JP2007120927A - 復水器および復水器の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量、小型化するとともに、組立を容易化する復水器および復水器の組立方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る復水器は、複数の伝熱管２７を一つにまとめて群として構成する管束３１を支持する管板２８，２９と支え板３０を本体胴体部２２内に収容する復水器において、前記管板２８，２９を分割し、分割した管板２８，２９の一側面の分割面に当て板３４を設けて溶接接続させるとともに、分割した管板の他側面にフランジ３５ａ，３５ｂを設けて締結具３６で接続させる構成にしたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、発電プラントに適用する復水器に係り、特に、輸送に際し、軽量、小形化するとともに、現地搬入後、組立を容易に施工できる復水器および復水器の組立方法に関する。

最近の発電プラントに適用する復水器は、作業の簡易化、コストの低減化の見直しから、例えば、特許文献１〜３に見られるように、数多くの伝熱管を束にしてまとめた管束を支持する管板や支え板を分割して予め工場で作製し、分割した管板や支え板で支持させた管束を現地に搬入後、分割された管板や支え板を溶接やボルト等で組立接続してから本体胴内に収容させる技術が提案されている。

このようにして組立てられた復水器は、蒸気タービン１で膨張仕事を終えたタービン排気を熱交換して凝縮させ、凝縮後の復水を再生し、ボイラに戻しており、その構成として図１２〜図１３に示すものがある。

復水器は、蒸気タービン１に接続する接続胴体部２と、接続胴体部２に連通する本体胴部３とを備えた構成になっている。

接続胴体部２は、蒸気タービン１からのタービン排気の圧力を回復させ、その流れに偏流を発生させないように、流れ方向に向って拡開通路４を形成している。

一方、本体胴部３は、両側に設けた入口水室５と出口水室６とを区画するとともに、複数の伝熱管９を支持する入口側管板７と出口側管板８とを備えている。

また、本体胴部３は、複数の伝熱管９の中間部分を適正なピッチで配置した複数の支え板１０で支持させ、支え板１０で支持させた伝熱管９のうち、群として一つにまとめて取り扱う管束１１を収容するとともに、底部に凝縮後の復水を溜めるホットウェル１２を備えている。

このような構成を備えた復水器は、蒸気タービン１からのタービン排気を接続胴体部２で圧力損失を回復させた後、本体胴部４に収容する管束１１と熱交換させ、凝縮後、復水としてホットウェル１２に溜めている。なお、復水器は、群として管束１１を構成する伝熱管９の一つ一つに冷却水、例えば海水を入口水室５から入口側管板７を介して供給させていた。
特開２００２−２５７４９２号公報 特開２００２−２８６３７８号公報 特開２００３−２４０４７８号公報

特許文献１〜３に開示された復水器では、容量が多くなるに連れ、伝熱管を支持する管板や支え板の面積も大きくなり、このため、予め分割しておいた管板同士や支え板同士の溶接量が著しく多くなり、溶接熱の影響に基づく変形が出る等の不具合があった。

また、分割した管板同士や支え板同士を接続する場合、管板の一側面において、分割面に当て板を当接させて当て板に溶接を行い、管板の反対面において、フランジを設け、フランジにボルトを挿通させて締結する場合があるが、いずれの場合も作業工数が多くなり、作業員に多く労力を強いていた。

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、溶接熱による管板や支え板の変形量を少なくさせるとともに、組立工数をより一層少なくさせて作業員の労力の軽減化を図った復水器および復水器の組立方法を提供することを目的とする。

本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板とを本体胴体部内に収容する復水器において、前記管板を分割し、分割した管板の一側面の分割面に当て板を設けて溶接接続させるとともに、分割した管板の他側面にフランジを設けて締結具で接続させる構成にしたものである。

また、本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、管板は、分割し、分割した管板の一側面の分割面にのみ当て板およびフランジのうち、いずれかを設けたものである。

また、本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板を本体胴体部内に収容する復水器において、前記管板を分割し、分割した管板にフィッティングリブを設けたものである。

また、本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板とを本体胴体部内に収容する復水器において、前記支え板を分割し、分割した支え板の分割面に接続部材を設けたものである。

また、本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、接続部材は型鋼であることを特徴とするものである。

また、本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板とを本体胴体部内に収容する復水器において、前記管板を分割し、分割した管板の一側面にフィッティングリブを設けるとともに、分割した管板の他側面に補強部材を設けたものである。

また、本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、支え板は、分割し、分割した支え板の一側面の分割面にのみフィッティングリブおよび補強部材のうち、いずれかを設けたものである。

また、本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板とを本体胴体部内に収容する復水器において、前記支え板を分割し、分割した支え板の分割面にクサビを挿着する構成にしたものである。

また、本発明に係る復水器の組立方法は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、請求項１〜８記載のものを発電プラントに適用するものである。

また、本発明に係る復水器の組立方法は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを工場で分割して作製し、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記分割した管板の一側面の分割面に当て板を当接させて溶接接続するとともに、前記分割した管板の他側面の分割面にフランジを設け、フランジを締結具で接続する方法である。

また、本発明に係る復水器の組立方法は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを工場で分割して作製し、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記分割した管板にフィッティングリブを設ける方法である。

また、本発明に係る復水器の組立方法は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを分割して作製し、分割して作製した支え板の分割面に工場で接続部材を取り付けた後、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記接続部材同士を溶接接続させる方法である。

また、本発明に係る復水器の組立方法は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを工場で分割して作製するとともに、前記分割した管板の分割面にフィッティングリブを取り付けた後、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記管板に補強部材を取り付ける方法である。

また、本発明に係る復水器の組立方法は、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを工場で分割して作製し、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記支え板の分割面にクサビを挿着する方法である。

本発明に係る復水器および復水器の組立方法は、伝熱管を支える管板および支え板を工場内で分割、作製し、現地で分割した管板および支え板とを組み立てる際、分割した管板の一側面の分割面に当て板を当接して溶接接続するとともに、管板の他側面にフランジを設けて締結具で接続させることによって、溶接量を少なくさせる構成にしたので、管板の溶接熱による変形をより一層少なくさせるとともに、現地での組立工数をより一層少なくさせて作業員の労力を軽減させることができる。

以下、本発明に係る復水器および復水器の組立方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。

図１は、本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第１実施形態を示す概念図である。

例えば、発電プラントに適用される復水器は、蒸気タービン２０に接続する接続胴体部２１と、この接続胴体部２１に連通する本体胴体部２２とを備えた構成になっている。

接続胴体部２１は、蒸気タービン２０から出るタービン排気の圧力を回復させ、かつその流れに偏流を発生させないように、流れ方向に向って徐々に拡がる拡開通路２３になっている。

また、接続胴体部２１は、設置面積の有効活用を図るため、給水加熱器２４や抽気管、復水管等の配管（図示せず）等を載設している。

一方、本体胴体部２２は、両側に設けた入口水室２５と出口水室２６とで区画するとともに、複数の伝熱管２７を支持する入口側管板２８と出口側管板２９とを備えている。

また、本体胴体部２２は、複数の伝熱管２７の中間部分を複数の支え板３０で支持させ、支え板３０で支持させた伝熱管２７を、例えばＵ字状に折り曲げて管配列して一つの群にまとめて構成する管束３１を収容するとともに、底部にタービン排気の凝縮後、復水にして溜めるホットウェル３２を備えている。

このような構成を備えた復水器は、蒸気タービン２０を出たタービン排気を接続胴体部２２で圧力を回復させた後、本体胴体部２２の管束３１で熱交換し、凝縮後、復水としてホットウェル３２に集められる。

なお、管束３１を構成する伝熱管２７は、管内に、例えば海水等の冷却水を入口水室２５から出口水室２６に向って流し、管外を流れるタービン排気を冷却させている。

このような構成を備える復水器において、本実施形態は、図２に示すように、伝熱管２７を群として構成する管束３１を支持する複数、例えば２分割した入口側管板２８および出口側管板２９のうち、一側面を、図３に示すように、分割面３３ａに当て板３４を当接させ、その縁辺を隅肉溶接で固設する。

また、入口側管板２８および出口側管板２９は、とともに、作業空間が広く確保されているときに、図４に示すように、分割面３３ｂにフランジ３５ａ，３５ｂを設け、ボルト、ナット等の締結具３６で互いを接続させる。

このように、本実施形態は、入口側管板２８および出口側管板２９のうち、一側面の分割面３３ａ，３３ｂに当て板３４を設けるとともに、他側面の分割面３３ａ，３３ｂにフランジ３５ａ，３５ｂを設け、これら当て板３４およびフランジ３５ａ，３５ｂ等を工場で作製した後、現地で当て板３４を分割面３３ａ，３３ｂに当接させ、その縁辺を溶接接続させる一方、他側面の分割面３３ａ，３３ｂに設けたフランジ３５ａ，３５ｂに締結具３６で互いを接続させ、溶接量を少なくさせる構成にしたので、各管板２８，２９の溶接による変形をより一層少なくさせることができる。

また、本実施形態は、各管板２８，２９の一側面の分割面３３ａ，３３ｂに当て板３４を当接し、その縁辺を溶接接続させた構成にしたので、漏水防止等のシール性を確実に維持することができる。

なお、本実施形態は、各管板２８，２９の一側面の分割面３３ａ，３３ｂに当て板３４を当接させ、その他側面の分割面３３ａ，３３ｂにフランジ３５ａ，３５ｂを設けて互いを締結具３６で接続させる構成にしたが、この例に限らず、各管板２８，２９のうち、少なくとも一側面に当て板３４のみ、あるいはフランジ３５ａ，３５ｂの締結具３６による接続のみにしてもよい。

図５および図６は、本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第２実施形態を示す概念図である。

本実施形態は、図５に示すように、伝熱管２７を群として構成する管束３１を支持するとともに、複数、例えば２分割した入口側管板２８および出口側管板２９のうち、一側面の分割面３３ｃ，３３ｄにフィッティングリブ３７ａ，３７ｂを設けたものである。

フィッティングリブ３７ａ，３７ｂは、図６に示すように、例えば寸法の大小形状を変化させ、入口側管板２８および出口側管板２９の分割面３３ｃ，３３ｄに溶接接続される。

このように、本実施形態は、各管板２８，２９の分割面３３ｃ，３３ｄにフィッティングリブ３７ａ，３７ｂを設け、フィッティングリブ３７ａ，３７ｂ等を工場で作製後、現地でフィッティングリブ３７ａ，３７ｂを各管板２８，２９に溶接接続させ、各管板２８，２９の剛性を高める構成にしたので、各管板２８，２９の分割面３３ｃ，３３ｄにフィッティングリブ３７ａ，３７ｂ等の溶接施工を行っても、各管板２８，２９の溶接熱による変形を防止することができる。

図７および図８は、本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第３実施形態を示す概念図である。

本実施形態は、図７に示すように、伝熱管２７を群として構成する管束３１を支持する板状の支え板３０を、軸方向に沿って複数、例えば中央で２分割して上半支え板３０ａと下半支え板３０ｂとに区分けし、２分割した上半支え板３０ａと下半支え板３０ｂとの分割面３３ｅ，３３ｆに互いを接続する接続部材３８ａ，３８ｂを設けたものである。

接続部材３８ａ，３８ｂは、図８に示すように、分割面３３ｅ，３３ｆのそれぞれに設けたＩビーム３９ａ，３９ｂ等の形鋼とし、Ｉビーム３９ａ，３９ｂ等の形鋼を互いに溶接接続させたものである。

このように、本実施形態は、管束３１を支持する支え板３０を、中央で分割し、分割した上下半支え板３０ａ，３０ｂの分割面３３ｅ，３３ｆに接続部材３８ａ，３８ｂを設け、接続部材３８ａ，３８ｂ等を工場で取り付けた後、現地で溶接接続させる構成にするので、現地での組立時、管束３１と支え板３０との隙間調整をする必要がなく、組立工程をより一層短縮させることができ、作業員の労力をより一層軽減させることができる。

図９は、本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第４実施形態を示す概念図である。

本実施形態は、第２実施形態と同様に伝熱管２７を群として構成する管束３１を入口側管板２８および出口側管板２９で支持するとともに、複数、例えば２分割した入口側管板２８および出口側管板２９のうち、管板の一側面の分割面３３ｃ，３３ｄにフィッティングリブ３７ａ，３７ｂを設けるとともに、分割した管板の他側面に補強部材４０を設けたものである。なお、フィッティングリブ３７ａ，３７ｂおよび補強部材４０は、分割した管板の一側面だけでもよい。

このように、本実施形態は、各管板２８，２９の分割面３３ｃ，３３ｄにフィッティングリブ３７ａ，３７ｂを設け、分割面３３ｃ，３３ｄに設けたフィッティングリブ３７ａ，３７ｂ等を工場で作製し、取り付けた後、現地での組立時、各管板２８，２９の分割面３３ｃ，３３ｄに補強部材４０を設ける構成にするので、現地での組立時や運転時、各管板２８，２９の変形を防止することができる。

図１０および図１１は、本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第５実施形態を示す概念図である。

本実施形態は、図１０に示すように、伝熱管２７を群として構成する管束３１を支持する板状の支え板３０を、軸方向に沿って複数、例えば中央で２分割して上半支え板３０ａと下半支板３０ｂとに区分けし、区分けした上半支え板３０ａと下半支え板３０ｂとの分割面３３ｅ，３３ｆとの間にクサビ４１を挿着させたものである。

クサビ４１は、図１１に示すように、三角形状の斜面４２を備えた形状にし、分割面３３ｅ，３３ｆに挿着される。

このように、本実施形態は、管束３１を支持する支え板３０を、中央で分割し、分割した上下半支え板３０ａ，３０ｂの分割面３３ｅ，３３ｆにクサビ４１を設け、クサビ４１等を工場で作製した後、現地で上下半支え板３０ａ，３０ｂの分割面３３ｅ，３３ｆに挿着後、溶接接続させる構成にするので、現地での組立時、管束３１と支え板３０との隙間調整をする必要がなく、組立工程をより一層短縮させることができ、作業員の労力をより一層軽減させることができる。

本発明に係る復水器を示す全体顔組立図。 本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第１実施形態を示す概念図。 図２の“Ａ” 部から抜き出した部分拡大斜視図。 図２の“Ｂ” 部から抜き出した部分拡大斜視図。 本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第２実施形態を示す概念図。 図５の“Ｃ”部から抜き出した部分拡大斜視図。 本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第３実施形態を示す概念図。 図７のＤ−Ｄ矢視方向から切断して見た切断断面図。 本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第４実施形態を示す概念図。 本発明に係る復水器および復水器の組立方法の第５実施形態を示す概念図。 図１０の“Ｅ”部から抜き出した部分拡大斜視図。 従来の復水器を示す概略組立断面図。 図１２のＸ−Ｘ矢視方向から切断して見た切断断面図。

符号の説明

１ 蒸気タービン
２ 接続胴体部
３ 本体胴部
４ 拡開通路
５ 入口水室
６ 出口水室
７ 出口側管板
８ 出口側管板
９ 伝熱管
１０ 支え板
１１ 管束
１２ ホットウェル
２０ 蒸気タービン
２１ 接続胴体部
２２ 本体胴体部
２３ 拡開通路
２４ 給水加熱器
２５ 入口水室
２６ 出口水室
２７ 伝熱管
２８ 入口側管板
２９ 出口側管板
３０ 支え板
３０ａ 上半支え板
３０ｂ 下半支え板
３１ 管束
３２ ホットウェル
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ 分割面
３４ 当て板
３５ａ，３５ｂ フランジ
３６ 締結具
３７ａ，３７ｂ フィッティングリブ
３８ａ，３８ｂ 接続部材
３９ａ，３９ｂ Ｉビーム
４０ 補強部材
４１ クサビ
４２ 斜面

Claims (14)

1. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板とを本体胴体部内に収容する復水器において、前記管板を分割し、分割した管板の一側面の分割面に当て板を設けて溶接接続させるとともに、分割した管板の他側面にフランジを設けて締結具で接続させる構成にしたことを特徴とする復水器。
2. 管板は、分割し、分割した管板の一側面の分割面にのみ当て板およびフランジのうち、いずれかを設けたことを特徴とする請求項１記載の復水器。
3. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板とを本体胴体部内に収容する復水器において、
   前記管板を分割し、分割した管板にフィッティングリブを設けたことを特徴とする復水器。
4. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板とを本体胴体部内に収容する復水器において、
   前記支え板を分割し、分割した支え板の分割面に接続部材を設けたことを特徴とする復水器。
5. 接続部材は型鋼であることを特徴とする請求項４記載の復水器。
6. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板とを本体胴体部内に収容する復水器において、
   前記管板を分割し、分割した管板の一側面にフィッティングリブを設けるとともに、分割した管板の他側面に補強部材を設けたことを特徴とする復水器。
7. 支え板は、分割し、分割した支え板の一側面の分割面にのみフィッティングリブおよび補強部材のうち、いずれかを設けたことを特徴とする請求項６記載の復水器。
8. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板と支え板とを本体胴体部内に収容する復水器において、
   前記支え板を分割し、分割した支え板の分割面にクサビを挿着する構成にしたことを特徴とする復水器。
9. 請求項１〜８記載のものを発電プラントに適用することを特徴とする復水器。
10. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを工場で分割して作製し、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記分割した管板の一側面の分割面に当て板を当接させて溶接接続するとともに、前記分割した管板の他側面の分割面にフランジを設け、フランジを締結具で接続することを特徴とする復水器の組立方法。
11. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを工場で分割して作製し、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記分割した管板にフィッティングリブを設けることを特徴とする復水器の組立方法。
12. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを分割して作製し、分割して作製した支え板の分割面に工場で接続部材を取り付けた後、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記接続部材同士を溶接接続させることを特徴とする復水器の組立方法。
13. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを工場で分割して作製するとともに、前記分割した管板の分割面にフィッティングリブを取り付けた後、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記管板に補強部材を取り付けることを特徴とする復水器の組立方法。
14. 複数の伝熱管を一つにまとめて群として構成する管束を支持する管板および支え板とを工場で分割して作製し、前記分割して作製した管板および支え板を現地で組み立てる際、前記支え板の分割面にクサビを挿着することを特徴とする復水器の組立方法。

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