JP2011137562A - 復水器および復水器の組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】管束の水室への取り付けを容易かつ短時間に行えるようにした復水器および復水器組み立て方法を提供すること。
【解決手段】水室フランジ３の中央部につなぎ板５をその両端が当該水室フランジに接合するように取り付けておき、全体の伝熱管群の一部を構成し、両端部に第１の小管板２ａが取り付けられた第１の小管束１ａを用意するとともに、全体の伝熱管群の残りの一部を構成し、両端部に第２の小管板２ｂが取り付けられた第２の小管束１ｂを用意し、第１の小管板２ａと第２の小管板２ｂとを互いに繋ぎ合わせることなく、第１の小管板２ａを、水室フランジ３とつなぎ板５とで構成される共通した第１の面に取り付け、第２の小管板２ｂを、水室フランジ３とつなぎ板５とで構成される共通した第２の面に取り付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電プラントに適用される復水器および復水器の組み立て方法に関する。

発電プラント（火力発電プラントやなど）に適用される復水器の構成を図９に示す。

発電プラントでは、一般に、蒸気を冷却して凝縮するために復水器が用いられている。復水器は、冷却水が流れる複数の伝熱管１０１、複数の伝熱管１０１を両端にて支持する管板１０２、複数の伝熱管１０１の両端以外の部分を支持する支板１０３、複数の伝熱管１０１を内包するように設けられる本体胴１０４、管板１０２に取り付けられ、海水の出入口を有し冷却水を伝熱管１０１に流入させる水室１０５等を主要な要素として構成されている。以下、複数の伝熱管１０１の集りを管束と呼称する。

本体胴１０４の上部には、胴体１０７が接続され、タービン接続部１０８を介して蒸気タービンと接続されるようになっている。

図９に示す復水器においてプラントの老朽化、発電設備の容量アップ等により管束を交換する際には、一般に、交換対象の管束を一体とした管束ユニットを工場にて製作し、既設の管束ユニットと交換する方法が、工期が短く低コストである。

しかし、当該復水器は非常に大型で、管束も大型の構造となるため、現地での据付スペースの確保や輸送上の問題から管束を分割して製造し、それらを現地に輸送して、当該現地にて組み立て、据付を行っている。分割製造した管束を繋ぎ合わせる方法としては、特許文献１〜３が挙げられる。

特許文献１には、工場で長さの短い複数の伝熱管を管板および接続板で固定してなる短尺管束を形成し、現地で短尺管束同士を繋ぎ合わせる方法が記載されている。特許文献２には、工場で少数の電熱管を管板で固定した小管束を複数形成し、現地で小管束の管板同士を溶接にて繋ぎ合わせる方法が記載されている。特許文献３には、同様な小管束の管板同士をボルトにて締付け固定する方法が提案されている。

特開２００１−２０１２７２号公報 特開２００１−２７２１８３号公報 特開２００３−２４０４７８号公報

特許文献１〜３に示される技術はいずれも、工場で製造した小管束の管板同士を溶接あるいはボルト締めにて繋ぎ合わせるものである。このような方法では、管板に歪み等があると繋ぎ合わせた際に寸法にずれが生じ、既設の水室側の接合部の寸法と合わなくなることがある。また、繋ぎ合わせを溶接で行った場合、部材に熱変形が生じてしまう。また、寸法を合わせる際には、寸法調整のための作業に多大な時間を要し、組み立てが完成するまでに多大な時間やコストがかかることがある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、管束の水室への取り付けを容易かつ短時間に行えるようにした復水器および復水器の組み立て方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様による復水器は、伝熱管群が管板を介して水室の水室フランジに取り付けられる復水器において、前記伝熱管群の一部を構成し、両端部に第１の小管板が取り付けられた第１の小管束と、前記伝熱管群の残りの一部を構成し、両端部に第２の小管板が取り付けられた第２の小管束と前記水室フランジの中央部に位置し、両端が当該水室フランジに接合され、当該水室フランジと共に１つの共通した面を構成するつなぎ板とを具備し、前記第１の小管板と前記第２の小管板とを互いに繋ぎ合わせることなく、前記第１の小管板を、前記水室フランジと前記つなぎ板とで構成される共通した第１の面に取り付け、前記第２の小管板を、前記水室フランジと前記つなぎ板とで構成される共通した第２の面に取り付けたことを特徴とする。

本発明の他の態様による復水器は、伝熱管群が管板を介して水室の水室フランジに取り付けられる復水器において、前記伝熱管群の一部を構成し、両端部に第１の小管板が取り付けられた第１の小管束と、前記伝熱管群の残りの一部を構成し、両端部に第２の小管板が取り付けられた第２の小管束とを具備し、前記水室フランジは、第１の面を有する第１の水室フランジと、第２の面を有する第２の水室フランジとに分かれて構成されており、前記第１の小管板と前記第２の小管板とを互いに繋ぎ合わせることなく、前記第１の小管板を、前記第１の水室フランジの第１の面に取り付け、前記第２の小管板を、前記第２の水室フランジの第２の面に取り付けたことを特徴とする。

本発明によれば、管束の水室への取り付けを容易かつ短時間に行えるようにした復水器および復水器の組み立て方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る復水器の本体胴に配置される２つの小管板付き小管束および水室を正面方向から見たときの断面形状を示す図である。 図２（ａ）は、前記２つの小管板付き小管束を正面方向から見たときの断面形状を示す図であり、図２（ｂ）は、前記２つの小管板付き小管束を側面方向から見たときの形状を示す図である。 図３（ａ）は、前記水室を側面から見たときの形状を示す図であり、図３（ｂ）は、前記水室を正面から見たときの断面形状を示す図である。 図４（ａ）は、図３中のＡ−Ａ部における断面形状の要部を示す図であり、図４（ｂ）は、図３中のＢ−Ｂ部における断面形状の要部を示す図である。 図５（ａ），（ｂ）は、図４に示される構造の変形例を示す図である。 図６は、図４に示される構造の更なる別の変形例を示す図である。 図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る復水器に配置される水室を上方から見たときの形状を示す図である。図７（ｂ）は、同水室を正面から見たときの形状を示す図である。 図８（ａ），（ｂ）は、図７に示される構造の変形例を示す図である。 図９は、一般的な復水器の構成を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施形態）
最初に、図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。なお、前述の図９に示した構成と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る復水器の本体胴に配置される２つの小管板付き小管束および水室を正面方向から見たときの断面形状を示す図である。また、図２（ａ）は、前記２つの小管板付き小管束を正面方向から見たときの断面形状を示す図であり、図２（ｂ）は、前記２つの小管板付き小管束を側面方向から見たときの形状を示す図である。また、図３（ａ）は、前記水室を側面から見たときの形状を示す図であり、図３（ｂ）は、前記水室を正面から見たときの断面形状を示す図である。

第１の実施形態の復水器は、本体胴１０４の中で上下に配置される２つの小管束１ａ，１ｂを有する。第１の小管束１ａは、復水器全体の伝熱管群の一部（例えば半分）を構成し、両端部に第１の小管板２ａを備えている。また、第２の小管束１ｂは、復水器全体の伝熱管群の残りの一部（例えば半分）を構成し、両端部に第２の小管板２ｂを備えている。

これら第１の小管板２ａ，第２の小管板２ｂは、図２（ｂ）に示されるように、中央部に、第１の小管束１ａ，第２の小管束１ｂをそれぞれ構成する個々の伝熱管をそれぞれ通すための複数の孔を備えている。すなわち、１本の伝熱管に１つの孔が対応している。また、個々の伝熱管は、それぞれの孔に通されて、当該孔の内側に溶接等により取り付けられる。また、図２（ｂ）に示されるように、第１の小管板２ａ，第２の小管板２ｂの中央部の周囲の領域には、後述する水室側の水室フランジ３およびつなぎ板５との接合に使用するボルトを通すための複数の孔が設けられている。

また、第１の実施形態の復水器は、水室フランジ３を備えた水室４を有する。水室フランジ３には、つなぎ板５が接合されている。つなぎ板５は、水室フランジ３の中央部に位置し、両端が水室フランジ３に接合され、水室フランジ３と共に１つの共通した面を構成している。水室フランジ３およびつなぎ板５には、例えば、図３（ａ）に示されるように、第１および第２の小管板２との接合に使用するボルトを通すための孔が設けられている。

図４（ａ）は、図３中のＡ−Ａ部における断面形状の要部を示す図であり、図４（ｂ）は、図３中のＢ−Ｂ部における断面形状の要部を示す図である。

図４（ａ），（ｂ）に示されるように、第１の小管板２ａと第２の小管板２ｂとは、互いに繋ぎ合わせる必要はない。

図４（ａ）に示されるように、図３中のＡ−Ａ部では、第１の小管板２ａは、水室フランジ３とつなぎ板５とで構成される共通した第１の面に取り付けられる。同様に、第２の小管板１ｂは、水室フランジ３とつなぎ板５とで構成される共通した第２の面に取り付けられる。

例えば、第１の小管板２ａは、ゴムパッキン１１を介在させて前記第１の面にボルト６を用いて締付け固定される。同様に、第２の小管板２ｂは、ゴムパッキン１１を介在させて前記第２の面にボルト６を用いて締付け固定される。その際、水室フランジ３およびつなぎ板５の水室側にライニング１２を設けた上で、ボルト６による締付け固定を行う。

また、図４（ａ）の例では、ボルト６がつなぎ板５を貫通して水室側に突出する部分があり、その部分が露出しないように充填材１０で覆ってさらにその上からチタンカバー８を被せ、そのチタンカバー８をチタンボルト７によりつなぎ板５に固定する。これにより、水室側の液体によりボルト６が劣化したりボルト６の貫通部を通じて液体漏洩が生じたりすることを防止できる。

また、図４（ｂ）に示されるように、図３中のＢ−Ｂ部では、第１の小管板２ａが水室フランジ３に取り付けられ、第２の小管板１ｂも水室フランジ３に取り付けられる。

図５（ａ），（ｂ）は、図４に示される構造の変形例を示す図である。

図４の例では、ボルト６がつなぎ板５を貫通して水室側に突出する部分があったが、図５の例では、つなぎ板の途中まで貫通して水室側に突出しない植込みボルト９が使用されている。これにより、充填材１０や、チタンカバー８、およびチタンボルト７が不要となり、また、液体漏洩やボルト劣化を確実に防止できる。

図６は、図４に示される構造の更なる別の変形例を示す図である。

図４の例や図５の例では、第１の小管板２ａとつなぎ板５との接合および第２の小管板２ｂとつなぎ板５との接合に、ボルト６や植込みボルト９を使用したが、図６の例ではボルト類を用いず、溶接を採用する。すなわち、第１の小管板２ａとつなぎ板５とを溶接により接合し、かつ、第２の小管板２ｂとつなぎ板５とを溶接により接合する。これにより、組み立てに使用するボルト類の数を低減させることができ、ボルト類を通すための穴空け処理を低減させることができる。なお、この場合、図３中のＢ−Ｂ部の構造は、図４（ｂ），図５（ｂ）の例と同じとする。

この第１の実施形態による復水器の組み立てにおいては、事前に工場で、両端部に第１の小管板２ａが取り付けられた第１の小管束１ａを製作するとともに、両端部に第２の小管板２ｂが取り付けられた第２の小管束１ｂを製作し、それらをプラントの現場に輸送する。そして、第１の小管束１ａに取り付けられている第１の小管板２ａを、水室４側の水室フランジ３とつなぎ板５とで構成される共通した第１の面に取り付け、第２の小管束１ｂに取り付けられている第２の小管板２ｂを、水室フランジ３とつなぎ板５とで構成される共通した第２の面に取り付ける。その際、第１の小管板２ａと第２の小管板２ｂとを互いに繋ぎ合わせる作業は行わない。

このように、第１の実施形態によれば、小管板同士を繋ぎ合わせていた従来の諸問題が解決される。また、小管板同士を繋ぎ合わせる必要がないため、管板の小型化を図ることができる。

（第２の実施形態）
次に、図７および図８を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。

図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る復水器に配置される水室を上方から見たときの形状を示す図である。図７（ｂ）は、同水室を正面から見たときの形状を示す図である。

この第２の実施形態が前述の第１の実施形態と異なる点は、水室４の水室フランジに関わる構造である。前述の第１の実施形態では、水室フランジ３につなぎ板５が取り付けられていたが、この第２の実施形態では、つなぎ板５が不要となる。また、水室フランジ３の構造が、前述の第１の実施形態の図３（ａ）に示される構造とは異なる。

この第２の実施形態に係る水室フランジ３は、前述の第１の実施形態の図２（ｂ）に示される２つの小管板２の面と同じ形状の面を有する。すなわち、第２の実施形態に係る水室フランジ３は、第１の面を有する第１の水室フランジ３ａと、第２の面を有する第２の水室フランジ３ｂとに分かれて構成されており、第１の小管板１ａは、第１の水室フランジ３ａの面に取り付けられ、第２の小管板１ｂは、第２の水室フランジ３ｂの面に取り付けられる。

この第２の実施形態による復水器の組み立てにおいては、事前に工場で、両端部に第１の小管板２ａが取り付けられた第１の小管束１ａを製作するとともに、両端部に第２の小管板２ｂが取り付けられた第２の小管束１ｂを製作し、それらをプラントの現場に輸送する。ここまでは、前述の第１の実施形態の場合と同じである。そして、第１の小管束１ａに取り付けられている第１の小管板２ａを、水室４側の第１の水室フランジ３ａの面に取り付け、第２の小管束１ｂに取り付けられている第２の小管板２ｂを、第２の水室フランジ３ｂの面に取り付ける。その際、第１の小管板２ａと第２の小管板２ｂとを互いに繋ぎ合わせる作業は行わない。

図８（ａ），（ｂ）は、図７に示される構造の変形例を示す図である。

図７の例では、水室４は１つであったが、図８の例では、水室４は２つに分かれている。

すなわち、水室４は、第１の水室フランジ３を有する第１の水室４ａと、第２の水室フランジ３を有する第２の水室４ｂとに分かれて構成されている。これにより、小管束１、小管板２、水室フランジ３、および水室４がそれぞれ２つずつ揃うこととなり、復水器の性能をさらに向上させることができる。

このように、第２の実施形態によれば、水室フランジへのつなぎ板の取り付けが不要となり、水室フランジを容易に製造することができる。また、小管板同士を繋ぎ合わせる必要がないため、管板の小型化を図ることができる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…小管束、２…小管板、３…水室フランジ、４…水室、５…つなぎ板、６…ボルト、７…チタンボルト、８…チタンカバー、９…植込みボルト、１０…充填材、１１…ゴムパッキン、１２…ライニング、１０１…伝熱管、１０２…管板、１０３…支板、１０４…本体胴、１０５…水室、１０７…胴体、１０８…タービン接続部。

Claims (9)

1. 伝熱管群が管板を介して水室の水室フランジに取り付けられる復水器において、
   前記伝熱管群の一部を構成し、両端部に第１の小管板が取り付けられた第１の小管束と、
   前記伝熱管群の残りの一部を構成し、両端部に第２の小管板が取り付けられた第２の小管束と
   前記水室フランジの中央部に位置し、両端が当該水室フランジに接合され、当該水室フランジと共に１つの共通した面を構成するつなぎ板と
   を具備し、
   前記第１の小管板と前記第２の小管板とを互いに繋ぎ合わせることなく、前記第１の小管板を、前記水室フランジと前記つなぎ板とで構成される共通した第１の面に取り付け、前記第２の小管板を、前記水室フランジと前記つなぎ板とで構成される共通した第２の面に取り付けたことを特徴とする復水器。
2. 請求項１に記載の復水器において、
   前記第１の小管板が前記第１の面にボルトを用いて取り付けられており、かつ、前記第２の小管板が前記第２の面にボルトを用いて取り付けられていることを特徴とする復水器。
3. 請求項２に記載の復水器において、
   前記つなぎ板をボルトが貫通して水室側に突出する部分があり、この突出する部分が露出しないように覆う部材が設けられていることを特徴とする復水器。
4. 請求項２に記載の復水器において、
   前記つなぎ板の途中まで貫通して水室側に突出しない植込みボルトが使用されていることを特徴とする復水器。
5. 請求項１に記載の復水器において、
   前記第１の小管板と前記つなぎ板とが溶接により接合されており、かつ、前記第２の小管板と前記つなぎ板とが溶接により接合されていることを特徴とする復水器。
6. 伝熱管群が管板を介して水室の水室フランジに取り付けられる復水器において、
   前記伝熱管群の一部を構成し、両端部に第１の小管板が取り付けられた第１の小管束と、
   前記伝熱管群の残りの一部を構成し、両端部に第２の小管板が取り付けられた第２の小管束と
   を具備し、
   前記水室フランジは、第１の面を有する第１の水室フランジと、第２の面を有する第２の水室フランジとに分かれて構成されており、
   前記第１の小管板と前記第２の小管板とを互いに繋ぎ合わせることなく、前記第１の小管板を、前記第１の水室フランジの第１の面に取り付け、前記第２の小管板を、前記第２の水室フランジの第２の面に取り付けたことを特徴とする復水器。
7. 請求項６に記載の復水器において、
   前記水室は、前記第１の水室フランジを有する第１の水室と、前記第２の水室フランジを有する第２の水室とに分かれて構成されていることを特徴とする復水器。
8. 伝熱管群が管板を介して水室の水室フランジに取り付けられる復水器の組み立て方法において、
   前記水室フランジの中央部につなぎ板をその両端が当該水室フランジに接合するように取り付けておき、
   前記伝熱管群の一部を構成し、両端部に第１の小管板が取り付けられた第１の小管束を用意するとともに、前記伝熱管群の残りの一部を構成し、両端部に第２の小管板が取り付けられた第２の小管束を用意し、
   前記第１の小管板と前記第２の小管板とを互いに繋ぎ合わせることなく、前記第１の小管板を、前記水室フランジと前記つなぎ板とで構成される共通した第１の面に取り付け、前記第２の小管板を、前記水室フランジと前記つなぎ板とで構成される共通した第２の面に取り付けることを特徴とする復水器の組み立て方法。
9. 伝熱管群が管板を介して水室の水室フランジに取り付けられる復水器の組み立て方法において、
   前記水室フランジを、第１の面を有する第１の水室フランジと、第２の面を有する第２の水室フランジとに分けて構成し、
   前記伝熱管群の一部を構成し、両端部に第１の小管板が取り付けられた第１の小管束を用意するとともに、前記伝熱管群の残りの一部を構成し、両端部に第２の小管板が取り付けられた第２の小管束を用意し、
   前記第１の小管板と前記第２の小管板とを互いに繋ぎ合わせることなく、前記第１の小管板を、前記第１の水室フランジの第１の面に取り付け、前記第２の小管板を、前記第２の水室フランジの第２の面に取り付けることを特徴とする復水器の組み立て方法。

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