JPH0356362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は除熱器（所謂熱交換器）を有する管寄
せ構造の竪型の高圧供給水予熱器（所謂加熱器）
であつて、予熱器管束の範囲内に蒸気と水との分
離装置を備えており、除熱器ケースが供給水出口
集合管を包囲している形式のものに関する。

火力発電所ボイラにおいては超過圧力下にある
供給水が高圧予熱器内でタービンからの描気によ
つてある所望のボイラ供給最終温度まで加熱され
る。

一般的にその描気は過熱した蒸気であり、その
過剰熱の１部分が、加熱されるべき供給水の流過
方向で見て予熱器管束の最終部材である除熱器内
で供給水に対して放出され、この際にそらせ板に
よつて除熱器内での供給水管に沿つた蒸気流動路
が形成されている。この場合は供給水管束の、対
向流形成部分の終端で蒸気が凝水場所に達し、そ
こで滴下してしてしまう。

従つて除熱器からの蒸気の流出部分ではその極
所的に大きな蒸気速度下で、蒸気と管束から滴下
する復水とが衝突することによつて予熱器への浸
食損が生じる。これによつて予熱器の各管は、上
昇形成された蒸気流又は落下形成された蒸気流を
有するどちらの場合でも危険にさらされる。

ある公知の供給水予熱器には上方に向けて開放
されているか又は部分的にのみ閉じられた除熱器
が設けられており、この場合蒸気は高速度で上方
へ流出し、予熱器の上側部分に形成された復水は
上方へ連行され、そこでやはり浸食を引起こして
しまう。除熱器からの蒸気の流出速度を減少させ
るために従来は更に、除熱室と復水室との間の分
離壁内に開口を設け、この開口によつて蒸気流の
１部分を短絡形成し残りの蒸気の速度を、前記浸
食が十分に回避される程度まで減少せしめようと
されている。しかしこの手段は復水区域内に強力
な浸食作用を引起し、何故なら前記開口を介して
流入する蒸気が、予熱器管束の上側部分における
よりももつと大きな復水滴に衝突せしめられるか
らである。

本発明の課題は、高い蒸気速度の範囲内での蒸
気と下方滴下する復水との衝突及びそれに起因す
る浸食損失を十分に回避し、かつ通常は管支持部
にも生じる浸食損失を防ぐことである。更に特に
平常運転時、負荷変化時及びボイラ装置中断時に
復水が除熱器内に落下することを防ぐ必要があ
り、何故ならこれらの現象は除熱器の熱力学的有
効性を損なうからである。

従つて蒸気と水との衝突が浸食を引起こし得る
ような全ての個所でその両者を分離せしめること
が必要である。更に本発明の課題は、予熱器管束
の長手方向延びに対して直角に交差接続して該管
束を蒸気案内通路に対して隔離せしめる除熱器部
分に関して、その組立て経費を可及的に少なく
し、しかも公知技術に比べて少数かつ接近容易な
個所への溶接作業を必要とするだけで済むように
することである。

上記の課題は本発明によれば、除熱器ケースか
ら分岐して上方へ延びる蒸気案内通路が設けられ
ており、該蒸気案内通路が予熱器管束の、供給水
の流過方向で見て最後の直線区分の長さの１部分
をほぼ気密に取囲んでおり、該蒸気案内通路の上
端部に変向ベンドが接続されており、該変向ベン
ドが蒸気分配通路内に接続して該通路を前記蒸気
案内通路に案内的に接続しており、この蒸気分配
通路が予熱器管束の互いに隣り合つている２つの
直線区分の間の自由空間内に沿つて延びる平形の
ケース部材として形成されており、この蒸気分配
通路の２つの垂直な狭幅面にその高さに亘つて分
配された複数の蒸気出口開口が配設されており、
また該蒸気分配通路の下側の水平な狭幅面はその
全長に亘つて蒸気出口スリツトとして形成されて
いることによつて解決された。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図には本発明による竪型の高圧供給水予熱
器が、除熱器１の下に配置された復水集合管を除
去して示されている。除熱器１の主要部材は、蒸
気入口管片３が装着されておりかつ供給水出口集
合管４を受容している除熱器ケース２と、予熱器
管束６の、供給水流動方向で見て最後の直線区分
７を内含して上方へ延びている蒸気案内通路５
と、蒸気分配通路８と、蒸気案内通路５の上端部
で該通路を蒸気分配通路８に接続している変向ベ
ンド９とから成つている。蒸気分配通路８は浅
く、予熱器管束の最後の直線区分７と最後から２
番めの直線区分１０との間に分離壁を形成してい
る。蒸気分配通路８の両方の垂直な狭幅面１１に
は全高さに亘つて分配された蒸気出口開口１２の
列が形成されており、これに対してその上側の水
平狭幅面１３は閉じられ、その下側の水平狭幅面
は全幅に亘つて開放されて細長い蒸気出口スリツ
ト１４が形成されている。変向ベンド９の上方で
は蒸気分配通路８に水平な復水捕集プレート１５
が装着されている。蒸気案内通路５内部にはいく
つかの支持個所１６が配置されており、該支持個
所に予熱器管束６のそれぞれの蛇行管が公知方法
で固定され、即ち各蛇行管はその長手方向延びに
対して直角には全面的に位置固定されかつその長
手方向では熱膨張を妨害しないために自由摺動可
能となつている。

この除熱器１は復水捕集プレート１５と、変向
ベンド９の上側の閉鎖プレートとの他は溶接され
た薄板構造体である。この符号１７を付された閉
鎖プレートと、除熱器の垂直壁部との結合は第８
図及び第９図に示されている。閉鎖プレート１７
は単純にその４つの縁を以つて蒸気案内通路５の
３つの壁部と蒸気分配通路８の１つの壁部とに溶
接されている。閉鎖プレート１７及び復水捕集プ
レート１５は、予熱器管束６の各蛇行管への極め
て簡単な装着を可能とするように複数の部材から
組み合わされている。閉鎖プレート１７を形成し
ている各閉鎖プレート部材１８は第３図乃至第５
図に、また復水捕集プレート部材１９は第６図及
び第７図にそれぞれ側面図と上から見た平面図と
に示されている。

第３図乃至第５図から分かるように、閉鎖プレ
ート部材１８の幅は、２つの隣り合つた管列の軸
間隔と同じである。また該部材１８の２つの鉛直
方向に向いた両長手縁面にその長さに亘つて複数
の半円形の切欠き２０が分配されており、この切
欠き２０を通つて予熱器管束６の各管２１が貫通
案内されている。第４図には２つの相隣接した閉
鎖プレート部材１８が示され、第５図には１個の
閉鎖プレート部材１８の１部分が示されている。

予熱器管束６の取付け時には蛇行管のそれぞれ
の組が第１の閉鎖プレート部材１８の各切欠２０
内にそう入され、続いて第２の部材１８が装着さ
れ、そして最後にその組立て終つた閉鎖プレート
を除熱器の前述のような薄板構造体内に溶接す
る。

第３図と第８図から分るように、蒸気案内通路
５の外側の垂直な壁部２２から閉鎖プレート１７
の水平区分への移行部分における各閉鎖プレート
部材１８はその下面に湾曲部２３、その上面に斜
め面取り部２４を有している。

湾曲部２３は蒸気案内通路５から蒸気分配通路
８への蒸気流動を好都合に変向させる働きをし、
それによつて浸食を助成し復水を形成する淀んだ
蒸気区域の発生が防がれる。斜め面取り部２４
は、上面にためられた復水を流出せしめるために
働いている。

第１図から分るように復水捕集プレート１５は
閉鎖プレート１７の上方で蒸気分配通路８の壁部
に溶接されており、第６図及び第７図に示された
各部材１９から形成されている。この復水捕集プ
レート１５は各部材１９から組立てられた後にそ
の自由端部に、滴下条片２５が溶接され、該条片
によつて復水が下方へ閉鎖プレート上に滴下する
のが防がれている。更に該滴下条片２５は各部材
１９をその自由端部で結合保持する働きを持つ。

この除熱器構造の機能上の利点は、蒸気案内通
路５を介して蒸気分配通路８内に流入する蒸気が
一様に分配されて狭幅面１１に送られ、そして該
狭幅面の各蒸気出口開口１２を通つて外へ流出
し、そして半径方向で外側から内側へ予熱器管束
６内に流入しかつ凝縮することである。蒸気の１
部分は蒸気出口スリツト１４を介して下方に流れ
る。またこのスリツト１４は、蒸気分配通路８内
に生じた復水を排出するためにも働く。

本発明の除熱器によれば、蒸気分配通路８から
流出する蒸気と復水形成面即ち予熱器管束の上側
部分から流れ落ちる水という２つの流動位相を確
実に分離することが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すものであつて、
第１図は本発明による竪型の高圧供給水予熱器の
鉛直方向略示断面図、第２図は第１図の−線
に沿つた横断面図、第３図、第４図、第５図は閉
鎖プレート部材の側面図及び上から見た平面図、
第６図、第７図は復水捕集プレートの部材の側面
図及び上から見た平面図、第８図、第９図は除熱
器の蒸気案内通路の１部分を閉鎖プレートと共に
示した側面図及び上から見た平面図である。 １……除熱器、２……除熱器ケース、３……蒸
気入口管片、４……供給水出口集合管、５……蒸
気案内通路、６……予熱器管束、７，１０……直
線区分、８……蒸気分配通路、９……変向ベン
ド、１１，１３……狭幅面、１２……蒸気出口開
口、１４……蒸気出口スリツト、１５……復水捕
集プレート、１６……支持個所、１７……閉鎖プ
レート、１８……閉鎖プレート部材、２０……切
欠き、２１……管、２２……壁部、２３……湾曲
部、２４……斜め面取り部、２５……滴下条片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 除熱器を有する管寄せ構造の竪型の高圧供給
   水予熱器であつて、予熱器管束の範囲内に蒸気と
   水との分離装置を備えており、除熱器ケースが供
   給水出口集合管を包囲している形式のものにおい
   て、除熱器ケース２から分岐して上方へ延びる蒸
   気案内通路５が設けられており、該蒸気案内通路
   ５が予熱器管束６の、供給水の流過方向で見て最
   後の直線区分７の長さの１部分をほぼ気密に取囲
   んでおり、該蒸気案内通路５の上端部に変向ベン
   ド９が接続されており、該変向ベンド９が蒸気分
   配通路８内に接続して該通路８を前記蒸気案内通
   路５に案内的に接続しており、この蒸気分配通路
   ８が予熱器管束６の互いに隣り合つている２つの
   直線区分７，１０の間の自由空間内に沿つて延び
   る平形のケース部材として形成されており、この
   蒸気分配通路８の２つの垂直な狭幅面１１にその
   高さに亘つて分配された複数の蒸気出口開口１２
   が配設されており、また該蒸気分配通路の下側の
   水平な狭幅面はその全長に亘つて蒸気出口スリツ
   ト１４として形成されていることを特徴とする、
   除熱器及び蒸気と水との分離装置を有する管寄せ
   構造の竪型の高圧供給水予熱器。 ２ 閉鎖プレート１７が変向ベンド９の水平な上
   側制限部を形成しており、この閉鎖プレート１７
   を貫通して予熱器管束６の各管２１が蒸気案内通
   路５内に延びており、前記閉鎖プレート１７が複
   数のロツド状の閉鎖プレート部材１８から組み合
   わされており、該閉鎖プレート部材１８の幅が２
   つの隣り合つた管列の軸間隔と同じでありかつ該
   閉鎖プレート部材１８の鉛直方向に向いた両長手
   縁面にその長さに亘つて複数の半円形状の切欠き
   ２０が分配配置されており、該切欠き２０の半径
   が前記管２１の外径の半分と同じである、特許請
   求の範囲第１項記載の高圧供給水予熱器。 ３ 閉鎖プレート部材１８の、蒸気案内通路５の
   内部に向いた側に湾曲部２３が形成されており、
   閉鎖プレート１７がその水平方向の外縁部を以つ
   て蒸気案内通路５の薄板壁と溶接されており、更
   に閉鎖プレート１７の上面に斜め面取り部２４が
   形成されている、特許請求の範囲第２項記載の高
   圧供給水予熱器。 ４ 閉鎖プレート１７の上方で、複数のロツド状
   の復水捕集プレート部材１９から組み合わされた
   復水捕集プレート１５が蒸気分配通路８に溶接さ
   れており、この復水捕集プレート部材１９の幅が
   ２つの隣り合つた管列の軸間隔と同じであり、ま
   た該復水捕集プレート部材１９の鉛直方向に向い
   た両長手縁面にその長さに亘つて複数の半円形の
   切欠き２０が分配配置されており、該切欠き２０
   の半径は管２１の外径の半分と同じであり、しか
   も各復水捕集プレート部材１９の自由端部が該部
   材の下面に溶接された滴下条片２５によつて互い
   に結合されている、特許請求の範囲第１項記載の
   高圧供給水予熱器。