JP2005321125A - 復水器 - Google Patents

Abstract

【課題】 工場で分割して製造された小管束を現場で組立てる際に、小管板１２を変形させることなく容易、かつ、短時間に組立が行えるようにする。
【解決手段】 小管板１２に、該小管板１２の強度補強を行うと共に複数のボルト穴が形成されて、当該小管板１２同士をボルト締めして小管束の連結が行えるようにするフランジ２１（２１ａ，２１ｂ）を設けて小管束２０（２０ａ，２０ｂ）を製造する。そして、現場で小管板１２をボルト２２で連結する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発電プラント等において用いられる大型の復水器に係り、特に分割して輸送を行い、現地で組立て施工する復水器に関する。

一般に、蒸気を冷却して凝縮させるために復水器が用いられている。図７は、発電プラントにおける蒸気タービンからの蒸気を凝縮させるために用いられている復水器の概略構成を示す図である。

復水器１００は、冷却水が流れる複数の伝熱管１０１、該伝熱管１０１の両端部に設けられて当該複数の伝熱管１０１を支持する管板１０２、複数の伝熱管１０１が挿嵌されてこれらの伝熱管１０１を支持する支板１０３、複数の伝熱管１０１が内包されるように設けられる本体胴１０４、管板１０２に取付けられて冷却水が伝熱管１０１に流入する際の部屋をなす入口水室１０５及び当該伝熱管１０１から流出する際の部屋をなす出口水室１０６等を主要構成としている。以下、複数の伝熱管１０１の集りを、管束と呼称する。

本体胴１０４には接続胴体部１０７が接続されて、タービン接続部１０８を介して図示しない蒸気タービンと接続されるようになっている。

なお、図７に示す復水器１００では、左側に折返水室１０９が設けられて、入口水室１０５からの冷却水が例えば上部側の伝熱管１０１を流れて折返水室１０９に流入し、その後例えば下部側の伝熱管１０１を流れて出口水室１０６から流出する場合の構成を示している。

しかし、このような折返水室１０９を設けずに、入口水室１０５と出口水室１０６とを左右の管板１０２に取付けるようにした構成もある。

このような構成で、蒸気タービンからの蒸気は、接続胴体部１０７を介して本体胴１０４内に流入して、伝熱管１０１内を流れている冷却水と熱交換する。これにより蒸気が冷却されて凝縮する。

ところで、このような発電プラントにおける復水器１００は、一般的用途に用いられる復水器に比べ非常に大型であるため、当該復水器１００を工場で完成させてプラントに敷設することが困難な場合が多い。

かかる場合は、工場で復水器１００を分割して製造し、これを現場に輸送して当該現場で組立てて完成させ、その後プラントに敷設することが行われている。

例えば、特許文献１では、工場で長さの短い所定本数の伝熱管を管板及び接続板で固定してなる短尺管束を形成し、現地でこの短尺管束を繋ぎ合せることにより、所定長で、所定本数からなる復水器を形成する構成が提案されている。このとき短尺管束の繋ぎ合せは、接続板同士をボルト締めしたり溶接接続して行う。

また、特許文献２では、工場で所定長で少数の伝熱管を管板で固定して少数管束を形成し、現地でこの少数管束を繋ぎ合せることにより、所定長で、所定本数からなる復水器を形成する構成が提案されている。このとき少数管束の繋ぎ合せは、管板同士を溶接して行う。

なお、特許文献２におけるように管板同士を溶接して連結する場合は、溶接の熱で管板が変形してしまうことがある。

そこで、特許文献３では、伝熱管の基本配列が三角形状をなすように配列するが、溶接線に最も近い伝熱管の列（１列目の伝熱管）とこれに隣接する伝熱管の列（２列目の伝熱管）とにおける伝熱管だけは四角形の配列をなすようにして、溶接による熱応力変形を抑制するようにした構成が提案されている。
特開２００１−２０１２７２号公報 特開２００２−２５７４９２号公報 特開２００１−２７２１８３号公報

しかしながら、特開２００１−２７２１８３号公報による構成であっても、管板自体の剛性や溶接時の入熱量の問題から十分に熱変形を抑制することができず、必ずしも満足のゆく結果が得られていない。

なお、連結する小管束の支板同士を接続して小管束を連結する方法も可能であるが、このような場合には支板の枚数が多数あるため隙間調整等に多大な時間を要し組立作業に時間がかかる問題がある。

そこで、本発明は、小管板を変形させることなく容易、かつ、短時間に組立が行えるようにした復水器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、その請求項１に記載したように、複数本の伝熱管群の両端部に設けられるとともに予め決められた本数および予め決められた配列に従って支持する管板を分割し小管板ととするとともに、この小管板にそれぞれ支持される前記伝熱管群を小管束とした復水器において、他の小管板と接する前記小管板の縁部に予めフランジを設け、このフランジを介して前記分割した小管板同士をボルト接続するとともに、前記フランジは前記小管板の強度を補強していることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために本発明は、その請求項２に記載したように、複数本の伝熱管群の両端部に設けられるとともに予め決められた本数および予め決められた配列に従って支持する管板を分割し小管板ととするとともに、この小管板にそれぞれ支持される前記伝熱管群を小管束とした復水器において、他の小管板と接する前記小管板の縁部を除く残りの縁部に予めフランジを設け、このフランジにより前記小管板の強度を補強し、前記分割した小管板同士を溶接接続する際の変形を防止していることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、小管板に、該小管板の強度補強を行うと共に複数のボルト穴が形成されて、当該小管板同士をボルト締めして小管束の連結が行えるようにするフランジを設けたので、小管板の強度補強を行いながら、当該小管板の連結をボルトで連結できるようになって該小管板の変形が抑制できるようになる。

また、小管板の周囲に設けられて、該小管板の強度補強を行うフランジを設けたので、小管束を連結した際の小管板の変形が抑制できるようになる。

本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１〜図３は、本発明に係る復水器の要部を示す図で、図１は正面図、図２は側面図、図３は図１におけるＡ領域を拡大した部分図である。

復水器１０の伝熱管１１は、同じ構成の小管束２０ａと小管束２０ｂとに分割されている。以下、小管束２０ａと小管束２０ｂと総称して小管束２０と記載する。

小管束２０は、冷却水が流動する複数の伝熱管１１、該伝熱管１１の両端部に設けられて当該複数の伝熱管１１を支持する小管板１２、複数の伝熱管１１が挿嵌されてこれらの伝熱管１１を支持する小支板１３、小管板１２に固着して設けられたフランジ２１（２１ａ，２１ｂ）を備えている。

なお、フランジ２１は小管板１２の一端（連結する側の端部）に沿って設けられ、当該フランジ２１にはボルト穴が形成されている。

このような構成で、工場においては、各小管束２０ａ，２０ｂを製造すると共に、図示しない従来と同一構成の本体胴、入口水室、出口水室、接続胴体部、タービン接続部を製造する。

そして、これらを部品単位で現場に輸送し、現場で組立を行う。組立は、小管束２０ａと小管束２０ｂとの小管板１２を上下に突合わせて載置し、この状態でフランジ２１ａ，２１ｂのボルト穴にボルト２２を挿通して締めることにより、連結する。

このように、小管束２０ａ，２０ｂをボルト２２で連結するため、従来のように溶接による熱変形が発生しなくなる。

また、フランジ２１は小管板１２に固着されているので、当該小管板１２の補強部材としても作用して該小管板１２の剛性が向上して、ボルト２２による連結力等で小管板１２が変形するのを抑制することが可能になっている。

なお、図１等においては、フランジ２１を水室側に立設して設けた場合を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく本体胴側に設けても良い。

また、フランジ２１ａとフランジ２１ｂとが当接する面にガスケットを介装して本体胴内を流動する蒸気が漏れ出ないようにしても良い。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図４（ａ）は本実施の形態に係る復水器１０の正面図であり、図４（ｂ）はその側面図である。

本実施の形態に係る復水器１０は、第１の実施の形態と略同じであるが、フランジ２１の取付位置に特徴がある。

即ち、本実施の形態におけるフランジ２１は、小管板１２の外周に沿う大きさで概略「コ」字状に形成されて小管板１２に固着されている。これにより、小管板１２の剛性を高くしている。

フランジ２１を小管板１２に固定する方法は、ボルト締や溶接により固着することが可能である。

なお、溶接を用いた場合には、その熱による小管板１２の変形が危惧されるが、変形が起きる時点では既に小管板１２はフランジ２１により強度補強された状態となっているため、その変形は規制される。

このような構成で、工場においては、各小管束２０ａ，２０ｂを製造すると共に、図示しない従来と同一構成の本体胴、入口水室、出口水室、接続胴体部、タービン接続部を製造する。

そして、現場で小管束２０ａと小管束２０ｂとを組立てる際には、それぞれの小管板１２を溶接する。

このとき、溶接による熱応力で小管板１２が変形しようとしても、フランジ２１がこれを規制するため、当該小管板１２の変形が抑制できるようになる。

次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図５（ａ）は本実施の形態に係る復水器１０の正面図であり、図５（ｂ）はその側面図である。

本実施の形態に係る復水器１０は、これまで説明した第１又は第２の実施の形態と略同じであるが、小管束２０ａと小管束２０ｂとを組立てる際に、各小管束２０ａ，２０ｂにおける小支板１３の隙間調整を容易に行えるようにしたものである。

即ち、伝熱管１１の両端は、小管板１２により支持され、その間は小支板１３により支持されている。

各小支板１３自体の寸法は同じであるが、小管束２０を水平に置くと、その重さにより撓む等して、小管束２０ａと小管束２０ｂとの小管板１２を当接させた際に、対向する小支板１３の間隔が変化してしまい、時には干渉したり、時には隙間が開きすぎたりする。

このため、小管束２０の組立においては、小支板１３の隙間調整を行う必要が生じるが、このような隙間調整は手間暇を必要とする。

そこで、本実施の形態では、小管束２０ａと小管束２０ｂとの間に伝熱管１１長手方向に延びる補強部材２３を設置するようにしている。

この補強部材２３は、例えば断面形状が「Ｈ」形で、その平面部分に小支板１３の端部が当接するようにする。

これにより、小支板１３は補強部材２３に当接して支持されるため、かかる隙間調整を行う必要が無くなり組立作業が容易、かつ、短時間で行えるようになる。

なお、本発明は、これまで説明した第１や第２の実施の形態に係る構成の適用を排除するものではなく同時に用いることが可能である。

図６は、第１の実施の形態におけるフランジ２１を持つ構成に、本実施の形態に係る補強部材２３を設けた場合の、図３に代る図を示している。

このように補強部材２３が小管板１２やフランジ２１をも支持する構成にすることで、小管板１２の変形抑制がより十分に図られ、また復水器１０の運転中における振動等による小管板１２等の変形が防止できるようになる。

第１の実施の形態の説明に係る復水器の要部を示す正面図である。 図１における復水器の側面図である。 図１におけるＡ領域の拡大図である。 第２の実施の形態の説明に係る復水器の要部を示す正面図である。 第３の実施の形態の説明に係る復水器の要部を示す正面図である。 その他の復水器の要部を示す図３に代る拡大図である。 従来の技術の説明に適用される復水器の構成図である。

符号の説明

１０ 復水器
１１ 伝熱管
１２ 小管板
１３ 小支板
２０（２０ａ，２０ｂ 小管束
２１（２１ａ，２１ｂ） フランジ
２２ ボルト
２３ 補強部材

Claims (3)

1. 複数本の伝熱管群の両端部に設けられるとともに予め決められた本数および予め決められた配列に従って支持する管板を分割し小管板ととするとともに、この小管板にそれぞれ支持される前記伝熱管群を小管束とした復水器において、
   他の小管板と接する前記小管板の縁部に予めフランジを設け、このフランジを介して前記分割した小管板同士をボルト接続するとともに、前記フランジは前記小管板の強度を補強していること
   を特徴とする復水器。
2. 複数本の伝熱管群の両端部に設けられるとともに予め決められた本数および予め決められた配列に従って支持する管板を分割し小管板ととするとともに、この小管板にそれぞれ支持される前記伝熱管群を小管束とした復水器において、
   他の小管板と接する前記小管板の縁部を除く残りの縁部に予めフランジを設け、このフランジにより前記小管板の強度を補強し、前記分割した小管板同士を溶接接続する際の変形を防止していること
   を特徴とする復水器。
3. 前記小管束を接合する際に、前記小管束の間かつその軸方向に複数本の補強部材を介して接合することを特徴とする請求項１または２記載の復水器。

Images