專利名稱:氣水分離器的制作方法
氣水分離器技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將氣體和液體的二相流氣液分離的氣水分離器。
技術(shù)背景例如，加壓水型原子爐(PWR: Pressurized Water Reactor)將輕水作為原子爐冷卻材及中子減速材使用，形成為在爐心整體不沸騰的高溫高 壓水，將該高溫高壓水向蒸氣產(chǎn)生器輸送而通過熱交換產(chǎn)生蒸氣，并將該 蒸氣向渦輪發(fā)電機(jī)輸送從而進(jìn)行發(fā)電。而且，該加壓水型原子爐經(jīng)由蒸氣 產(chǎn)生器將高溫高壓的一次冷卻水的熱向二次冷卻水傳遞，以二次冷卻水產(chǎn) 生水蒸氣。該蒸氣產(chǎn)生器使一次冷卻水在多個(gè)細(xì)傳熱管的內(nèi)側(cè)流動(dòng)，向在 外側(cè)流動(dòng)的二次冷卻水傳遞熱而生成水蒸氣，并通過該水蒸氣使渦輪旋轉(zhuǎn) 而發(fā)電。該蒸氣產(chǎn)生器在呈中空密閉形狀的筒部?jī)?nèi)，與其內(nèi)壁面保持規(guī)定間隔 而配置管組外筒，并且在該管組外筒內(nèi)配置呈倒U字形狀的多個(gè)傳熱管，由管板支承各傳熱管的端部，并且由多個(gè)管支承板支承中間部，所述多個(gè) 管支承板由從管板延伸的支柱支承，在上部配置氣水分離器和濕分分離 器。因而，若通過在筒部的下部形成的水室向多個(gè)傳熱管供給一次冷卻 水，另一方面，從在筒部的上部形成的供水管向該筒部?jī)?nèi)供給二次冷卻水， 則于在多個(gè)傳熱管內(nèi)流動(dòng)的一次冷卻水(熱水)和在筒部?jī)?nèi)循環(huán)的二次冷 卻水(冷水)之間進(jìn)行熱交換，由此二次冷卻水吸收熱而生成水蒸氣，該 水蒸氣上升時(shí)，在氣水分離器及濕分分離器的作用下分離成水和蒸氣，蒸 氣從筒部的上端部排出，另一方面，水下落到下方?，F(xiàn)有的氣水分離器包括水蒸氣上升的多個(gè)升降器；在該升降器的內(nèi) 部設(shè)置的渦旋葉片；位于升降器的外側(cè)而劃分出降水管空間的降水管筒；在升降器及降水管筒的上端隔開規(guī)定的空間對(duì)置配置且具有節(jié)流孔和通 氣孔的蓋板。因而，在蒸氣產(chǎn)生器中生成的蒸氣和水的二相流從各升降器的下端部 導(dǎo)入而向上方移動(dòng)，在渦旋葉片的作用下旋轉(zhuǎn)上升，水附著在升降器的內(nèi) 壁面上而成為液膜流且上升，蒸氣在升降器的上方旋轉(zhuǎn)且上升。而且，該 蒸氣主要通過節(jié)流孔和通氣孔而向蓋板的上方移送，另一方面，水從升降 器的上端部和蓋板的間隙向該升降器的外側(cè)排出，流入降水管筒而流下， 只有蒸氣向蓋板之上流出。還有，作為這樣的氣水分離器，下述專利文獻(xiàn)l、 2中有記載。專利文獻(xiàn)1 :特開2 0 0 1 — 0 7 9 3 2 3號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :特開2 0 0 1 — 1 8 3 4 8 9號(hào)公報(bào)但是，在所述蒸氣產(chǎn)生器中，在布局上需要彎曲形成氣水分離器的外 周側(cè)的升降器。圖l l及圖l 2是表示現(xiàn)有的氣水分離器的概略圖。現(xiàn)有 的氣水分離器中，如圖l l所示，水蒸氣上升的升降器O 0 l通過在彎曲 部0 0 2的上端部連結(jié)鉛直部0 0 3而成，在內(nèi)部固定有渦旋葉片O 0 4。而且，在該升降器0 0 1的外側(cè)設(shè)置劃分出降水管空間的降水管筒O 0 5，并且在升降器0 0 l及降水管筒0 0 5的上方設(shè)置具有節(jié)流孔0 0 6和通氣孔0 0 7的蓋板0 0 8 。在該現(xiàn)有的氣水分離器中，蒸氣和水的二相流在升降器O 0 1內(nèi)上 升，在該升降器0 0 l的下部設(shè)置彎曲部O 0 2，因此在二相流的流動(dòng)中 產(chǎn)生偏差，二相流的液滴與彎曲部O 0 2的彎曲方向外側(cè)接觸而在此產(chǎn)生 液膜。而且，在二相流在渦旋葉片O 0 4的作用下旋轉(zhuǎn)上升的期間，該液 膜成長(zhǎng)，在升降器0 0 l的上端部，相對(duì)于彎曲部O 0 2的彎曲方向內(nèi)側(cè) 的液膜，彎曲部O 0 2的彎曲方向外側(cè)的液膜變厚。于是，被分離的蒸氣的旋轉(zhuǎn)流與該液膜接觸而較多地含有液滴，原封 不動(dòng)地向蓋板的上方排出。若蒸氣含有多量的液滴，則濕分分離器的處理 能力不足，存在無法生成被適當(dāng)分離的優(yōu)質(zhì)蒸氣的問題。另外，從升降器 0 0 l的上端部向降水管筒O 0 5流出的水的大部分在該降水管筒0 0 5中下降，但是由于一部分的液膜變 厚，因此存在下述問題 一部分的水 從節(jié)流孔O 0 6向上方溢流，或者向降水管筒O 0 5的外側(cè)溢流。進(jìn)而，如圖1 2所示，由于在升降器0 0 1的下部設(shè)置彎曲部O 0 2 ， 因此在二相流的流速中也產(chǎn)生偏差，在該二相流的流速的偏差的作用下， 在升降器0 0 l的上端部，在彎曲部0 0 2的彎曲方向內(nèi)側(cè)和外側(cè)，液膜 的厚度不同。而且，具有如下問題由于從節(jié)流孔0 0 6和通氣孔0 0 7 排出的蒸氣流速的增加，帶水也增加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決所述問題，其目的在于提供一種通過使在氣水上升管內(nèi)形 成的液膜的厚度均勻化并且防止液膜流的溢流，由此提高氣水分離性能的 氣水分離器。為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明第一方面提供一種氣水分離器，其特征在于， 包括氣水上升管，其在下部具有彎曲部，用于水和蒸氣的二相流上升； 旋轉(zhuǎn)葉片，其設(shè)置在該氣水上升管的內(nèi)部；降水筒，其圍住所述氣水上升 管而設(shè)置從而劃分出環(huán)狀的降水管空間；蓋板，其在所述氣水上升管及所 述降水筒的上端隔開規(guī)定的空間對(duì)置配置，并且在所述氣水上升管的上方 具有節(jié)流孔；液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)，其調(diào)整在所述氣水上升管的內(nèi)面形成的液膜 的厚度。在本發(fā)明第二方面的氣水分離器中，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī)構(gòu) 具有液膜流排出部，所述液膜流排出部位于所述氣水上升管的所述彎曲部 和所述旋轉(zhuǎn)葉片之間，并形成在該彎曲部的彎曲方向外側(cè)。在本發(fā)明第三方面的氣水分離器中，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī)構(gòu) 具有液膜流通路，所述液膜流通路位于所述氣水上升管的所述彎曲部和所 述旋轉(zhuǎn)葉片之間，且將在該彎曲部的彎曲方向外側(cè)形成的液膜導(dǎo)向彎曲方 向內(nèi)側(cè)。在本發(fā)明第四方面的氣水分離器中，其特征在于，所述液膜流通路螺 旋狀地設(shè)置在所述氣水上升管的外側(cè)。在本發(fā)明第五方面的氣水分離器中，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī)構(gòu) 具有液膜流排出部，所述液膜流排出部位于所述氣水上升管的所述旋轉(zhuǎn)葉 片的上方，并形成在所述彎曲部的彎曲方向外側(cè)。在本發(fā)明第六方面的氣水分離器中，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)具有阻力板，所述阻力板設(shè)置在所述氣水上升管的所述彎曲部和所述旋轉(zhuǎn) 葉片之間，并在中心部形成二相流的通路。在本發(fā)明第七方面的氣水分離器中，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī)構(gòu) 具有設(shè)置在所述氣水上升管的上端部的液膜流排出部，該液膜流排出部相 對(duì)于所述彎曲部的彎曲方向內(nèi)側(cè)的開口面積，將外側(cè)的開口面積設(shè)定得 大。在本發(fā)明第八方面的氣水分離器中，其特征在于，所述節(jié)流孔相對(duì)于 所述氣水上升管偏心地設(shè)置在所述彎曲部的彎曲方向內(nèi)側(cè)。在本發(fā)明第九方面的氣水分離器中，其特征在于，包括氣水上升管， 其在下部具有彎曲部，用于水和蒸氣的二相流上升；旋轉(zhuǎn)葉片，其設(shè)置在 該氣水上升管的內(nèi)部；降水筒，其圍住所述氣水上升管而設(shè)置從而劃分出 環(huán)狀的降水管空間；蓋板，其在所述氣水上升管及所述降水筒的上端隔開 規(guī)定的空間對(duì)置配置，并且在所述氣水上升管的上方具有節(jié)流孔，所述節(jié) 流孔相對(duì)于所述氣水上升管偏心地設(shè)置在所述彎曲部的彎曲方向內(nèi)側(cè)。根據(jù)第一發(fā)明的氣水分離器，由于設(shè)置在下部具有彎曲部且用于水和 蒸氣的二相流上升的氣水上升管，在該氣水上升管的內(nèi)部設(shè)置旋轉(zhuǎn)葉片， 設(shè)置圍住氣水上升管而劃分出環(huán)狀的降水管空間的降水筒，并且設(shè)置在氣 水上升管及降水筒的上端隔開規(guī)定的空間對(duì)置且在氣水上升管的上方具 有節(jié)流孔的蓋板，并設(shè)置對(duì)在氣水上升管的內(nèi)面形成的液膜的厚度進(jìn)行調(diào) 整的液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)，因此，水和蒸氣的二相流從氣水上升管的下端部導(dǎo)入 而向上方移動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)葉片的作用下旋轉(zhuǎn)上升，水附著在氣水上升管的內(nèi) 面成為液膜流而同時(shí)上升，但是此時(shí)，由于通過液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整液膜的 厚度而同時(shí)上升，因此水不會(huì)溢流，適當(dāng)?shù)亓魅虢邓驳慕邓芸臻g而流 下，另一方面，蒸氣在氣水上升管的上方旋轉(zhuǎn)而同時(shí)上升，但是不會(huì)巻入 液膜的水分，而是通過節(jié)流孔適當(dāng)?shù)叵蛏w板的上方排出，其結(jié)果，使在氣 水上升管內(nèi)形成的液膜的厚度均勻化并且防止液膜流的溢流，由此能提高 氣水分離性能。根據(jù)第二發(fā)明的氣水分離器，由于作為液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)，在氣水上升管 的彎曲部和旋轉(zhuǎn)葉片之間，在彎曲部的彎曲方向外側(cè)形成液膜流排出部， 因此，雖然二相流向氣水上升管內(nèi)導(dǎo)入而向上方移動(dòng)，與彎曲部的彎曲方向外側(cè)接觸而在此形成液膜，但是由于一部分的液膜流從液膜流排出部排 出，因此液膜的厚度不變厚而上升，不產(chǎn)生水的溢流及基于蒸氣的液膜水 分的巻入，可提高氣水分離性能。根據(jù)第三發(fā)明的氣水分離器，由于作為液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)，在氣水上升管 的彎曲部和旋轉(zhuǎn)葉片之間，在彎曲部的彎曲方向外側(cè)形成將液膜向彎曲方 向內(nèi)側(cè)引導(dǎo)的液膜流通路，因此，雖然二相流導(dǎo)入氣水上升管內(nèi)而向上方 移動(dòng)，與彎曲部的彎曲方向外側(cè)接觸而在此形成液膜，但是由于一部分的 液膜流通過液膜流通路而向彎曲方向內(nèi)側(cè)引導(dǎo)，因此液膜的厚度不變厚而 上升，不產(chǎn)生水的溢流及基于蒸氣的液膜水分的巻入，可提高氣水分離性 能。根據(jù)第四發(fā)明的氣水分離器，由于將液膜流通路螺旋狀設(shè)置在氣水上 升管的外側(cè)，因此，通過液膜流通路的一部分的液膜流螺旋狀流動(dòng)而向彎 曲方向內(nèi)側(cè)引導(dǎo)，向二相流賦予旋轉(zhuǎn)力，并且使全部的蒸氣上升，由此可 提高氣水分離性能。根據(jù)第五發(fā)明的氣水分離器，由于作為液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)，在氣水上升管 的旋轉(zhuǎn)葉片的上方，在彎曲部的彎曲方向外側(cè)形成液膜流排出部，因此， 雖然二相流導(dǎo)入氣水上升管內(nèi)而向上方移動(dòng)，與彎曲部的彎曲方向外側(cè)接 觸而在此形成液膜，且一邊上升一邊成長(zhǎng)，但是由于從液膜流排出部排除 一部分的液膜流，因此不產(chǎn)生水的溢流及基于蒸氣的液膜水分的巻入，可 提高氣水分離性能。根據(jù)第六發(fā)明的氣水分離器，由于作為液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)，在氣水上升管 的彎曲部和旋轉(zhuǎn)葉片之間設(shè)置在中心部形成有二相流的通路的阻力板，因 此，雖然二相流導(dǎo)入氣水上升管內(nèi)而向上方移動(dòng)，與彎曲部的彎曲方向外 側(cè)接觸而在此形成液膜，但是由于在阻力板的作用下抑制液膜流的成長(zhǎng)， 因此液膜的厚度不變厚而上升，不產(chǎn)生水的溢流及基于蒸氣的液膜水分的 巻入，可提高氣水分離性能。根據(jù)第七發(fā)明的氣水分離器，由于作為液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)，在氣水上升管 的上端部設(shè)置液膜流排出部，且該液膜流排出部相對(duì)于彎曲部的彎曲方向 內(nèi)側(cè)的開口面積，將外側(cè)的開口面積設(shè)定得大，因此，雖然二相流導(dǎo)入氣 水上升管內(nèi)而向上方移動(dòng)，與彎曲部的彎曲方向外側(cè)接觸而在此形成液8膜，且一邊上升一邊成長(zhǎng)，但是由于位于彎曲部的彎曲方向外側(cè)的液膜流 排出部的開口面積大，因此排出一部分的液膜流，不產(chǎn)生水的溢流及基于 蒸氣的液膜水分的巻入，可提高氣水分離性能。根據(jù)第八發(fā)明的氣水分離器，由于節(jié)流孔相對(duì)于氣水上升管偏心地設(shè) 在彎曲部的彎曲方向內(nèi)側(cè)，因此雖然在彎曲部形成的液膜流上升，但是由 于節(jié)流孔偏心地設(shè)置，因此可防止水從節(jié)流孔溢流。根據(jù)第九發(fā)明的氣水分離器，由于設(shè)置在下部具有彎曲部且用于水和 蒸氣的二相流上升的氣水上升管，在該氣水上升管的內(nèi)部設(shè)置旋轉(zhuǎn)葉片， 設(shè)置圍住氣水上升管而劃分出環(huán)狀的降水管空間的降水筒，并且設(shè)置在氣 水上升管及降水筒的上端隔開規(guī)定的空間對(duì)置且在氣水上升管的上方具 有節(jié)流孔的蓋板，該節(jié)流孔相對(duì)于氣水上升管偏心地設(shè)置在彎曲部的彎曲 方向內(nèi)側(cè)，因此雖然水和蒸氣的二相流從氣水上升管的下端部導(dǎo)入而向上 方移動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)葉片的作用下旋轉(zhuǎn)上升，水附著在氣水上升管的內(nèi)面成為 液膜流而同時(shí)上升，但是由于節(jié)流孔偏心地設(shè)置，因此水不會(huì)從該節(jié)流孔 溢流，可適當(dāng)流入降水筒的降水管空間而流下，其結(jié)果，能夠提高氣水分 離性能。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的氣水分離器的要部概略圖。圖2是實(shí)施例1的氣水分離器的升降器的側(cè)視圖。 圖3是具有加壓水型原子爐的發(fā)電設(shè)備的概略結(jié)構(gòu)圖，所述加壓水型 原子爐應(yīng)用了具有實(shí)施例1的氣水分離器的蒸氣產(chǎn)生器。圖4是表示具有實(shí)施例1的氣水分離器的蒸氣產(chǎn)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖5是實(shí)施例1的氣水分離器的概略圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的氣水分離器的要部概略圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的氣水分離器的要部概略圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例4的氣水分離器的要部概略圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施例5的氣水分離器的要部概略圖。圖10是本發(fā)明實(shí)施例6的氣水分離器的要部概略圖。圖11是表示現(xiàn)有的氣水分離器的概略圖。圖12是表示現(xiàn)有的氣水分離器的概略圖。圖中13-蒸氣產(chǎn)生器，31-筒部，32-管組外筒，37-傳熱管，38-傳熱 管組，45-氣水分離器，46-濕分分離器，47-供水管，51、 52-升降器(氣水 上升管)，53-垂直部，54-彎曲部，55-渦旋葉片，56-降水管筒(降水筒)， 58-降水管空間，60-蓋板，61-節(jié)流孔，62-通氣口， 63、 81、 101、 102-液 膜流排出部(液膜調(diào)整機(jī)構(gòu))64、 73、 74、 82、 103、 104-狹縫，71-液膜 流通路(液膜調(diào)整機(jī)構(gòu))，72-罩，92-阻力板(液膜調(diào)整機(jī)構(gòu))。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的氣水分離器的優(yōu)選實(shí)施例。還有， 該實(shí)施例并不用來限定本發(fā)明。 實(shí)施例1圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的氣水分離器的要部概略圖，圖2是實(shí)施例 1的氣水分離器的升降器的側(cè)視圖，圖3是具有加壓水型原子爐的發(fā)電設(shè) 備的概略結(jié)構(gòu)圖，所述加壓水型原子爐應(yīng)用了具有實(shí)施例1的氣水分離器 的蒸氣產(chǎn)生器，圖4是表示具有實(shí)施例1的氣水分離器的蒸氣產(chǎn)生器的 概略結(jié)構(gòu)圖，圖5是實(shí)施例1的氣水分離器的概略圖。實(shí)施例1的原子爐是加壓水型原子爐(PWR: Pressurized Water Reactor),即，將輕水作為原子爐冷卻材及中子減速材使用，形成為在爐 心整體不沸騰的高溫高壓水，將該高溫高壓水送向蒸氣產(chǎn)生器，通過熱交 換產(chǎn)生蒸氣，并將該蒸氣向渦輪發(fā)電機(jī)輸送而發(fā)電。艮P，具有該加壓水型原子爐的發(fā)電設(shè)備中，如圖3所示，在原子爐存 儲(chǔ)容器l 1內(nèi)存儲(chǔ)有加壓水型原子爐1 2及蒸氣產(chǎn)生器1 3，該加壓水型 原子爐l 2和蒸氣產(chǎn)生器1 3經(jīng)由冷卻水配管1 4、 1 5連結(jié)，在冷卻水 配管1 4上設(shè)有加壓器1 6 ，在冷卻水配管1 5上設(shè)有冷卻水泵1 7 。此 時(shí)，作為減速材及一次冷卻水使用輕水，為了抑制爐心部的一次冷卻水的 沸騰， 一次冷卻系統(tǒng)被加壓器l 6施加1 5 0 1 6 0氣壓左右的高壓 力。因而，在加壓水型原子爐l 2中，通過作為燃料的低濃縮鈾或MOX 加熱輕水作為一次冷卻水，高溫的輕水在被加壓器l 6維持為規(guī)定高壓的 狀態(tài)下通過冷卻水配管l 4送向蒸氣產(chǎn)生器1 3。該蒸氣產(chǎn)生器l 3中，在高壓高溫的輕水和作為二次冷卻水的水之間進(jìn)行熱交換，被冷卻的輕水 通過冷卻水配管1 5返回到加壓水型原子爐1 2中。蒸氣產(chǎn)生器1 3經(jīng)由冷卻水配管2 0 、 2 1與在原子爐存儲(chǔ)容器1 1 的外部設(shè)置的渦輪l 8及凝汽器1 9連結(jié)，在冷卻水配管2 l上設(shè)有供水 泵2 2。另外，渦輪l 8上連接有發(fā)電機(jī)2 3，凝汽器l 9上連結(jié)有供排 冷卻水(例如，海水)的供給管2 4及配水管2 5。因而，蒸氣產(chǎn)生器l 3中，與高壓高溫的輕水進(jìn)行熱交換而生成的蒸氣通過冷卻水配管2 0送 向渦輪l 8，通過該蒸氣驅(qū)動(dòng)渦輪l 8，利用發(fā)電機(jī)2 3進(jìn)行發(fā)電。驅(qū)動(dòng) 渦輪l 8的蒸氣被凝汽器1 9冷卻后，通過冷卻水配管2 l返回到蒸氣產(chǎn) 生器l 3中。具有加壓水型原子爐的發(fā)電設(shè)備的蒸氣產(chǎn)生器l 3中，如圖4所示， 筒部3 l呈密閉的中空?qǐng)A筒形狀，相對(duì)于上部，下部的直徑稍小。該筒部 3 1內(nèi)，與該筒部3 1的內(nèi)壁面隔著規(guī)定間隔而配置呈圓筒形狀的管組外 筒3 2，下端部延設(shè)到管板3 3附近。而且，該管組外筒3 2在長(zhǎng)度方向的隔開規(guī)定間隔的位置且周向的隔開規(guī)定間隔的位置，由多個(gè)支承構(gòu)件3 4定位支承在筒部3l上。另外，在管組外筒3 2內(nèi)，在與支承構(gòu)件3 4對(duì)應(yīng)的高度位置配置有 多個(gè)管支承板3 5 ，由從管板3 3向上方延設(shè)的多個(gè)支柱3 6支承。而且， 該管組外筒3 2內(nèi)配置有由多個(gè)呈倒U字形狀的傳熱管3 7構(gòu)成的傳熱 管組3 8，各傳熱管3 7的端部擴(kuò)管支承在管板3 3上，并且中間部由多 個(gè)管支承板3 5支承。此時(shí)，管支承板3 5上形成有多個(gè)貫通孔(省略圖 示)，各傳熱管3 7以非接觸狀態(tài)在該貫通孔內(nèi)貫通。在筒部3 l的下端部固定有水室3 9，內(nèi)部被隔壁4 0劃分成入室4 l及出室4 2，并且形成有入口噴嘴4 3及出口噴嘴4 4，各傳熱管3 7 的一端部與入室4 l連通，另一端部與出室4 2連通。還有，在該入口噴 嘴4 3上連結(jié)有所述冷卻水配管1 4，另一方面，在出口噴嘴4 4上連結(jié) 有冷卻水配管1 5 。在筒部3 1的上部設(shè)有將供水分離為蒸氣和熱水的氣水分離器4 5 和除去該分離的蒸氣的濕分而形成為接近干蒸氣的狀態(tài)的濕分分離器4 6。另外，在筒部3 1 ，在傳熱管組3 8和氣水分離器4 5之間插入向筒部3 1內(nèi)進(jìn)行二次冷卻水的供水的供水管4 7，另一方面，在頂部形成蒸 氣排出口4 8。而且，在筒部3 l內(nèi)設(shè)有供水路4 9，所述供水路4 9使 從供水管4 7向該筒部3 1內(nèi)供給的二次冷卻水在筒部3 l和管組外筒 3 2之間流下而在管板3 3向上方循環(huán)，當(dāng)在傳熱管組3 8內(nèi)上升時(shí)在與 各傳熱管3 7內(nèi)流動(dòng)的熱水(一次冷卻水)之間進(jìn)行熱交換。還有，在供 水管4 7上連結(jié)有所述冷卻水配管2 1 ，另一方面，在蒸氣排出口4 8上 連結(jié)有冷卻水配管2 0 。因而，在加壓水型原子爐1 2加熱的一次冷卻水通過冷卻水配管1 4 送向蒸氣產(chǎn)生器1 3的入室4 1 ，通過多個(gè)傳熱管3 7內(nèi)而循環(huán)并到達(dá)出 室4 2。另一方面，由凝汽器l 9冷卻的二次冷卻水通過冷卻水配管2 1 送向蒸氣產(chǎn)生器l 3的供水管4 7，通過筒部3 1內(nèi)的供水路4 9與在傳 熱管3 7內(nèi)流動(dòng)的熱水(一次冷卻水)進(jìn)行熱交換。即，筒部3 1內(nèi)，在高壓高溫的一次冷卻水和二次冷卻水之間進(jìn)行熱交換，被冷卻的一次冷卻 水從出室4 2通過冷卻水配管1 5而返回到加壓水型原子爐1 2。另一方 面，與高壓高溫的一次冷卻水進(jìn)行了熱交換的二次冷卻水在筒部3 1內(nèi)上 升，被氣水分離器4 5分離為蒸氣和熱水，由濕分分離器4 6除去該蒸氣 的濕分之后，通過冷卻水配管2 0而送向渦輪1 8。如此構(gòu)成的蒸氣產(chǎn)生器l 3的氣水分離器4 5中，如圖5所示，在管 組外筒3 2的上部，在中央部設(shè)有呈鉛直形狀的多個(gè)升降器(氣水上升管) 5 1，在外周部設(shè)有呈彎曲形狀的升降器(氣水上升管)5 2。 g卩，在位于 管組外筒3 2外周部的升降器5 2和筒部3 l之間需要在制作時(shí)作業(yè)者 用于進(jìn)行焊接作業(yè)等的作業(yè)空間，位于該管組外筒3 2外周部的升降器5 2的下端部需要形成為彎曲形狀。但是，具有彎曲形狀的升降器5 2的氣水分離器中，當(dāng)蒸氣和熱水的 二相流在升降器5 2內(nèi)上升時(shí)，在二相流的流動(dòng)中產(chǎn)生偏差，液滴與彎曲 部的內(nèi)面接觸而在此產(chǎn)生比較厚的液膜，二相流一邊旋轉(zhuǎn)一邊上升時(shí)，該 液膜成長(zhǎng)，在升降器5 2的上端部產(chǎn)生液膜厚度的偏差。于是，分離的蒸 氣的旋轉(zhuǎn)流與該液膜接觸而較多含有液滴，從而氣水分離性能下降。另外， 由于升降器5 2的上端部的液膜變厚，因此一部分的熱水與蒸氣一起向上方溢流。12因此，在本實(shí)施例中，在導(dǎo)入蒸氣和熱水的二相流的升降器5 2中設(shè) 置對(duì)在其內(nèi)面形成的液膜的厚度進(jìn)行調(diào)整的液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)。艮P，本實(shí)施例的氣水分離器4 5中，如圖1及圖5所示，升降器5 2 通過在鉛直部53的下部通過焊接等一體連結(jié)彎曲部54而成，其下端部與 管組外筒3 2連結(jié)，由此，能從彎曲部54的下方導(dǎo)入蒸氣和熱水的二相 流。升降器5 2在鉛直部53的內(nèi)部固定有渦旋葉片(旋轉(zhuǎn)葉片)5 5， 能向二相流賦予旋轉(zhuǎn)力。而且，在升降器5 2的鉛直部53的外側(cè)設(shè)有降 水管筒(降水筒)5 6以圍住該升降器5 2，并由支柱5 7支承在管組外 筒3 2上，由此在升降器5 2和降水管筒5 6之間劃分出環(huán)狀的降水管空 間5 8 。另外，在升降器5 2及降水管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置有蓋 板6 Q ，外周部固定在管組外筒3 2上。在該蓋板6 0上與升降器5 2的 上方對(duì)置而形成有節(jié)流孔6 1 ,并且與該節(jié)流孔6 1鄰接而形成有多個(gè)通 氣孔6 2 。而且，在升降器5 2上，在彎曲部54和渦旋葉片55之間，作為液膜 調(diào)整機(jī)構(gòu)，在彎曲部54的彎曲方向外側(cè)的鉛直部53上形成有液膜流排出 部63。本實(shí)施例中，如圖2詳細(xì)所示，作為該液膜流排出部63的多個(gè)狹 縫6 4水平形成在鉛直部53的下端部。在此，說明所述構(gòu)成的本實(shí)施例的氣水分離器4 5的作用。 蒸氣和熱水的二相流從升降器5 2的下部導(dǎo)入而上升，在渦旋葉片 55的作用下受到旋轉(zhuǎn)力而上升，由于與質(zhì)量差隊(duì)贏得旋轉(zhuǎn)半徑的不同，分 離為以熱水為主成分的流體和以蒸氣為主成分的流體。然后，以質(zhì)量輕的 以蒸氣為主成分的流體以將升降器5 2的中心軸附近作為中心的小旋轉(zhuǎn) 半徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，通過節(jié)流孔6 l和通氣孔6 2而向蓋板6 0的上方排出。另一方面，以質(zhì)量重的熱水為主成分的流體以比將蒸氣作 為主成分的流體大的旋轉(zhuǎn)半徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，從升降器 5 2和蓋板6 0之間的間隙向降水管筒5 6的降水管空間5 8導(dǎo)入。此時(shí)，蒸氣和熱水的二相流導(dǎo)入升降器5 2的彎曲部54，由此與該 彎曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，但是由于在其上 部形成有狹縫6 4， 一部分的液膜流從該狹縫6 4向外部排出，因此，液膜的厚度不會(huì)變厚。即，雖然在升降器5 2的內(nèi)面形成液膜，但是在由多個(gè)狹縫6 4構(gòu)成的液膜流排出部63的作用下，周向的液膜的厚度被調(diào)整 均勻且同時(shí)上升，從而熱水不會(huì)從節(jié)流孔6 l溢流，而是適當(dāng)流入降水管 筒5 6的降水管空間5 8而流下，另一方面，雖然蒸氣在升降器5 2的上 方旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，但是液膜沒有偏差，因此不會(huì)巻入水分，而是通過節(jié) 流孔6 l適當(dāng)?shù)叵蛏w板6 0的上方排出。于是在實(shí)施例1的蒸氣產(chǎn)生器中，在具有鉛直部53和彎曲部54的升 降器5 2的內(nèi)部固定渦旋葉片55，通過在升降器5 2的鉛直部53的外側(cè) 設(shè)置降水管筒5 6而劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8，在升降器5 2及降水 管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置蓋板6 0 ，并形成節(jié)流孔6 1和通氣 孔6 2 ，在升降器5 2的彎曲部54和渦旋葉片55之間，在該彎曲部54 的彎曲方向外側(cè)的鉛直部53形成作為液膜流排出部63的多個(gè)水平狹縫6 4 。因而，雖然導(dǎo)入升降器5 2的蒸氣和熱水的二相流與彎曲部54的彎 曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，但是一部分的液膜流從液膜流排 出部63的狹縫6 4向外部排出，因此，周向的液膜的厚度被調(diào)整均勻， 從而熱水不會(huì)從節(jié)流孔6 l溢流，而是能適當(dāng)流入降水管筒5 6的降水管 空間5 8而流下，另一方面，雖然蒸氣在升降器5 2的上方旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上 升，但是由于在液膜上沒有偏差，因此不會(huì)巻入水分，能夠通過節(jié)流孔6 l適當(dāng)向蓋板6 0的上方排出，其結(jié)果，能提高氣水分離性能。另外，本實(shí)施例中，在彎曲部54的彎曲方向外側(cè)形成作為液膜流排 出部63的多個(gè)水平狹縫6 4而構(gòu)成了本發(fā)明的液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)。因而，能 夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來調(diào)整在彎曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面形成的液膜的 厚度。還有，所述的實(shí)施例中，通過多個(gè)水平狹縫6 4構(gòu)成了作為液膜調(diào)整 機(jī)構(gòu)的液膜流排出部63，但是也可以是多個(gè)圓孔。 實(shí)施例2圖6是本發(fā)明的實(shí)施例2的氣水分離器的要部概略圖。還有，對(duì)具有 與在所述實(shí)施例中說明的結(jié)構(gòu)相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的符號(hào)，省略重 復(fù)的說明。實(shí)施例2的氣水分離器4 5中，如圖6所示，升降器5 2通過在鉛直 部53的下部一體連結(jié)彎曲部54而構(gòu)成，蒸氣和熱水的二相流能從彎曲部 54的下方導(dǎo)入，在鉛直部53的內(nèi)部固定有渦旋葉片55。而且，以圍住升 降器5 2的鉛直部53的方式設(shè)置降水管筒5 6 ，由此，在升降器5 2和 降水管筒5 6之間劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8。另外，在升降器5 2及 降水管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置有蓋板6 0，并形成有節(jié)流孔6 1及通氣孔6 2 。而且，在升降器5 2中，在彎曲部54和渦旋葉片55之間，作為液膜 調(diào)整機(jī)構(gòu)，形成有將彎曲部54的彎曲方向外側(cè)的鉛直部53的液膜向彎曲 方向內(nèi)側(cè)引導(dǎo)的液膜流通路7 1。本實(shí)施例中，該液膜流通路7 l包括 將彎曲部54的彎曲方向外側(cè)和彎曲方向內(nèi)側(cè)連結(jié)而固定在鉛直部53的外 側(cè)且呈螺旋狀的罩7 2;將該罩7 2內(nèi)的空間和升降器5 2的內(nèi)部連通的 多個(gè)下部狹縫7 3及多個(gè)上部狹縫7 4 。在此，說明所述構(gòu)成的本實(shí)施例的氣水分離器4 5的作用。 蒸氣和熱水的二相流從升降器5 2的下部導(dǎo)入而上升，在渦旋葉片55 的作用下受到旋轉(zhuǎn)力而上升，由于與質(zhì)量差對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑的不同，分離 成以熱水為主成分的流體和以蒸氣為主成分的流體。而且，以質(zhì)量輕的以 蒸氣為主成分的流體以將升降器5 2的中心軸附近作為中心的小旋轉(zhuǎn)半 徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，通過節(jié)流孔6 l及通氣孔6 2而向蓋板6 0的上方排出。另一方面，以質(zhì)量重的熱水為主成分的流體以比將蒸氣作為 主成分的流體大的旋轉(zhuǎn)半徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，從升降器5 2和蓋板6 0之間的間隙導(dǎo)入降水管筒5 6的降水管空間5 8。此時(shí)，蒸氣和熱水的二相流導(dǎo)入升降器5 2的彎曲部54，由此與該彎 曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，但是由于在其上部 形成有從彎曲方向外側(cè)至彎曲方向內(nèi)側(cè)的液膜流通路7 1 ， 一部分的液膜 流從下部狹縫7 3進(jìn)入罩7 2內(nèi)，并從上部狹縫7 4返回到升降器5 2 內(nèi)，因此，鉛直部53的彎曲方向外側(cè)的液膜的厚度不會(huì)變厚。即，雖然 升降器5 2的內(nèi)面形成液膜，但是在液膜流通路7 1的作用下位于彎曲方 向外側(cè)的液膜流的一部分向彎曲方向內(nèi)側(cè)流動(dòng)，由此周向的液膜的厚度被 調(diào)整均勻且同時(shí)上升，從而熱水不會(huì)從節(jié)流孔6 l溢流，而是向降水管筒5 6的降水管空間5 8適當(dāng)流入而流下。另一方面，雖然蒸氣在升降器5 2的上方旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，但是在液膜上沒有偏差，因此，不會(huì)巻入水分， 可通過節(jié)流孔6 l適當(dāng)向蓋板6 0的上方排出。于是，實(shí)施例2的蒸氣產(chǎn)生器中，在具有鉛直部53和彎曲部54的升 降器5 2的內(nèi)部固定渦旋葉片55，在升降器5 2的鉛直部53的外側(cè)設(shè)置 降水管筒5 6，由此劃分出環(huán)狀的降水管空間5 S，在升降器5 2及降水 管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置蓋板6 0，并形成節(jié)流孔6 l和通氣 孔6 2 ，在升降器5 2的彎曲部54和渦旋葉片55之間，形成將彎曲部54 的彎曲方向外側(cè)的鉛直部53的液膜向彎曲方向內(nèi)側(cè)引導(dǎo)的液膜流通路71 c因而，雖然導(dǎo)入升降器5 2中的蒸氣和熱水的二相流在彎曲部54的 彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，但是由于一部分的液膜流通過 液膜流通路7 l而向彎曲方向內(nèi)側(cè)流動(dòng)，因此，周向的液膜的厚度被調(diào)整 均勻，從而熱水不會(huì)從節(jié)流孔6 l溢流，而是能適當(dāng)流入降水管筒5 6的 降水管空間5 8而流下，另一方面，雖然蒸氣在升降器5 2的上方旋轉(zhuǎn)且 同時(shí)上升，但是由于在液膜上沒有偏差，因此不會(huì)巻入水分，可通過節(jié)流 孔6 l適當(dāng)向蓋板6 0的上方排出，其結(jié)果，可提高氣水分離性能。另外，本實(shí)施例中，將本發(fā)明的液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)形成為將彎曲部54的 彎曲方向外側(cè)的鉛直部53的液膜導(dǎo)向彎曲方向內(nèi)側(cè)的液膜流通路7 1 ， 該液膜流通路7 l包括將彎曲部54的彎曲方向外側(cè)和彎曲方向內(nèi)側(cè)連結(jié) 而固定在鉛直部53的外側(cè)且呈螺旋狀的罩7 2、連通該罩7 2內(nèi)的空間 和升降器5 2的內(nèi)部的多個(gè)下部狹縫7 3及多個(gè)上部狹縫7 4。因而，能 以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來對(duì)在彎曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面形成的液膜的厚度 進(jìn)行調(diào)整，并且不會(huì)將在升降器5 2內(nèi)上升的二相流的蒸氣向外部排出， 從而可實(shí)現(xiàn)氣水分離處理的效率化。^7是本發(fā)明的實(shí)施例3的氣水分離器的要部概略圖。還有，對(duì)具有 與在所述實(shí)施例中說明的結(jié)構(gòu)相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的符號(hào)，省略重 復(fù)的說明。實(shí)施例3的氣水分離器4 5中，如圖7所示，升降器5 2通過在鉛直部53的下部一體連結(jié)彎曲部54，構(gòu)成，蒸氣和熱水的二相流能從彎曲部 54的下方導(dǎo)入，在鉛直部53的內(nèi)部固定有渦旋葉片55。而且，以圍住升 降器5 2的鉛直部53的方式設(shè)置降水管筒5 6，由此，在升降器5 2和 降水管筒5 6之間劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8。另外，在升降器5 2及 降水管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置有蓋板6 Q，并形成有節(jié)流孔6 1及通氣孔6 2 。而且，在升降器5 2中，在渦旋葉片55的上方，作為液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)， 在彎曲部54的彎曲方向外側(cè)的鉛直部53上形成有液膜流排出部8 1 。本 實(shí)施例中，作為該液膜流排出部8 1的多個(gè)狹縫8 2在鉛直部53的上端 部水平地形成。在此，說明所述構(gòu)成的本實(shí)施例的氣水分離器4 5的作用。 蒸氣和熱水的二相流從升降器5 2的下部導(dǎo)入而上升，在渦旋葉片55 的作用下受到旋轉(zhuǎn)力而上升，由于與質(zhì)量差對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑的不同，分離 成以熱水為主成分的流體和以蒸氣為主成分的流體。而且，以質(zhì)量輕的以 蒸氣為主成分的流體以將升降器5 2的中心軸附近作為中心的小旋轉(zhuǎn)半 徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，通過節(jié)流孔6 1及通氣孔6 2而向蓋板6 0的上方排出。另一方面，以質(zhì)量重的熱水為主成分的流體以比將蒸氣作為 主成分的流體大的旋轉(zhuǎn)半徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，從升降器5 2和蓋板6 0之間的間隙導(dǎo)入降水管筒5 6的降水管空間5 8 。此時(shí)，蒸氣和熱水的二相流導(dǎo)入升降器5 2的彎曲部54，由此與該彎 曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，在渦旋葉片55的作用下受到旋轉(zhuǎn)力后，其液膜厚度也成長(zhǎng)而上升，但是由于在鉛直部53的 上部形成有狹縫8 2， 一部分的液膜流從該狹縫8 2向外部排出，因此， 液膜的厚度不會(huì)變厚。即，雖然在升降器5 2的內(nèi)面形成液膜，但是在由 多個(gè)狹縫8 2構(gòu)成的液膜流排出部8 1的作用下鉛直部53上部的周向的 液膜的厚度被調(diào)整均勻，從而熱水不會(huì)從節(jié)流孔6 l溢流，而是適當(dāng)流入 降水管筒5 6的降水管空間5 8而流下，另一方面，雖然蒸氣在升降器5 2的上方旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，但是由于在液膜上沒有偏差，因此不會(huì)巻入水 分，可通過節(jié)流孔6 l適當(dāng)向蓋板6 0的上方排出。于是，實(shí)施例3的蒸氣產(chǎn)生器中，在具有鉛直部53和彎曲部54的升降器5 2的內(nèi)部固定渦旋葉片55，在升降器5 2的鉛直部53的外側(cè)設(shè)置 降水管筒5 6，由此，劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8，在升降器5 2及降 水管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置蓋板6 0 ，并形成節(jié)流孔6 1和通 氣孔6 2 ，且在升降器5 2的渦旋葉片55的上方，在彎曲部54的彎曲方 向外側(cè)的鉛直部53的上部形成作為液膜流排出部8 1的多個(gè)水平狹縫8 2 。因而，雖然導(dǎo)入升降器5 2中的蒸氣和熱水的二相流與彎曲部54的 彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，該液膜成長(zhǎng)且同時(shí)上升到鉛直 部53，但是由于一部分的液膜流從液膜流排出部8 1的狹縫8 2向外部排 出，因此升降器5 2的上端部的周向的液膜的厚度被調(diào)整均勻，熱水不會(huì) 從節(jié)流孔6 l溢流，而是能適當(dāng)流入降水管筒5 6的降水管空間5 8而流 下，另一方面，雖然蒸氣在升降器5 2的上方旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，但是由于 在液膜上沒有偏差，因此不會(huì)巻入水分，可通過節(jié)流孔6 l適當(dāng)向蓋板6 0的上方排出，其結(jié)果，可提高氣水分離性能。另外，本實(shí)施例中，在鉛直部53的彎曲部54的彎曲方向外側(cè)形成作 為液膜流排出部8 1的多個(gè)水平狹縫8 2而構(gòu)成本發(fā)明的液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)。 因而，能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)對(duì)在鉛直部53的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面形成的液膜 的厚度進(jìn)行調(diào)整。還有，所述的實(shí)施例中，通過多個(gè)水平狹縫8 2構(gòu)成了作為液膜調(diào)整 機(jī)構(gòu)的液膜流排出部8 1，但是也可以是多個(gè)圓孔。 實(shí)施例4圖8是本發(fā)明的實(shí)施例4的氣水分離器的要部概略圖。還有，對(duì)具有 與在所述實(shí)施例中說明的結(jié)構(gòu)相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的符號(hào)，省略重 復(fù)的說明。實(shí)施例4的氣水分離器4 5中，如圖8所示，升降器5 2通過在鉛直 部53的下部一體連結(jié)彎曲部54而構(gòu)成，蒸氣和熱水的二相流能從彎曲部 54的下方導(dǎo)入，在鉛直部53的內(nèi)部固定有渦旋葉片55。而且，以圍住升 降器5 2的鉛直部53的方式設(shè)置降水管筒5 6，由此，在升降器5 2和 降水管筒5 6之間劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8。另外，在升降器5 2及 降水管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置有蓋板6 Q，并形成有節(jié)流孔61及通氣孔6 2 。而且，在升降器5 2中，在彎曲部54和渦旋葉片55之間，作為液膜 調(diào)整機(jī)構(gòu)，固定有在中心部形成有二相流的通路91的阻力板92。 在此，說明所述構(gòu)成的本實(shí)施例的氣水分離器4 5的作用。 蒸氣和熱水的二相流從升降器5 2的下部導(dǎo)入而上升，在渦旋葉片55 的作用下受到旋轉(zhuǎn)力而上升，由于與質(zhì)量差對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑的不同，分離 成以熱水為主成分的流體和以蒸氣為主成分的流體。而且，以質(zhì)量輕的以 蒸氣為主成分的流體以將升降器5 2的中心軸附近作為中心的小旋轉(zhuǎn)半 徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，通過節(jié)流孔6 l及通氣孔6 2而向蓋板6 0的上方排出。另一方面，以質(zhì)量重的熱水為主成分的流體以比將蒸氣作為 主成分的流體大的旋轉(zhuǎn)半徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，從升降器5 2和蓋板6 Q之間的間隙導(dǎo)入降水管筒5 6的降水管空間5 8 。此時(shí)，蒸氣和熱水的二相流導(dǎo)入升降器5 2的彎曲部54，由此與該彎 曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，但是由于在其上部 固定有阻力板9 2，從而該液膜的成長(zhǎng)被抑制，液膜的厚度不會(huì)變厚。艮P， 雖然在升降器5 2的內(nèi)面形成液膜，但是在阻力板9 2的作用下阻止其上 升，從而升降器5 2的鉛直部53的周向的液膜的厚度被調(diào)整均勻，熱水 不會(huì)從節(jié)流孔6 1溢流，而是適當(dāng)流入降水管筒5 6的降水管空間5 8而 流下，另一方面，雖然蒸氣在升降器5 2的上方旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，但是由 于在液膜上沒有偏差，因此不會(huì)巻入水分，可通過節(jié)流孔6 l適當(dāng)向蓋板 6 0的上方排出。于是，實(shí)施例4的蒸氣產(chǎn)生器中，在具有鉛直部53和彎曲部54的升 降器5 2的內(nèi)部固定渦旋葉片55，在升降器5 2的鉛直部53的外側(cè)設(shè)置 降水管筒5 6，由此劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8，在升降器5 2及降水 管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置蓋板6 0，并形成節(jié)流孔6 l和通氣 孔6 2，且在升降器5 2的彎曲部54和渦旋葉片55之間固定在中心部形 成有二相流的通路9 1的阻力板9 2 。因而，雖然導(dǎo)入升降器5 2中的蒸氣和熱水的二相流與彎曲部54的 彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，但是在阻力板9 2的作用下其 上升被阻止，從而升降器5 2的鉛直部53的周向的液膜的厚度被調(diào)整均勻，熱水不會(huì)從節(jié)流孔6 l溢流，而是能適當(dāng)流入降水管筒5 6的降水管空間5 8而流下，另一方面，雖然蒸氣在升降器5 2的上方旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上 升，但是由于在液膜上沒有偏差，因此不會(huì)巻入水分，可通過節(jié)流孔6 1 適當(dāng)向蓋板6 0的上方排出，其結(jié)果，可提高氣水分離性能。另外，本實(shí)施例中，通過形成有二相流的通路9 l的阻力板9 2構(gòu)成 了本發(fā)明的液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)。因而，能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)對(duì)在鉛直部53的彎曲 方向外側(cè)的內(nèi)面形成的液膜的厚度進(jìn)行調(diào)整，并且不會(huì)將在升降器5 2內(nèi) 上升的二相流的蒸氣向外部排出，可實(shí)現(xiàn)氣水分離處理的效率化。實(shí)施例5圖9是本發(fā)明的實(shí)施例5的氣水分離器的要部概略圖。還有，對(duì)具有 與在所述實(shí)施例中說明的結(jié)構(gòu)相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的符號(hào)，省略重 復(fù)的說明。實(shí)施例5的氣水分離器4 5中，如圖9所示，升降器5 2通過在鉛直 部53的下部一體連結(jié)彎曲部54而構(gòu)成，蒸氣和熱水的二相流能從彎曲部 54的下方導(dǎo)入，在鉛直部53的內(nèi)部固定有渦旋葉片55。而且，以圍住升 降器5 2的鉛直部53的方式設(shè)置降水管筒5 6，由此，在升降器5 2和 降水管筒5 6之間劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8。另外，在升降器5 2及 降水管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置有蓋板6 0，并形成有節(jié)流孔6 1及通氣孔6 2 。而且，在升降器5 2中，在渦旋葉片55的上方，作為液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)， 形成有液膜流排出部10 1、 10 2，且相對(duì)于位于彎曲部54的彎曲方 向內(nèi)側(cè)的液膜流排出部l 0 2的開口面積，將位于彎曲部54—々的彎曲方向 外側(cè)的液膜流排出部l 0 l的開口面積設(shè)定得大。本實(shí)施例中，將該液膜 流排出部l 0 1、 1 Q 2形成為在鉛直部53的上端部水平地形成的多個(gè) 狹縫1 0 3 、 1 0 4 ，且將液膜流排出部1 0 1的狹縫1 0 3形成為5根， 將液膜流排出部l 0 2的狹縫1 0 4形成為3根。在此，說明所述構(gòu)成的本實(shí)施例的氣水分離器4 5的作用。 蒸氣和熱水的二相流從升降器5 2的下部導(dǎo)入而上升，在渦旋葉片55 的作用下受到旋轉(zhuǎn)力而上升，由于與質(zhì)量差對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑的不同，分離 成以熱水為主成分的流體和以蒸氣為主成分的流體。而且，以質(zhì)量輕的以蒸氣為主成分的流體以將升降器5 2的中心軸附近作為中心的小旋轉(zhuǎn)半 徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，通過節(jié)流孔6 l及通氣孔6 2而向蓋板6 0的上方排出。另一方面，以質(zhì)量重的熱水為主成分的流體以比將蒸氣作為 主成分的流體大的旋轉(zhuǎn)半徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，從升降器5 2和蓋板6 0之間的間隙導(dǎo)入降水管筒5 6的降水管空間5 8 。此時(shí)，蒸氣和熱水的二相流導(dǎo)入升降器5 2的彎曲部54，由此與該彎 曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，在渦旋葉片55的作 用下受到旋轉(zhuǎn)力之后，其液膜厚度也成長(zhǎng)而上升，但是由于在鉛直部53 的上部形成有狹縫l 0 3， 一部分的液膜流從該狹縫l 0 3向外部排出， 因此液膜的厚度不會(huì)變厚。即，雖然在升降器5 2的內(nèi)面形成液膜，但是 在鉛直部53的上部形成有作為液膜流排出部l 0 1 、 1 0 2的狹縫1 0 3、 10 4，且相對(duì)于位于彎曲方向內(nèi)側(cè)的液膜流排出部l 0 2的開口面 積，將位于彎曲方向外側(cè)的液膜流排出部l 0 l的開口面積設(shè)定得大，從 而，在彎曲方向內(nèi)側(cè)形成的薄液膜流的一部分從狹縫l 0 4排出，在彎曲 方向外側(cè)形成的厚液膜流的大部分從狹縫l 0 3排出。因此，鉛直部53 的上部的周向的液膜的厚度被調(diào)整均勻，熱水不會(huì)從節(jié)流孔6 1溢流，而 是適當(dāng)流入降水管筒5 6的降水管空間5 8而流下，另一方面，雖然蒸氣 在升降器5 2的上方旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，但是由于在液膜上沒有偏差，因此 不會(huì)巻入水分，可通過節(jié)流孔6 l適當(dāng)向蓋板6 0的上方排出。于是，實(shí)施例5的蒸氣產(chǎn)生器中，在具有鉛直部53和彎曲部54的升 降器5 2的內(nèi)部固定渦旋葉片55，在升降器5 2的鉛直部53的外側(cè)設(shè)置 降水管筒5 6，由此劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8，在升降器5 2及降水 管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置蓋板6 Q，并形成節(jié)流孔6 l和通氣 孔6 2，且在升降器5 2的渦旋葉片55的上方形成作為液膜流排出部l 0 1、 10 2的狹縫10 3、 104，并相對(duì)于位于彎曲部54的彎曲方 向內(nèi)側(cè)的液膜流排出部l Q 2的開口面積，將位于彎曲部54的彎曲方向 外側(cè)的液膜流排出部l0l的開口面積設(shè)定得大。因而，雖然導(dǎo)入升降器5 2中的蒸氣和熱水的二相流與彎曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，該液膜成長(zhǎng)且同時(shí)上升到鉛直 部53，但是由于在彎曲方向外側(cè)形成的厚液膜流的大部分從狹縫1 0 3排出，因此升降器5 2的上端部的周向的液膜的厚度被調(diào)整均勻，從而熱水 不會(huì)從節(jié)流孔6 l溢流，而是能適當(dāng)流入降水管筒5 6的降水管空間5 8 而流下，另一方面，雖然蒸氣在升降器5 2的上方旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，但是 由于在液膜上沒有偏差，因此不會(huì)巻入水分，可通過節(jié)流孔6 l適當(dāng)向蓋 板6 0的上方排出，其結(jié)果，可提高氣水分離性能。 實(shí)施例6圖l 0是本發(fā)明的實(shí)施例6的氣水分離器的要部概略圖。還有，對(duì)具 有與在所述實(shí)施例中說明的結(jié)構(gòu)相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的符號(hào)，省略 重復(fù)的說明。實(shí)施例6的氣水分離器4 5中，如圖9所示，升降器5 2通過在鉛直 部53的下部一體連結(jié)彎曲部54而構(gòu)成，蒸氣和熱水的二相流能從彎曲部 54的下方導(dǎo)入，在鉛直部53的內(nèi)部固定有渦旋葉片55。而且，以圍住升 降器5 2的鉛直部53的方式設(shè)置降水管筒5 6，由此，在升降器5 2和 降水管筒5 6之間劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8。另外，在升降器5 2及 降水管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置有蓋板6 Q，并形成有節(jié)流孔6 1及通氣孔6 2 。而且，該節(jié)流孔6 1的中心02相對(duì)于升降器5 2的中心0〗以規(guī)定量 d偏心設(shè)置在彎曲部54的彎曲方向內(nèi)側(cè)。在此，說明所述構(gòu)成的本實(shí)施例的氣水分離器4 5的作用。 蒸氣和熱水的二相流從升降器5 2的下部導(dǎo)入而上升，在渦旋葉片55 的作用下受到旋轉(zhuǎn)力而上升，由于與質(zhì)量差對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑的不同，分離 成以熱水為主成分的流體和以蒸氣為主成分的流體。而且，以質(zhì)量輕的以 蒸氣為主成分的流體以將升降器5 2的中心軸附近作為中心的小旋轉(zhuǎn)半 徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，通過節(jié)流孔6 l及通氣孔6 2而向蓋板6 0的上方排出。另一方面，以質(zhì)量重的熱水為主成分的流體以比將蒸氣作為 主成分的流體大的旋轉(zhuǎn)半徑在升降器5 2內(nèi)旋轉(zhuǎn)且同時(shí)上升，從升降器5 2和蓋板6 0之間的間隙導(dǎo)入降水管筒5 6的降水管空間5 8 。此時(shí)，蒸氣和熱水的二相流導(dǎo)入升降器5 2的彎曲部54，由此與該彎 曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，在渦旋葉片55的作 用下受到旋轉(zhuǎn)力之后，其液膜厚度也成長(zhǎng)而上升，但是由于節(jié)流孔6 l相22對(duì)于升降器5 2偏心設(shè)置在彎曲方向內(nèi)側(cè)，因此液膜流不會(huì)從節(jié)流孔6 1溢流。g口，雖然在升降器5 2的內(nèi)面形成液膜，且成長(zhǎng)到渦旋葉片55的 上方，但是由于蓋板6 Q相對(duì)于在升降器5 2的彎曲方向外側(cè)形成的厚液 膜設(shè)置，因此該液膜流不會(huì)從節(jié)流孔6 l溢流，而是被蓋板6 0引導(dǎo)而導(dǎo) 入降水管筒5 6的降水管空間5 8 。于是，實(shí)施例6的蒸氣產(chǎn)生器中，在具有鉛直部53和彎曲部54的升 降器5 2的內(nèi)部固定渦旋葉片55，在升降器5 2的鉛直部53的外側(cè)設(shè)置 降水管筒5 6，由此劃分出環(huán)狀的降水管空間5 8，在升降器5 2及降水 管筒5 6的上方隔開規(guī)定的空間配置蓋板6 0，且節(jié)流孔6 l相對(duì)于升降 器5 2偏心設(shè)置在彎曲部54的彎曲方向內(nèi)側(cè)。因而，雖然導(dǎo)入升降器5 2中的蒸氣和熱水的二相流與彎曲部54的彎曲方向外側(cè)的內(nèi)面接觸而在此形成液膜，該液膜成長(zhǎng)且同時(shí)上升到鉛直 部53，但是由于節(jié)流孔6 l相對(duì)于升降器5 2偏置形成，從而在彎曲方向 外側(cè)形成的厚液膜被蓋板6 0引導(dǎo)而向降水管筒5 6的降水管空間5 8 導(dǎo)入，可防止熱水從節(jié)流孔6 l溢流。還有，該實(shí)施例6中，節(jié)流孔6 1相對(duì)于升降器5 2偏心地設(shè)置在彎 曲部54的彎曲方向內(nèi)側(cè)，但是也可以將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于所述實(shí)施例l 5 中。另外，所述各實(shí)施例中，將本發(fā)明的氣水分離器應(yīng)用于在加壓水型原 子爐的蒸氣產(chǎn)生器內(nèi)設(shè)置的氣水分離器中而進(jìn)行了說明，但是并不限定于 該領(lǐng)域，也可以應(yīng)用于其它領(lǐng)域中使用的氣水分離器中。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的氣水分離器使形成在氣水上升管內(nèi)的液膜的厚度均勻化，并 且防止液膜流的溢流，由此可提高氣水分離性能，可應(yīng)用在任一種類的氣 水分離器中。
權(quán)利要求
1.一種氣水分離器，其特征在于，包括氣水上升管，其在下部具有彎曲部，用于水和蒸氣的二相流上升；旋轉(zhuǎn)葉片，其設(shè)置在該氣水上升管的內(nèi)部；降水筒，其圍住所述氣水上升管而設(shè)置從而劃分出環(huán)狀的降水管空間；蓋板，其在所述氣水上升管及所述降水筒的上端隔開規(guī)定的空間對(duì)置配置，并且在所述氣水上升管的上方具有節(jié)流孔；液膜調(diào)整機(jī)構(gòu)，其調(diào)整在所述氣水上升管的內(nèi)面形成的液膜的厚度。
2. 如權(quán)利要求
1所述的氣水分離器，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī) 構(gòu)具有液膜流排出部，所述液膜流排出部位于所述氣水上升管的所述彎曲 部和所述旋轉(zhuǎn)葉片之間，并形成在該彎曲部的彎曲方向外側(cè)。
3. 如權(quán)利要求
1所述的氣水分離器，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī) 構(gòu)具有液膜流通路，所述液膜流通路位于所述氣水上升管的所述彎曲部和 所述旋轉(zhuǎn)葉片之間，且將在該彎曲部的彎曲方向外側(cè)形成的液膜導(dǎo)向彎曲 方向內(nèi)側(cè)。
4. 如權(quán)利要求
3所述的氣水分離器，其特征在于，所述液膜流通路 螺旋狀地設(shè)置在所述氣水上升管的外側(cè)。
5. 如權(quán)利要求
1所述的氣水分離器，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī) 構(gòu)具有液膜流排出部，所述液膜流排出部位于所述氣水上升管的所述旋轉(zhuǎn) 葉片的上方，并形成在所述彎曲部的彎曲方向外側(cè)。
6. 如權(quán)利要求
1所述的氣水分離器，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī) 構(gòu)具有阻力板，所述阻力板設(shè)置在所述氣水上升管的所述彎曲部和所述旋 轉(zhuǎn)葉片之間，并在中心部形成二相流的通路。
7. 如權(quán)利要求
1所述的氣水分離器，其特征在于，所述液膜調(diào)整機(jī) 構(gòu)具有設(shè)置在所述氣水上升管的上端部的液膜流排出部，該液膜流排出部 相對(duì)于所述彎曲部的彎曲方向內(nèi)側(cè)的開口面積，將外側(cè)的開口面積設(shè)定得 大。
8. 如權(quán)利要求
1至7中任一項(xiàng)所述的氣水分離器，其特征在于，所 述節(jié)流孔相對(duì)于所述氣水上升管偏心地設(shè)置在所述彎曲部的彎曲方向內(nèi)
9. 一種氣水分離器，其特征在于，包括氣水上升管，其在下部具有彎曲部，用于水和蒸氣的二相流上升；旋轉(zhuǎn)葉片，其設(shè)置在該氣水上升 管的內(nèi)部；降水筒，其圍住所述氣水上升管而設(shè)置從而劃分出環(huán)狀的降水 管空間；蓋板，其在所述氣水上升管及所述降水筒的上端隔開規(guī)定的空間 對(duì)置配置，并且在所述氣水上升管的上方具有節(jié)流孔，所述節(jié)流孔相對(duì)于 所述氣水上升管偏心地設(shè)置在所述彎曲部的彎曲方向內(nèi)側(cè)。
專利摘要
在氣水分離器(45)中，在具有鉛直部(53)和彎曲部(54)的升降器(52)的內(nèi)部固定渦旋葉片(55)，通過在升降器(52)的鉛直部(53)的外側(cè)設(shè)置降水管筒(56)而劃分出環(huán)狀的降水管空間(58)，在升降器(52)及降水管筒(56)的上方隔開規(guī)定的空間配置蓋板(60)，并形成節(jié)流孔(61)和通氣口(62)，在升降器(52)的彎曲部(54)和渦旋葉片(55)之間，在該彎曲部(54)的彎曲方向外側(cè)形成作為液膜流排出部(63)的多個(gè)水平狹縫(64)，由此使形成在氣水上升管內(nèi)的液膜的厚度均勻化，并且防止液膜流的溢流，由此提高氣水分離性能。
文檔編號(hào)G21D1/00GKCN101326589SQ200780000634
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2007年2月20日
發(fā)明者島村健吾, 廣田直亮, 桂洋介, 水谷敏行, 近藤喜之, 鈴田忠彥 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan