JPH0684803B2 - 原子力発電プラント用蒸気発生器 - Google Patents
原子力発電プラント用蒸気発生器Info
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- JPH0684803B2 JPH0684803B2 JP61140389A JP14038986A JPH0684803B2 JP H0684803 B2 JPH0684803 B2 JP H0684803B2 JP 61140389 A JP61140389 A JP 61140389A JP 14038986 A JP14038986 A JP 14038986A JP H0684803 B2 JPH0684803 B2 JP H0684803B2
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- JP
- Japan
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- heat transfer
- vibration
- steam generator
- tube
- steam
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
- F22B37/20—Supporting arrangements, e.g. for securing water-tube sets
- F22B37/205—Supporting and spacing arrangements for tubes of a tube bundle
- F22B37/206—Anti-vibration supports for the bends of U-tube steam generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
- F28F9/0132—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 この発明は、一般に商用原子力発電プラント用の蒸気発
生器の分野に関し、特に、蒸気発生器の伝熱管の振動を
防止する装置に関するものであり、更に詳細には、蒸気
発生器の伝熱管と、この伝熱管の縦列間に配置された耐
振棒との間の隙間を除去し、それによって蒸気発生器運
転中の伝熱管の振動を防止する装置に関するものであ
る。
生器の分野に関し、特に、蒸気発生器の伝熱管の振動を
防止する装置に関するものであり、更に詳細には、蒸気
発生器の伝熱管と、この伝熱管の縦列間に配置された耐
振棒との間の隙間を除去し、それによって蒸気発生器運
転中の伝熱管の振動を防止する装置に関するものであ
る。
先行技術の説明 原子力発電プラントは、何年にも亘って、安全に発電が
行われている。このような商用原子力発電プラントの運
転原理は周知である。核分裂性燃料を含む炉心が臨界に
達すると、これによって熱を発生する。この熱は、加圧
水型原子炉の分野では水から成る原子炉冷却材によって
取り出される。この水から成る原子炉冷却材は核減速材
としても働く。核減速材とは、中性子が更に核分裂を生
じさせて核反応を持続させる可能性を高めるために、高
速中性子を熱化するものをいう。
行われている。このような商用原子力発電プラントの運
転原理は周知である。核分裂性燃料を含む炉心が臨界に
達すると、これによって熱を発生する。この熱は、加圧
水型原子炉の分野では水から成る原子炉冷却材によって
取り出される。この水から成る原子炉冷却材は核減速材
としても働く。核減速材とは、中性子が更に核分裂を生
じさせて核反応を持続させる可能性を高めるために、高
速中性子を熱化するものをいう。
炉心にて発生された熱は、原子炉冷却材がこの炉心を通
過する際に、原子炉冷却材に伝達される。次いで、原子
炉冷却材は、吸収した熱を、水から成る他の媒体に伝達
し、そして、この媒体は蒸気に変えられる。この後、蒸
気は通常の蒸気タービン発電装置による発電のために用
いられる。
過する際に、原子炉冷却材に伝達される。次いで、原子
炉冷却材は、吸収した熱を、水から成る他の媒体に伝達
し、そして、この媒体は蒸気に変えられる。この後、蒸
気は通常の蒸気タービン発電装置による発電のために用
いられる。
原子炉冷却材は、その熱を、原子力発電の分野用に特別
に設計された蒸気発生器内の２次媒体に伝達する。この
ような原子力蒸気発生器の構造は、当該分野においては
周知である。一般に、蒸気発生器は、熱伝達が蒸気を発
生させると共にその蒸気発生を促進するような態様で耐
圧容器内に収容された複数本の小径の伝熱管を有してい
る。
に設計された蒸気発生器内の２次媒体に伝達する。この
ような原子力蒸気発生器の構造は、当該分野においては
周知である。一般に、蒸気発生器は、熱伝達が蒸気を発
生させると共にその蒸気発生を促進するような態様で耐
圧容器内に収容された複数本の小径の伝熱管を有してい
る。
特に、一部の原子力蒸気発生器の構造は、球形の端部が
固着された細長い円形の筒体から成る胴部を有してい
る。筒体の長手方向の軸線に沿つて方向付けされた多数
のＵ字形の伝熱管が、蒸気発生器の胴部の下部部分に配
設されている。この下部部分は、一般的に半球状の水室
が連結されている下端部、即ち底端部を有している。水
室は、隔壁により、一般にホットレグとして知られてい
る第１の半体と、一般にコールドレグとして知られてい
る第２の半体とに分けられている。原子炉からの高温の
原子炉冷却材が蒸気発生器内に導かれ、１次冷却材入口
ノズルを通ってホットレグ内に導入される。この後、原
子炉冷却材は、ホットレグから複数本のＵ字形の伝熱管
の受け口に流入して、伝熱管内を通り、次いでコールド
レグを流れる。最後に、この原子炉冷却材は、１次冷却
材出口ノズルを通って、蒸気発生器から流出する。
固着された細長い円形の筒体から成る胴部を有してい
る。筒体の長手方向の軸線に沿つて方向付けされた多数
のＵ字形の伝熱管が、蒸気発生器の胴部の下部部分に配
設されている。この下部部分は、一般的に半球状の水室
が連結されている下端部、即ち底端部を有している。水
室は、隔壁により、一般にホットレグとして知られてい
る第１の半体と、一般にコールドレグとして知られてい
る第２の半体とに分けられている。原子炉からの高温の
原子炉冷却材が蒸気発生器内に導かれ、１次冷却材入口
ノズルを通ってホットレグ内に導入される。この後、原
子炉冷却材は、ホットレグから複数本のＵ字形の伝熱管
の受け口に流入して、伝熱管内を通り、次いでコールド
レグを流れる。最後に、この原子炉冷却材は、１次冷却
材出口ノズルを通って、蒸気発生器から流出する。
Ｕ字形の伝熱管の管束及び水室を主に含む蒸気発生器の
部分は、一般に、蒸発器部分と呼ばれる。更に、蒸気発
生器は、該蒸気発生器の円筒形の胴部の上端部に配置さ
れた蒸気ドラム部分を有している。この蒸気ドラム部分
内には気水分離器が配置されている。給水は、円筒形の
胴部の上部部分に配設された入口ノズルを介して蒸気発
生器に流入する。この給水は、散布され、気水分離器に
より取り出された水と混合され、そして、管束を囲む環
状流路を下っていく。次に、給水は方向を反転し、管束
における伝熱管の外側を上方に流れていき、そこで給水
は伝熱管内を流れている原子炉冷却材から熱を吸収す
る。この吸収された熱によつて給水は沸騰され、蒸気を
発生する。沸騰水により発生された蒸気は蒸気ドラム部
分内へと上昇する。そして、気水分離器が蒸気に含まれ
ている水を取り出した後、蒸気が蒸気発生器から蒸気出
口を介して流出する。この後、蒸気は発電機に連結され
ている蒸気タービンに流れていく。続いて、蒸気タービ
ンからの蒸気は復水され、別の経路を通って蒸気発生器
に運ばれ、流れのサイクルが続けられるようになってい
る。
部分は、一般に、蒸発器部分と呼ばれる。更に、蒸気発
生器は、該蒸気発生器の円筒形の胴部の上端部に配置さ
れた蒸気ドラム部分を有している。この蒸気ドラム部分
内には気水分離器が配置されている。給水は、円筒形の
胴部の上部部分に配設された入口ノズルを介して蒸気発
生器に流入する。この給水は、散布され、気水分離器に
より取り出された水と混合され、そして、管束を囲む環
状流路を下っていく。次に、給水は方向を反転し、管束
における伝熱管の外側を上方に流れていき、そこで給水
は伝熱管内を流れている原子炉冷却材から熱を吸収す
る。この吸収された熱によつて給水は沸騰され、蒸気を
発生する。沸騰水により発生された蒸気は蒸気ドラム部
分内へと上昇する。そして、気水分離器が蒸気に含まれ
ている水を取り出した後、蒸気が蒸気発生器から蒸気出
口を介して流出する。この後、蒸気は発電機に連結され
ている蒸気タービンに流れていく。続いて、蒸気タービ
ンからの蒸気は復水され、別の経路を通って蒸気発生器
に運ばれ、流れのサイクルが続けられるようになってい
る。
Ｕ字形の伝熱管の開口端部が蒸気発生器の長手方向の軸
線を横断する方向に配置された管板にシール溶接される
という通常の方法によって、伝熱管はその開口端部にて
支持される。互いに隔てられた関係で配置された一連の
管支持板が、伝熱管の直線部分を支持するために、伝熱
管の当該部分に沿って設けられている。上部管支持集合
体は、管束における伝熱管のＵ字形部分を支持するため
に利用される。この上部管支持集合体は、互いに隔てら
れた関係で管束の外周に配置された複数の保持リングか
ら成っている。
線を横断する方向に配置された管板にシール溶接される
という通常の方法によって、伝熱管はその開口端部にて
支持される。互いに隔てられた関係で配置された一連の
管支持板が、伝熱管の直線部分を支持するために、伝熱
管の当該部分に沿って設けられている。上部管支持集合
体は、管束における伝熱管のＵ字形部分を支持するため
に利用される。この上部管支持集合体は、互いに隔てら
れた関係で管束の外周に配置された複数の保持リングか
ら成っている。
保持リングは、管支持板と同様に、蒸気発生器の長手方
向の軸線を実質的に横断する方向に配置されている。各
保持リングの形状は、ほぼ楕円形であり、該保持リング
の特定の位置における管束の外形と一致している。従っ
て、保持リングの楕円の寸法は、管束の上端に行くほど
小さくなっている。従って、最上部の保持リングは、管
束の形状が急速に一点に集まる管束の最上部に配置され
るので、比較的に小さい。
向の軸線を実質的に横断する方向に配置されている。各
保持リングの形状は、ほぼ楕円形であり、該保持リング
の特定の位置における管束の外形と一致している。従っ
て、保持リングの楕円の寸法は、管束の上端に行くほど
小さくなっている。従って、最上部の保持リングは、管
束の形状が急速に一点に集まる管束の最上部に配置され
るので、比較的に小さい。
保持リングの各々は、一般に伝熱管のＵ字形部分の各横
列間に配置されている複数本の耐振棒に連結されてい
る。一部の蒸気発生器では、耐振棒はＶ字形に折り曲げ
られた棒から成っているので、間に或る角度を有する２
本の脚部が形成される。このＶ字形の耐振棒は、蒸気発
生器の伝熱管の連続する横列間に挿入される。耐振棒の
Ｖ字端は伝熱管の間に挿入され、耐振棒の自由端は適当
な保持リングの相対する側に溶着される。このようにし
て、管束における各伝熱管は、一定間隔の複数の位置
で、耐振棒により、湾曲部分、即ちＵ字形部分の長さに
沿って支持される。この配列により線状の支持が与えら
れ、しかも、蒸気発生器の伝熱管の湾曲部分の周囲及び
間を給水が流れるようにしている。換言すれば、耐振棒
は支持を行うが、給水の流れを妨害することは実質的に
ない。
列間に配置されている複数本の耐振棒に連結されてい
る。一部の蒸気発生器では、耐振棒はＶ字形に折り曲げ
られた棒から成っているので、間に或る角度を有する２
本の脚部が形成される。このＶ字形の耐振棒は、蒸気発
生器の伝熱管の連続する横列間に挿入される。耐振棒の
Ｖ字端は伝熱管の間に挿入され、耐振棒の自由端は適当
な保持リングの相対する側に溶着される。このようにし
て、管束における各伝熱管は、一定間隔の複数の位置
で、耐振棒により、湾曲部分、即ちＵ字形部分の長さに
沿って支持される。この配列により線状の支持が与えら
れ、しかも、蒸気発生器の伝熱管の湾曲部分の周囲及び
間を給水が流れるようにしている。換言すれば、耐振棒
は支持を行うが、給水の流れを妨害することは実質的に
ない。
耐振棒は、管束全体における個々の伝熱管の過度の振動
を防止するように作られている。当該振動が伝熱管を通
過する水と蒸気の流れによって起こされることは周知で
ある。このような流れにより誘発される振動は、伝熱管
に損傷を与える可能性がある。また、管束におけるＵ字
形部分は振動により悪影響が及ぼされること、及び、流
れにより誘発される振動を除去するように十分な支持を
するのもその湾曲形状のために非常に困難となっている
ことがよく知られている。更に、現在の水力的及び動的
応答技術では、振動の根本の原因を正確に定めることが
できず、また、完全に除去できないことも十分に認識さ
れている。従って、機械的手段により、振動の問題を完
全に或は少なくとも実質的に除去するよう試みられてい
る。耐振棒又は同様な技術の出現により振動の規模や存
在が大いに減じられたが、それらは損傷を与える振動を
完全に除去しなかった。
を防止するように作られている。当該振動が伝熱管を通
過する水と蒸気の流れによって起こされることは周知で
ある。このような流れにより誘発される振動は、伝熱管
に損傷を与える可能性がある。また、管束におけるＵ字
形部分は振動により悪影響が及ぼされること、及び、流
れにより誘発される振動を除去するように十分な支持を
するのもその湾曲形状のために非常に困難となっている
ことがよく知られている。更に、現在の水力的及び動的
応答技術では、振動の根本の原因を正確に定めることが
できず、また、完全に除去できないことも十分に認識さ
れている。従って、機械的手段により、振動の問題を完
全に或は少なくとも実質的に除去するよう試みられてい
る。耐振棒又は同様な技術の出現により振動の規模や存
在が大いに減じられたが、それらは損傷を与える振動を
完全に除去しなかった。
管束おける伝熱管の湾曲部分、即ちベント部分の機械的
外観が、この問題に対する機械的な解決手段の大きな障
害となっている。
外観が、この問題に対する機械的な解決手段の大きな障
害となっている。
管束におけるＵ字形の伝熱管は、その外径に関する寸法
公差を有している。また、曲げの結果による伝熱管の楕
円形状化が原因の振動もある。更に、隣合う伝熱管の間
の空間的関係は、設定した設計限界内であっても、変化
するものである。従つて、蒸気発生器の伝熱管の間にお
ける僅かな空間に関しても寸法公差がある。また、一般
に矩形の棒から成っている先に説明されたような従来の
耐振棒の外径に関する寸法公差もある。耐振棒は、正方
形、楕円形、又は、均一断面若しくは不均一断面の他の
形状から構成しうる。しかし、特別な形状が選ばれて
も、耐振棒の大きさに関連した寸法公差は存る。これら
寸法公差と寸法上の相違とが組み合わさって、耐振棒と
蒸気発生器の伝熱管との間の隙間の除去を妨げている。
いかなる隙間も、伝熱管の振動を許し、伝熱管と耐振棒
との間の相対運動を許すので、好ましくないことは勿論
である。相対運動は、蒸気発生器の伝熱管を摩耗し、次
いで破損させる原因となり得る。この隙間を最小にする
ために、従来、多くの試みがなされた。しかし、残念な
がら、隙間の大きさを減じることは問題の規模を減じる
だけで、問題を除去することにはならない。
公差を有している。また、曲げの結果による伝熱管の楕
円形状化が原因の振動もある。更に、隣合う伝熱管の間
の空間的関係は、設定した設計限界内であっても、変化
するものである。従つて、蒸気発生器の伝熱管の間にお
ける僅かな空間に関しても寸法公差がある。また、一般
に矩形の棒から成っている先に説明されたような従来の
耐振棒の外径に関する寸法公差もある。耐振棒は、正方
形、楕円形、又は、均一断面若しくは不均一断面の他の
形状から構成しうる。しかし、特別な形状が選ばれて
も、耐振棒の大きさに関連した寸法公差は存る。これら
寸法公差と寸法上の相違とが組み合わさって、耐振棒と
蒸気発生器の伝熱管との間の隙間の除去を妨げている。
いかなる隙間も、伝熱管の振動を許し、伝熱管と耐振棒
との間の相対運動を許すので、好ましくないことは勿論
である。相対運動は、蒸気発生器の伝熱管を摩耗し、次
いで破損させる原因となり得る。この隙間を最小にする
ために、従来、多くの試みがなされた。しかし、残念な
がら、隙間の大きさを減じることは問題の規模を減じる
だけで、問題を除去することにはならない。
特開昭61-122495号公報には、蒸気発生器の伝熱管と耐
振棒との間の隙間を除去するための新規な方法が示され
ている。同公報においては、寸法上の相違による隙間を
除去するために、中空の耐振棒を蒸気発生器の伝熱管の
縦列間の適所で膨張させるという方法が提案されてい
る。このような方法は明らかに適正な方向への進歩であ
るが、制限も有している。このような方法は、既に稼働
されている蒸気発生器に用いることは困難である。即
ち、このような蒸気発生器は放射能があるかもしれず或
は実際にあるので、遠隔操作治具を用いて水中で設置を
行う必要があり、隣合う伝熱管の間の空間が蒸気発生器
の運転による付着物の蓄積のために更に変化するからで
ある。この膨張による方法では、最終的な調整された隙
間を得るために、膨張を制御することも困難である。そ
して、蒸気発生器の伝熱管の振動及び耐振棒と蒸気発生
器の伝熱管との間の相対運動を防止するための他の部材
や装置が必要となる。
振棒との間の隙間を除去するための新規な方法が示され
ている。同公報においては、寸法上の相違による隙間を
除去するために、中空の耐振棒を蒸気発生器の伝熱管の
縦列間の適所で膨張させるという方法が提案されてい
る。このような方法は明らかに適正な方向への進歩であ
るが、制限も有している。このような方法は、既に稼働
されている蒸気発生器に用いることは困難である。即
ち、このような蒸気発生器は放射能があるかもしれず或
は実際にあるので、遠隔操作治具を用いて水中で設置を
行う必要があり、隣合う伝熱管の間の空間が蒸気発生器
の運転による付着物の蓄積のために更に変化するからで
ある。この膨張による方法では、最終的な調整された隙
間を得るために、膨張を制御することも困難である。そ
して、蒸気発生器の伝熱管の振動及び耐振棒と蒸気発生
器の伝熱管との間の相対運動を防止するための他の部材
や装置が必要となる。
従って、この発明の目的は、蒸気発生器の伝熱管の運転
時の振動を防止する装置を備えた蒸気発生器を提供する
ことにある。
時の振動を防止する装置を備えた蒸気発生器を提供する
ことにある。
この発明の別の目的は、耐振棒と蒸気発生器の伝熱管と
の間のいかなる隙間も実質的に除去しうる蒸気発生器を
提供することにある。
の間のいかなる隙間も実質的に除去しうる蒸気発生器を
提供することにある。
また、この発明の別の目的は、既に稼働され且つ蒸気発
生器の伝熱管上に無機物が付着している可能性のある蒸
気発生器に、簡単に取り付けることができる耐振棒を備
えた蒸気発生器を提供することにある。
生器の伝熱管上に無機物が付着している可能性のある蒸
気発生器に、簡単に取り付けることができる耐振棒を備
えた蒸気発生器を提供することにある。
この発明の更に別の目的は、既に稼働されており放射能
を帯びている可能性のある蒸気発生器に、簡単に取り付
けることができる耐振棒を備えた蒸気発生器を提供する
ことにある。
を帯びている可能性のある蒸気発生器に、簡単に取り付
けることができる耐振棒を備えた蒸気発生器を提供する
ことにある。
発明の概要 上述の目的を達成するため、本発明は、胴部と、該胴部
内に一連の管列をなして縦に配列された略Ｕ字形の外形
を有する複数本の伝熱管であって、該伝熱管内の高温の
原子炉冷却材の流れによって該伝熱管の外周を流れてい
る給水を加熱するようになっている前記伝熱管と、蒸気
発生器の運転の結果としての該伝熱管の振動を防止する
ように、隣接する該伝熱管の間のいかなる間隙も実質的
に除去するため、隣接する管列の間に配置された可撓性
耐振棒とを備えた原子力発電プラント用蒸気発生器にお
いて、該可撓性耐振棒の各々は、縦方向に離間した箇所
でリブによって相互に接続された２つの可撓性離間スト
ラップからなり、各管列間の間隙にある前記可撓性耐振
棒の前記リブは、隣接する該管列間の間隙にある前記可
撓性耐振棒の前記リブ間の実質的に長手方向の中央に配
置されており、前記可撓性耐振棒は、該可撓性耐振棒の
端部において、前記伝熱管のＵ形部において複数の該伝
熱管の外周を囲むように配列された保持リングに取り付
けられて、前記管列間の該保持リングに装着されてい
る、ことを特徴とするものである。
内に一連の管列をなして縦に配列された略Ｕ字形の外形
を有する複数本の伝熱管であって、該伝熱管内の高温の
原子炉冷却材の流れによって該伝熱管の外周を流れてい
る給水を加熱するようになっている前記伝熱管と、蒸気
発生器の運転の結果としての該伝熱管の振動を防止する
ように、隣接する該伝熱管の間のいかなる間隙も実質的
に除去するため、隣接する管列の間に配置された可撓性
耐振棒とを備えた原子力発電プラント用蒸気発生器にお
いて、該可撓性耐振棒の各々は、縦方向に離間した箇所
でリブによって相互に接続された２つの可撓性離間スト
ラップからなり、各管列間の間隙にある前記可撓性耐振
棒の前記リブは、隣接する該管列間の間隙にある前記可
撓性耐振棒の前記リブ間の実質的に長手方向の中央に配
置されており、前記可撓性耐振棒は、該可撓性耐振棒の
端部において、前記伝熱管のＵ形部において複数の該伝
熱管の外周を囲むように配列された保持リングに取り付
けられて、前記管列間の該保持リングに装着されてい
る、ことを特徴とするものである。
この発明の他の色々な目的や利点及び特徴は、添付図面
に沿っての以下の説明から、当業者にとつて明らかとな
るであろう。
に沿っての以下の説明から、当業者にとつて明らかとな
るであろう。
好適な実施例の説明 図面について説明するが、同一又は相当部分は、各図を
通して、特に、この発明が適用され得る典型的な蒸気発
生器を示す第１図及び第２図において、同一参照符号に
より表す。蒸気発生器について上記先行技術の説明の中
で記述され説明されている限度で、作動のその記述及び
説明は、以下の実施例にも当て嵌まる。
通して、特に、この発明が適用され得る典型的な蒸気発
生器を示す第１図及び第２図において、同一参照符号に
より表す。蒸気発生器について上記先行技術の説明の中
で記述され説明されている限度で、作動のその記述及び
説明は、以下の実施例にも当て嵌まる。
原子力蒸気発生器10は、上部部分11と下部部分12とを有
する実質的に円筒形の胴部から成っている。半球状のヘ
ッド、即ち水室13が下部部分12に封止状態に取り付けら
れており、もう１つのヘッド14が上部部分11に封止状態
に取り付けられている。Ｕ字形の伝熱管の管束15は下部
部分12内に表されている。管束15の一方の開口端部は、
水室13におけるホットレグ16及び１次冷却材流入口（入
口ノズル）17と連通している。管束15の他方の開口端部
は、水室13におけるコールドレグ18及び１次冷却材流出
口（出口ノズル）19と連通している。隔壁20は１次冷却
材流入口17と１次冷却材流出口19とを分離している。ま
た、隔壁20は水室13におけるホットレグ16とコールドレ
グ18とを分離している。従って、高温の原子炉冷却材
は、入口ノズル17を介して蒸気発生器10内に流入し、ホ
ットレグ16を通って管束15に入り、この管束15を通って
流出する。こうして冷やされた冷却材は、流れのサイク
ルを続けるために、コールドレグ18を通って出口ノズル
19から流出し、原子炉に戻される。
する実質的に円筒形の胴部から成っている。半球状のヘ
ッド、即ち水室13が下部部分12に封止状態に取り付けら
れており、もう１つのヘッド14が上部部分11に封止状態
に取り付けられている。Ｕ字形の伝熱管の管束15は下部
部分12内に表されている。管束15の一方の開口端部は、
水室13におけるホットレグ16及び１次冷却材流入口（入
口ノズル）17と連通している。管束15の他方の開口端部
は、水室13におけるコールドレグ18及び１次冷却材流出
口（出口ノズル）19と連通している。隔壁20は１次冷却
材流入口17と１次冷却材流出口19とを分離している。ま
た、隔壁20は水室13におけるホットレグ16とコールドレ
グ18とを分離している。従って、高温の原子炉冷却材
は、入口ノズル17を介して蒸気発生器10内に流入し、ホ
ットレグ16を通って管束15に入り、この管束15を通って
流出する。こうして冷やされた冷却材は、流れのサイク
ルを続けるために、コールドレグ18を通って出口ノズル
19から流出し、原子炉に戻される。
管束15と水室13を主に具備している蒸気発生器10の下部
部分12は、蒸発器部分と称されている。蒸気発生器10の
上部部分11は一般に蒸気ドラム部分と称されており、こ
の蒸気ドラム部分は気水分離器21を有している。給水は
入口ノズル22を介して蒸気発生器10に入り、気水分離器
21により取り出された水と混合する。給水は管束15の回
りの環状流路を下方に流れ、その底部にて管束15内に導
かれる。次いで、この給水と再循環の水との混合水は、
管束15を通って上方に流れ、そこで混合水は、管束15の
電熱管25内を流れている水によって熱せられて沸騰す
る。沸騰している給水により生じた蒸気は蒸気ドラム部
分11内に上昇し、そこで気水分離器21が蒸気に含まれて
いる水を取り出し、この後、蒸気が蒸気出口ノズル23を
介して出ていく。そして、この蒸気は蒸気タービン（図
示しない）に流れ、次いで蒸気発生器に戻されてサイク
ルが続けられる。
部分12は、蒸発器部分と称されている。蒸気発生器10の
上部部分11は一般に蒸気ドラム部分と称されており、こ
の蒸気ドラム部分は気水分離器21を有している。給水は
入口ノズル22を介して蒸気発生器10に入り、気水分離器
21により取り出された水と混合する。給水は管束15の回
りの環状流路を下方に流れ、その底部にて管束15内に導
かれる。次いで、この給水と再循環の水との混合水は、
管束15を通って上方に流れ、そこで混合水は、管束15の
電熱管25内を流れている水によって熱せられて沸騰す
る。沸騰している給水により生じた蒸気は蒸気ドラム部
分11内に上昇し、そこで気水分離器21が蒸気に含まれて
いる水を取り出し、この後、蒸気が蒸気出口ノズル23を
介して出ていく。そして、この蒸気は蒸気タービン（図
示しない）に流れ、次いで蒸気発生器に戻されてサイク
ルが続けられる。
Ｕ字形の伝熱管25は、その直線部分の長手方向に沿って
一連の支持板26により管束15の形に支持されている。伝
熱管25のベント部分、即ちＵ字形部分は、一連の保持リ
ング27a、27b、27cから成る集合体により支持されてい
る。各保持リングは一般に円形又は楕円形であり、保持
リング27bは保持リング27aよりも小さく、次いで保持リ
ング27cは保持リング27bよりも小さくなっている。複数
組の可撓性耐振棒28が、Ｕ字形の伝熱管25の隣合う横列
間に配置されている。このような耐振棒28の一組が第２
図に明示されているが、同様な耐振棒28の別の連続して
いる組が図示の組の前後に配置されている。各耐振棒28
a、28b、28cはＶ字形であり、それぞれ開先角度が異な
っており、それぞれの両端部は、対応する保持リング27
a、27b、27cの相対する対称点に、溶接等により固着さ
れている。第２図は管束15の概略的な断面を示し、耐振
棒28a、28b、28cが、伝熱管25のＵ字形部分を支持する
ように配置されているところ（特に、伝熱管25の横列及
び縦列の配列）を表している。
一連の支持板26により管束15の形に支持されている。伝
熱管25のベント部分、即ちＵ字形部分は、一連の保持リ
ング27a、27b、27cから成る集合体により支持されてい
る。各保持リングは一般に円形又は楕円形であり、保持
リング27bは保持リング27aよりも小さく、次いで保持リ
ング27cは保持リング27bよりも小さくなっている。複数
組の可撓性耐振棒28が、Ｕ字形の伝熱管25の隣合う横列
間に配置されている。このような耐振棒28の一組が第２
図に明示されているが、同様な耐振棒28の別の連続して
いる組が図示の組の前後に配置されている。各耐振棒28
a、28b、28cはＶ字形であり、それぞれ開先角度が異な
っており、それぞれの両端部は、対応する保持リング27
a、27b、27cの相対する対称点に、溶接等により固着さ
れている。第２図は管束15の概略的な断面を示し、耐振
棒28a、28b、28cが、伝熱管25のＵ字形部分を支持する
ように配置されているところ（特に、伝熱管25の横列及
び縦列の配列）を表している。
この発明により開示される可撓性の耐振棒28の一部分が
第３図に示されている。耐振棒28の断面は第４図に示さ
れている。耐振棒28は、全体が正方形又は矩形の断面形
状を有するものとしてもよい。細長い溝30が、耐振棒28
の長手方向の軸線に沿って該耐振棒28を貫いて設けられ
ている。このようにして、可撓性のある支持板31（離間
ストラツプ）が耐振棒28の各支持側に形成される。支持
板31の厚さ32と溝30の長さ33は、それぞれ、支持板31の
柔軟性が所要の度合となるように、色々と変えられる。
更に、以下でより完全に説明されるが、第５図に示され
る如く耐振棒28が蒸気発生器の伝熱管25を支持するよう
に設置された場合に、耐振棒28の全体的なばね率、即ち
コンプライアンス係数を得るために、厚さ31が溝30の長
さ33に沿つて色々と変えることができる（図示しな
い）。
第３図に示されている。耐振棒28の断面は第４図に示さ
れている。耐振棒28は、全体が正方形又は矩形の断面形
状を有するものとしてもよい。細長い溝30が、耐振棒28
の長手方向の軸線に沿って該耐振棒28を貫いて設けられ
ている。このようにして、可撓性のある支持板31（離間
ストラツプ）が耐振棒28の各支持側に形成される。支持
板31の厚さ32と溝30の長さ33は、それぞれ、支持板31の
柔軟性が所要の度合となるように、色々と変えられる。
更に、以下でより完全に説明されるが、第５図に示され
る如く耐振棒28が蒸気発生器の伝熱管25を支持するよう
に設置された場合に、耐振棒28の全体的なばね率、即ち
コンプライアンス係数を得るために、厚さ31が溝30の長
さ33に沿つて色々と変えることができる（図示しな
い）。
リブ34は、支持板31を横断する方向に且つ耐振棒28の長
手方向の軸線を横断する方向に、溝30の端部に設けられ
ている。リブ34は、その位置における支持板31の変形を
防止する。また、リブ34は溝30の長さ33を限定するため
の好適な部材となっている。
手方向の軸線を横断する方向に、溝30の端部に設けられ
ている。リブ34は、その位置における支持板31の変形を
防止する。また、リブ34は溝30の長さ33を限定するため
の好適な部材となっている。
耐振棒28は、機械でくり抜いて形成された溝30と、くり
抜かれていない部分から成るリブ34とを有する１本の中
実の細長い棒から形成しうる。或は、支持板31とリブ34
とは、個々に、第３図及び第４図に示される形を形成す
るよう互いに溶着してもよい。また、２枚の支持板31と
１個の円筒形のリブが互いに溶着されてもよい。
抜かれていない部分から成るリブ34とを有する１本の中
実の細長い棒から形成しうる。或は、支持板31とリブ34
とは、個々に、第３図及び第４図に示される形を形成す
るよう互いに溶着してもよい。また、２枚の支持板31と
１個の円筒形のリブが互いに溶着されてもよい。
耐振棒28における連続するリブ34間の溝部分のばね率
は、支持板31の厚さ32及び溝30の長さ33の適当な調節に
よって、蒸気発生器の伝熱管25の横断面方向のばね率よ
りも小さくなるように設計されている。また、同じ横列
内の伝熱管25の位置であって、隣合う伝熱管25の間に介
設された伝熱管25により与えられる負荷に隣合っている
位置での耐振棒28の弾性変形を最小にする必要から溝30
の長さ33が制限される。しかしながら、伝熱管25のばね
率に対する耐振棒28の実際のばね率は、問題となる伝熱
管25の各側の連続する横列における耐振棒28の一連の結
合ばね率から成る１つの係数である。
は、支持板31の厚さ32及び溝30の長さ33の適当な調節に
よって、蒸気発生器の伝熱管25の横断面方向のばね率よ
りも小さくなるように設計されている。また、同じ横列
内の伝熱管25の位置であって、隣合う伝熱管25の間に介
設された伝熱管25により与えられる負荷に隣合っている
位置での耐振棒28の弾性変形を最小にする必要から溝30
の長さ33が制限される。しかしながら、伝熱管25のばね
率に対する耐振棒28の実際のばね率は、問題となる伝熱
管25の各側の連続する横列における耐振棒28の一連の結
合ばね率から成る１つの係数である。
第５図は伝熱管25の連続する横列の間に置かれている耐
振棒28の配列の一つを概略的に示している。横列１、横
列２及び横列３は、蒸気発生器の伝熱管25の連続する横
列から成っている。縦列１から縦列６は、伝熱管25のそ
れぞれの横列における隣合う縦列の伝熱管25から成って
いる。横列と縦列の番号は、連続していることを表す以
外は、意味を有していない。耐振棒28′、28″、28
は、耐振棒28の連続する縦列のリブ34が交互するように
配列されている。従って、リブ34″は溝30′と溝30の
長手方向の中心と一直線になる。このような配列は、伝
熱管25により与えられる耐振棒のばね率へのリブ34の堅
さによる影響を相殺する。例えば、縦列２と縦列３の伝
熱管25は、伝熱管25の接点Ｓ及びリブ34″の間における
支持板31″の短い長さ部分のばね率Ｒ″と、接点Ｔ及び
リブ34′の間における支持板31′の長い長さ部分のばね
率Ｒ′とから成る有効ばね率Ｒを受けるであろう。有効
連続ばね率は常にその連続ばね率における最も小さい個
々のばね率よりも小さいので、前記の結合されたばね率
Ｒはいずれのばね率Ｒ′、Ｒ″よりも小さい。このよう
にして、（支持板31′の）最も小さいばね率が伝熱管25
の切断部分のばね率よりも相当に小さいので、伝熱管25
は大きな、即ち損傷を与える負荷を受けないであろう。
振棒28の配列の一つを概略的に示している。横列１、横
列２及び横列３は、蒸気発生器の伝熱管25の連続する横
列から成っている。縦列１から縦列６は、伝熱管25のそ
れぞれの横列における隣合う縦列の伝熱管25から成って
いる。横列と縦列の番号は、連続していることを表す以
外は、意味を有していない。耐振棒28′、28″、28
は、耐振棒28の連続する縦列のリブ34が交互するように
配列されている。従って、リブ34″は溝30′と溝30の
長手方向の中心と一直線になる。このような配列は、伝
熱管25により与えられる耐振棒のばね率へのリブ34の堅
さによる影響を相殺する。例えば、縦列２と縦列３の伝
熱管25は、伝熱管25の接点Ｓ及びリブ34″の間における
支持板31″の短い長さ部分のばね率Ｒ″と、接点Ｔ及び
リブ34′の間における支持板31′の長い長さ部分のばね
率Ｒ′とから成る有効ばね率Ｒを受けるであろう。有効
連続ばね率は常にその連続ばね率における最も小さい個
々のばね率よりも小さいので、前記の結合されたばね率
Ｒはいずれのばね率Ｒ′、Ｒ″よりも小さい。このよう
にして、（支持板31′の）最も小さいばね率が伝熱管25
の切断部分のばね率よりも相当に小さいので、伝熱管25
は大きな、即ち損傷を与える負荷を受けないであろう。
第５図に示される配列はこの発明を制限するものではな
い。溝30の別の長さ33と共に他の多くの配列が可能であ
り、この発明の範囲内に含まれるようになっている。特
に、この発明は、前述した特開昭61-122495号公報に示
されるような膨張可能な型式の耐振棒と組み合わせて用
いられてもよい。この場合、これらの耐振棒の膨張は伝
熱管を押圧してこの発明の支持板31に接触させる。更
に、耐振棒と蒸気発生器の伝熱管との間のいかなる隙間
も実質的に除去するという主目的の達成に加えて、この
発明は、蒸気発生器の運転の結果としての付着物の蓄積
による伝熱管への負荷の影響を実質的に打ち消すことも
認められるであろう。
い。溝30の別の長さ33と共に他の多くの配列が可能であ
り、この発明の範囲内に含まれるようになっている。特
に、この発明は、前述した特開昭61-122495号公報に示
されるような膨張可能な型式の耐振棒と組み合わせて用
いられてもよい。この場合、これらの耐振棒の膨張は伝
熱管を押圧してこの発明の支持板31に接触させる。更
に、耐振棒と蒸気発生器の伝熱管との間のいかなる隙間
も実質的に除去するという主目的の達成に加えて、この
発明は、蒸気発生器の運転の結果としての付着物の蓄積
による伝熱管への負荷の影響を実質的に打ち消すことも
認められるであろう。
第１図はこの発明の耐振棒が適用されるＵ字形に曲げら
れた伝熱管を有している原子力蒸気発生器の部分断面斜
視図、第２図は第１図の蒸気発生器の上部部分、特に伝
熱管のベント部分及びこの発明の耐振棒の典型的な設置
位置を示す軸線方向に断面した概略説明図、第３図はこ
の発明の耐振棒の一実施例の概略説明図、第４図は第３
図の４−４線に沿った耐振棒の断面図、第５図は蒸気発
生器の伝熱管の横列間におけるこの発明の耐振棒の一設
置方法を示す第２図の５−５線に沿った概略図である。
図中、 10…蒸気発生器、11…胴部の上部部分 12…胴部の下部部分、15…管束 25…伝熱管、28…耐振棒 27a、27b、27c…保持リング 30…溝、34…リブ 31…支持板（離間ストラップ）
れた伝熱管を有している原子力蒸気発生器の部分断面斜
視図、第２図は第１図の蒸気発生器の上部部分、特に伝
熱管のベント部分及びこの発明の耐振棒の典型的な設置
位置を示す軸線方向に断面した概略説明図、第３図はこ
の発明の耐振棒の一実施例の概略説明図、第４図は第３
図の４−４線に沿った耐振棒の断面図、第５図は蒸気発
生器の伝熱管の横列間におけるこの発明の耐振棒の一設
置方法を示す第２図の５−５線に沿った概略図である。
図中、 10…蒸気発生器、11…胴部の上部部分 12…胴部の下部部分、15…管束 25…伝熱管、28…耐振棒 27a、27b、27c…保持リング 30…溝、34…リブ 31…支持板（離間ストラップ）
フロントページの続き (72)発明者 トーマス・アーサー・ピッタール アメリカ合衆国，ペンシルベニア州，グリ ーンズバーグ，クリアヴュー・ドライブ 1331 (72)発明者 ノーマル・ランドレット・シングルトン アメリカ合衆国，ペンシルベニア州，ピッ ツバーグ，マックアリスター・ドライブ 121 (56)参考文献 実開 昭57−172204（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−160857（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】胴部（11、12）と、該胴部（11、12）内に
一連の管列をなして縦に配列された略Ｕ字形の外形を有
する複数本の伝熱管であって、該伝熱管（25）内の高温
の原子炉冷却材の流れによって該伝熱管（25）の外周を
流れている給水を加熱するようになっている前記伝熱管
（25）と、蒸気発生器の運転の結果としての該伝熱管
（25）の振動を防止するように、隣接する該伝熱管（2
5）の間のいかなる間隙も実質的に除去するため、隣接
する管列の間に配置された可撓性耐振棒（28）とを備え
た原子力発電プラント用蒸気発生器において、前記可撓
性耐振棒（28）の各々は、縦方向に離間した箇所でリブ
（34）によって相互に接続された２つの可撓性離間スト
ラップ（31）からなり、各管列間の間隙にある前記可撓
性耐振棒の前記リブ（34）は、隣接する該管列間の間隙
にある前記可撓性耐振棒の前記リブ（34）間の実質的に
長手方向の中央に配置されており、前記可撓性耐振棒
（28）は、該可撓性耐振棒の端部において、前記伝熱管
（25）のＵ形部において複数の該伝熱管（25）の外周を
囲むように配列された保持リング（27a、27b、27c）に
取り付けられて、前記管列間の該保持リング（27a、27
b、27c）に装着されている、ことを特徴とする原子力発
電プラント用蒸気発生器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US74598085A | 1985-06-18 | 1985-06-18 | |
| US745980 | 1985-06-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61291801A JPS61291801A (ja) | 1986-12-22 |
| JPH0684803B2 true JPH0684803B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=24999036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61140389A Expired - Fee Related JPH0684803B2 (ja) | 1985-06-18 | 1986-06-18 | 原子力発電プラント用蒸気発生器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684803B2 (ja) |
| FR (1) | FR2583502B1 (ja) |
| GB (1) | GB2193299B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2365269A1 (en) * | 2010-03-03 | 2011-09-14 | Alstom Technology Ltd | Heat exchanging and liuid separation apparatus |
| JP2014043970A (ja) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 振動抑制部材及び振動抑制部材の配設方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1050025A (ja) * | ||||
| US3007679A (en) * | 1960-06-22 | 1961-11-07 | Westinghouse Electric Corp | Anti-vibration structure for heat exchanger tubes |
| GB1017455A (en) * | 1962-06-08 | 1966-01-19 | Motala Verkstad Ab | Staying device for tubes, rods and the like in steam generators, heat exchangers andthe like |
| FR1364849A (fr) * | 1963-06-07 | 1964-06-26 | Motala Verkstad Ab | Dispositif d'étayage pour tubes, tiges ou autres dans des générateurs de vapeur, échangeurs thermiques tubulaires ou autres |
| GB1090535A (en) * | 1964-09-29 | 1967-11-08 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to assemblies of non-deformable elongated bodies |
| CH494367A (de) * | 1968-09-20 | 1970-07-31 | Siemens Ag | Halterung von U-Rohrbündeln bei Dampferzeugern |
| CA921020A (en) * | 1971-03-19 | 1973-02-13 | Her Majesty In Right Of Canada As Represented By Atomic Energy Of Canada Limited | Tube bundle assembly |
| FR2355191A1 (fr) * | 1976-06-16 | 1978-01-13 | Creusot Loire | Dispositif de maintien d'une nappe de tubes a l'interieur d'une enceinte |
| JPS53160857U (ja) * | 1977-05-23 | 1978-12-16 | ||
| US4204570A (en) * | 1978-02-23 | 1980-05-27 | Foster Wheeler Energy Corporation | Helical spacer for heat exchanger tube bundle |
| JPS57172204U (ja) * | 1981-04-24 | 1982-10-29 | ||
| GB2151766B (en) * | 1983-12-23 | 1987-01-21 | Hick Hargreaves & Co Ltd | Tube supports |
-
1986
- 1986-06-17 FR FR8608755A patent/FR2583502B1/fr not_active Expired
- 1986-06-18 JP JP61140389A patent/JPH0684803B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1986-08-01 GB GB8618896A patent/GB2193299B/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61291801A (ja) | 1986-12-22 |
| GB2193299B (en) | 1990-02-14 |
| GB8618896D0 (en) | 1986-09-10 |
| FR2583502B1 (fr) | 1989-11-03 |
| FR2583502A1 (fr) | 1986-12-19 |
| GB2193299A (en) | 1988-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |