液滴排水管２１３が設けられている。
【００２８】
このように構成された本実施の形態において、内管２０９内を流れる蒸気２０６に含入される液滴や不純物粒子が内管２０９の管壁に付着して液膜２０７が形成される。この液膜２０７が螺旋状突起物２１２の上面に沿って流れる。また、この液膜２０７に遠心力が作用して、複数の貫通孔２１１の一部を貫通して内管２０９の外へ排出される。この排出された液滴は、外管２１０の下部に設けられた液滴排水管２１３より図示しない液回収ラインへ排水される。
【００２９】
本実施の形態によれば、内管２０９の管壁に設けられた複数の貫通孔２１１を介して、蒸気流中からの湿分の分離が促進される。
【００３０】
図７は、本発明の第５の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図であり、図８は、図７のＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに中空ベーン２１６を設けたものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００３１】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管１０１と、蒸気流出配管である水平配管と１０２と、これらの配管が直交する曲がり蒸気流路管２１４とから構成される。この曲がり蒸気流路管２１４の外側には外側流路管である液捕集管２１５が配置され二重管構造をなしている。
【００３２】
上記の曲がり蒸気流路管２１４の曲がり部には曲率半径方向に沿って液滴分離手段である複数個の三日月形状の中空ベーン２１６が間隔をおいて配置されている。この中空ベーン２１６の内部は中空となっている。この中空ベーン２１６の中空部に液滴を導くための複数の切り欠き２１７が設けられている。この切欠き２１７の片側に沿って突起物２１８が配置されている。さらに、液捕集管２１５の底部には排出管である液滴排水管２１９が設けられ、この液滴排水管２１９を経由して排水が行われる。
【００３３】
このように構成された本実施の形態において、垂直配管１０１から流入した蒸気２２０は曲がり蒸気流路管２１４に入り、下降する蒸気は垂直流れから水平流れに曲げられることにより遠心力を受ける。蒸気流２２０中の湿分は曲がり部の遠心力で液滴または液膜となって中空ベーン２１６の壁面に付着する。この液は突起物２１８によって受け止められ、切欠き２１７を経由して中空ベーン２１６の内部に導入される。中空ベーン２１６内に導かれた液は、図８に示すように中空ベーン２１６の長手方向に矢印２２０のように流れて液捕集管２１５内に捕集される。捕集された液は排水管２１９を経由して図示しない回収ラインへ流れ出る。
【００３４】
本実施の形態によれば、この中空ベーン２１６を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を抑制した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００３５】
図９は、本発明の第６の実施の形態の湿分分離器を示し、図７のＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す断面図である。本実施の形態は、第５の実施の形態の中空ベーン２１６の代わりに傾斜した中空ベーン２２１を設けたものであり、第５の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００３６】
図７及び図９に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管１０１と、蒸気流出配管である水平配管と１０２と、これらの配管が直交する曲がり蒸気流路管２１４と、を有する。この曲がり蒸気流路管２１４の外側には外側流路管である液捕集管２１５が配置され二重管構造をなしている。
【００３７】
上記の曲がり蒸気流路管２１４の曲がり部には曲率半径方向に沿って液滴分離手段である複数個の三日月形状の凸型中空ベーン２２１が間隔をおいて配置されている。この傾斜した中空ベーン２２１は、第５の実施の形態の中空ベーン２１６と同様に、内部が中空となっている。また中空ベーンの長手方向は重力作用方向に傾斜した凸型となっている。この傾斜した中空ベーン２２１の中空部に液滴を導くための複数の切り欠き２２２が設けられている。この切欠き２２２の片側に沿って突起物２２３が配置されている。
【００３８】
本実施の形態において、傾斜した中空ベーン２２１内に導かれた液は、下側に傾斜しているので重力により、矢印２２４のように円滑に曲がり蒸気流路管２１４の外側に流れ出ることができる。
【００３９】
本実施の形態によれば、この傾斜した中空ベーン２２１を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を抑制した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００４０】
図１０は、本発明の第７の実施の形態の湿分分離器の曲がり蒸気流路管の構成を示す縦断面図であり、図１１は、図１０のＣ−Ｃ矢視方向を切断して示す断面図であり、図１２は、図１０の曲がり蒸気流路管に配置された分離翼３０１を示す斜視図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに分離翼３０１を設けたものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００４１】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管１０１と、蒸気流出配管である水平配管１０２と、これらの配管が直交する外側流路管である曲がり蒸気流路管１０４と、を有する。この曲がり蒸気流路管１０４の内部には、液滴分離手段である曲面を有する分離翼３０１複数枚がほぼ平行に配置されている。この分離翼３０１は、配管の曲がり蒸気流路管１０４の曲がりに沿ってほぼ９０°の角度で設置され、さらにこれと直行する水平断面に対してねじって配置されている。また、この分離翼３０１のねじれに沿って液膜捕獲のためのスリット３０３が設けられている。また、上記の分離翼３０１の直上流の直管部には、分離翼３０１に沿って複数の整流板３０４が設けられている。
【００４２】
本実施の形態において、垂直配管１０１に流入する湿分を含んだ蒸気は、整流板３０４により整流されて分離翼３０１に導入される。この分離翼３０１に導入された蒸気は、分離翼３０１の翼によって曲げ方向に遠心力が作用して翼表面に液膜が形成される。この液膜は分離翼３０１上でねじれ方向に沿って流れるため、ねじれに沿って設けられたスリット３０３を介して、液膜を捕獲することができる。
【００４３】
本実施の形態よれば、分離翼３０１を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を効率良く捕獲することができる。
【００４４】
図１３は、本発明の第８の実施の形態の湿分分離器で、高圧タービン部の構成を示す概略正面図であり、図１４は、図１３のＤ−Ｄ矢視方向を切断して示す概略断面図であり、図１５は、図１３の蒸気出口配管接続部を拡大して示す縦断面図であり、図１６は、図１３の高圧タービンケーシングの上部を取り除いて示す概略平面図である。
【００４５】
本図に示すように、湿分分離器は、高圧タービン部より構成される。この高圧タービン部は、２個の高圧タービンケーシング４０１と、この２個の高圧タービンケーシング４０１のそれぞれに高圧蒸気が導入される２個の蒸気入口配管４０３を有する。この２個の高圧タービンケーシング４０１のそれぞれには、導入された蒸気により回転するタービン４０４が内蔵されている。また高圧タービンケーシング４０１の蒸気入口配管４０３と対面する箇所に、このタービン４０４を回転させて膨張した蒸気が流出する２個の蒸気出口配管４０２がそれぞれ設けられている。
【００４６】
図１４及び図１５に示すように、蒸気出口配管４０２が高圧タービンケーシング４０１の内部に突出して設けられている。すなわち、蒸気出口配管４０２と高圧タービンケーシング４０１との接続部は二重管構造となり、環状流路部４０９が形成されている。このように、蒸気出口配管４０２を液膜から突出させることにより液膜が蒸気出口配管４０２に流出し難い構造となっている。また、液膜となった湿分は、二重管の環状流路部４０９に一時貯溜される。この環状流路部４０９に貯溜された湿分は、湿分分離タンク４０７を経由して分離ドレン管４０８へ排出される。
【００４７】
本実施の形態において、高圧蒸気が蒸気入口配管４０３を経由して高圧タービンケーシング４０１に導入される。この高圧蒸気は高圧タービンケーシング４０１の内部に設けられたタービン４０４を回転させて膨張する。この低圧化した蒸気が蒸気出口配管４０２を経由して流出する共に、この蒸気出口配管４０２の外環に設けられた環状流路部４０９を経由して湿分が排出される。
【００４８】
本実施の形態よれば、高圧タービン部を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を効率良く捕獲することができる。
【００４９】
図１７は、図１３の蒸気出口配管の上端構造を示す縦断面図である。
【００５０】
本図に示すように、高圧タービンケーシング４０１内の蒸気は、タービン４０４の回転方向に旋回している。この蒸気と共に湿分である液膜や液滴もタービンの回転方向に旋回し、高圧タービンケーシング４０１内の表面に付着して流れる液膜は偏っている。
【００５１】
本実施の形態によれば、液膜から突出している蒸気出口配管４０２の先端は傾斜した状態で形成されている。すなわち、回転している蒸気に対面する側の蒸気出口管の突出高さを増加することにより湿分の蒸気出口管内部への流入を減少させている。これは、蒸気に比べると湿分である液滴や液膜の密度のほうが大きいため、湿分の慣性は蒸気よりも大きくなり、蒸気出口配管への回りこみが難いためである。
【００５２】
図１８は、本発明の第９の実施の形態の湿分分離器の一部を透視して示す正面図であり、図１９は、図１８の小流路１本の経路を示す縦断面図であり、図２０は、図１８の複数の小流路と接続部との接続状態を示す水平断面図であり、図２１は、図１８の複数の小流路と接続部との接続状態を示す縦断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに蒸気仕切板５０６を設けたものである。
【００５３】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管５０１と、蒸気流出配管である水平配管と５０２と、これらの配管が直交する外側流路管である配管曲がり部５０３から構成される。この配管曲がり部５０３には曲率半径方向に沿って液滴分離手段である複数枚の蒸気仕切板５０６によって分割され小流路５０７が形成されている。
【００５４】
本実施の形態において、垂直配管５０１から流入する蒸気５１０は、複数の小流路５０７に入る。これらの小流路５０７を下降する蒸気は垂直流れから水平流れに曲げられることにより遠心力を受ける。
【００５５】
図１９に示すように、密度が大きい液滴５１７は、遠心力で小流路曲がり部５１３の外側内壁に沿いながら流れる。この液滴５１７によって生じた液膜は、中央部が上に凸状となっている蒸気仕切り板５０６の形状により、曲がり部５０３と水平配管５０２との接続部５０４に設けられた液膜案内板５１５に沿って流れる。この液滴は、接続部５０４に形成された捕集孔５０８を経由して液膜捕集部５０５に流出する。この流出した液滴５１７は、液膜捕集部５０５の下端に設けた排出管５０９を経由して排出することにより蒸気中の湿分を排除することができる。
【００５６】
本実施の形態によれば、蒸気仕切板５０６を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を効率良く捕獲することができる。
【００５７】
ここで、湿分分離する際の損失について説明する。
【００５８】
図２２は、図１８の蒸気流入部の構造を示す正面図である。
【００５９】
上記の第９の実施の形態における湿分分離する際の損失は、入口及び出口部、蒸気仕切板、細管支持板並びに細管との連結部により急激な流路の拡大、縮小が生じる。他の配管部分に比較して、ここでの圧損割合が大部分（約６０％）を占める。単に板と管を接合した場合、この部分の圧損係数は、０．５から０．４であることが知られている。例えば、本図に示すように、蒸気仕切板５２３に設けられたベルマウス５２２のような形状にすることにより圧損係数を１／１０程度に軽減することができる。つまり、同じ捕集効率で圧損を低減することが可能となる。本実施の形態では、ベルマウス５２２を示しているが、角を丸めたりすることも可能である。
【００６０】
また、本発明の第１０の実施の形態の親水性皮膜の形成について図１８を用いて説明する。
【００６１】
本図に示すように、湿分分離器は、垂直配管５０１と、水平配管と５０２と、これらの配管が直交する配管曲がり部５０３から構成される。この配管曲がり部５０３には曲率半径方向に沿って複数枚の蒸気仕切板５０６によって分割され小流路５０７が形成されている。
【００６２】
本実施の形態は、上記の小流路５０７を形成する部材の内面に親水性皮膜を形成するものである。この親水性材料としての酸化物半導体をコーティングした表面を用いると、原子炉内の放射線により酸化物半導体表面が励起され、超親水性になる。この親水性皮膜を形成する金属酸化物として、ＴｉＯ２、ＰｂＯ、ＢａＴｉＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＳｒＴｉＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＴｉＯ３、ＫＴａＯ３、ＭｎＴｉＯ３、ＳｎＯ２等が使用される。
【００６３】
本実施の形態において、親水性皮膜を形成することにより、小流路５０７を形成する管内面に均一な液膜ができる。かくして、液滴は非常に少なく管内面には筋状の液流れが生じ、複数個の小径孔を経由して外側管壁には均一に液体が排除されないという事象が大幅に改善される。また、複数個の小径孔から均一に液体が排除されるため、効率よく液分を分離することができる。
【００６４】
図２３は、本発明の第１１の実施の形態の湿分分離器の一部を透視して示す正面図であり、図２４は、図２３の分離細管の細管１本を示す説明図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその底部の排出孔を示す下面図である。
【００６５】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管６０１と、蒸気流出配管である水平配管６０２と、これらの配管が直交する外側流路管である配管曲り部６０３を有する。この配管曲り部６０３において分離細管６０５が管内壁に沿って装着されている。この分離細管６０５は、複数本を束ねた細管６０４を有する。この細管６０４の曲がり部外側６１４の管壁には排出手段である複数の小径孔から成る排出孔６０６が形成されている。分離細管６０５の両端部は、細管６０４の間隙部の流れ抑制および細管６０４の支持のために蒸気仕切板６０７及び細管支持板６０８が設けられている。上記の細管６０４と外側管である垂直配管６０１あるいは水平配管６０２とは、蒸気仕切板６０７及び細管支持板６０８を介して溶接にて接続されている。また、細管支持板６０８の上部には蒸気流出の下流側と均圧とするための均圧孔６１０が形成されている。
【００６６】
本実施の形態において、垂直配管６０１から流入する蒸気６１１は分離細管６０５に入る。この蒸気は、この分離細管６０５の上部において、複数本の細管６０４に分割されて下降し、垂直流れから水平流れ曲げられることにより遠心力を受ける。この遠心力を受けることによって、密度が大きい液滴や微粒子６１７は、細管曲り部外側６１４の内壁に沿いながら流れる。このように流れる液膜や微粒子６１７は、細管曲り部外側６１４に形成された排出孔６０６より流出する。この流出した液膜や微粒子６１７を配管曲り部６０３の下端に設けられた排出管６０９より排出することにより、蒸気中の湿分や不純物粒子を含む液滴を排除することができる。
【００６７】
本実施の形態によれば、この分離細管６０５を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態の下で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００６８】
図２５は、図２３の分離細管の細管の変形例を示す説明図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその底部の排出孔を示す下面図である。図２５は、図２４の排出孔６０６の代わりに折り爪６２０を設けることにより形成された排出孔６１８を設けたものであり、図２４と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００６９】
本図に示すように、分離細管６０５は、複数本を束ねて構成された細管６０４を有する。この細管６０４の曲がり部外側６１４の管壁には排出手段である排出孔６１８が形成されている。この排出孔６１８は、この細管の曲がり部外側６１４の管壁にくの字状部の切れ目を入れて折り爪６２０を形成し、さらにこの折り爪６２０を細管６０４の内部へ折り込んで構成されている。
【００７０】
本実施の形態において、蒸気６１１は、この分離細管６０５の上部において、複数本の細管６０４に分割されて下降し、垂直流れから水平流れ曲げられることにより遠心力を受ける。この遠心力を受けることによって、密度が大きい液滴や微粒子６１７は、細管曲り部外側６１４の内壁に沿いながら流れる。このように流れる液膜や微粒子６１７は、くの字状部の切れ目を入れて形成された折り爪６２０に導かれて排出孔６１８より流出する。この流出した液膜や微粒子６１７を配管曲り部６０３の下端に設けた排出管６０９より排出することにより、蒸気中の湿分や不純物粒子を含む液滴を排除することができる。
【００７１】
本実施の形態によれば、くの字状部の切れ目を入れて形成された折り爪６２０を設けることにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態の下で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００７２】
図２６は、図２３の分離細管６０５の細管６０４の変形例を示す説明図で、（ａ）はその底部の排出孔を示す下面図であり、（ｂ）はその底部の他の排出孔を示す下面図である。図２６は、図２４の排出孔６０６及び図２５の排出孔６１８の穴径又は配列を蒸気流れに沿って変化させたものを形成したものであり、図２４及び図２５と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００７３】
本図に示すように、分離細管６０５は、複数本の細管６０４を束ねて構成されている。この細管６０４の曲がり部外側６１４の管壁には排出手段である排出孔６０６又は排出孔６１８が形成されている。蒸気流れの上流側より下流側の排出孔６０６や排出孔６１８の穴径を小さくして形成している。また、蒸気流れの上流側より下流側の排出孔６０６や排出孔６１８の配列を密集して形成している。
【００７４】
本実施の形態によれば、蒸気流れの上流側より下流側の排出孔の穴径を小さく又は排出孔の配列を密集して形成することにより、液滴・微粒子排出のときの蒸気量を抑制することができ、蒸気流から液滴や不純物粒子を分離する効率を向上することができる。
【００７５】
図２７は、本発明の第１２の実施の形態の湿分分離器の一部を切断して示す縦断面図であり、図２８は、図２７の湿分分離器を切断しＥ−Ｅ方向から見た横断面図である。
【００７６】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である水平配管７０１と、蒸気流出配管である垂直配管７０２とを有する。この水平配管７０１と垂直配管７０２は、外側流路管７０７を介して連結されている。この外側流路管７０７は、垂直配管７０２と水平配管７０１とを直交し更にこの水平配管７０１と垂直配管７０２との軸芯をずらして配置する構造に対応して構成されている。この垂直配管７０２の内部には液滴分離手段である液滴捕集ボックス７０３が設置されている。この液滴捕集ボックス７０３には、垂直配管７０２を貫通する排出管７０４が溶接にて取り付けられている。
【００７７】
このように構成された本実施の形態において、蒸気７０５は水平配管７０１から垂直配管７０２へ導入される。この水平配管７０１と垂直配管７０２とは軸芯がずれているために、垂直配管７０２を上昇する蒸気７０５は、遠心力を受けて旋回した流れ７０５となる。この旋回した蒸気の流れ７０５により、密度が大きい液滴や微粒子は遠心力で上記の垂直配管７０２の内壁に沿いながら上昇する。この液滴は合体し液膜となって内壁を上昇する。この内壁に沿って上昇する液膜と微粒子は垂直配管７０２の内壁に設けた液滴捕集ボックス７０３にて捕集され、排出管７０４を介して排水７０６として外へ導き出される。
【００７８】
本実施の形態によれば、水平配管７０１と垂直配管７０２の軸芯をずらして構成することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態の下で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００７９】
図２９は、図２７の垂直配管７０２の変形例の一部を切断して示す横断面図である。図２９は、図２７の垂直配管７０２に拡管７０８を設けたものであり、図２７と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００８０】
本図に示すように、湿分分離器は、水平配管７０１と、垂直配管７０２とを有する。この水平配管７０１と垂直配管７０２は、外側流路管７０７を介して連結されている。この外側流路管７０７は、水平配管７０１と垂直配管７０２とを直交し更にこの水平配管７０１と垂直配管７０２との軸芯をずらして配置する構造に対応して構成されている。この垂直配管７０２の他端には拡管７０８が設けられている。この拡管７０８には液滴捕集ボックス７０３が設けられている。この液滴捕集ボックス７０３の配管内部への突き出した突出部の間の距離７０３ａは、垂直配管７０２の内径とほぼ同じ大きさとしている。
【００８１】
本実施の形態により、主流となる蒸気７０５は、液滴捕集ボックス７０３へ衝突することが軽減されるために圧力損失が小さくすることができる。また、垂直配管７０２の内壁に沿って流れる液膜と微粒子が、主流（蒸気流れ）に晒されることが軽減されるため、主流に再度混入することがなくなり、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離することができる。
【００８２】
図３０は、図２７の垂直配管の他の変形例の一部を切断して示す縦断面図である。
【００８３】
本図に示すように、湿分分離器は、水平配管７０１と、垂直配管７０２とを有する。この水平配管７０１と垂直配管７０２は、外側流路管７０７を介して連結されている。この外側流路管７０７は、垂直配管７０２と水平配管７０１とを直交し更にこの水平配管７０１と垂直配管７０２との軸芯をずらして配置する構造に対応して構成されている。この垂直配管７０２には、外径は同一で配管の肉厚が小さい配管が連結されている。すなわち、この垂直配管７０２の外径を変えずに配管肉厚を変化させることにより配管内径を大きくした拡管７０９が配置されたことになる。なお、垂直配管７０２と拡管７０９との配管内径の段差をなくすために傾斜リング７０９ａが内蔵されている。
【００８４】
本実施の形態により、配管外径を変えずに配管肉厚を変化させることにより配管内径を大きくした拡管７０９を設けることにより、蒸気流７０５が液滴捕集ボックス７０３へ衝突することが軽減することができる。かくして、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、しかも低コストで分離することができる。
【００８５】
図３１は、図２７の垂直配管の他の変形例の一部を切断して示す縦断面図である。図３１は、図２７の液滴捕集ボックス７０３を少なくとも１段設けたものであり、図２７と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００８６】
本図に示すように、図２７の液滴捕集ボックス７０３が複数段設けられている。ここでは、２段の液滴捕集ボックス７０３を例示している。
【００８７】
本実施の形態により、液滴捕集ボックス７０３を複数段設けることにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、捕集効率のさらなる向上を図ることができる。
【００８８】
図３２は、本発明の第１３の実施の形態の湿分分離器を示す縦断面図である。図３２は、図２７の液滴捕集ボックス７０３の代わりにオリフィス７１０を設けたものであり、図２７と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００８９】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である水平配管７０１と、蒸気流出配管である垂直配管７０２とを有する。この水平配管７０１と垂直配管７０２は、外側流路管である液滴捕集ボックス７０７を介して連結されている。なお、上記の水平配管７０１と垂直配管７０２とは直交しているが、この水平配管７０１と垂直配管７０２とは同軸の状態で配置されている。
【００９０】
この水平配管７０１の内部には、液滴分離手段である断面が翼型のオリフィス７１０が設置されている。このオリフィス７１０の外径は、水平配管７０１の内径より小さい。このために、オリフィス７１０の内側および外側において蒸気７０５は流れるようになっている。このオリフィス７１０の後方には液滴を捕集して配管７０１の外側へ排出するための液滴トラップ７１３が設けられている。上記の液滴捕集ボックス７０７の下部で、しかもこの液滴トラップ７１３の下方には排出管７１４が付属されている。
【００９１】
上記のオリフィス７１０の翼形状は、配管形状や流動状態によって最適な形状にすることが望ましい。この翼７１０ａの断面形状を図３３に例示する。（ａ）には両面が凸の翼７１０ａ、（ｂ）には片面が凸で他方が平面の翼７１０ａ、（ｃ）や（ｄ）には翼の断面形状が互いに逆向きのオリフィス７１０の断面形状、（ｅ）には翼の断面形状が互いに同じ向きのオリフィス７１０の断面形状、を示す。
【００９２】
このように構成された本実施の形態において、水平配管７０１内を流れる蒸気７０５中の液滴７１１は、オリフィス７１０の内側と外側に生じた圧力差により圧力の低い方に集められる。また、オリフィス７１０に衝突した液滴７１１は、オリフィス７１０の表面に液膜７１２を形成して流れ、オリフィス７１０の後縁からスムーズに流れ去る。このようにして集められた液滴７１１はオリフィス７１２の後方にある液滴トラップ７１３で捕集される。この捕集された液滴７１１は液滴捕集ボックス７０７を経由して、排出管７１４より水平配管７０１の外側に排出される。
【００９３】
本実施の形態によれば、オリフィス７１０を設けることにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態の下で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００９４】
図３４は、図３２のオリフィスの説明で、（ａ）〜（ｅ）はそのオリフィス７１０を複数段設けた変形例を示す断面図である。
【００９５】
本図に示すように、図３２のオリフィス７１０が複数段設けられている。ここでは、２段または５段のオリフィス７１０を例示している。
【００９６】
上記の複数段設置するオリフィス７１０の形態を図３４に例示する。（ａ）には同一形状のオリフィス７１０を２段設けた例、（ｂ）には異なったオリフィス７１０を２段設けた例、（ｃ）には大きさの異なったオリフィス７１０を５段並べた設置例、（ｄ）や（ｅ）には大径のオリフィス７１０の中に小径のオリフィス７１０を設置した例、を示す。
【００９７】
さらに、上記のオリフィス７１０の翼形状は、蒸気の流れ方向に対する傾きを一定にする必要はなく、配管形状や流動状態等によっては例えばオリフィス断面形状において互いに傾きの異なった翼形状をしたオリフィス７１０や、複数設置したオリフィス７１０の翼形状は互いに異なった傾きを有してもよいことは勿論である。
【００９８】
本実施の形態により、オリフィス７１０を複数段設けることにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、捕集効率のさらなる向上を図ることができる。
【００９９】
さらに、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、上記の親水性皮膜を中空ベーンなどの接液部に設けてもよく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向を切断して示す断面図。
【図３】図１の配管曲がり部に配置された焼結ベーンを示す斜視図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図６】本発明の第４の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図７】本発明の第５及び第６の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図８】本発明の第５の実施の形態の湿分分離器を示し、図７のＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す断面図。
【図９】本発明の第６の実施の形態の湿分分離器を示し、図７のＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す断面図。
【図１０】本発明の第７の実施の形態の湿分分離器の曲がり蒸気流路管の構成を示す縦断面図。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ矢視方向を切断して示す断面図。
【図１２】図１０の曲がり蒸気流路管に配置された分離翼を示す斜視図。
【図１３】本発明の第８の実施の形態の湿分分離器で、高圧タービン部の構成を示す概略正面図。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ矢視方向を切断して示す概略断面図。
【図１５】図１３の蒸気出口配管接続部を拡大して示す縦断面図。
【図１６】図１３の高圧タービンケーシングの上部を取り除いて示す概略平面図。
【図１７】図１３の蒸気出口配管の上端構造を示す縦断面図。
【図１８】本発明の第９及び第１０の実施の形態の湿分分離器の一部を透視して示す正面図。
【図１９】図１８の小流路の経路を示す縦断面図。
【図２０】図１８の複数の小流路と接続部との接続状態を示す水平断面図。
【図２１】図１８の複数の小流路と接続部との接続状態を示す縦断面図。
【図２２】図１８の蒸気流入部の構造を示す正面図。
【図２３】本発明の第１１の実施の形態の湿分分離器の一部を透視して示す正面図。
【図２４】図２３の分離細管の細管を示す説明図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその底部の排出孔を示す下面図。
【図２５】図２３の分離細管の細管の変形例を示す説明図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその底部の排出孔を示す下面図。
【図２６】図２３の分離細管の細管の変形例を示す説明図で、（ａ）はその底部の排出孔を示す下面図、（ｂ）はその底部の他の排出孔を示す下面図。
【図２７】本発明の第１２の実施の形態の湿分分離器の一部を切断して示す縦断面図。
【図２８】図２７の湿分分離器を切断しＥ−Ｅ方向から見た横断面図。
【図２９】図２７の垂直配管の変形例の一部を切断して示す縦断面図。
【図３０】図２７の垂直配管の他の変形例の一部を切断して示す縦断面図。
【図３１】図２７の垂直配管の他の変形例の一部を切断して示す縦断面図。
【図３２】本発明の第１３の実施の形態の湿分分離器を示す縦断面図。
【図３３】図３２のオリフィスの説明で、（ａ）〜（ｅ）はその翼形状の変形例を示す断面図。
【図３４】図３２のオリフィスの説明で、（ａ）〜（ｅ）はそのオリフィスを複数段設けた変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【０１０１】
１０１…垂直配管、１０２…水平配管、１０３…矩形管継ぎ手、１０４…矩形流路管、１０５…配管曲がり部、１０６…焼結ベーン、１０７…排水管、１０８…蒸気、１０９…蒸気の流れ、１１０…捕集液滴、１１２…液滴流出管、１１３…焼結金属部、１１４…蒸気に含む液滴、１２１…蒸気流入配管、１２２…蒸気流出配管、１２３…焼結テーパ管、１２４…液滴捕集管、１２５…液滴排水管、１２６…蒸気流入、１２７…液膜、１２８…捕集液滴、２０１…内管、２０２…外側流路管、２０３…螺旋状切り欠き、２０４…螺旋状突起物、２０９…内管、２１０…外管、２１１…貫通孔、２１２…螺旋状突起物、２１４…曲がり蒸気流路管、２１５…液捕集管、２１６…中空ベーン、２１７…切り欠き、２１８…突起物、２２１…傾斜した中空ベーン、３０１…分離翼、３０３…スリット、３０４…整流板、４０１…高圧タービンケーシング、４０２…蒸気出口配管、４０３…蒸気入口配管、４０４…タービン、４０７…湿分分離ドレンタンク、４０８…分離ドレン出口、４０９…環状流路部、４１０…ローター、５０１…垂直配管、５０２…水平配管、５０３…配管曲がり部、５０４…配管接続部、５０５…液膜捕集部、５０６…蒸気仕切り板、５０７…小流路、５０８…捕集孔、５０９…排出管、５１０…蒸気、５１３…小流路曲がり部、５１５…液膜案内板、５１７…液滴、５２２…ベルマウス、６０１…垂直配管、６０２…水平配管、６０３…配管曲り部、６０４…細管、６０５…分離配管、６０６…排出孔、６０７…蒸気仕切板、６０８…細管支持板、６０９…排出管、６１０…均圧孔、６１１…蒸気、６１４…曲り部外側、６１７…液滴・微粒子、６１８…排出孔、６２０…折り爪、７０１…水平配管、７０２…垂直配管、７０３…液滴捕集ボックス、７０４…排出管、７０５…蒸気、７０６…捕集された液滴、７０８…拡管、７０７…液滴捕集ボックス、７０９…拡管、７１０…オリフィス、７１０ａ…翼、７１１…液滴、７１２…液膜、７１３…液滴トラップ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気流からの湿分や微粒子を分離する湿分分離器及びその分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の蒸気流からの湿分や不純物粒子の分離法としては、機械式の分離法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この機械式の分離法には旋回を与えて遠心分離する方式や、曲折流路に蒸気流を導き遠心分離する方式、多孔板等を通してフィルタする方式等がある。
【０００３】
また、磁性をもつ不純物粒子を分離する方法として、磁気式の分離方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。この他に、電気力を利用する方式が知られている。
【特許文献１】特公昭６１−５５２２号公報
【特許文献２】特開昭６３−２３５６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来方式の主流である機械式は、どの方式を採用しても原理的には圧力損失が大きい。このため、低圧の飽和蒸気では圧力が低下すると湿分が増える結果となってしまい本来の分離効果が減殺されてしまうことがある、という課題があった。
【０００５】
また、磁気式では磁性をもつ不純物粒子を分離することはできるが、非磁性の不純物や湿分の分離を行うことができない、という課題があった。
【０００６】
さらに、電気式の場合は、誘電分極ではほとんど分離効果がなく、コロナ放電式では蒸気の流れの中に針状の電極をさらす必要がある。この高温高速の蒸気流中では電極の耐久性及び健全性の面で課題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、蒸気流から湿分や不純物微粒子を分離するために、蒸気流れに遠心力を作用させ、また流路形状を変化させることにより効率良く液滴を分離し、さらに液滴分離の際の圧損を軽減した状態で液滴を分離することのできる湿分分離器及びその分離方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の湿分分離器においては、蒸気が流入する蒸気流入配管と、蒸気が流出する蒸気流出配管と、この蒸気流入配管と蒸気流出配管との間に形成された外側流路管と、前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の内部に設けられ蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離手段と、前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の外側に設けられ前記液滴分離手段で分離された液滴を排出する排出管と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記目的を達成するため、本発明の湿分分離器においては、蒸気が流入する蒸気流入配管と、蒸気が流出する蒸気流出配管と、この蒸気流入配管と蒸気流出配管との間に形成されたタービンと、を具備し、前記タービンから排出される蒸気出口配管接続部が二重管からなり、この二重管の内管がタービンのケーシング内に突出し、前記二重管の環状流路部から液滴を排出するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記目的を達成するため、本発明の湿分分離方法においては、蒸気流入配管を介して蒸気を流入する蒸気流入ステップと、前記流入された蒸気を外側流路管を介して前記蒸気流入配管に接続された蒸気流出配管を経由して流出する蒸気流出ステップと、前記流入された蒸気を蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の内部に設けられた液滴分離手段に導入して蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離ステップと、この分離された液滴を前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の外側に設けられた排出管を介して流出する蒸気流出ステップと、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の湿分分離器及びその分離方法によれば、蒸気流れに遠心力を作用させ又は流路形状を変化させることにより、効率良く液滴を分離しさらに液滴分離の際の圧損を軽減した状態の下で液滴を分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る湿分分離器及びその分離方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ矢視方向を切断して示す断面図であり、図３は、図１の配管曲がり部に配置された焼結ベーンを示す斜視図である。
【００１４】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管１０１と、蒸気流出配管である水平配管１０２と、これらの配管が直交する曲がり部を有する。この曲がり部は、直交する配管１０１、１０２とは矩形継ぎ手１０３を介して接続される矩形断面形状の矩形流路管１０４から形成される。この蒸気流路管である矩形流路管１０４の外側には外側流路管である曲がり部外側管１０５が配置され二重管構造をなしている。
【００１５】
上記の矩形流路管１０４内の曲がり部には曲率半径方向に沿って液滴分離手段である複数個の三日月形状の中空ベーンである焼結ベーン１０６が間隔をおいて配置されている。図２、図３に示すように、この焼結ベーン１０６の内側湾曲面は焼結金属で形成されている。また、焼結ベーン１０６の長手方向の両端部は矩形流路管１０４の外側の曲がり部外側管１０５の内部と連通している。さらに、曲がり部外側管１０５の底部には排出管である排水管１０７が設けられ、この排水管１０７を経由して排水が行われる。
【００１６】
このように構成された本実施の形態において、垂直配管１０１から流入した蒸気１０８は矩形流路管１０４に入り、下降する蒸気は垂直流れから水平流れ１０９に曲げられることにより遠心力を受ける。密度が大きい液滴や微粒子１１４は、この遠心力によって、焼結ベーン内側湾曲面の焼結金属面１１３に沿いながら流れる。このため、上記の液滴や微粒子１１４はこの焼結金属１１３を貫通して焼結ベーン１０６の内部に入り、焼結ベーン１０６の両端部の液滴流出孔１１２から流出する。ここで捕集された捕集液滴１１０は、曲がり部外側管１０５底部の排水管１０７より排水される。
【００１７】
本実施の形態によれば、この焼結ベーン１０６を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００１８】
図４は、本発明の第２の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに焼結テーパ管１２３を設けたものである。
【００１９】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管１２１と、この蒸気流入配管１２１の下方の蒸気流出配管１２２とを有する。この蒸気流入配管１２１と蒸気流出配管１２２との間には、下降方向に沿って狭まる焼結金属により形成された液滴分離手段である焼結テーパ管１２３が連結されている。この焼結テーパ管１２３の外側には外側流路管である液滴捕集管１２４が配置され二重管構造を形成している。この液滴捕集管１２４の底部には、捕集液滴１２８を排出するための排出管である液滴排水管１２５が設けられている。
【００２０】
本実施の形態において、蒸気流入配管１２１から流入した蒸気１２６に含まれる液滴や不純物粒子は、蒸気流入配管１２１の管壁に付着し液膜１２７となって流れる。この液膜１２７は、焼結テーパ管１２３の流路絞込み作用により、液膜１２７は焼結テーパ管１２３の焼結管に吸い込まれる。吸い込まれた液滴や不純物粒子は焼結テーパ管１２３外側に設けられた液滴捕集管１２４の底部に設けられた液滴排水管１２５より排水することにより捕集される。
【００２１】
本実施の形態によれば、焼結テーパ管１２３を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００２２】
図５は、本発明の第３の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに螺旋状切り欠き２０３を設けたものである。
【００２３】
本図に示すように、湿分分離器は、上流側が蒸気流入配管で下流側が蒸気流出配管である垂直配管１０１を有する。この垂直配管１０１の中間部の一部は内管２０１と外側流路管である外管２０２とから構成され二重管構造をなしている。この外管２０２の上下端は、内管２０１の外周面に水密に固定されている。この外管２０２で包囲された内管２０１の管壁に沿って、液滴分離手段である螺旋状切り欠き２０３が設けられている。また、この螺旋状切り欠き２０３の下端に沿って内管２０１の内側に突起した螺旋状の螺旋状突起物２０４が設けられている。なお、外管２０２の下部には排出管である液滴排水管２０５が設けられている。
【００２４】
このように構成された本実施の形態において、内管２０１内を流れる蒸気２０６に含入される液滴や不純物粒子が内管２０１の管壁に付着して液膜２０７が形成される。この液膜２０７が螺旋状突起物２０４の上面に沿って流れる。この液膜２０７に遠心力が作用して、螺旋状突起物２０４に沿った螺旋状切り欠き２０３を貫通して矢印２０８に示すように内管２０１の外へ排出される。この排出された液滴２０７は、外管２０２の下部に設けられた液滴排水管２０５より排水される。
【００２５】
本実施の形態によれば、螺旋状の切り欠き２０３を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００２６】
図６は、本発明の第４の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図である。本実施の形態は、第３の実施の形態の螺旋状切り欠き２０３の代わりに貫通孔２１１を設けたものである。
【００２７】
本図に示すように、湿分分離器は、上流側が蒸気流入配管で下流側が蒸気流出配管である垂直配管１０１を有する。この垂直配管１０１の中間部の一部は内管２０９と外側流路管である外管２１０とから構成され二重管構造をなしている。この外管２１０の上下端は、内管２０９の外周面に水密に固定されている。この外管２１０で包囲された内管２０９の管壁に複数の貫通孔２１１が設けられている。また、この複数の貫通孔２１１の一部に沿って内管２０９の内側には突起した螺旋状の螺旋状突起物２１２が設けられている。なお、外管２１０の下部には排出管である液滴排水管２１３が設けられている。
【００２８】
このように構成された本実施の形態において、内管２０９内を流れる蒸気２０６に含入される液滴や不純物粒子が内管２０９の管壁に付着して液膜２０７が形成される。この液膜２０７が螺旋状突起物２１２の上面に沿って流れる。また、この液膜２０７に遠心力が作用して、複数の貫通孔２１１の一部を貫通して内管２０９の外へ排出される。この排出された液滴は、外管２１０の下部に設けられた液滴排水管２１３より図示しない液回収ラインへ排水される。
【００２９】
本実施の形態によれば、内管２０９の管壁に設けられた複数の貫通孔２１１を介して、蒸気流中からの湿分の分離が促進される。
【００３０】
図７は、本発明の第５の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図であり、図８は、図７のＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに中空ベーン２１６を設けたものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００３１】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管１０１と、蒸気流出配管である水平配管と１０２と、これらの配管が直交する曲がり蒸気流路管２１４とから構成される。この曲がり蒸気流路管２１４の外側には外側流路管である液捕集管２１５が配置され二重管構造をなしている。
【００３２】
上記の曲がり蒸気流路管２１４の曲がり部には曲率半径方向に沿って液滴分離手段である複数個の三日月形状の中空ベーン２１６が間隔をおいて配置されている。この中空ベーン２１６の内部は中空となっている。この中空ベーン２１６の中空部に液滴を導くための複数の切り欠き２１７が設けられている。この切欠き２１７の片側に沿って突起物２１８が配置されている。さらに、液捕集管２１５の底部には排出管である液滴排水管２１９が設けられ、この液滴排水管２１９を経由して排水が行われる。
【００３３】
このように構成された本実施の形態において、垂直配管１０１から流入した蒸気２２０は曲がり蒸気流路管２１４に入り、下降する蒸気は垂直流れから水平流れに曲げられることにより遠心力を受ける。蒸気流２２０中の湿分は曲がり部の遠心力で液滴または液膜となって中空ベーン２１６の壁面に付着する。この液は突起物２１８によって受け止められ、切欠き２１７を経由して中空ベーン２１６の内部に導入される。中空ベーン２１６内に導かれた液は、図８に示すように中空ベーン２１６の長手方向に矢印２２０のように流れて液捕集管２１５内に捕集される。捕集された液は排水管２１９を経由して図示しない回収ラインへ流れ出る。
【００３４】
本実施の形態によれば、この中空ベーン２１６を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を抑制した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００３５】
図９は、本発明の第６の実施の形態の湿分分離器を示し、図７のＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す断面図である。本実施の形態は、第５の実施の形態の中空ベーン２１６の代わりに傾斜した中空ベーン２２１を設けたものであり、第５の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００３６】
図７及び図９に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管１０１と、蒸気流出配管である水平配管と１０２と、これらの配管が直交する曲がり蒸気流路管２１４と、を有する。この曲がり蒸気流路管２１４の外側には外側流路管である液捕集管２１５が配置され二重管構造をなしている。
【００３７】
上記の曲がり蒸気流路管２１４の曲がり部には曲率半径方向に沿って液滴分離手段である複数個の三日月形状の凸型中空ベーン２２１が間隔をおいて配置されている。この傾斜した中空ベーン２２１は、第５の実施の形態の中空ベーン２１６と同様に、内部が中空となっている。また中空ベーンの長手方向は重力作用方向に傾斜した凸型となっている。この傾斜した中空ベーン２２１の中空部に液滴を導くための複数の切り欠き２２２が設けられている。この切欠き２２２の片側に沿って突起物２２３が配置されている。
【００３８】
本実施の形態において、傾斜した中空ベーン２２１内に導かれた液は、下側に傾斜しているので重力により、矢印２２４のように円滑に曲がり蒸気流路管２１４の外側に流れ出ることができる。
【００３９】
本実施の形態によれば、この傾斜した中空ベーン２２１を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を抑制した状態で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００４０】
図１０は、本発明の第７の実施の形態の湿分分離器の曲がり蒸気流路管の構成を示す縦断面図であり、図１１は、図１０のＣ−Ｃ矢視方向を切断して示す断面図であり、図１２は、図１０の曲がり蒸気流路管に配置された分離翼３０１を示す斜視図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに分離翼３０１を設けたものであり、第１の実施の形態と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００４１】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管１０１と、蒸気流出配管である水平配管１０２と、これらの配管が直交する外側流路管である曲がり蒸気流路管１０４と、を有する。この曲がり蒸気流路管１０４の内部には、液滴分離手段である曲面を有する分離翼３０１複数枚がほぼ平行に配置されている。この分離翼３０１は、配管の曲がり蒸気流路管１０４の曲がりに沿ってほぼ９０°の角度で設置され、さらにこれと直行する水平断面に対してねじって配置されている。また、この分離翼３０１のねじれに沿って液膜捕獲のためのスリット３０３が設けられている。また、上記の分離翼３０１の直上流の直管部には、分離翼３０１に沿って複数の整流板３０４が設けられている。
【００４２】
本実施の形態において、垂直配管１０１に流入する湿分を含んだ蒸気は、整流板３０４により整流されて分離翼３０１に導入される。この分離翼３０１に導入された蒸気は、分離翼３０１の翼によって曲げ方向に遠心力が作用して翼表面に液膜が形成される。この液膜は分離翼３０１上でねじれ方向に沿って流れるため、ねじれに沿って設けられたスリット３０３を介して、液膜を捕獲することができる。
【００４３】
本実施の形態よれば、分離翼３０１を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を効率良く捕獲することができる。
【００４４】
図１３は、本発明の第８の実施の形態の湿分分離器で、高圧タービン部の構成を示す概略正面図であり、図１４は、図１３のＤ−Ｄ矢視方向を切断して示す概略断面図であり、図１５は、図１３の蒸気出口配管接続部を拡大して示す縦断面図であり、図１６は、図１３の高圧タービンケーシングの上部を取り除いて示す概略平面図である。
【００４５】
本図に示すように、湿分分離器は、高圧タービン部より構成される。この高圧タービン部は、２個の高圧タービンケーシング４０１と、この２個の高圧タービンケーシング４０１のそれぞれに高圧蒸気が導入される２個の蒸気入口配管４０３を有する。この２個の高圧タービンケーシング４０１のそれぞれには、導入された蒸気により回転するタービン４０４が内蔵されている。また高圧タービンケーシング４０１の蒸気入口配管４０３と対面する箇所に、このタービン４０４を回転させて膨張した蒸気が流出する２個の蒸気出口配管４０２がそれぞれ設けられている。
【００４６】
図１４及び図１５に示すように、蒸気出口配管４０２が高圧タービンケーシング４０１の内部に突出して設けられている。すなわち、蒸気出口配管４０２と高圧タービンケーシング４０１との接続部は二重管構造となり、環状流路部４０９が形成されている。このように、蒸気出口配管４０２を液膜から突出させることにより液膜が蒸気出口配管４０２に流出し難い構造となっている。また、液膜となった湿分は、二重管の環状流路部４０９に一時貯溜される。この環状流路部４０９に貯溜された湿分は、湿分分離タンク４０７を経由して分離ドレン管４０８へ排出される。
【００４７】
本実施の形態において、高圧蒸気が蒸気入口配管４０３を経由して高圧タービンケーシング４０１に導入される。この高圧蒸気は高圧タービンケーシング４０１の内部に設けられたタービン４０４を回転させて膨張する。この低圧化した蒸気が蒸気出口配管４０２を経由して流出する共に、この蒸気出口配管４０２の外環に設けられた環状流路部４０９を経由して湿分が排出される。
【００４８】
本実施の形態よれば、高圧タービン部を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を効率良く捕獲することができる。
【００４９】
図１７は、図１３の蒸気出口配管の上端構造を示す縦断面図である。
【００５０】
本図に示すように、高圧タービンケーシング４０１内の蒸気は、タービン４０４の回転方向に旋回している。この蒸気と共に湿分である液膜や液滴もタービンの回転方向に旋回し、高圧タービンケーシング４０１内の表面に付着して流れる液膜は偏っている。
【００５１】
本実施の形態によれば、液膜から突出している蒸気出口配管４０２の先端は傾斜した状態で形成されている。すなわち、回転している蒸気に対面する側の蒸気出口管の突出高さを増加することにより湿分の蒸気出口管内部への流入を減少させている。これは、蒸気に比べると湿分である液滴や液膜の密度のほうが大きいため、湿分の慣性は蒸気よりも大きくなり、蒸気出口配管への回りこみが難いためである。
【００５２】
図１８は、本発明の第９の実施の形態の湿分分離器の一部を透視して示す正面図であり、図１９は、図１８の小流路１本の経路を示す縦断面図であり、図２０は、図１８の複数の小流路と接続部との接続状態を示す水平断面図であり、図２１は、図１８の複数の小流路と接続部との接続状態を示す縦断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態の焼結ベーン１０６の代わりに蒸気仕切板５０６を設けたものである。
【００５３】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管５０１と、蒸気流出配管である水平配管と５０２と、これらの配管が直交する外側流路管である配管曲がり部５０３から構成される。この配管曲がり部５０３には曲率半径方向に沿って液滴分離手段である複数枚の蒸気仕切板５０６によって分割され小流路５０７が形成されている。
【００５４】
本実施の形態において、垂直配管５０１から流入する蒸気５１０は、複数の小流路５０７に入る。これらの小流路５０７を下降する蒸気は垂直流れから水平流れに曲げられることにより遠心力を受ける。
【００５５】
図１９に示すように、密度が大きい液滴５１７は、遠心力で小流路曲がり部５１３の外側内壁に沿いながら流れる。この液滴５１７によって生じた液膜は、中央部が上に凸状となっている蒸気仕切り板５０６の形状により、曲がり部５０３と水平配管５０２との接続部５０４に設けられた液膜案内板５１５に沿って流れる。この液滴は、接続部５０４に形成された捕集孔５０８を経由して液膜捕集部５０５に流出する。この流出した液滴５１７は、液膜捕集部５０５の下端に設けた排出管５０９を経由して排出することにより蒸気中の湿分を排除することができる。
【００５６】
本実施の形態によれば、蒸気仕切板５０６を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態で液滴や不純物粒子を効率良く捕獲することができる。
【００５７】
ここで、湿分分離する際の損失について説明する。
【００５８】
図２２は、図１８の蒸気流入部の構造を示す正面図である。
【００５９】
上記の第９の実施の形態における湿分分離する際の損失は、入口及び出口部、蒸気仕切板、細管支持板並びに細管との連結部により急激な流路の拡大、縮小が生じる。他の配管部分に比較して、ここでの圧損割合が大部分（約６０％）を占める。単に板と管を接合した場合、この部分の圧損係数は、０．５から０．４であることが知られている。例えば、本図に示すように、蒸気仕切板５２３に設けられたベルマウス５２２のような形状にすることにより圧損係数を１／１０程度に軽減することができる。つまり、同じ捕集効率で圧損を低減することが可能となる。本実施の形態では、ベルマウス５２２を示しているが、角を丸めたりすることも可能である。
【００６０】
また、本発明の第１０の実施の形態の親水性皮膜の形成について図１８を用いて説明する。
【００６１】
本図に示すように、湿分分離器は、垂直配管５０１と、水平配管と５０２と、これらの配管が直交する配管曲がり部５０３から構成される。この配管曲がり部５０３には曲率半径方向に沿って複数枚の蒸気仕切板５０６によって分割され小流路５０７が形成されている。
【００６２】
本実施の形態は、上記の小流路５０７を形成する部材の内面に親水性皮膜を形成するものである。この親水性材料としての酸化物半導体をコーティングした表面を用いると、原子炉内の放射線により酸化物半導体表面が励起され、超親水性になる。この親水性皮膜を形成する金属酸化物として、ＴｉＯ２、ＰｂＯ、ＢａＴｉＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＳｒＴｉＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＴｉＯ３、ＫＴａＯ３、ＭｎＴｉＯ３、ＳｎＯ２等が使用される。
【００６３】
本実施の形態において、親水性皮膜を形成することにより、小流路５０７を形成する管内面に均一な液膜ができる。かくして、液滴は非常に少なく管内面には筋状の液流れが生じ、複数個の小径孔を経由して外側管壁には均一に液体が排除されないという事象が大幅に改善される。また、複数個の小径孔から均一に液体が排除されるため、効率よく液分を分離することができる。
【００６４】
図２３は、本発明の第１１の実施の形態の湿分分離器の一部を透視して示す正面図であり、図２４は、図２３の分離細管の細管１本を示す説明図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその底部の排出孔を示す下面図である。
【００６５】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である垂直配管６０１と、蒸気流出配管である水平配管６０２と、これらの配管が直交する外側流路管である配管曲り部６０３を有する。この配管曲り部６０３において分離細管６０５が管内壁に沿って装着されている。この分離細管６０５は、複数本を束ねた細管６０４を有する。この細管６０４の曲がり部外側６１４の管壁には排出手段である複数の小径孔から成る排出孔６０６が形成されている。分離細管６０５の両端部は、細管６０４の間隙部の流れ抑制および細管６０４の支持のために蒸気仕切板６０７及び細管支持板６０８が設けられている。上記の細管６０４と外側管である垂直配管６０１あるいは水平配管６０２とは、蒸気仕切板６０７及び細管支持板６０８を介して溶接にて接続されている。また、細管支持板６０８の上部には蒸気流出の下流側と均圧とするための均圧孔６１０が形成されている。
【００６６】
本実施の形態において、垂直配管６０１から流入する蒸気６１１は分離細管６０５に入る。この蒸気は、この分離細管６０５の上部において、複数本の細管６０４に分割されて下降し、垂直流れから水平流れ曲げられることにより遠心力を受ける。この遠心力を受けることによって、密度が大きい液滴や微粒子６１７は、細管曲り部外側６１４の内壁に沿いながら流れる。このように流れる液膜や微粒子６１７は、細管曲り部外側６１４に形成された排出孔６０６より流出する。この流出した液膜や微粒子６１７を配管曲り部６０３の下端に設けられた排出管６０９より排出することにより、蒸気中の湿分や不純物粒子を含む液滴を排除することができる。
【００６７】
本実施の形態によれば、この分離細管６０５を経由することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態の下で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００６８】
図２５は、図２３の分離細管の細管の変形例を示す説明図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその底部の排出孔を示す下面図である。図２５は、図２４の排出孔６０６の代わりに折り爪６２０を設けることにより形成された排出孔６１８を設けたものであり、図２４と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００６９】
本図に示すように、分離細管６０５は、複数本を束ねて構成された細管６０４を有する。この細管６０４の曲がり部外側６１４の管壁には排出手段である排出孔６１８が形成されている。この排出孔６１８は、この細管の曲がり部外側６１４の管壁にくの字状部の切れ目を入れて折り爪６２０を形成し、さらにこの折り爪６２０を細管６０４の内部へ折り込んで構成されている。
【００７０】
本実施の形態において、蒸気６１１は、この分離細管６０５の上部において、複数本の細管６０４に分割されて下降し、垂直流れから水平流れ曲げられることにより遠心力を受ける。この遠心力を受けることによって、密度が大きい液滴や微粒子６１７は、細管曲り部外側６１４の内壁に沿いながら流れる。このように流れる液膜や微粒子６１７は、くの字状部の切れ目を入れて形成された折り爪６２０に導かれて排出孔６１８より流出する。この流出した液膜や微粒子６１７を配管曲り部６０３の下端に設けた排出管６０９より排出することにより、蒸気中の湿分や不純物粒子を含む液滴を排除することができる。
【００７１】
本実施の形態によれば、くの字状部の切れ目を入れて形成された折り爪６２０を設けることにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態の下で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００７２】
図２６は、図２３の分離細管６０５の細管６０４の変形例を示す説明図で、（ａ）はその底部の排出孔を示す下面図であり、（ｂ）はその底部の他の排出孔を示す下面図である。図２６は、図２４の排出孔６０６及び図２５の排出孔６１８の穴径又は配列を蒸気流れに沿って変化させたものを形成したものであり、図２４及び図２５と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００７３】
本図に示すように、分離細管６０５は、複数本の細管６０４を束ねて構成されている。この細管６０４の曲がり部外側６１４の管壁には排出手段である排出孔６０６又は排出孔６１８が形成されている。蒸気流れの上流側より下流側の排出孔６０６や排出孔６１８の穴径を小さくして形成している。また、蒸気流れの上流側より下流側の排出孔６０６や排出孔６１８の配列を密集して形成している。
【００７４】
本実施の形態によれば、蒸気流れの上流側より下流側の排出孔の穴径を小さく又は排出孔の配列を密集して形成することにより、液滴・微粒子排出のときの蒸気量を抑制することができ、蒸気流から液滴や不純物粒子を分離する効率を向上することができる。
【００７５】
図２７は、本発明の第１２の実施の形態の湿分分離器の一部を切断して示す縦断面図であり、図２８は、図２７の湿分分離器を切断しＥ−Ｅ方向から見た横断面図である。
【００７６】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である水平配管７０１と、蒸気流出配管である垂直配管７０２とを有する。この水平配管７０１と垂直配管７０２は、外側流路管７０７を介して連結されている。この外側流路管７０７は、垂直配管７０２と水平配管７０１とを直交し更にこの水平配管７０１と垂直配管７０２との軸芯をずらして配置する構造に対応して構成されている。この垂直配管７０２の内部には液滴分離手段である液滴捕集ボックス７０３が設置されている。この液滴捕集ボックス７０３には、垂直配管７０２を貫通する排出管７０４が溶接にて取り付けられている。
【００７７】
このように構成された本実施の形態において、蒸気７０５は水平配管７０１から垂直配管７０２へ導入される。この水平配管７０１と垂直配管７０２とは軸芯がずれているために、垂直配管７０２を上昇する蒸気７０５は、遠心力を受けて旋回した流れ７０５となる。この旋回した蒸気の流れ７０５により、密度が大きい液滴や微粒子は遠心力で上記の垂直配管７０２の内壁に沿いながら上昇する。この液滴は合体し液膜となって内壁を上昇する。この内壁に沿って上昇する液膜と微粒子は垂直配管７０２の内壁に設けた液滴捕集ボックス７０３にて捕集され、排出管７０４を介して排水７０６として外へ導き出される。
【００７８】
本実施の形態によれば、水平配管７０１と垂直配管７０２の軸芯をずらして構成することにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態の下で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００７９】
図２９は、図２７の垂直配管７０２の変形例の一部を切断して示す横断面図である。図２９は、図２７の垂直配管７０２に拡管７０８を設けたものであり、図２７と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００８０】
本図に示すように、湿分分離器は、水平配管７０１と、垂直配管７０２とを有する。この水平配管７０１と垂直配管７０２は、外側流路管７０７を介して連結されている。この外側流路管７０７は、水平配管７０１と垂直配管７０２とを直交し更にこの水平配管７０１と垂直配管７０２との軸芯をずらして配置する構造に対応して構成されている。この垂直配管７０２の他端には拡管７０８が設けられている。この拡管７０８には液滴捕集ボックス７０３が設けられている。この液滴捕集ボックス７０３の配管内部への突き出した突出部の間の距離７０３ａは、垂直配管７０２の内径とほぼ同じ大きさとしている。
【００８１】
本実施の形態により、主流となる蒸気７０５は、液滴捕集ボックス７０３へ衝突することが軽減されるために圧力損失が小さくすることができる。また、垂直配管７０２の内壁に沿って流れる液膜と微粒子が、主流（蒸気流れ）に晒されることが軽減されるため、主流に再度混入することがなくなり、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離することができる。
【００８２】
図３０は、図２７の垂直配管の他の変形例の一部を切断して示す縦断面図である。
【００８３】
本図に示すように、湿分分離器は、水平配管７０１と、垂直配管７０２とを有する。この水平配管７０１と垂直配管７０２は、外側流路管７０７を介して連結されている。この外側流路管７０７は、垂直配管７０２と水平配管７０１とを直交し更にこの水平配管７０１と垂直配管７０２との軸芯をずらして配置する構造に対応して構成されている。この垂直配管７０２には、外径は同一で配管の肉厚が小さい配管が連結されている。すなわち、この垂直配管７０２の外径を変えずに配管肉厚を変化させることにより配管内径を大きくした拡管７０９が配置されたことになる。なお、垂直配管７０２と拡管７０９との配管内径の段差をなくすために傾斜リング７０９ａが内蔵されている。
【００８４】
本実施の形態により、配管外径を変えずに配管肉厚を変化させることにより配管内径を大きくした拡管７０９を設けることにより、蒸気流７０５が液滴捕集ボックス７０３へ衝突することが軽減することができる。かくして、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、しかも低コストで分離することができる。
【００８５】
図３１は、図２７の垂直配管の他の変形例の一部を切断して示す縦断面図である。図３１は、図２７の液滴捕集ボックス７０３を少なくとも１段設けたものであり、図２７と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００８６】
本図に示すように、図２７の液滴捕集ボックス７０３が複数段設けられている。ここでは、２段の液滴捕集ボックス７０３を例示している。
【００８７】
本実施の形態により、液滴捕集ボックス７０３を複数段設けることにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、捕集効率のさらなる向上を図ることができる。
【００８８】
図３２は、本発明の第１３の実施の形態の湿分分離器を示す縦断面図である。図３２は、図２７の液滴捕集ボックス７０３の代わりにオリフィス７１０を設けたものであり、図２７と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【００８９】
本図に示すように、湿分分離器は、蒸気流入配管である水平配管７０１と、蒸気流出配管である垂直配管７０２とを有する。この水平配管７０１と垂直配管７０２は、外側流路管である液滴捕集ボックス７０７を介して連結されている。なお、上記の水平配管７０１と垂直配管７０２とは直交しているが、この水平配管７０１と垂直配管７０２とは同軸の状態で配置されている。
【００９０】
この水平配管７０１の内部には、液滴分離手段である断面が翼型のオリフィス７１０が設置されている。このオリフィス７１０の外径は、水平配管７０１の内径より小さい。このために、オリフィス７１０の内側および外側において蒸気７０５は流れるようになっている。このオリフィス７１０の後方には液滴を捕集して配管７０１の外側へ排出するための液滴トラップ７１３が設けられている。上記の液滴捕集ボックス７０７の下部で、しかもこの液滴トラップ７１３の下方には排出管７１４が付属されている。
【００９１】
上記のオリフィス７１０の翼形状は、配管形状や流動状態によって最適な形状にすることが望ましい。この翼７１０ａの断面形状を図３３に例示する。（ａ）には両面が凸の翼７１０ａ、（ｂ）には片面が凸で他方が平面の翼７１０ａ、（ｃ）や（ｄ）には翼の断面形状が互いに逆向きのオリフィス７１０の断面形状、（ｅ）には翼の断面形状が互いに同じ向きのオリフィス７１０の断面形状、を示す。
【００９２】
このように構成された本実施の形態において、水平配管７０１内を流れる蒸気７０５中の液滴７１１は、オリフィス７１０の内側と外側に生じた圧力差により圧力の低い方に集められる。また、オリフィス７１０に衝突した液滴７１１は、オリフィス７１０の表面に液膜７１２を形成して流れ、オリフィス７１０の後縁からスムーズに流れ去る。このようにして集められた液滴７１１はオリフィス７１２の後方にある液滴トラップ７１３で捕集される。この捕集された液滴７１１は液滴捕集ボックス７０７を経由して、排出管７１４より水平配管７０１の外側に排出される。
【００９３】
本実施の形態によれば、オリフィス７１０を設けることにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、さらに液滴分離の圧損を軽減した状態の下で液滴や不純物粒子を排除することができる。
【００９４】
図３４は、図３２のオリフィスの説明で、（ａ）〜（ｅ）はそのオリフィス７１０を複数段設けた変形例を示す断面図である。
【００９５】
本図に示すように、図３２のオリフィス７１０が複数段設けられている。ここでは、２段または５段のオリフィス７１０を例示している。
【００９６】
上記の複数段設置するオリフィス７１０の形態を図３４に例示する。（ａ）には同一形状のオリフィス７１０を２段設けた例、（ｂ）には異なったオリフィス７１０を２段設けた例、（ｃ）には大きさの異なったオリフィス７１０を５段並べた設置例、（ｄ）や（ｅ）には大径のオリフィス７１０の中に小径のオリフィス７１０を設置した例、を示す。
【００９７】
さらに、上記のオリフィス７１０の翼形状は、蒸気の流れ方向に対する傾きを一定にする必要はなく、配管形状や流動状態等によっては例えばオリフィス断面形状において互いに傾きの異なった翼形状をしたオリフィス７１０や、複数設置したオリフィス７１０の翼形状は互いに異なった傾きを有してもよいことは勿論である。
【００９８】
本実施の形態により、オリフィス７１０を複数段設けることにより、蒸気流から液滴や不純物粒子を効率良く分離し、捕集効率のさらなる向上を図ることができる。
【００９９】
さらに、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、上記の親水性皮膜を中空ベーンなどの接液部に設けてもよく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向を切断して示す断面図。
【図３】図１の配管曲がり部に配置された焼結ベーンを示す斜視図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図６】本発明の第４の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図７】本発明の第５及び第６の実施の形態の湿分分離器の構成を示す縦断面図。
【図８】本発明の第５の実施の形態の湿分分離器を示し、図７のＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す断面図。
【図９】本発明の第６の実施の形態の湿分分離器を示し、図７のＢ−Ｂ矢視方向を切断して示す断面図。
【図１０】本発明の第７の実施の形態の湿分分離器の曲がり蒸気流路管の構成を示す縦断面図。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ矢視方向を切断して示す断面図。
【図１２】図１０の曲がり蒸気流路管に配置された分離翼を示す斜視図。
【図１３】本発明の第８の実施の形態の湿分分離器で、高圧タービン部の構成を示す概略正面図。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ矢視方向を切断して示す概略断面図。
【図１５】図１３の蒸気出口配管接続部を拡大して示す縦断面図。
【図１６】図１３の高圧タービンケーシングの上部を取り除いて示す概略平面図。
【図１７】図１３の蒸気出口配管の上端構造を示す縦断面図。
【図１８】本発明の第９及び第１０の実施の形態の湿分分離器の一部を透視して示す正面図。
【図１９】図１８の小流路の経路を示す縦断面図。
【図２０】図１８の複数の小流路と接続部との接続状態を示す水平断面図。
【図２１】図１８の複数の小流路と接続部との接続状態を示す縦断面図。
【図２２】図１８の蒸気流入部の構造を示す正面図。
【図２３】本発明の第１１の実施の形態の湿分分離器の一部を透視して示す正面図。
【図２４】図２３の分離細管の細管を示す説明図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその底部の排出孔を示す下面図。
【図２５】図２３の分離細管の細管の変形例を示す説明図で、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその底部の排出孔を示す下面図。
【図２６】図２３の分離細管の細管の変形例を示す説明図で、（ａ）はその底部の排出孔を示す下面図、（ｂ）はその底部の他の排出孔を示す下面図。
【図２７】本発明の第１２の実施の形態の湿分分離器の一部を切断して示す縦断面図。
【図２８】図２７の湿分分離器を切断しＥ−Ｅ方向から見た横断面図。
【図２９】図２７の垂直配管の変形例の一部を切断して示す縦断面図。
【図３０】図２７の垂直配管の他の変形例の一部を切断して示す縦断面図。
【図３１】図２７の垂直配管の他の変形例の一部を切断して示す縦断面図。
【図３２】本発明の第１３の実施の形態の湿分分離器を示す縦断面図。
【図３３】図３２のオリフィスの説明で、（ａ）〜（ｅ）はその翼形状の変形例を示す断面図。
【図３４】図３２のオリフィスの説明で、（ａ）〜（ｅ）はそのオリフィスを複数段設けた変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【０１０１】
１０１…垂直配管、１０２…水平配管、１０３…矩形管継ぎ手、１０４…矩形流路管、１０５…配管曲がり部、１０６…焼結ベーン、１０７…排水管、１０８…蒸気、１０９…蒸気の流れ、１１０…捕集液滴、１１２…液滴流出管、１１３…焼結金属部、１１４…蒸気に含む液滴、１２１…蒸気流入配管、１２２…蒸気流出配管、１２３…焼結テーパ管、１２４…液滴捕集管、１２５…液滴排水管、１２６…蒸気流入、１２７…液膜、１２８…捕集液滴、２０１…内管、２０２…外側流路管、２０３…螺旋状切り欠き、２０４…螺旋状突起物、２０９…内管、２１０…外管、２１１…貫通孔、２１２…螺旋状突起物、２１４…曲がり蒸気流路管、２１５…液捕集管、２１６…中空ベーン、２１７…切り欠き、２１８…突起物、２２１…傾斜した中空ベーン、３０１…分離翼、３０３…スリット、３０４…整流板、４０１…高圧タービンケーシング、４０２…蒸気出口配管、４０３…蒸気入口配管、４０４…タービン、４０７…湿分分離ドレンタンク、４０８…分離ドレン出口、４０９…環状流路部、４１０…ローター、５０１…垂直配管、５０２…水平配管、５０３…配管曲がり部、５０４…配管接続部、５０５…液膜捕集部、５０６…蒸気仕切り板、５０７…小流路、５０８…捕集孔、５０９…排出管、５１０…蒸気、５１３…小流路曲がり部、５１５…液膜案内板、５１７…液滴、５２２…ベルマウス、６０１…垂直配管、６０２…水平配管、６０３…配管曲り部、６０４…細管、６０５…分離配管、６０６…排出孔、６０７…蒸気仕切板、６０８…細管支持板、６０９…排出管、６１０…均圧孔、６１１…蒸気、６１４…曲り部外側、６１７…液滴・微粒子、６１８…排出孔、６２０…折り爪、７０１…水平配管、７０２…垂直配管、７０３…液滴捕集ボックス、７０４…排出管、７０５…蒸気、７０６…捕集された液滴、７０８…拡管、７０７…液滴捕集ボックス、７０９…拡管、７１０…オリフィス、７１０ａ…翼、７１１…液滴、７１２…液膜、７１３…液滴トラップ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気が流入する蒸気流入配管と、
蒸気が流出する蒸気流出配管と、
この蒸気流入配管と蒸気流出配管との間に形成された外側流路管と、
前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の内部に設けられ蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離手段と、
前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の外側に設けられ前記液滴分離手段で分離された液滴を排出する排出管と、
を有することを特徴とする湿分分離器。
【請求項２】
前記液滴分離手段は、前記外側流路管内に設けられ前記蒸気流入配管と蒸気流入配管とが直交する曲がり部に形成された矩形流路断面を有する矩形流路管を具備すること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項３】
前記液滴分離手段は、前記矩形流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿って三日月形状の内側湾曲面を焼結金属で形成された中空ベーンを複数設置して構成されていること、を特徴とする請求項１又は２記載の湿分分離器。
【請求項４】
前記液滴分離手段は、前記矩形流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿って複数設置され内部を中空構造とした中空ベーンと、この中空ベーンの中空内部に液滴を導くための切欠きと、この切欠きの片側に沿って設置された突起物と、を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の湿分分離器。
【請求項５】
前記中空ベーンは、長手方向が重力作用方向に傾斜して構成されていること、を特徴とする請求項４記載の湿分分離器。
【請求項６】
前記液滴分離手段は、前記矩形流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿い更に水平断面に対してねじって形成された翼を有する分離翼と、この分離翼の直上流の直管部に翼に沿って設置された整流板と、を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の湿分分離器。
【請求項７】
前記液滴分離手段の外表面の少なくとも一部の外表面に親水性皮膜を形成して構成されていること、を特徴とする請求項１又は６記載の湿分分離器。
【請求項８】
前記液滴分離手段は、焼結金属で形成され管壁を流れる液膜流を分離する下降方向に狭まったテーパ管を具備すること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項９】
前記液滴分離手段は、前記蒸気流路管の管壁に沿って螺旋状切欠きを設け、この螺旋状切欠きに沿って蒸気流路管の内側に設けられた螺旋状突起物を具備すること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１０】
前記液滴分離手段は、前記蒸気流路管の管壁に沿って複数の貫通孔を設け、この貫通孔の一部に沿って蒸気流路管の内側に設けられた螺旋状の突起物を具備すること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１１】
前記液滴分離手段は、前記外側流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿って複数の小流路を形成する蒸気仕切り板と、この蒸気仕切り板の下流側に設けられた捕集孔に液膜を導く液膜案内板と、を具備することを特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１２】
前記液滴分離手段は、前記外側流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿って設けられた複数の細管と、この細管の曲がり部に形成され分離された液滴を排出する排出孔を含む排出手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１３】
前記排出手段は、前記細管の曲がり部の外側管壁にくの字状部の切れ目を入れ更に前記細管内部へ折り込んで形成された複数個の折り爪を具備すること、を特徴とする請求項１２記載の湿分分離器。
【請求項１４】
前記排出手段は、前記細管の曲り部の外側管壁に形成される排出孔の穴径を蒸気流れの上流側より下流側を小さくし又は前記排出孔の配列を蒸気流れの上流側より下流側を密集して形成されていること、を特徴とする請求項１２又は１３記載の湿分分離器。
【請求項１５】
前記外側流路管は、前記蒸気流入配管と蒸気流出配管とを直交し更にこの蒸気流入配管と蒸気流出配管との軸芯をずらして配置する構造に対応して構成されていること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１６】
前記蒸気流出配管は、この配管外径または配管肉厚を変化させてなる拡管を具備すること、を特徴とする請求項１５記載の湿分分離器。
【請求項１７】
前記液滴分離手段は、前記水平配管に翼型のオリフィスを設置して構成されること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１８】
前記液滴分離手段は、前記蒸気流出配管の上下方向に少なくとも１段設置して構成されていること、を特徴とする請求項１、１５又は１７記載の湿分分離器。
【請求項１９】
蒸気が流入する蒸気流入配管と、
蒸気が流出する蒸気流出配管と、
この蒸気流入配管と蒸気流出配管との間に形成されたタービンと、
を具備し、
前記タービンから排出される蒸気出口配管接続部が二重管からなり、この二重管の内管がタービンのケーシング内に突出し、前記二重管の環状流路部から液滴を排出するように構成されていること、を特徴とする湿分分離器。
【請求項２０】
蒸気流入配管を介して蒸気を流入する蒸気流入ステップと、
前記流入された蒸気を外側流路管を介して前記蒸気流入配管に接続された蒸気流出配管を経由して流出する蒸気流出ステップと、
前記流入された蒸気を蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の内部に設けられた液滴分離手段に導入して蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離ステップと、
この分離された液滴を前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の外側に設けられた排出管を介して流出する蒸気流出ステップと、
を有することを特徴とする湿分分離方法。
【請求項１】
蒸気が流入する蒸気流入配管と、
蒸気が流出する蒸気流出配管と、
この蒸気流入配管と蒸気流出配管との間に形成された外側流路管と、
前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の内部に設けられ蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離手段と、
前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の外側に設けられ前記液滴分離手段で分離された液滴を排出する排出管と、
を有することを特徴とする湿分分離器。
【請求項２】
前記液滴分離手段は、前記外側流路管内に設けられ前記蒸気流入配管と蒸気流入配管とが直交する曲がり部に形成された矩形流路断面を有する矩形流路管を具備すること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項３】
前記液滴分離手段は、前記矩形流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿って三日月形状の内側湾曲面を焼結金属で形成された中空ベーンを複数設置して構成されていること、を特徴とする請求項１又は２記載の湿分分離器。
【請求項４】
前記液滴分離手段は、前記矩形流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿って複数設置され内部を中空構造とした中空ベーンと、この中空ベーンの中空内部に液滴を導くための切欠きと、この切欠きの片側に沿って設置された突起物と、を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の湿分分離器。
【請求項５】
前記中空ベーンは、長手方向が重力作用方向に傾斜して構成されていること、を特徴とする請求項４記載の湿分分離器。
【請求項６】
前記液滴分離手段は、前記矩形流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿い更に水平断面に対してねじって形成された翼を有する分離翼と、この分離翼の直上流の直管部に翼に沿って設置された整流板と、を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の湿分分離器。
【請求項７】
前記液滴分離手段の外表面の少なくとも一部の外表面に親水性皮膜を形成して構成されていること、を特徴とする請求項１又は６記載の湿分分離器。
【請求項８】
前記液滴分離手段は、焼結金属で形成され管壁を流れる液膜流を分離する下降方向に狭まったテーパ管を具備すること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項９】
前記液滴分離手段は、前記蒸気流路管の管壁に沿って螺旋状切欠きを設け、この螺旋状切欠きに沿って蒸気流路管の内側に設けられた螺旋状突起物を具備すること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１０】
前記液滴分離手段は、前記蒸気流路管の管壁に沿って複数の貫通孔を設け、この貫通孔の一部に沿って蒸気流路管の内側に設けられた螺旋状の突起物を具備すること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１１】
前記液滴分離手段は、前記外側流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿って複数の小流路を形成する蒸気仕切り板と、この蒸気仕切り板の下流側に設けられた捕集孔に液膜を導く液膜案内板と、を具備することを特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１２】
前記液滴分離手段は、前記外側流路管の曲がり部に曲率半径方向に沿って設けられた複数の細管と、この細管の曲がり部に形成され分離された液滴を排出する排出孔を含む排出手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１３】
前記排出手段は、前記細管の曲がり部の外側管壁にくの字状部の切れ目を入れ更に前記細管内部へ折り込んで形成された複数個の折り爪を具備すること、を特徴とする請求項１２記載の湿分分離器。
【請求項１４】
前記排出手段は、前記細管の曲り部の外側管壁に形成される排出孔の穴径を蒸気流れの上流側より下流側を小さくし又は前記排出孔の配列を蒸気流れの上流側より下流側を密集して形成されていること、を特徴とする請求項１２又は１３記載の湿分分離器。
【請求項１５】
前記外側流路管は、前記蒸気流入配管と蒸気流出配管とを直交し更にこの蒸気流入配管と蒸気流出配管との軸芯をずらして配置する構造に対応して構成されていること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１６】
前記蒸気流出配管は、この配管外径または配管肉厚を変化させてなる拡管を具備すること、を特徴とする請求項１５記載の湿分分離器。
【請求項１７】
前記液滴分離手段は、前記水平配管に翼型のオリフィスを設置して構成されること、を特徴とする請求項１記載の湿分分離器。
【請求項１８】
前記液滴分離手段は、前記蒸気流出配管の上下方向に少なくとも１段設置して構成されていること、を特徴とする請求項１、１５又は１７記載の湿分分離器。
【請求項１９】
蒸気が流入する蒸気流入配管と、
蒸気が流出する蒸気流出配管と、
この蒸気流入配管と蒸気流出配管との間に形成されたタービンと、
を具備し、
前記タービンから排出される蒸気出口配管接続部が二重管からなり、この二重管の内管がタービンのケーシング内に突出し、前記二重管の環状流路部から液滴を排出するように構成されていること、を特徴とする湿分分離器。
【請求項２０】
蒸気流入配管を介して蒸気を流入する蒸気流入ステップと、
前記流入された蒸気を外側流路管を介して前記蒸気流入配管に接続された蒸気流出配管を経由して流出する蒸気流出ステップと、
前記流入された蒸気を蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の内部に設けられた液滴分離手段に導入して蒸気に含入する液滴を分離する液滴分離ステップと、
この分離された液滴を前記蒸気流入配管、蒸気流出配管及び外側流路管の少なくとも一配管の外側に設けられた排出管を介して流出する蒸気流出ステップと、
を有することを特徴とする湿分分離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【公開番号】特開２００７−２２９５８３（Ｐ２００７−２２９５８３Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２８４２（Ｐ２００６−５２８４２）
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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