KR100326191B1 - U자형으로만곡된튜브다발과튜브만곡부사이에진동방지바를구비하는열교환기 - Google Patents

Abstract

연장 요소(18)는 튜브 다발의 소형 밴드(10"c)와 정렬되어, 다발의 중심 자유 영역에서 튜브(10) 다발의 만곡부(10'c, 10"c, 10"'c)에 근접한 증기 발생기의 지지판(8a) 상에 결속된다. 튜브 다발의 어떤 2개의 인접 행(20) 사이에 위치되는 바세트로 구성된 진동방지바(15)는 내단부에 의해 도브테일 연결부(16)상에 결속된다. 상기 연결부(16)는 연장 요소(18)의 대응 수단 상에 부착시키기 위한 수단을 포함한다. 따라서 열 교환기의 다발의 2개의 연속 행(20) 사이에 포함된 공간을 지지하는 모든 진동방지바(15)는 단일 작업으로 조립된다. 본 발명은 특히 가압수원자로의 증기 발생기에 적용된다.

Description

U자형으로 만곡된 튜브 다발과 튜브 만곡부 사이에 진동방지바를 구비하는 열교환기

본 발명은 U자형으로 만곡된 튜브 다발과 튜브 만곡부 사이에 진동방지바를 구비하는 열교환기에 관한 것으로서, 특히 가압수 원자로의 증기 발생기에 적용되는 것이다.

가압수 원자로의 증기 발생기는 그 단부에서 튜브판 안으로 클램프된 2개의 직선 분기를 갖는 U형으로 만곡된 튜브를 포함하고 있다. 상기 튜브의 직선 분기는직선 분기의 길이를 따라 이격되고 직선 분기가 관통하는 튜브 지지판에 의해 지지된다. 따라서 튜브 다발은 직선 분기가 모두 서로 평행한 규칙적인 배열로 지지되며 평면 행(plane rows)에 배열된 튜브는 서로 평행하며, 각각의 튜브에 있어서의 만곡부는 외부로부터 병렬된 행대신 내부를 향해 감소하는 만곡 반경을 가지며, 한 행에서의 튜브 단부는 튜브판을 관통하는 개구부의 직선상에 결속된다.

한 행에서의 튜브 및 인접 행은 튜브 다발의 외부 교대면과 접촉하여 다발 내부로 관통하기 위해 증기 발생기의 급수가 허용되는 소폭의 자유 공간에 의해 분리된다.

또한 증기 발생기의 튜브판 위의 하부가 증기 발생기의 튜브 통로를 구성하도록, 가장 작은 만곡 반경의 밴드를 포함하며 각각의 행의 중심부에 위치된 튜브는 일렬로 정렬된다.

각각의 행을 이루는 튜브 다발의 만곡부들은 서로 다른 만곡 반경을 가지며, 증기 발생기의 다발의 상부에서, 튜브 밴드 영역이라 불리는 대체로 반 구체 형상의 구조체를 형성시키도록 병렬을 이룬다.

증기 발생기가 작동되는 동안, 고온과 압력 하에서의 물은 튜브 다발을 통해 유동하며, 급수는 가열되는 동안 수직 방향으로 이동함에 따라 튜브의 외부 교대면과 접촉하며, 다음에 증기 발생기의 상부에서 증기 형상으로 생성시키기 위해 증발된다.

튜브와 접촉하는 유체의 유동은 만약 그들이 효율적으로 지지되지 않을 때 튜브에 손상을 줄 수 있는 진동의 원인이 될 수 있다.

튜브 지지판에 결속된 튜브의 직선부는 단단한 판형상으로 제조된 지지부에 의해 효율적으로 지지된다. 튜브 만곡 영역을 이루는 튜브 다발의 만곡부도 또한 지지될 수 있고, 진동방지바는 일반적으로 튜브 다발의 인접한 행 사이에 삽입되고 또한 만곡 영역의 방사 방향으로 배열된다. 미국특허 제 3,007,679호에 설명된 바와 같은 진동방지바는 V 형상을 갖도록 절곡 또는 조립되며, 상기 V 형상을 이루는 2개의 분기는 인접한 행들의 각각의 쌍에 대한 튜브의 행 사이에서 튜브 만곡 영역의 방사 방향에 따라 사용되도록 제한된다.

그들의 공통 단부 반대편의 진동방지바의 분기 단부는 일반적으로 튜브 밴드 영역의 외부층을 이루는 튜브에 대해 돌출하며, 진동방지바의 외단부가 용접되는 튜브 밴드 영역의 외부면 상에 위치하는 만곡바에 의해 함께 연결된다.

진동방지바의 외단부를 결속시키기 위한 기타 방법들로서 최근까지 여러가지가 제시되어 있다; 이들은 나사식 요소들과 같은 제거 가능한 결속 요소들을 채용하게 된다.

또한 그 경우, 절곡부 또는 관절부 부근에서 진동방지바의 내부를 증기 발생기의 구성 요소 상에 결속 및 연결하기 위한 수단을 제공할 필요가 있다.

프라마 톰사에 의해 출원된 FR-A-91-14655호에 있어서, 사용중 반응로에 있는 다발 외부로의 방출을 방지하기 위한 진동방지바를 결속시키기 위해 제공된 수단은 튜브 만곡 영역을 이루는 튜브의 만곡부에 가장 인접한 증기 발생기의 튜브 지지판 상에 고정된 연장 구조체를 포함한다. 일반적으로 레일 형상으로 제조된 연장 구조체는 튜브의 행에 수직 방향으로 증기 발생기의 튜브 통로를 구성하는 중앙자유 공간 내부의 튜브 지지판의 상부면 상에 고정된다. 상기 연장 결속 구조체는 튜브 행에 인접한 2개의 쌍들 사이의 각각의 공간에서 진동방지바의 내부가 결속될 수 있는 적어도 하나의 노치를 포함한다.

일반적으로 다발의 2개의 인접 행 사이에, 3개의 V형 진동방지바가 배열되며, 그것은 또한 어느 정도의 각 분포로 튜브 밴드 영역의 방사 방향으로 위치되는 전부 6개의 분기를 포함한다.

따라서, 튜브 다발의 2개의 인접 행 사이의 각각의 공간에 연장 요소의 노치 안으로 결속 가능하도록, 다른 분기 사이에 모난 형상의 공간을 갖는 3개의 2중 진동방지바를 위치시킬 필요가 있다.

상기 연장 결속 요소의 설계 및 구조는 증기 발생기가 약 130개에 상당하는 많은 숫자의 튜브의 행을 포함하므로 다소 복잡하다.

따라서, 연장 결속 요소에서 기계가공된 매우 많은 수의 노치를 제공할 필요가 있게 된다.

프라마 톰사에 의해 출원된 FR-A-2,603,364호에 있어서는 연속 행에 증기 발생기의 튜브를 조립하기 위한 방법이 제공되어 있으며, 그 경우 진동방지바는, 장착되는 동안 행 위에 위치되는 행의 지지력에 대체로 상응하는 제어된 지지력으로서, 조립된 최종 행의 튜브의 만곡부상에 지지된다. 실제로 지지력을 받는 진동방지바는 행의 모든 튜브와 접촉하며, 진동방지바가 지지할 수 없는 결손 튜브는 가능한 제거된다. 따라서 증기 발생기, 및 특히 다발의 연속 행을 이루는 튜브의 만곡부상에 완전히 지지되는 진동방지바의 결손 없는 장착이 실현된다.

진동방지바를 결속시키기 위한 내부 요소가 증기 발생기의 상부 튜브 지지판에 견고히 부착된 노치를 포함하는 연장 요소와 같이 사용될 때, 증기 발생기의 다발은 용이하고 개선된 방식으로 장착될 수 있다. 그러나 각각의 진동방지바가 단독으로 연장 비행 방지(anti-flyoff) 지지 요소 상에 고정되어야 하기 때문에, 진동방지바를 조립하는 작업은 증기 발생기의 다발에 있어서 많은 수의 행 및 진동방지바가 요구되기 때문에 다소 길어진다.

따라서 본 발명의 목적은, 2개의 직선 분기들과 상기 2개의 직선 분기들 사이에 곡선부를 갖도록 U자형으로 만곡되는 튜브 다발과, 튜브의 직선 분기들의 길이를 따라 간격을 가지며 상기 직선 분기들이 관통하며, 상기 직선 분기들이 모두 서로에 대해 평행하고 튜브들(10)이 서로에 대해 평행한 평면 행에 따라 배열되는 규칙적인 배열로 튜브 다발을 지지하는 튜브 지지판들과, 튜브의 인접 행들의 각 쌍들의 행들 사이의 곡선부(10c)에 위치하는 복수의 진동방지바, 및 다발의 중심부에 위치하는 상기 튜브들 사이의 자유 공간 내에서, 상기 튜브들의 행들에 수직 방향으로, 튜브들의 곡선부에 가장 인접한 튜브 지지판 상에 결속된 적어도 하나의 연장 요소를 구비하며, 진동방지바를 단순하고 더욱 신속하게 결속 및 연결하기 위한 수단을 포함하는 열교환기를 제공하는 것이다.

상기와 목적을 달성하기 위하여,

- 상기 진동방지바는 단순한 직선형바이고,

- 상기 진동방지바를 결속하기 위한 수단은, 각 쌍의 인접 행들의 2개의 행들 사이에, 복수의 바인 진동방지바들을 방사상 배열로 연결시키기 위한 수단 및연장 요소 상에 연결부를 부착하기 위한 수단을 포함하는 도브 테일 연결부를 포함한다.

본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위하여 가압수 원자로의 증기 발생기를 이루는 본 발명에 따른 열교환기의 한 실시예는 첨부 도면을 참고로 하여 비 제한된 예증 방식으로 설명된다.

제 1 도에는 가압수 원자로의 증기 발생기(1)가 도시되어 있다.

증기 발생기는 증기 발생기의 튜브 다발(3)이 덮개 다발(4) 내부에 배치된 원통형 동체 형상의 하부(2a)를 갖는 외부 덮개(2)를 포함한다. 증기 발생기(1)의 덮개(2)의 상부(2b)는 하부(2a)의 직경보다 큰 직경을 가지며, 다발(3)과의 접촉으로 생성된 증기를 분리 및 건조시키기 위한 수단을 밀폐시킨다.

상기 덮개(2)의 동체(2a)의 하단부는 튜브 다발(3)이 삽입되고 팽창 압연 및 용접에 의해 고정되는 개구부를 관통하는 두꺼운 튜브판(5)에 견고히 부착된다. 격막(7)에 의해 분리된 2개의 부위에 있어서, 증기 발생기의 물통을 한정시키는 반 구체 케이싱(6)도 또한 덮개(2)의 동체(2a) 맞은 편의 튜브판(5) 상에 고정된다.

물통의 각각 2개 부위는 파이프에 의해 반응로의 코어를 냉각시키기 위한 가압수가 유동하는 원자로의 1차 시스템에 연결된다.

상기 다발(3)은 만곡된 U자 형상을 갖는 튜브(10)로 구성된다. 각각의 튜브(10)는 직선 분기(10a, 10b) 및 직선 분기(10a, 10b) 사이에 위치한 대체로 반원인 곡선부(10c)를 포함한다,

상기 분기(10a, 10b)의 단부는 튜브판(5)을 통하는 개구부에서 격막(7)의 양쪽에서 결속 및 팽창 압연된다.

튜브(10) 다발의 직선 분기(10a, 10b)는 또한 다발의 높이에 따라 이격 배열된 튜브 지지판(8)을 관통하는 개구부에 결속된다. 상기 각각의 튜브 지지판의 개구부의 네트워크는 튜브판(5)의 개구부의 네트워크를 재생하며, 그 결과 상기 분기(10a, 10b)는 평행 배치부에 지지된다.

또한 튜브 판(5)과 튜브 지지판(8)의 개구부의 네트워크는 곡선부(10c)가 외부로부터 다발의 내부를 향해 감소하는 만곡 반경을 갖는 튜브(10)의 직선 분기를 결속하는 직선 라인을 포함한다. 따라서 다발의 튜브는 특히 제 2 도에 도시되어 있는 연속 행(12)을 구성한다. 각각의 행에 있어서 곡선부(10c)의 만곡 반경 또는 튜브의 만곡은 외부에서 내부로, 즉 상부에서 하부로 감소한다; 또한 최대 만곡 반경을 갖는 행의 외부 튜브의 만곡 반경은 내부 중심부로부터 다발 외부를 향해 감소한다.

이 때문에 튜브(10)의 병렬 배열된 밴드(10c)에 의해 구성된 만곡 영역(9)은 대체로 반구체 형상을 갖는다. 다발의 중심부에 있는 자유 공간 또는 튜브 레인(11)을 튜브 레인(11)의 직경 방향으로 배열된 소형 밴드 하의 가장 작은 만곡 반경을 갖는 튜브의 분기 사이에 한정시키도록, 튜브 판(5)과 튜브 지지판(8)의 튜브를 결속시키기 위한 구멍의 네트워크는 직경 방향으로 상기 판의 중심부에서 중단된다.

증기 발생기(1)는 만곡 영역(9)이 위치되는 덮개 다발(4)의 상부면 위에 배열된 링(13)을 포함한다.

증기 발생기가 작동중에 있을 때, 입구 칸막이에 나타나는 튜브 다발의 분기안으로 분배되도록 상기 반응로를 냉각시키기 위한 가압수는 하나의 물통 칸막이 안으로 침투된다.

가압수는 튜브(10)의 2차 분기(10b)를 통해 물통의 2차 칸막이에 나타나도록 튜브 내부를 유동한다. 상기 튜브 다발의 출구에 수집된 물은 1차 시스템의 덕트를 통해 원자로의 용기로 복귀된다.

급수 링(3)을 통해 증기 발생기의 덮개(2)로 도입된 급수는 덮개 다발(4)과 증기 발생기의 외부 덮개(2) 사이에 형성된 환상 공간에서 상부로부터 하부로 유동하며, 튜브판(5)의 상부면 위의 튜브(10)와 접촉하기 위해 덮개 다발 내부를 관통한다. 상기 급수는 튜브와 접촉하여 하부에서 다발 내의 상부로 유동하고, 가열되어 튜브의 내부를 유동하는 가압수와 함께 증발한다. 튜브 다발과 접촉하여 형성된 증기는 건조되도록 증기 발생기의 상부(2b) 내로 이송되고, 증기 발생기의 상단부(14)를 통해 제거된다.

각각의 튜브(12)의 평면 행 안의 튜브 다발은 어느 정도 이격되도록 위치되고, 상기 행은 또한 서로에 대해 어느 정도 이격되어 배열된다. 따라서 증기 발생기의 급수는 상기 튜브의 전체 외부면과 접촉하여 유동할 수 있다.

상기 튜브면과 접촉하여 고속으로 유동하는 물은 직선 분기가 튜브 지지판(8)에 의해 완전히 지지된 튜브(10)의 진동을 발생시킨다.

튜브 만곡 영역(9) 내에 튜브의 밴드(10c)를 지지하기 위하여, 지지바는 2개의 인접 행(12) 사이의 각각의 자유 공간에 배열되고, 그 결과 진동방지바의 분기는 반경 방향으로 위치하고, 서로 밴드(10c)의 윤곽을 따라 발생하는 2개의 분기는 그들 사이가 대체로 일정한 각도를 갖도록 한다.

다음에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 경우에 있어서 진동방지바(15)는 각각 단일 분기를 포함하는 단순한 직선바이다.

또한, 진동방지바(15)는 튜브 밴드 영역(9) 내에 위치된 단부에서 연결부(16) 상에 결속되고, 튜브 밴드 영역에 가장 가까이 위치된 튜브 지지판(8a)에 견고히 부착된 연장 요소(18) 상에 결속되며, 상기 튜브 밴드 영역은 다발의 상부 튜브 지지판이다.

다음에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 연장 요소(18)는 직경 방향에서 튜브 레인(11)을 구성하는 자유 공간의 상부에서, 증기 발생기 다발의 배열된 소형밴드 아래에서, 지지판(8a)위에 고정된다.

제 3 도에는, 동일한 튜브 행에 위치된 증기 발생기 다발의 튜브(10)의 3개의 밴드(10'c, 10"c 및 10"'c)가 도시되어 있다.

상기 밴드(10'c)는 튜브 밴드 영역(9)의 외부에 위치된 튜브의 행에 대한 대형 밴드이고, 밴드(10"c)는 튜브 밴드 영역(9)의 내부에 위치된 소형 밴드를 구성하고, 밴드(10"'c)는 만곡 반경이 대형 밴드(10'c)의 만곡 반경과 소형 밴드(10"c)의 만곡 반경 사이에 위치하는 중간 밴드이다.

참고로, 상기 밴드(10'c, 10"c 및 10"'c)를 포함하는 튜브의 도면 부호 20으로 표시된다.

6개의 진동방지바(15)는 튜브 밴드 영역의 반경 방향으로 튜브(20)의 행 및인접되고 평행한 튜브의 행 사이의 자유 공간에 배치되어, 상호간에 튜브 밴드 영역(9)의 밴드 방향을 따라 형성되는 2개의 바(15)는 그들 사이가 대체로 일정한 각, 예를 들면 20° 정도가 되게 한다.

레일 형태를 갖는 연장 요소(18)는 고착 수단(17)에 의해 다발의 밴드 가장 가까이의 증기 발생기 튜브 지지판(8a)의 상부면 상에 결속된다. 상기 연장 요소(18)는 다발의 원형 단면의 직경 방향으로, 상기 공간(11)의 직경 방향으로 배열된 다발의 소형 밴드(10"c) 아래의 자유 공간(11)의 상부에 있어서, 튜브 지지판(2a) 위에 고착된다.

상기 진동방지바(15)는 직사각형 형상의 횡단면을 갖는 단순한 직선형바이다. 상기 진동방지바(15)는 모두 그들의 내부 단부를 구성하며, 예를 들어 레일(18)에 기계가공된 장부(tenon) 상에 결속된 개구부에 의해 레일(18) 상에 부착된 반원 또는 도브테일 연결부(16) 상의 단부중 하나에 고착된다.

상기 진동방지바(15)의 대향 단부는 대형 밴드(10'c)와 접촉하는 튜브 밴드영역(9)의 상부 위에 놓인 곡선바(19) 상에 종래의 방식으로 용접함으로써 또는 기계적 고착에 의해 결속될 수 있다.

제 4 도 및 제 5 도에 있어서, 상기 레일(18)은 튜브 지지판(8a)의 상부면상에 직경 방향으로, 다발의 튜브(10)의 통로용 구멍 사이의 튜브 지지판(8a)의 중심부에 결속된다.

레일(18)은 나사-및-너트 고착 수단(17)에 의해 튜브 지지판(8a) 상에 결속되는 힐(heel; 18a)을 갖는다. 조임 나사는 튜브 지지판(8a) 및 동시에 형성된힐(18a)을 관통하는 개구부 안으로 삽입된다. 도시되지 않은 다른 실시예에 있어서, 레일(18)은 또한 상기 2 요소를 구성하는 물질이 주어질 경우 상부 튜브 지지판(8a) 상에 직접 용접될 수 있다.

레일(18)은 연속 톱니(21)가 기부(18a) 및 튜브 지지판(8a)에 평행하게 향한 부착 러그(22)를 갖는 빗(comb) 형태의 상부 부착 요소를 포함한다. 톱니(21)와 부착 러그(22)의 분리는 제 5 도에 도시된 행(20' 및 20")과 같은 인접한 튜브의 행들 사이의 2개의 연속 자유 공간 사이의 거리와 일치한다.

2개의 연속 튜브의 행 사이의 각각의 자유 공간에 있어서, 진동방지바(15)의 내단부는 도브 테일 연결부(16) 상에 배열된다.

도브 테일 연결부(16)는 레일(18)의 빗형상의 부착부(18b)의 톱니(21)의 부착 러그(22) 상에 결속될 수 있는 개구부(23)를 통해 관통하는 힐을 포함한다.

연결부(16)는 또한 대체로 반원형 윤곽에 의해 한정된 부분을 포함하며, 상기 반원형 윤곽은 연결부(16)의 외부 윤곽에 대해 방사상으로 방향진 하우징(24)이 형성되어 있고, 그의 형태와 단면의 크기는 진동방지바(15)의 직사각형 단면의 형태 및 크기와 일치한다.

상기 연결부(16)에 대해 방사상으로 방향진 축은 그들 사이의 각이 대체로 일정하게 되도록, 상기 하우징(24)은 연결부(16)의 외부면상에서 개방되고 연속 배열된다.

제 4 도 및 제 5 도에 도시된 실시예에 있어서, 연결부(16)는 6개의 진동방지바(15)의 내단부를 수용하기 위한 6개의 하우징(24)을 갖는다. 그러나연결부(16)는 각각 튜브의 2개의 연속 행 사이의 공간에서 5개의 진동방지바를 조절하기 위하여 다른 수의 하우징, 예를 들어 5개를 포함한다.

반대로 2개의 분기를 포함하는 V형 진동방지바의 경우에 있어서는, 홀수의 진동방지바 분기를 사용하는 것이 실제 가능하며, 그 이유는 증기 발생기의 튜브 단부 영역에서 진동방지바의 배열상의 대칭을 확보하기 위함이다.

2개의 구멍(25)은 진동방지바(15)의 각각의 하우징(24)에 있어서 연결부(16)의 2개의 벽을 통해 관통된다. 진동방지바(15)는 하우징(24)에서 진동방지바의 단부를 결속하는 동안, 연결부(16)의 구멍(25)과 함께 정렬되는 구멍으로 관통된다.

진동방지바(15)는 연결부(16) 및 진동방지바의 정렬된 개구부에 결속된 핀(26)에 의해 고착된다.

따라서 다음에 설명되는 바와 같이 증기 발생기의 다발을 장착하는 동안, 레일(8)의 러그(22) 상에 연결부(16)를 부착하기 전에, 진동방지바(15)를 연결부(16)상에 용이하게 장착할 수 있다.

진동방지바(15)를 포함하는 조립체 및 연결부(16)를 장착하는 동안, 하우징(24)으로부터 손상된 진동방지바를 추출하기 위해 핀(26)를 제거함으로써 손상된 진동방지바를 대체하기가 용이해진다.

튜브의 2개의 행 사이에 위치한 진동방지바에 필요한 조립체의 조립은 튜브 지지판 상에 고정된 레일의 대응 부착 수단 상에 연결부를 단순히 부착시킴으로써 매우 신속하고 용이하게 수행될 수 있다.

제 6 도 및 제 7 도에 있어서, 진동방지바의 조립체의 변형된 실시예는 튜브의 2개의 인접 행 사이에 삽입되도록 의도되었고, 이들 진동방지바를 연결하기 위한 수단이 도시되었다.

상기 진동방지바(15')는 관통되는 내단부를 포함하며, 도브 테일 연결부(16')는 나사 조립에 의해 연결부(16') 상에 고정되는 진동방지바(15')의 단부를 수용하도록 탭 작업된 방사 방향의 개구부(24') 세트를 포함한다.

연결부(16')는 이미 설명된 바와 같이 레일(18)의 러그(22) 상에 2개의 튜브(20', 20")의 행 사이의 예정 위치에 있는 연결부(16')를 부착시키기 위한 개구부(23')를 관통하는 힐을 포함한다.

제 6 도 및 제 7 도의 변형된 실시예에 따른 장치는 제 4 도 및 제 5 도에 도시된 장치와 대체로 일치하는 장점을 갖는다는 사실을 알 수 있다.

제 8 도에는 증기 발생기 다발의 튜브 만곡 영역 또는 상부(9)가 도시되어 있다. 튜브 만곡 영역(9)은, 튜브의 직선 분기의 단부가 결속되는 구멍(20)을 포함하는 상부 지지판(8a)과 같은, 증기 발생기의 지지판에 의해 평행 행(20)에 따라 배열 및 지지되는 증기 발생기의 튜브(10)의 곡선부(10c)로 구성된다.

증기 발생기의 상부 지지판(8a) 구멍(20)의 네트워크는 상기 지지판의 중심부에서 상기 다발 내에 자유 영역을 구성하는 직경 영역(31) 위와 제 8 도에 도시된 곡선부(10"c)와 같은 만곡부 아래로 저지된다.

T자 형상의 단면을 갖는 치형 레일을 구성하는 연장 요소(28)는 소형 밴드(10"c) 아래의 자유 영역(31)에서 튜브 지지판의 직경을 따라 지지판(8a)의 상부면 상에 고정된다.

웨브가 튜브 지지판(8a)에 수직 위치된 치형 레일(28)의 중심 웨브는 증기 발생기 튜브 다발의 2개의 인접 행(20)을 분리하는 거리와 일치하는 거리로 치형 단면의 길이를 따라 이격된 연속 노치(29)를 구성하기 위해 절삭된다.

상기 치형 레일(28)은 기부가 튜브 지지판(8a)의 상부면 상에 용접 또는 나사 결속되는 치형 레일(28)의 평면 기부 수단에 의해 지지판(8a)의 상부면 상에 결속된다.

레일(28)의 길이를 따라 일정하게 이격된 노치(29)는 전체 두께 이상으로 치형 레일(28)의 웨브를 관통하고, 제 5 도에 도시된 러그(22) 및 톱니(21)와 일치하게 될 부착 러그 및 톱니의 범위를 정한다.

각각 2개의 인접한 튜브(20)의 행 사이의 공간에 있어서, 튜브 다발이 장착되는 동안, 직선 진동방지바(15) 세트는 그의 하단부에서 단일 작업으로 조립된 레일(28)의 2개의 연속 노치(29) 사이의 러그 상에 결속된 부착 개구부를 포함하는 연결부(16)에 고착된다.

진동방지바(15)는 연결 U-로드로 불리는 곡선바(19) 상에 용접하거나 기계적결속함으로써 고착되는 연결부(16) 상에 결속된 단부 맞은편의 외부 단부를 포함한다.

상기 튜브 다발 및 진동방지바의 조립은, 다발이 장착되는 동안, 프라마 톰사에게 허여된 프랑스 특허 제 A-2,603,364 호에 설명된 방법에 따라 수행될 수 있다. 상기 방법에 따라, 튜브 다발은 조절하기 위한 구조체, 즉 증기 발생기의 튜브 지지판 및 튜브판은 최종 상대 위치에 결속되며, 튜브(20)의 행은 조절된 구조체안에 연속 조립된다.

상부 튜브 지지판은 진동방지바(15)의 내단부를 결속하기 위해 레일(28)을 운반한다.

제 8 도를 참고로, 튜브가 튜브 지지판에 조립된 최종 행과 튜브판은 도면부호 20으로 도시된 행인 것으로 가정한다.

행(20)의 튜브를 조립한 후, 레일(28)의 대응 부착 러그 상에, 제 8 도에 도시된 6개의 진동방지바(15)와 같은 진동방지바 세트를 결속시키기 위한 연결부(16)가 부착되며, 그 결과 상기 바(15)는 행(20)의 튜브의 밴드(10c, 10'c, 10"c) 세트 상에 지지된다. 이와 같은 부착은 부착 러그상에 연결부(16)를 관통하는 개구부를 결속시킴으로써, 그리고 연결부(16)를 대응 노치(19) 안으로 삽입시킴으로써, 단일 작업으로 수행된다. 매우 신속하게 수행될 수 있는 상기 작업은 튜브(20)의 작동에 한정된 힘으로 지속하기 위하여 진동방지바(15)를 운반함으로써 수행된다.

만약 진동방지바와 행(20)의 조립이 만족스러울 경우, 새로운 행의 튜브 다발이 구조체 안으로 삽입되고 새로운 진동방지바 세트가 조립된다.

따라서, 튜브와 진동방지바의 조립 및 다발의 장착은 매우 신속하게 수행될 수 있다.

진동방지바의 결속은 연결 U-로드(19)를 조립하고 연결 U-로드 상에 진동방지바의 외단부를 용접하거나, 또는 기계적 결속을 행함으로써 종결된다.

따라서, 본 발명은 증기 발생기의 튜브 다발을 매우 신속히 장착 가능하게 한다. 또한 진동방지바는 연결부에 의해 다발의 구조체에 모두 결속되며 한정된 방사 위치에 지지된다.

따라서, 방사 방향으로 배열된 짝수 또는 흘수의 바를 포함하는 진동방지바 세트를 사용하는 것이 가능하다.

또한, 단일 노치 및 단일 부착 러그가 2개의 인접한 튜브의 행 사이의 각각의 공간에서 필요로하므로, 연속적인 진동방지바 세트를 결속시키기 위한 연장 요소의 구조는 비교적 단순하다.

진동방지바를 결속시키기 위한 장치는 어떤 수의 튜브의 행으로도 용이하게 조절될 수 있으며, 이 때의 수는 특히 증기 발생기의 교환 표면적 및 튜브판, 튜브 지지판(삼각 피치 또는 사각 피치) 구멍의 네트워크의 기하학적 형상의 기능을 한다.

본 발명에 따른 증기 발생기의 구조체는 행에 의해 튜브를 장착하기에 적합하게 구조되어 있으며, 특히 정확히 진동방지바 상에 지지되도록 튜브의 밴드를 운반하는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정하지 않는다,

따라서, 증기 발생기의 상부 튜브 지지판에 견고히 부착된 결속 요소는 상술된 것과는 다른 형태를 가질 수도 있고 다른 방식으로 제조된 부착 수단을 포함할 수도 있다.

상부 튜브 지지판에 견고히 부착된 연장 요소 상에 결속되는 진동방지바를 연결하기 위한 부재는 상술된 것과 다른 형상 및 상술된 개구부와는 다른 부착 요소를 가질 수도 있다.

그러나, 이들 연결 부재는 방사 방향으로 진동방지바가 결속되게 하여야 하며, 따라서 도브테일 형상으로 설명되는 것과 같은 형상을 갖는다. 그러나 도브테일 부재는 방사 방향을 갖는 개구부를 포함하는 판 또는 모노 블록과는 다른 형상으로 제조될 수도 있다. 상기 도브 테일 부재는 병렬로 제조될 수도 있으며, 각각 하나의 진동방지바의 단부를 조절 가능하게 하는 요소의 인접 위치에 결속된다.

진동방지바의 외단부는 용접에 의해 연결 U-로드 상에 결속되는 대신 기계적 연결 수단에 의해 결속될 수도 있다.

본 발명은 가압수 원자로의 증기 발생기의 각종 열 교환기에 적용된다.

제 1 도는 가압수 원자로의 증기 발생기의 부분 단면을 갖는 입면도.

제 2 도는 제 1 도에 도시한 증기 발생기 다발의 상부 또는 튜브 만곡 영역의 선단면도.

제 3 도는 제 1 도 및 제 2 도에 도시한 증기 발생기 다발에 관한 튜브의 2개의 연속 행(rows) 사이의 공간에 배열된 진동방지바에 대한 입면도.

제 4 도는 제 3 도에 도시된 진동방지바를 연결하기 위한 수단을 확대한 부분도.

제 5 도는 본 발명에 따른 증기 발생기의 진동방지바를 연결하고 결속시키기 위한 튜브의, 튜브 라인에 직각인 수직 평면에서의 부분 입단면도.

제 6 도는 제 4 도와 유사한 도면으로서, 진동방지바를 결속시키기 위한 수단의 다른 실시예를 나타내는 도면.

제 7 도는 제 6 도의 7-7 선을 따라 절취한 단면도.

제 8 도는 진동방지바를 결속 및 연결시키기 위한 모든 수단을 도시하는 증기 발생기의 튜브 만곡 영역의 부분 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 증기 발생기 2 : 외부 덮개

3 : 튜브 다발 4 : 덮개 다발

5 : 튜브 판 6 : 반구체 케이싱

8 : 지지판 9 : 만곡 영역

10, 20 : 튜브 11 : 자유 공간

13 : 링

15 : 진동방지 분기(또는 진동방지바)

16 : 연결부

18 : 연장 요소(또는 레일)

19 : 곡선바(U-로드) 21 : 연속 톱니

22 : 부착 러그 23 : 개구부

24 : 하우징 26:핀

Claims (10)

1. 2개의 직선 분기들(10a, 10b)과 상기 2개의 직선 분기들(10a, 10b) 사이에 곡선부(10c)를 갖도록 U자형으로 만곡되는 튜브(10) 다발과; 튜브(10)의 직선 분기들(10a, 10b)의 길이를 따라 간격을 가지며 상기 직선 분기들(10a, 10b)이 관통하며, 상기 직선 분기들(10a, 10b)이 모두 서로에 대해 평행하고 튜브들(10)이 서로에 대해 평행한 평면 행(20)에 따라 배열되는 규칙적인 배열로 튜브 다발을 지지하는 튜브 지지판들(8)과; 튜브(10)의 인접 행들(20, 20')의 각 쌍들의 행들 사이의 곡선부(10c)에 위치하는 복수의 진동방지바(15); 및 다발(3)의 중심부에 위치하는 상기 튜브들(10) 사이의 자유 공간(11, 31) 내에서, 상기 튜브들(10)의 행들(20)에 수직 방향으로, 튜브들(10)의 곡선부(10c)에 가장 인접한 튜브 지지판(8a) 상에 결속된 적어도 하나의 연장 요소(18, 28)를 구비하며, 진동방지바를 결속 및 연결하기 위한 수단(16, 18, 19)을 포함하는 열교환기에 있어서,

   상기 진동방지바(15)는 단순한 직선형바이고,

   상기 진동방지바(15, 15')를 결속하기 위한 수단은, 각 쌍의 인접 행들(20', 20")의 2개의 행들 사이에, 복수의 바인 진동방지바들(15, 15')을 방사상 배열로 연결시키기 위한 수단(24, 26, 24', 15'a) 및 연장 요소(18, 18', 28) 상에 연결부(16, 16')를 부착하기 위한 수단(23, 23')을 포함하는 도브 테일 연결부(16, 16')를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 연장 요소(18, 18', 28)는 튜브 지지판(8a) 상에 결속시키기 위한 부위(18a)와 진동방지바(15, 15')를 연결하기 위한 연결부(16, 16')의 부착용 연속 러그(22)를 형성하는 부착부(18b)를 포함하는 치형 레일인 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 치형 레일(18)의 부착부(18b)는 연결부(16)를 부착하기 위한 러그(22)를 포함하는 연속 톱니(21)를 구비한 빗(comb)의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 치형 레일(18, 28)의 빗 형상부(18b)는 치형 레일(18, 28)의 일부에서 연속 노치(29)를 기계가공함으로써 제조된 치형 레일(18, 28)의 길이에 따라 연속 부착 러그(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연장 요소(18, 18', 28)는 나사가 튜브 지지판(8a)과 치형 레일(18, 28)의 일부(18a)를 관통하는 정렬된 개구부에 결속되는 나사 및 너트 조립체(17)에 의해 튜브 지지판(8a) 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연결부(16, 16')는, 진동방지바(15, 15')에 맞물려 결속시키기 위해 방사상의 배열로 상기 연결부의 반원 엣지상에 형성되는 개구부(24, 24')가 제공되는 반원 엣지를 갖는 고형 평탄 부재인 것을 특징으로 하는 열교환기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 진동방지바(15)를 결속시키기 위한 개구부(24)는, 상기 연결부(16)가 결속핀(26)을 결속하기 위해 진동반지바(15)의 단부의 대응 구멍들과 정렬된 구멍들(25)을 관통하는 진동방지바의 단부들을 수용할 수 있는 원활한 개구부인 것을 특징으로 하는 열 교환기.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 연결부(16')에 진동방지바(15)를 수용하기 위한 개구부(24')는 나사형 개구부이며, 상기 진동방지바(15')는 상기 나사형 개구부(24')에 결속시키기 위한 나사식 단부(15'a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
9. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연결부(16)를 결속하기 위한 수단(23, 23')은 연결부(16', 16')의 관통 개구부들(23, 23')로 구성되며, 상기 연장 결속 요소(18, 28)의 부착 러그(22) 상에 결속되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
10. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 진동방지바(15, 15')를 결속 및 연결시키기 위한 수단은 연결부(16, 16') 상에 고정된 단부들의 맞은편에 위치한 진동방지바의 외단부를 결속시키기 위한 요소들(19)을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.