JP4585414B2 - Vibration preventing device and heat exchanger using the same - Google Patents
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Description
本発明は、伝熱管の振動を防止する振動防止装置およびこれを用いた熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a vibration preventing device for preventing vibration of a heat transfer tube and a heat exchanger using the same.
加圧水型原子力発電所の蒸気発生器には、U字形に曲げられ、端部が管板に固定されている多数の伝熱管が備えられている。伝熱管は、U字形の曲折部が自由端となっている。
伝熱管は、同一面内で年輪状、すなわち、曲折部の曲率半径が内側から外側に向かって順次大きくなるように配列された伝熱管群を形成している。この伝熱管群がその配列面に直交する方向に、互いに平行に多数配置されている。
各伝熱管群は、中央部から外側に向かって伝熱管の数が徐々に減少し、かつ、外側に位置する伝熱管の曲率半径が徐々に小さくなっている。
これによって、伝熱管の曲折部は全体として略半球形状を形成している。
A steam generator of a pressurized water nuclear power plant is provided with a large number of heat transfer tubes bent in a U shape and having ends fixed to a tube plate. The heat transfer tube has a U-shaped bent portion as a free end.
The heat transfer tubes form a heat transfer tube group arranged in an annual ring shape in the same plane, that is, so that the radius of curvature of the bent portion gradually increases from the inside toward the outside. A number of these heat transfer tube groups are arranged in parallel to each other in a direction perpendicular to the arrangement surface.
In each heat transfer tube group, the number of heat transfer tubes gradually decreases from the center toward the outside, and the radius of curvature of the heat transfer tubes located on the outside gradually decreases.
Thereby, the bent portion of the heat transfer tube forms a substantially hemispherical shape as a whole.
蒸気発生器では、原子炉から加圧された高温の冷却材が伝熱管内部を流れ、伝熱管を加熱する。伝熱管の上方から供給される供給水は伝熱管の外側表面と接触して、加熱され、蒸発しながら伝熱管に沿って垂直方向に流れ、蒸気発生器の上部において蒸気の形になって現われる。
このように、伝熱管の内外に存在する流体の流れによって、伝熱管は振動させられる。この振動によって伝熱管に損傷が発生する。著しい場合には、例えば、固定支持部では疲労による破断、間隙支持部では磨耗減肉から破断等が発生する。
In the steam generator, a high-temperature coolant pressurized from the nuclear reactor flows inside the heat transfer tube and heats the heat transfer tube. The feed water supplied from above the heat transfer tube is in contact with the outer surface of the heat transfer tube, is heated, evaporates and flows vertically along the heat transfer tube, and appears in the form of steam at the top of the steam generator .
Thus, the heat transfer tube is vibrated by the flow of the fluid existing inside and outside the heat transfer tube. This vibration causes damage to the heat transfer tube. In a remarkable case, for example, the fixed support portion is broken due to fatigue, and the gap support portion is broken due to wear thinning.
伝熱管の振動を防止するため、曲折部における隣り合う伝熱管群の間に、両者の伝熱管と接触するように振止金具を装着している。
全ての振止金具は、抜け出るのを防止するため一体的に固定されている。
このように振止金具を一体的に固定するものとして、特許文献1に示すものがよく用いられていた。
これは、曲折部の外側に湾曲した支持棒を配置し、この支持棒に各振止金具の外側端部を溶接によって固定するものである。
In order to prevent vibration of the heat transfer tubes, a brace is attached between adjacent heat transfer tube groups in the bent portion so as to come into contact with both heat transfer tubes.
All the brace brackets are fixed integrally to prevent them from coming out.
Thus, what was shown to patent document 1 was used well as what fixes a brace | restoration metal fitting integrally.
In this method, a curved support bar is disposed outside the bent part, and the outer end of each brace is fixed to the support bar by welding.
また、振止金具の外側端を一体化する他の方法として、例えば、特許文献2に示されるようなネジを用いたものが提案されている。
これは、ネジと、スペーサと、ナットとからなる固定手段である。
ネジは、振止金具に嵌合する溝を有する頭部および溝から突出したネジ部を備えている。スペーサは振止金具の幅と同じ高さを持つ円筒で、一端面にネジ穴が、他端面に突出したネジ部を備えている。
ネジのネジ部を振止金具に設けられた穴に通し、頭部の溝に振止金具を嵌合させる。スペーサのネジ穴にネジのネジ部を合せ、スペーサを回転して、ネジ、振止金具およびスペーサを締結する。次の振止金具の穴を、スペーサのねじ部に通し、ナットによって次の振止金具を締結する。これを繰り返して全ての振止金具を固定するものである。
As another method for integrating the outer ends of the brace, for example, a method using a screw as shown in Patent Document 2 has been proposed.
This is a fixing means including a screw, a spacer, and a nut.
The screw includes a head portion having a groove fitted to the brace and a screw portion protruding from the groove. The spacer is a cylinder having the same height as the width of the brace. The spacer has a screw hole on one end surface and a thread portion protruding on the other end surface.
Pass the threaded part of the screw through the hole provided in the brace, and fit the brace into the groove on the head. Align the screw part of the screw with the screw hole of the spacer, rotate the spacer, and fasten the screw, brace and spacer. The hole of the next brace is passed through the threaded portion of the spacer, and the next brace is fastened with a nut. This is repeated to fix all the brace brackets.
しかしながら、特許文献1に示されるものは、溶接を用いているので溶接の熱によって支持棒が伸び、それが冷えると縮むが、場所によって伸び縮み量が異なるため、振止金具間の隙間がばらつくという問題があった。振止金具の間隔がばらつくと振止金具と伝熱管との間の隙間を生じ、運転中に振止金具がして損傷される恐れがあった。
特許文献2に示されるものは、1本の振止金具を取付けるために、2ヶ所のネジ止め作業を行なう必要があるし、振止金具の取り付けは1本毎に行なう必要がある等、取付作業には長時間を要するという問題がある。
また、複数の振止金具で、スペーサの取付位置が同じ場合、構造的に中間の振止金具にはネジが設置できない。このため、中間の振止金具には、回転方向の移動を規制するネジの頭部が係合していないので、振止金具が運転中に回転動作をする可能性がある。
さらに、スペーサが振止金具の先端よりも内側に取り付けられているので、振止金具の先端部分が自由端を形成している。このため、振止金具の先端部分が伝熱管の周囲を流れる流体によって振動し、全体の振動に影響を及ぼす恐れがある。
また、頭部およびナットが余分の出っ張りとなり、その分流体の流れを阻害している。
However, since the one shown in Patent Document 1 uses welding, the support rod extends due to the heat of welding and shrinks when it cools, but the amount of expansion / contraction varies depending on the location, so the gap between the brace brackets varies. There was a problem. If the spacing of the brace brackets varies, a gap is generated between the brace bracket and the heat transfer tube, and the brace bracket may be damaged during operation.
In the case of the one shown in Patent Document 2, it is necessary to perform screwing work at two places in order to attach one brace bracket, and it is necessary to attach the brace brackets one by one. There is a problem that the work takes a long time.
In addition, when the mounting position of the spacer is the same among a plurality of bracelets, a screw cannot be installed on the structurally intermediate bracelet. For this reason, since the head of the screw that restricts the movement in the rotation direction is not engaged with the intermediate brace, there is a possibility that the brace will rotate during operation.
Furthermore, since the spacer is attached to the inner side of the tip of the brace, the tip portion of the brace forms a free end. For this reason, the tip of the brace may vibrate due to the fluid flowing around the heat transfer tube, affecting the overall vibration.
In addition, the head and the nut become an extra bulge, and the flow of the fluid is obstructed accordingly.
本発明は、上記問題点に鑑み、振止金具の間隔を確実に所要値とし、その移動を確実に阻止し、かつ組立が容易な振動防止装置およびこれを用いた熱交換器を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides a vibration preventing device that reliably sets the interval between the brace brackets to a required value, reliably prevents the movement thereof, and is easy to assemble, and a heat exchanger using the same. With the goal.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる振動防止装置は、両端部が管板に固定され、U字形の自由端を有する複数の伝熱管の間に、隣接する伝熱管にそれぞれ接触するように装着される振止金具と、隣り合う前記振止金具の間に介装され、一方の前記振止金具に対向する対向面に前記振止金具が嵌合する溝部を有するスペーサと、前記振止金具およびこれを挟んで隣り合う前記スペーサを連結する締付手段と、が備えられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the vibration preventing device according to the present invention is a brace that is mounted so that both end portions are fixed to a tube plate and are in contact with adjacent heat transfer tubes between a plurality of heat transfer tubes having U-shaped free ends. A spacer that is interposed between the bracket and the adjacent bracket, and has a groove that fits the bracket on the opposite surface facing the one bracket, the bracket and the clamp And fastening means for connecting the spacers adjacent to each other.
本発明によれば、伝熱管の間に装着された振止金具は、スペーサの溝部に嵌合させられ、次のスペーサの溝部と反対側の面によって挟まれた状態で、締付手段で連結される。
次の振止金具は前記次のスペーサの溝部に嵌合させられ、その次のスペーサの溝部と反対側の面によって挟まれた状態で、締付手段で連結される。これを繰り返すことで振止金具の固定作業が行われる。この固定作業は、振止金具の設置作業と一緒に、あるいは設置後に別途行なうことができる。
このように、全ての振止金具はスペーサによって間隔を規定されるので、スペーサの寸法を調節することによって所要の間隔を確実に確保することができる。
また、全ての振止金具はスペーサの溝部に嵌合された状態で組み立てられるので、振止金具が回転する等の移動を行なう可能性を確実に防止することができる。
これらによって、振止金具と伝熱管との間に隙間を生じることを防止できるので、伝熱管の振動を有効に防止することができる。
さらに、一本の振止金具を固定するのに締結作業は一回で済むので、振動防止装置の組立を容易に短時間に行なうことができる。
According to the present invention, the brace mounted between the heat transfer tubes is fitted into the groove portion of the spacer and connected by the fastening means in a state of being sandwiched by the surface opposite to the groove portion of the next spacer. Is done.
The next brace is fitted in the groove portion of the next spacer, and is connected by the tightening means while being sandwiched by the surface opposite to the groove portion of the next spacer. By repeating this, the fixing work of the brace is performed. This fixing work can be performed together with the installation work of the brace or separately after the installation.
As described above, since the intervals of all the brace brackets are defined by the spacers, the required intervals can be reliably ensured by adjusting the dimensions of the spacers.
Moreover, since all the bracelets are assembled in a state where they are fitted in the groove portions of the spacers, it is possible to reliably prevent the possibility of movement such as rotation of the bracelets.
As a result, it is possible to prevent a gap from being formed between the brace and the heat transfer tube, so that vibration of the heat transfer tube can be effectively prevented.
Further, since the fastening work is only required once to fix one brace, the vibration preventing device can be easily assembled in a short time.
また、本発明にかかる振動防止装置では、前記締付手段はボルトであり、該ボルトの頭部と反対側に位置する前記スペーサにのみ該ボルトと螺合されるネジ穴が設けられていることを特徴とする。 In the vibration preventing apparatus according to the present invention, the tightening means is a bolt, and a screw hole that is screwed into the bolt is provided only in the spacer located on the opposite side of the head of the bolt. It is characterized by.
このように、締付手段はボルトであり、ボルトの頭部と反対側に位置するスペーサにのみボルトと螺合されるネジ穴が設けられているので、スペーサの間に振止金具を挟持した状態で、一方のスペーサからボルトを挿入し、ボルトを他方のスペーサのネジ穴に螺合させることで、振止金具の固定が行なえる。
したがって、振動防止装置の組立を容易に短時間に行なうことができる。
スペーサに振止金具の回転等の移動を防止する溝部が備えられているので、ボルトの頭部は必要最低限の大きさでよい。また、ネジ穴が設けられているスペーサがナットの機能を奏するので、別個ナットを設ける必要がない。
このため、余分な突起物が少なくなるので、流体の流れを阻害する恐れを最小に留めることができる。また、部材点数が低減できるので、振止装置を安価に製造することができる。
In this way, the tightening means is a bolt, and since the screw hole that is screwed into the bolt is provided only in the spacer located on the opposite side of the bolt head, the brace is sandwiched between the spacers. In this state, the brace is fixed by inserting a bolt from one spacer and screwing the bolt into the screw hole of the other spacer.
Therefore, the vibration preventing device can be easily assembled in a short time.
Since the spacer is provided with a groove portion that prevents movement such as rotation of the brace, the head portion of the bolt may be the minimum necessary size. Moreover, since the spacer provided with the screw hole has the function of a nut, it is not necessary to provide a separate nut.
For this reason, since there are few extra protrusions, the risk of hindering the flow of fluid can be minimized. Moreover, since the number of members can be reduced, the anti-vibration device can be manufactured at low cost.
また、本発明にかかる振動防止装置は、相互に隣り合う3個以上の前記スペーサの締付位置が略同一のところでは、前記ボルトの頭部と反対側に位置する前記スペーサの内最も離れている前記スペーサにのみ該ボルトと螺合されるネジ穴が設けられていることを特徴とする。 The vibration preventing device according to the present invention is the most distant among the spacers located on the side opposite to the head of the bolt, when the tightening positions of three or more spacers adjacent to each other are substantially the same. Only the spacer is provided with a screw hole to be screwed with the bolt.
このように、相互に隣り合う3個以上のスペーサの締付位置が略同一のところでは、ボルトの頭部と反対側に位置するスペーサの内最も離れているスペーサにのみボルトと螺合されるネジ穴が設けられているので、スペーサの各間に振止金具を挟持した状態で、一端側のスペーサからボルトを挿入し、ボルトを他端のスペーサのネジ穴に螺合させことで複数の振止金具を一度にボルトによって固定することができる。
これにより、振動防止装置の組立を一層容易に短時間に行なうことができる。
Thus, when the tightening positions of three or more spacers adjacent to each other are substantially the same, only the spacer farthest among the spacers located on the side opposite to the bolt head is screwed into the bolt. Since screw holes are provided, a bolt is inserted from the spacer on one end side while holding the brace between each spacer, and a plurality of bolts are screwed into the screw holes on the spacer on the other end. The brace can be fixed with bolts at once.
As a result, the vibration preventing device can be assembled more easily in a short time.
また、本発明にかかる振動防止装置は、隣り合う両側の前記スペーサで締付位置の異なる中間に位置する前記スペーサには、一方の前記スペーサおよび前記振止金具を締付けるための前記ネジ穴と、他方の前記スペーサと協同して締付ける前記ボルトが貫通する貫通穴とが備えられていることを特徴とする。 Further, the vibration preventing device according to the present invention includes a screw hole for tightening one of the spacers and the brace, in the spacer located in the middle of different tightening positions between the spacers on both sides adjacent to each other. A through hole through which the bolt to be tightened in cooperation with the other spacer is provided.
本発明によれば、一のスペーサの溝部に振止金具を嵌合させ、ネジ穴と貫通穴とを備えた二のスペーサによって振止金具を挟持させ、一のスペーサ側からボルトを挿入し、二のスペーサのネジ穴に螺合させる。次いで、二のスペーサの溝部に振止金具を嵌合させ、三のスペーサによってこの振止金具を挟持し、ボルトを二のスペーサの貫通穴から挿入し、三のスペーサのネジ穴に螺合させる。
このように、中間のスペーサに貫通穴とネジ穴を設けることによって締付位置の異なるところでも、一回のボルト締結によって一本の振止金具を固定することができる。
また、貫通穴とネジ穴との間隔を調整することによって、締付位置の違いに対応することができる。
According to the present invention, the brace is fitted into the groove portion of one spacer, the brace is clamped by two spacers having a screw hole and a through hole, and a bolt is inserted from the one spacer side. Screw into the screw holes of the second spacer. Next, the brace is fitted in the groove of the second spacer, the brace is clamped by the three spacers, the bolt is inserted from the through hole of the two spacers, and is screwed into the screw holes of the three spacers. .
Thus, by providing a through hole and a screw hole in the intermediate spacer, a single brace can be fixed by a single bolt fastening even at different fastening positions.
Further, by adjusting the interval between the through hole and the screw hole, it is possible to cope with the difference in the tightening position.
また、本発明にかかる振動防止装置では、前記スペーサは、その端部が前記振止金具の端部と略同一位置に配置されていることを特徴とする。 Moreover, in the vibration preventing apparatus according to the present invention, the end of the spacer is disposed at substantially the same position as the end of the brace.
このように、スペーサは、その端部が振止金具の端部と略同一位置に配置されているので、振止金具がスペーサの端部から突出して自由端を形成することがない。
このため、振止金具の先端部分が伝熱管の周囲を流れる流体によって振動し、全体の振動に影響を及ぼす恐れを防止することができる。
Thus, since the edge part is arrange | positioned in the substantially same position as the edge part of a brace | sticker metal fitting, a brace | sticker metal fitting does not protrude from the edge part of a spacer, and forms a free end.
For this reason, it is possible to prevent the tip of the brace from vibrating due to the fluid flowing around the heat transfer tube and affecting the overall vibration.
また、本発明にかかる熱交換器では、請求項1から請求項5のいずれかに記載の振動防止装置を備えていることを特徴とする。 A heat exchanger according to the present invention includes the vibration preventing device according to any one of claims 1 to 5.
このように、請求項1から請求項5のいずれかに記載の振動防止装置を備えているので、伝熱管と振止金具との隙間は所要の範囲、要すれば無隙間、に納めることができる。
これにより、運転中に伝熱管が振動することを防止できるので、伝熱管が損傷する等の事故を防止でき、安定した運転を長期間にわたり行うことができる。
As described above, since the vibration preventing device according to any one of claims 1 to 5 is provided, the gap between the heat transfer tube and the brace can be set within a required range, and if necessary, no gap. it can.
Thereby, since it can prevent that a heat exchanger tube vibrates during a driving | operation, accidents, such as a heat exchanger tube being damaged, can be prevented and the stable driving | operation can be performed over a long period of time.
本発明によれば、全ての振止金具はスペーサによって間隔を規定されるので、スペーサの寸法を調節することによって所要の間隔を確実に確保することができる。
また、全ての振止金具はスペーサの溝部に嵌合された状態で組み立てられるので、伝熱管の振動を有効に防止することができる。
さらに、一本の振止金具を固定するのに締結作業は一回で済むので、振動防止装置の組立を容易に短時間に行なうことができる。
According to the present invention, since all the bracelets are defined by the spacers, the required intervals can be ensured by adjusting the spacer dimensions.
Further, since all the brace fittings are assembled in a state of being fitted in the groove portion of the spacer, it is possible to effectively prevent the heat transfer tube from vibrating.
Further, since the fastening work is only required once to fix one brace, the vibration preventing device can be easily assembled in a short time.
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図14を参照して説明する。
本実施形態は、本発明を加圧水型原子力発電所の蒸気発生器(熱交換器)1に適用したものである。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。
図1は、蒸気発生器1の全体概略構造を示す縦断面図である。
蒸気発生器1には、略円筒形状の下部胴3と、略円筒形状の上部胴5とが備えられている。
下部胴3には、第一水室7と、第二水室9と、管板11と、多数の伝熱管13と、管群外筒15とが備えられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the present invention is applied to a steam generator (heat exchanger) 1 of a pressurized water nuclear power plant. In addition, this invention is not limited by this embodiment. The constituent elements of this embodiment include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an overall schematic structure of the steam generator 1.
The steam generator 1 includes a substantially cylindrical
The
第一水室7と第二水室9とは、下部胴3の下部を二分するように配置されている。第一水室7には、1次冷却材入口ノズル17が設けられており、原子炉からの1次冷却材が導入される。
第二水室9には、1次冷却材出口ノズル19が設けられている。蒸気発生器1で熱交換され第二水室9に回収された1次冷却材は、1次冷却材出口ノズル19を通って原子炉へ向けて送り出される。
The
The
伝熱管13は、U字形に曲げられた管である。
伝熱管13の両端部は第一水室7および第二水室9の上部に設けられた管板11にそれを貫通するように固定されている。伝熱管13は、管板11から上方に向けて延在している。
自由端である曲部21は、下部胴3の上端部に位置している。
伝熱管13の両端部の管板11への取付位置は、一方が第一水室7に連通し、他方が第二水室9に連通する位置とされている。
The
Both end portions of the
The
The attachment positions of the both ends of the
伝熱管13は、相互に平行な面に沿って配列されている。各面内では、伝熱管13は曲部21の曲率半径が内側から外側に向かって順次大きくなるように配列されている。言い換えると、曲部21が年輪状を形成するように配置され、伝熱管群23を形成している。
下部胴3の軸線中心に位置する伝熱管群23と外側に位置する伝熱管群23とでは、外側に向かうに連れて、構成する伝熱管13の数が上側から順次減少している。
すなわち、外側に位置する伝熱管群13の最上部を構成する伝熱管13の曲部21の曲率半径は外側に行くほど徐々に小さくなっている。
これによって、伝熱管13の曲部21は全体として略半球形状を形成している。
The
In the heat
That is, the radius of curvature of the
Thereby, the
伝熱管13の直管部分は、上下方向に間隔を空けて複数設けられた管支持板25によって支持されている。
管群外筒15は、全ての伝熱管13を覆うように設けられている。
略半球形状に形成された曲部21の集合体には、伝熱管13の振動を防止する振動防止装置27が取り付けられている。
振動防止装置には、各伝熱管群23の間に挿入され、隣り合う伝熱管群23を構成する伝熱管13に接触するように取り付けられる振止金具29が備えられている。
The straight tube portion of the
The tube group
A
The vibration preventing device includes a
上部胴5には、給水リング31と、気水分離器33と、湿分分離器35と、蒸気室37と、が備えられている。
給水リング31は、上部胴5の下部に、リング状に設けられた配管であり、給水入口ノズル39を通って送られる2次冷却系の水を管群外筒15の外側に供給する機能を奏する。
気水分離器33は、下部胴3から送られる水混じりの蒸気を蒸気と水に粗分離するものである。気水分離器33で分離された水は、給水ラインに戻される。
気水分離器33で粗分離された蒸気は湿分分離器35に導入され、蒸気中に含まれる湿分を分離される。
湿分を分離された蒸気は、蒸気室37から蒸気出口ノズル41を通って2次系のタービンに送られる。
The
The
The
The steam roughly separated by the
The steam from which moisture has been separated is sent from the
次に、振動防止装置27について、図2〜図14に基づいて説明する。
図2は図1のX−X断面図であり、振動防止装置27の取付状態を示している。図4は図2のA部を拡大して示す拡大断面図である。図5は図4の右側面図である。図6は図2のB部を拡大して示す拡大断面図である。
振動防止装置27には、複数の振止金具29と、複数のスペーサ43と、複数のボルト(締結手段)45とが備えられている。
Next, the
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 1 and shows a state where the
The
振止金具29は、インコネル製の細長い板状体である。振止金具29はその中央部分で滑らかに曲げられ、全体として略V字形を形成している。(図1参照)
振止金具29は、隣り合う伝熱管群23の間に挿入されている。振止金具29は、厚さが、隣り合う伝熱管群23を構成する伝熱管13間の隙間と略同じ大きさとされているので、両方の面部47はそれぞれ隣り合う伝熱管群23を構成する伝熱管13に接触する。
振止金具29の端部は、装着された位置の伝熱管群23より外方に突出している。
振止金具29の端部には、幅方向の略中央部にボルト45が貫通する貫通穴49が設けられている。
The
The
The end portion of the
At the end of the
スペーサ43には、端型スペーサ42および中間スペーサ44の2種類が備えられている。端型スペーサ42および中間スペーサ44は、ブロック体であり、例えば、ステンレスで形成されている。
端型スペーサ42について図7〜図9により説明する。
端型スペーサ42には、略矩形状をした間隔保持部51と、略矩形状をしたボルト係合部53とが設けられている。
間隔保持部51の一面とボルト係合部53の一面とは、面一であり、嵌合面(対向面)55を形成している。嵌合面55には、長手方向に沿って振止金具29が嵌合する嵌合溝(溝部)57が形成されている。
The
The
The
One surface of the
嵌合溝57の幅は、振止金具29の幅と略同一とされている。嵌合溝57の深さは、振止金具29の厚さよりも若干小さくされている。
間隔保持部51には、嵌合面55に対向する当接面59が設けられている。嵌合溝57の底部と当接面59との距離は、振止金具29同士の間隔、すなわち、伝熱管13の径と略同一となるように設定されている。
間隔保持部51には、当接面59の幅方向略中央部に、軸線中心が当接面59に直交するネジ穴61が嵌合溝57まで貫通するように設けられている。ネジ穴61はボルト45と螺合するものである。
なお、ネジ穴61はボルト45の螺合寸法を確保できればよいので、場合によってネジ穴61は貫通させなくてもよい。
The width of the
The
In the
In addition, since the
ボルト係合部53には、振止金具29の貫通穴49に対応する位置に、軸線中心が嵌合面55に直交する貫通穴63が設けられている。
貫通穴63の径は、ボルト45が貫通するような大きさとされている。
ボルト係合部53の間隔保持部51とは反対側の端部から貫通穴63の軸線中心までの距離は、振止金具29の端部から貫通穴49の軸線中心までの距離と略同一になるように構成されている。
ボルト係合部53の嵌合溝57に沿う方向の長さは、嵌合溝57に嵌合する振止金具29の端部位置によって決められるので、設置場所に応じて種々の大きさに形成される。(図4、図6参照)
The
The diameter of the through
The distance from the end of the
Since the length of the
中間スペーサ44について図10〜図12により説明する。
中間スペーサ44は、例えば、ステンレス製で、略矩形状をしている。
中間スペーサ44には、長手方向に沿って振止金具29が嵌合する嵌合溝(溝部)65が形成されている嵌合面(対向面)67が設けられている。
嵌合溝65の幅は、振止金具29の幅と略同一とされている。嵌合溝65の深さは、振止金具29の厚さよりも若干小さくされている。
The
The
The
The width of the
中間スペーサ44には、嵌合面65に対向する当接面69が設けられている。嵌合溝65の底部と当接面69との距離は、振止金具29同士の間隔、すなわち、伝熱管13の径と略同一となるように設定されている。
中間スペーサ44には、振止金具29の貫通穴49に対応する位置に、軸線中心が嵌合面55に直交する貫通穴71が設けられている。
貫通穴63の径は、ボルト45が貫通するような大きさとされている。
中間スペーサ44の嵌合溝67に沿う一端面から貫通穴63の軸線中心までの距離は、振止金具29の端部から貫通穴49の軸線中心までの距離と略同一になるように構成されている。
The
The
The diameter of the through
The distance from one end surface along the
ボルト45について図13および図14により説明する。
ボルト45は、例えば、ステンレス製で、頭部73と、鍔75とネジ部77と、中間部79とで構成されている。
ネジ部77の長さは一定であるが、中間部79の長さは係止するスペーサ41および振止金具29の数によって種々の大きさに決められる。
The
The
The length of the
以上説明した本実施態様にかかる振動防止装置27の組立方法について説明する。
蒸気発生器1は、軸線中心が略水平になるように、かつ、伝熱管群23が略水平方向に延在するように寝かされた状態で組み立てられる。
この状態で、伝熱管13は下側の伝熱管群23から順次組み立てられる。
組み立てられた伝熱管群23の曲部21において、振止金具29は、その端部が曲部21から突出した状態で伝熱管群23の間に装着される。
A method for assembling the
The steam generator 1 is assembled in a state where it is laid down so that the center of the axis is substantially horizontal and the heat
In this state, the
In the
次に、振止金具29の端部を固定する作業について説明する。
また、図2のA部(図4、図5)に示されるように、隣り合う伝熱管群23の間で、構成する伝熱管13の数があまり変化しない部分がある。
この部分では、伝熱管群23から略一定長さ突出している振止金具29はその端部位置が隣のものと略一定位置となるので、複数個の振止金具29の端部位置を揃えるようにする。
この部分の振止金具29の固定は、端型スペーサ42および中間スペーサ44を用いて行なわれる。
Next, an operation for fixing the end of the
Further, as shown in part A (FIGS. 4 and 5) of FIG. 2, there is a portion where the number of the
In this portion, since the end position of the brace fitting 29 protruding from the heat
This part of the
図4の左部に示された4個の振止金具29a,29b,29c,29dは、その端部位置が揃えられている。この振止金具29a,29b,29c,29dの固定について説明する。
まず、端型スペーサ42aの嵌合溝57に振止金具29aを、その貫通穴49がボルト係合部53の貫通穴63と一致するように嵌合させる。
次いで、中間スペーサ44aの当接面67によってその貫通穴71が貫通穴49と一致するように振止金具29aを挟持させた後、中間スペーサ44aの嵌合溝65に振止金具29bを、その貫通穴49が貫通穴71と一致するように嵌合させる。
The four
First, the brace fitting 29a is fitted into the
Next, after holding the
次いで、中間スペーサ44bの当接面69によってその貫通穴71が貫通穴49と一致するように振止金具29bを挟持させた後、中間スペーサ44bの嵌合溝65に振止金具29cを、その貫通穴49が貫通穴71と一致するように嵌合させる。
次いで、中間スペーサ44cの当接面67によってその貫通穴71が貫通穴49と一致するように振止金具29cを挟持させた後、中間スペーサ44cの嵌合溝65に振止金具29dを、その貫通穴49が貫通穴71と一致するように嵌合させる。
次いで、端型スペーサ42bによってそのネジ穴61が貫通穴49と一致するように振止金具29dを挟持させる。
Next, after holding the
Next, after holding the
Next, the
次いで、中間部79が長く形成されたボルト45を端型スペーサ42aの貫通穴63から挿入し、各貫通穴49および各貫通穴71を挿通し、ネジ部77を端型スペーサ42bのネジ穴61に係合させる。
この状態で、ボルト45を回してネジ部77と端型スペーサ42bのネジ穴61とを螺合させ、端型スペーサ42a、振止金具29a、中間スペーサ44a、振止金具29b、中間スペーサ44b、振止金具29c、中間スペーサ44c、振止金具29dおよび端型スペーサ42bを同時に締結する。
この時、端型スペーサ42bは、ボルト45に対してナットとして機能している。
Next, a
In this state, the
At this time, the end-
これにより、振止金具29a,29b,29c,29dは所定の間隔、すなわち、伝熱管13同士の間の間隔で固定される。
その後、端型スペーサ42aの当接面59に接するボルト45の鍔75を当接面59に複数箇所にわたり溶接する。(図5参照)
この溶接部81により、ボルト45の緩む可能性を確実に防止する。
このように、複数の振止金具29a,29b,29c,29dが一度のボルト締めによって固定できるので、振止金具29の固定作業を効率的に行なうことができる。
Accordingly, the
Thereafter, the
The welded
As described above, since the plurality of
また、図2のB部(図6)に示されるように、隣り合う伝熱管群23の間で、構成する伝熱管13の数が急激に変化する部分がある。
この部分では、伝熱管群23から略一定長さ突出している振止金具29はその端部位置が隣のものと大きくずれているので、振止金具29の固定は、端型スペーサ42を用いて行なわれる。
各端型スペーサ42は、嵌合面55と当接面59とがそれぞれ隣り合う振止金具29に対向し、ボルト係合部53の長手方向に沿う両端部はそれぞれ両方の振止金具29の端部と一致するように形成されている。
また、ボルト係合部53の長手方向の長さは、両側の振止金具29の端部位置によって設定されており、この部分では、相当長く形成されている。
Further, as shown in part B (FIG. 6) of FIG. 2, there is a portion where the number of the
In this portion, the end position of the brace fitting 29 protruding from the heat
Each end-
Further, the length of the
端型スペーサ42の嵌合溝57に振止金具29を、その貫通穴49がボルト係合部53の貫通穴63と一致するように嵌合させる。
次いで、次の端型スペーサ42によってそのネジ穴61が貫通穴49と一致するように振止金具29を挟持させる。
次いで、ボルト45を最初の端型スペーサ42の貫通穴63から挿入し、振止金具29の貫通穴49を挿通し、ネジ部77を次の端型スペーサ42のネジ穴61に係合させる。
この状態で、ボルト45を回してネジ部77と次の端型スペーサ42のネジ穴61とを螺合させ、端型スペーサ42、振止金具29および次の端型スペーサ42を同時に締結する。
この時、次の端型スペーサ42は、ボルト45に対してナットとして機能している。
The brace fitting 29 is fitted into the
Next, the
Next, the
In this state, the
At this time, the next
そして、次の振止金具29を次の端型スペーサ42の嵌合溝57に、振止金具29の貫通穴49がボルト係合部53の貫通穴63と一致するように嵌合させる。
次いで、その次の端型スペーサ42によってそのネジ穴61が貫通穴49と一致するように振止金具29を挟持させる。
ボルト45を次の端型スペーサ42の貫通穴63から挿入し、次の振止金具29の貫通穴49を挿通し、ネジ部77をその次の端型スペーサ42のネジ穴61に係合させる。
この状態で、ボルト45を回してネジ部77とその次の端型スペーサ42のネジ穴61とを螺合させ、次の端型スペーサ42、振止金具29およびその次の端型スペーサ42を同時に締結する。
これを繰り返して、振止金具29の端部を順次固定する。
その後、端型スペーサ42の当接面59に接するボルト45の鍔75を当接面59に複数箇所にわたり溶接し、ボルト45の緩みを防止する。
Then, the
Then, the
The
In this state, the
By repeating this, the ends of the
Thereafter, the
このように、隣り合う振止金具29の端部位置(締付位置)が略同一であるところでは、端型スペーサ42および中間スペーサ44を用いて一本のボルト45で複数の振止金具29を固定することができる。また、隣り合う振止金具29の端部位置(締付位置)が異なるところでは、端型スペーサ42を用いて一本のボルト45で振止金具29を固定することができる。
したがって、一本の振止金具29は少なくとも一回の締結作業で固定できるので、振止金具29の固定作業は容易で、かつ、短時間に行なうことができる。
In this way, where the end positions (tightening positions) of the
Therefore, since one
また、隣り合う振止金具29間の間隔は、端型スペーサ42あるいは中間スペーサ44の嵌合溝57,65の底部と当接面59,69との距離によって規定されている。
この距離は伝熱管13の径と略同一となるように設定されているので、振止金具29は両側の伝熱管13に接触する位置に確実に固定される。
また、全ての振止金具29は、嵌合溝57,65に嵌合された状態で組み立てられているので、振止金具29が面部47の面内で移動することはない。
これらによって、振止金具29と伝熱管13との間に隙間を生じることを防止できるので、伝熱管13の振動を有効に防止することができる。
Further, the interval between the
Since this distance is set to be substantially the same as the diameter of the
Further, since all the
As a result, it is possible to prevent a gap from being formed between the
さらに、ボルト係合部53の間隔保持部51とは反対側の端部から貫通穴63の軸線中心までの距離および中間スペーサ44の嵌合溝67に沿う一端面から貫通穴63の軸線中心までの距離は、振止金具29の端部から貫通穴49の軸線中心までの距離と略同一になるように構成されているので、端型スペーサ42および中間スペーサ44の端部位置と振止金具29の端部位置とは略同一位置となる。
このように、端型スペーサ42および中間スペーサ44は、その端部が振止金具29の端部と略同一位置に配置されているので、振止金具29が端型スペーサ42および中間スペーサ44の端部から突出して自由端を形成することがない。
このため、振止金具29の先端部分が伝熱管13の周囲を流れる流体によって振動し、全体の振動に影響を及ぼす恐れを防止することができる。
Further, the distance from the end of the
As described above, since the end portions of the
For this reason, it is possible to prevent the tip portion of the
次に、本実施態様にかかる蒸気発生器1の動作について説明する。
図示しない原子炉からの高温高圧の1次冷却材は、1次冷却材入口ノズル17から第一水室7へ導入される。この1次冷却材は、第一水室7から各伝熱管13の一端に導入され、各伝熱管13中を循環し、各伝熱管13の他端から第二水室9に排出される。1次冷却材は第二水室から原子炉に戻される。
この1次冷却材の循環によって、伝熱管13は高温に維持される。
Next, operation | movement of the steam generator 1 concerning this embodiment is demonstrated.
A high-temperature and high-pressure primary coolant from a reactor (not shown) is introduced into the
The
上部胴5の給水リング31から供給される2次冷却系の水は、管群外筒15の外側を通って管板11近傍から下部胴3内に供給される。
2次冷却系の水は、高温に維持された伝熱管13の周囲を上昇する際に気化されて蒸気を発生させる。
この蒸気まじりの水が気水分離器33に導入され、蒸気と水とに粗分離される。
気水分離器33によって粗分離された蒸気は、湿分分離器35に導入され、含まれる湿分を除去される。
The secondary cooling system water supplied from the
The water in the secondary cooling system is vaporized to generate steam when rising around the
This steam-mixed water is introduced into the
The steam roughly separated by the
湿分分離器35で湿分が分離された蒸気は、上部胴5の頭頂部に設置された蒸気出口ノズル41から図示しない2次系のタービンに送られる。タービンはこの蒸気によって回転駆動され、この動力で発電機を駆動し発電を行なう。
蒸気発生器1の運転中、伝熱管13の内外を高速の流体が通過するが、伝熱管13は振動防止装置27によって効果的に振動の発生を防止されている。
このように、伝熱管13は振動しないので、振動に伴う伝熱管13の損傷等の事故を防止でき、蒸気発生器1は長期間にわたり安定した運転を行うことができる。
The steam from which moisture has been separated by the
During operation of the steam generator 1, a high-speed fluid passes inside and outside the
Thus, since the
1 蒸気発生器
11 管板
13 伝熱管
27 振動防止装置
29 振止金具
42 端型スペーサ
43 スペーサ
44 中間スペーサ
45 ボルト
55,63 嵌合面
57,65 嵌合溝
61 ネジ穴
63,71 貫通穴
73 頭部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
隣り合う前記振止金具の間に介装され、一方の前記振止金具に対向する対向面に前記振止金具が嵌合する溝部を有するスペーサと、
前記振止金具およびこれを挟んで隣り合う前記スペーサを連結する締付手段と、
が備えられていることを特徴とする振動防止装置。 A brace that is fixed to the tube plate and mounted between the plurality of heat transfer tubes having U-shaped free ends so as to come into contact with adjacent heat transfer tubes,
A spacer that is interposed between adjacent brace brackets, and has a groove part that fits the bracelet on a facing surface facing one of the bracelets;
Tightening means for connecting the brace and the spacer adjacent to each other with the clasp,
An anti-vibration device comprising:
一方の前記スペーサおよび前記振止金具を締付けるための前記ネジ穴と、
他方の前記スペーサと協同して締付ける前記ボルトが貫通する貫通穴とが備えられていることを特徴とする請求項2に記載の振動防止装置。 In the spacer located in the middle of different tightening positions between the spacers on both sides adjacent to each other,
The screw holes for tightening one of the spacers and the brace;
The vibration preventing device according to claim 2, further comprising a through hole through which the bolt to be tightened in cooperation with the other spacer.
A heat exchanger comprising the vibration preventing device according to any one of claims 1 to 5.
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