JPH0765867B2 - 排熱回収熱交換器の製造方法 - Google Patents
排熱回収熱交換器の製造方法Info
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- JPH0765867B2 JPH0765867B2 JP60297756A JP29775685A JPH0765867B2 JP H0765867 B2 JPH0765867 B2 JP H0765867B2 JP 60297756 A JP60297756 A JP 60297756A JP 29775685 A JP29775685 A JP 29775685A JP H0765867 B2 JPH0765867 B2 JP H0765867B2
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- JP
- Japan
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- heat transfer
- transfer tube
- heat
- module
- exhaust
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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
- F28D7/08—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 being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
-
- 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
- F28D7/08—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 being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D7/082—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 being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
- F28D7/085—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 being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
- F28D7/087—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 being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions assembled in arrays, each array being arranged in the same plane
-
- 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
- F28F9/0131—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by plates
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ガスタービンからの排気ガスの残留熱を利用
して蒸気タービン用蒸気を発生させるコンバインドサイ
クル発電プラントに係り、特にコンバインドサイクル発
電プラントに使用される排熱回収熱交換器の製造方法に
関する。
して蒸気タービン用蒸気を発生させるコンバインドサイ
クル発電プラントに係り、特にコンバインドサイクル発
電プラントに使用される排熱回収熱交換器の製造方法に
関する。
最近建設される火力発電プラントでは、使用燃料の高騰
により発電の高効率化が要求されており、この要求から
コンバインドサイクル発電プラントが脚光を浴びてい
る。コンバインドサイクル発電プラントはガスタービン
プラントとこのガスタービンプラントからの排熱を利用
した蒸気タービンプラントとを組み合せたものであり、
種々のタイプのプラントが考えられている。
により発電の高効率化が要求されており、この要求から
コンバインドサイクル発電プラントが脚光を浴びてい
る。コンバインドサイクル発電プラントはガスタービン
プラントとこのガスタービンプラントからの排熱を利用
した蒸気タービンプラントとを組み合せたものであり、
種々のタイプのプラントが考えられている。
従来の典型的なコンバインドサイクル発電プラントは第
12図に示されるように構成されており、ガスタービンプ
ラント１と蒸気タービンプラント２とを備えている。ガ
スタービンプラント１はガスタービン３にて回転駆動さ
れる圧縮機４を有し、この圧縮機４で圧縮された空気は
燃焼器５に供給され、ここで燃料と混合して燃料され、
高温高圧の燃焼ガスとなってガスタービン３に送られ
る。ガスタービン３に案内された燃焼ガスはここで膨脹
して仕事をし、図示しない翼車を回転させ、発電機６を
駆動させる。ガスタービン３にて仕事をした燃焼ガスは
膨脹した排気ガスとなってダクト７を通り排熱回収熱交
換器８に案内される。
12図に示されるように構成されており、ガスタービンプ
ラント１と蒸気タービンプラント２とを備えている。ガ
スタービンプラント１はガスタービン３にて回転駆動さ
れる圧縮機４を有し、この圧縮機４で圧縮された空気は
燃焼器５に供給され、ここで燃料と混合して燃料され、
高温高圧の燃焼ガスとなってガスタービン３に送られ
る。ガスタービン３に案内された燃焼ガスはここで膨脹
して仕事をし、図示しない翼車を回転させ、発電機６を
駆動させる。ガスタービン３にて仕事をした燃焼ガスは
膨脹した排気ガスとなってダクト７を通り排熱回収熱交
換器８に案内される。
この排気ガスの温度は通常500℃〜600℃と高温であり、
この排気ガスをそのまま排棄するのは大きな熱的損失で
あり不経済である。このため、排熱回収熱交換器８が設
けられ、この熱交換器８で排気ガス中に含まれる残留熱
を回収している。排熱回収熱交換器８に案内された排気
ガスは、伝熱管９内を通る給水と熱交換して冷却され、
低温のガスとなって煙突10から大気中に放出される。
この排気ガスをそのまま排棄するのは大きな熱的損失で
あり不経済である。このため、排熱回収熱交換器８が設
けられ、この熱交換器８で排気ガス中に含まれる残留熱
を回収している。排熱回収熱交換器８に案内された排気
ガスは、伝熱管９内を通る給水と熱交換して冷却され、
低温のガスとなって煙突10から大気中に放出される。
一方、蒸気タービンプラント２は蒸気タービン11を有
し、この蒸気タービン11に案内された蒸気は膨脹して仕
事をし、発電機６を駆動させる。また、蒸気タービン11
で仕事をし、膨脹した蒸気は復水器12に案内されて凝縮
され、復水となる。この復水は給水ポンプ13を備えた給
水系統14を通り、排熱回収熱交換器８の低圧エコノマイ
ザ15に送られ、このエコノマイザ15にて予熱される。予
熱された給水は低圧蒸気ドラム16の下部水中に送り込ま
れる。
し、この蒸気タービン11に案内された蒸気は膨脹して仕
事をし、発電機６を駆動させる。また、蒸気タービン11
で仕事をし、膨脹した蒸気は復水器12に案内されて凝縮
され、復水となる。この復水は給水ポンプ13を備えた給
水系統14を通り、排熱回収熱交換器８の低圧エコノマイ
ザ15に送られ、このエコノマイザ15にて予熱される。予
熱された給水は低圧蒸気ドラム16の下部水中に送り込ま
れる。
低圧蒸気ドラム16内の水は、低圧循環ポンプ17および移
送ポンプ18により低圧蒸気発生器19および高圧エコノマ
イザ20にそれぞれ送られる。低圧蒸気発生器19内を通る
給水は加熱されて順次蒸発され、気液二相流となって低
圧蒸気ドラム16の上部蒸気中に戻され、気液に分離され
る。低圧蒸気ドラム16の上部に貯った蒸気は、図示しな
い湿分分離器を経て湿分分離された後、蒸気タービン11
の途中段に給気される。
送ポンプ18により低圧蒸気発生器19および高圧エコノマ
イザ20にそれぞれ送られる。低圧蒸気発生器19内を通る
給水は加熱されて順次蒸発され、気液二相流となって低
圧蒸気ドラム16の上部蒸気中に戻され、気液に分離され
る。低圧蒸気ドラム16の上部に貯った蒸気は、図示しな
い湿分分離器を経て湿分分離された後、蒸気タービン11
の途中段に給気される。
また、高圧エコノマイザ20に案内された給水は予熱され
て高圧蒸気ドラム21の下部水中に送り込まれる。高圧蒸
気ドラム21内の水は、高圧循環ポンプ22により並設され
た高圧蒸気発生器23およびプレ蒸気発生器24に分岐して
送られる。一方、これらは再び合流して、高圧蒸気ドラ
ム21の上部蒸気中に戻される。高圧蒸気発生器23および
プレ蒸気発生器24中を流れる給水は、加熱されて次第に
蒸発し高圧蒸気ドラム21内に戻るころは蒸気と水の気液
二相流状態となっている。高圧蒸気ドラム21内に貯った
蒸気は、図示しない湿分分離器を通った後、過熱器25に
送られ過熱蒸気となって蒸気タービン11に送られ、蒸気
タービン11を駆動させるようになっている。
て高圧蒸気ドラム21の下部水中に送り込まれる。高圧蒸
気ドラム21内の水は、高圧循環ポンプ22により並設され
た高圧蒸気発生器23およびプレ蒸気発生器24に分岐して
送られる。一方、これらは再び合流して、高圧蒸気ドラ
ム21の上部蒸気中に戻される。高圧蒸気発生器23および
プレ蒸気発生器24中を流れる給水は、加熱されて次第に
蒸発し高圧蒸気ドラム21内に戻るころは蒸気と水の気液
二相流状態となっている。高圧蒸気ドラム21内に貯った
蒸気は、図示しない湿分分離器を通った後、過熱器25に
送られ過熱蒸気となって蒸気タービン11に送られ、蒸気
タービン11を駆動させるようになっている。
排熱回収熱交換器８内に収容される低圧エコノマイザ1
5、低圧蒸気発生器19、高圧エコノマイザ20、高圧蒸気
発生器23、プレ蒸気発生器24、過熱器25の相互間は各々
伝熱面積を大きくしたフィン付の伝熱管９群により構成
される。これらの伝熱管群は流体励起振動による疲労破
損を防ぐため、適当な間隔で配置された支え板26で支持
される。但し伝熱管９は長さ方向に熱膨脹して伸びるた
め、支え板26は伝熱管９をスライド自在に支持し、伝熱
管の長さ方向には拘束していない。
5、低圧蒸気発生器19、高圧エコノマイザ20、高圧蒸気
発生器23、プレ蒸気発生器24、過熱器25の相互間は各々
伝熱面積を大きくしたフィン付の伝熱管９群により構成
される。これらの伝熱管群は流体励起振動による疲労破
損を防ぐため、適当な間隔で配置された支え板26で支持
される。但し伝熱管９は長さ方向に熱膨脹して伸びるた
め、支え板26は伝熱管９をスライド自在に支持し、伝熱
管の長さ方向には拘束していない。
また、排熱回収熱交換器８に案内される給水あるいは蒸
気が複数の伝熱管９群に分流されたり、合流したりする
箇所にはヘッダ27が配設されている。
気が複数の伝熱管９群に分流されたり、合流したりする
箇所にはヘッダ27が配設されている。
以上述べたように、排熱回収熱交換器８は多数の伝熱管
９を有し、強制対流による熱伝達により給水を排気ガス
と熱交換している。
９を有し、強制対流による熱伝達により給水を排気ガス
と熱交換している。
ところで、排熱回収熱交換器８は通常非常に大形の構造
物であるため、製作や運搬および据付の便利さから機能
別に分割ユニット構造とされ、例えば、入口ダクト、蒸
気発生器、エコノマイザ、蒸気ドラムおよび出口ダクト
と複数に分割された構造に一般的に構成される。
物であるため、製作や運搬および据付の便利さから機能
別に分割ユニット構造とされ、例えば、入口ダクト、蒸
気発生器、エコノマイザ、蒸気ドラムおよび出口ダクト
と複数に分割された構造に一般的に構成される。
第13図は複数に分割された排熱回収熱交換器９の蒸気発
生器およびエコノマイザの構造を示している。
生器およびエコノマイザの構造を示している。
これらの蒸気発生器およびエコノマイザに使用される伝
熱管９は伝熱面積を大きくするため、第14図（Ａ）およ
び（Ｂ）に示すフィン付伝熱管が使用され、長さは普通
熱交換性能を考慮して40〜50mの長さが必要となる。伝
熱管９を長くすることにより、排熱回収熱交換器８の機
器が長大となることを防ぐため、伝熱管９は蛇管状に形
成され、伝熱管直管部の長さを10m前後に構成してい
る。このため、第13図および第14図（Ａ），（Ｂ）に示
す如くＵ字形伝熱管9aと直管状伝熱管9bとを位置Ａで溶
接接続し、所定の長さにしている。この蛇管状伝熱管９
は第15図乃至第17図に示すヘッド27に位置Ｂで溶接接続
されている。蛇管状伝熱管９が数百本接続されるヘッダ
27は対向して設けられた一対の側板28a,28bに固定され
る。
熱管９は伝熱面積を大きくするため、第14図（Ａ）およ
び（Ｂ）に示すフィン付伝熱管が使用され、長さは普通
熱交換性能を考慮して40〜50mの長さが必要となる。伝
熱管９を長くすることにより、排熱回収熱交換器８の機
器が長大となることを防ぐため、伝熱管９は蛇管状に形
成され、伝熱管直管部の長さを10m前後に構成してい
る。このため、第13図および第14図（Ａ），（Ｂ）に示
す如くＵ字形伝熱管9aと直管状伝熱管9bとを位置Ａで溶
接接続し、所定の長さにしている。この蛇管状伝熱管９
は第15図乃至第17図に示すヘッド27に位置Ｂで溶接接続
されている。蛇管状伝熱管９が数百本接続されるヘッダ
27は対向して設けられた一対の側板28a,28bに固定され
る。
一方、蛇管状伝熱管９もヘッダ27同様、流体励起振動に
よる疲労破損を防ぐため、適当な間隔で配置された支え
板26で支持される。支え板26は蛇管状伝熱管９の熱膨脹
による伸びを吸収するため、蛇管状伝熱管９を自由に移
動するようになっている。蛇管状伝熱管９の伸び方向
は、ヘッダ27の取付方向とは反対側である。ヘッダ27は
側板28a,28bに固定されており、ヘッダ側への延びが規
制されるためである。なお、第13図において、符号29a
および29bは側板28a,28bの両側端部に固定された一対の
端板である。
よる疲労破損を防ぐため、適当な間隔で配置された支え
板26で支持される。支え板26は蛇管状伝熱管９の熱膨脹
による伸びを吸収するため、蛇管状伝熱管９を自由に移
動するようになっている。蛇管状伝熱管９の伸び方向
は、ヘッダ27の取付方向とは反対側である。ヘッダ27は
側板28a,28bに固定されており、ヘッダ側への延びが規
制されるためである。なお、第13図において、符号29a
および29bは側板28a,28bの両側端部に固定された一対の
端板である。
しかして、排熱回収熱交換器８内に組み込まれる蒸気発
生器およびエコノマイザの組立順序は従来次のようにし
て行なわれる。まず第15図に示すように側板28a,28bを
図示しない定盤上に据え、ヘッダ27,27を側板28a,28bに
取付固定する。その後、第16図に示すように、支え板26
を組み込み、支え板26の管穴の芯出し位置決めする。支
え板26は側板28a,28bより伝熱管９が高温になって延び
るのを吸収するために図示しないシャフト等を使用し、
吊り下げ固定する。支え板26の組み込み完了後、第16図
および第17図に示すように、反ヘッダ側より10m前後の
直管状伝熱管9bを挿入し、この挿入後にＵ字形伝熱管9a
を溶接接続し、蛇管状伝熱管９を完成させるとともに、
直管状伝熱管9bをヘッダ27に溶接にて接続する。そし
て、最後に、第13図に示すように端板29a,29bを固定す
るのが一般的である。
生器およびエコノマイザの組立順序は従来次のようにし
て行なわれる。まず第15図に示すように側板28a,28bを
図示しない定盤上に据え、ヘッダ27,27を側板28a,28bに
取付固定する。その後、第16図に示すように、支え板26
を組み込み、支え板26の管穴の芯出し位置決めする。支
え板26は側板28a,28bより伝熱管９が高温になって延び
るのを吸収するために図示しないシャフト等を使用し、
吊り下げ固定する。支え板26の組み込み完了後、第16図
および第17図に示すように、反ヘッダ側より10m前後の
直管状伝熱管9bを挿入し、この挿入後にＵ字形伝熱管9a
を溶接接続し、蛇管状伝熱管９を完成させるとともに、
直管状伝熱管9bをヘッダ27に溶接にて接続する。そし
て、最後に、第13図に示すように端板29a,29bを固定す
るのが一般的である。
しかしながら、上述した蒸気発生器およびエコノマイザ
の組立方法においては、直管状伝熱管9bの挿入をヘッダ
27の取付側の反対側から行なわなければならず、また蛇
管状伝熱管９の形成に際し、Ｕ字状伝熱管9aの溶接スペ
ースが狭く、溶接作業や溶接部の検査等に多大の時間と
労力を費やし、排熱回収熱交換器の製造工期が長くなる
という問題があった。
の組立方法においては、直管状伝熱管9bの挿入をヘッダ
27の取付側の反対側から行なわなければならず、また蛇
管状伝熱管９の形成に際し、Ｕ字状伝熱管9aの溶接スペ
ースが狭く、溶接作業や溶接部の検査等に多大の時間と
労力を費やし、排熱回収熱交換器の製造工期が長くなる
という問題があった。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、蛇管
状伝熱管を形成するための溶接スペースを充分に確保
し、伝熱管溶接の作業性や溶接部検査の作業性を著しく
向上させて組立作業の作業能率を向上させ、信頼性を高
めた排熱回収熱交換器の製造方法を提供することを目的
とする。
状伝熱管を形成するための溶接スペースを充分に確保
し、伝熱管溶接の作業性や溶接部検査の作業性を著しく
向上させて組立作業の作業能率を向上させ、信頼性を高
めた排熱回収熱交換器の製造方法を提供することを目的
とする。
本発明に係る排熱回収熱交換器の製造方法は、上記した
目的を達成するために、ガスタービンからの排気ガスの
残留熱を利用して蒸気タービン駆動用蒸気を発生させる
排熱回収熱交換器の製造方法において、モジュール治具
を用意し、上記モジュール治具上に適宜間隔をおいて列
状に複数の支え板を横向き状態に整列配置した後、各支
え板の管穴に直管状伝熱管が挿通され、その後直管状伝
熱管の所要の端部同士をＵ字状伝熱管で接合して伝熱管
モジュールをそれぞれ組み立てつモジュール組立工程
と、組み立てられた伝熱管モジュールを起立させて全体
組立治具上に複数個順次水平に並べて設置する工程と、
全体組立治具上に設置された隣接する伝熱管モジュール
同士を継ぎ部材で互いに連結した後、各伝熱管モジュー
ルの直管状伝熱管の所要端部にヘッダをを取り付けて伝
熱管群を組み立てつ伝熱管群組立工程と、組み立てられ
た伝熱管群を熱交換器ケーシング内に収容させる工程と
を備える方法である。
目的を達成するために、ガスタービンからの排気ガスの
残留熱を利用して蒸気タービン駆動用蒸気を発生させる
排熱回収熱交換器の製造方法において、モジュール治具
を用意し、上記モジュール治具上に適宜間隔をおいて列
状に複数の支え板を横向き状態に整列配置した後、各支
え板の管穴に直管状伝熱管が挿通され、その後直管状伝
熱管の所要の端部同士をＵ字状伝熱管で接合して伝熱管
モジュールをそれぞれ組み立てつモジュール組立工程
と、組み立てられた伝熱管モジュールを起立させて全体
組立治具上に複数個順次水平に並べて設置する工程と、
全体組立治具上に設置された隣接する伝熱管モジュール
同士を継ぎ部材で互いに連結した後、各伝熱管モジュー
ルの直管状伝熱管の所要端部にヘッダをを取り付けて伝
熱管群を組み立てつ伝熱管群組立工程と、組み立てられ
た伝熱管群を熱交換器ケーシング内に収容させる工程と
を備える方法である。
以下、本発明の一実施例について添付図面を参照して説
明する。
明する。
本発明を適用した排熱回収熱交換器はコンバインドサイ
クル発電プラントに用いられ、ガスタービンプラントの
ガスタービンから排気される排気ガスの残留熱を利用し
て蒸気タービンプラントの蒸気タービン用蒸気を生じさ
せるものである。
クル発電プラントに用いられ、ガスタービンプラントの
ガスタービンから排気される排気ガスの残留熱を利用し
て蒸気タービンプラントの蒸気タービン用蒸気を生じさ
せるものである。
排熱回収熱交換器はそのケーシング内に蒸気発生器やエ
コノマイザ等を構成する伝熱管群30が収容される。排熱
回収熱交換器の全体の構成は第12図に示す従来のものと
同様であるので説明を省略する。
コノマイザ等を構成する伝熱管群30が収容される。排熱
回収熱交換器の全体の構成は第12図に示す従来のものと
同様であるので説明を省略する。
伝熱管群30は第１図に示すように分割された複数、例え
ば４個の伝熱管モジュール31を組み立てたもので、各伝
熱管モジュール31を継板32にて一体あるいは一体的に溶
接し、接続することにより構成される。各伝熱管モジュ
ール31は第２図に示すように構成され、適当な間隔をお
いて横置き状態で整列配置された複数の矩形の支え板34
を備え、これらの支え板34の管穴35内に直管状の伝熱管
36を挿通させる。挿通された直管状の伝熱管36は、所定
の端部がＵ字状伝熱管（Ｕベント管）37に自動溶接機38
にて一体に溶接され、全体として蛇管状の伝熱管39が構
成される。蛇管状伝熱管39は実際には伝熱面積を拡大さ
れるため、第３図（Ａ）および（Ｂ）に示すようにフィ
ン40付の伝熱管が用いられる。そして、蛇管状伝熱管39
の両端部は一側から取り出され、ヘッダ41に接続可能に
される。
ば４個の伝熱管モジュール31を組み立てたもので、各伝
熱管モジュール31を継板32にて一体あるいは一体的に溶
接し、接続することにより構成される。各伝熱管モジュ
ール31は第２図に示すように構成され、適当な間隔をお
いて横置き状態で整列配置された複数の矩形の支え板34
を備え、これらの支え板34の管穴35内に直管状の伝熱管
36を挿通させる。挿通された直管状の伝熱管36は、所定
の端部がＵ字状伝熱管（Ｕベント管）37に自動溶接機38
にて一体に溶接され、全体として蛇管状の伝熱管39が構
成される。蛇管状伝熱管39は実際には伝熱面積を拡大さ
れるため、第３図（Ａ）および（Ｂ）に示すようにフィ
ン40付の伝熱管が用いられる。そして、蛇管状伝熱管39
の両端部は一側から取り出され、ヘッダ41に接続可能に
される。
次に、本発明に係る排熱回収熱交換器の製造方法につい
て説明する。
て説明する。
排熱回収熱交換器に組み込まれる伝熱管群30は第１図に
示すように複数の伝熱管モジュール31を組み合せて構成
される。この伝熱管モジュール31は、第２図に示すよう
にモジュール組立工程で製造され、始めに定盤43上にモ
ジュール治具としての組立治具44を介して複数の支え板
34を所定の間隔をおいて列状に立設させる。このとき、
矩形の支え板34は長手方向が横方向を向くように立設さ
れ、各支え板34,34は互いに平行関係に保たれるように
少なくとも両端部が組立治具44上に据付けられる。この
据付けの際、各支え板34,34に形成された管穴35は互い
に芯出しされるようにセットされる。
示すように複数の伝熱管モジュール31を組み合せて構成
される。この伝熱管モジュール31は、第２図に示すよう
にモジュール組立工程で製造され、始めに定盤43上にモ
ジュール治具としての組立治具44を介して複数の支え板
34を所定の間隔をおいて列状に立設させる。このとき、
矩形の支え板34は長手方向が横方向を向くように立設さ
れ、各支え板34,34は互いに平行関係に保たれるように
少なくとも両端部が組立治具44上に据付けられる。この
据付けの際、各支え板34,34に形成された管穴35は互い
に芯出しされるようにセットされる。
各支え板34を定盤43上に据付けた後、支え板34の管穴35
に複数の直管状の伝熱管36を挿入させ、挿通させる。複
数の伝熱管36を挿通させた後、図示しない組立治具を用
いてＵ字状伝熱管（ベント管）37を自動溶接機38にて自
動溶接できる位置にセットする。そして、直管状伝熱管
36とＵ字形伝熱管37とを自動溶接機38により溶接して一
体に固定し、舵管状伝熱管39を構成する。
に複数の直管状の伝熱管36を挿入させ、挿通させる。複
数の伝熱管36を挿通させた後、図示しない組立治具を用
いてＵ字状伝熱管（ベント管）37を自動溶接機38にて自
動溶接できる位置にセットする。そして、直管状伝熱管
36とＵ字形伝熱管37とを自動溶接機38により溶接して一
体に固定し、舵管状伝熱管39を構成する。
この場合、各支え板34は横向きに立設されるので、溶接
作業時には各支え板34の吊り金具45が側方に位置され
る。したがって、一本の舵管状伝熱管39の溶接部が上方
から全て確認できるように、直管状伝熱管36とＵベント
管37とをセットする。
作業時には各支え板34の吊り金具45が側方に位置され
る。したがって、一本の舵管状伝熱管39の溶接部が上方
から全て確認できるように、直管状伝熱管36とＵベント
管37とをセットする。
直管状伝熱管36へのＵベント管伝熱管37の溶接は列状に
配列された支え板34の一番下段に位置するものから、第
４図（Ａ）および（Ｂ）に示すように順次上方に向って
行なわれる。したがって、舵管状伝熱管39は下側から順
次上方に向って一段づつ組み立てられる。この組立てに
より、一本の舵管状伝熱管39を構成するための溶接作業
は、直管状伝熱管36の両側で同時に行なうことができ、
しかも溶接作業の作業スペースを広くとることができる
ので、作業能率が向上し、工期の短縮を図ることができ
る。また、直管状伝熱管36は下段のものから順次上段へ
と溶接にて構成されるので、溶接作業は隣接する伝熱管
の邪魔にならず、広い作業スペース内で溶接でき、溶接
の精度や品質を向上させることができる。
配列された支え板34の一番下段に位置するものから、第
４図（Ａ）および（Ｂ）に示すように順次上方に向って
行なわれる。したがって、舵管状伝熱管39は下側から順
次上方に向って一段づつ組み立てられる。この組立てに
より、一本の舵管状伝熱管39を構成するための溶接作業
は、直管状伝熱管36の両側で同時に行なうことができ、
しかも溶接作業の作業スペースを広くとることができる
ので、作業能率が向上し、工期の短縮を図ることができ
る。また、直管状伝熱管36は下段のものから順次上段へ
と溶接にて構成されるので、溶接作業は隣接する伝熱管
の邪魔にならず、広い作業スペース内で溶接でき、溶接
の精度や品質を向上させることができる。
このようにして組み立てられた伝熱管モジュール（ブロ
ック）31は外形寸法が小さく、しかも地上近く（定盤43
上）で作業を進めることができるため、溶接箇所の検査
も容易であり、短時間で精度のよい検査を行なうことが
できる。したがって、伝熱管モジュール31の溶接部の信
頼性はさらに高いものになる。
ック）31は外形寸法が小さく、しかも地上近く（定盤43
上）で作業を進めることができるため、溶接箇所の検査
も容易であり、短時間で精度のよい検査を行なうことが
できる。したがって、伝熱管モジュール31の溶接部の信
頼性はさらに高いものになる。
このようにして、伝熱管モジュール31は第３図（Ａ）お
よび（Ｂ）に示すように組み立てられる。第３図（Ａ）
は伝熱管モジュール31の側面図、第３図（Ｂ）はその平
面図をそれぞれ示す。
よび（Ｂ）に示すように組み立てられる。第３図（Ａ）
は伝熱管モジュール31の側面図、第３図（Ｂ）はその平
面図をそれぞれ示す。
この時、伝熱管モジュール31は図示しないフロア上の組
立治具44上に横向きに置かれており、伝熱管モジュール
31を排熱回収交換器に組み込まれるときには、伝熱管モ
ジュール31に支え板34に取付けられた吊り金具45が上方
に位置されるように90度回転させなければならない。し
かし、伝熱管モジュール31のみでは剛性力が不足するた
め、直接クレーンにて回転させ、起立させることができ
ない。
立治具44上に横向きに置かれており、伝熱管モジュール
31を排熱回収交換器に組み込まれるときには、伝熱管モ
ジュール31に支え板34に取付けられた吊り金具45が上方
に位置されるように90度回転させなければならない。し
かし、伝熱管モジュール31のみでは剛性力が不足するた
め、直接クレーンにて回転させ、起立させることができ
ない。
そこで、伝熱管モジュール31を第５図に示す回転治具46
上にセットして、伝熱管モジュール31を横倒し状態から
起立状態に保持させる。回転治具46は台座47上にセンタ
ピン48を介してＬ字形の支持台49が回転自在に支持され
る。支持台49は一端にクレーン吊上用穴50が形成され、
このクレーン吊上用穴50にクレーンから吊設されたフッ
ク51が着脱自在に掛止めされる。
上にセットして、伝熱管モジュール31を横倒し状態から
起立状態に保持させる。回転治具46は台座47上にセンタ
ピン48を介してＬ字形の支持台49が回転自在に支持され
る。支持台49は一端にクレーン吊上用穴50が形成され、
このクレーン吊上用穴50にクレーンから吊設されたフッ
ク51が着脱自在に掛止めされる。
そして、回転治具46のＬ字形支持台49上に横倒し状態に
伝熱管モジュール31をセットし、図示しないクレーンに
より支持台49の一端を吊設ワイヤ52によって吊り上げ、
第５図、第６図および第７図に示すように、センタピン
48廻りに90度回転させる。
伝熱管モジュール31をセットし、図示しないクレーンに
より支持台49の一端を吊設ワイヤ52によって吊り上げ、
第５図、第６図および第７図に示すように、センタピン
48廻りに90度回転させる。
回転が終了した伝熱管モジュール31は上端の吊り金具45
を吊設治具54を介してクレーンから吊設し、続いて伝熱
管群30の全体組立工程へ移送される。
を吊設治具54を介してクレーンから吊設し、続いて伝熱
管群30の全体組立工程へ移送される。
伝熱管群の全体組立は、第８図に示すように行なわれ、
予め全体組立治具55上に側板56aが取付けられる。側板5
6aが取付けられた全体組立治具55上に組み立てられる所
要数の伝熱管モジュール31を順次据付けていく。所要数
の伝熱管モジュール31を据付けが完了すると、第９図に
示すように反対側に側板56bを取付けるとともに上部に
伝熱管群吊下げビーム57を掛け渡す。
予め全体組立治具55上に側板56aが取付けられる。側板5
6aが取付けられた全体組立治具55上に組み立てられる所
要数の伝熱管モジュール31を順次据付けていく。所要数
の伝熱管モジュール31を据付けが完了すると、第９図に
示すように反対側に側板56bを取付けるとともに上部に
伝熱管群吊下げビーム57を掛け渡す。
そして、隣接する伝熱管モジュール31同士には、継板32
を用いて溶接にて一体接続される。なお、符号63は吊り
金具である。
を用いて溶接にて一体接続される。なお、符号63は吊り
金具である。
この後、第10図および第11図に示すように、両側板56a,
56bの対向する所定位置にヘッダ固定スリーブ58,59を側
方から挿入固定させ、このヘッダ固定スリーブ58,59に
ヘッダ60をその長手方向にスライド自在となるように取
付けるとともに、各ヘッダ60に直管状伝熱管36の所要の
端部を溶接にて一体に接続する。その後、両側板56a,56
bの端部に端板61を溶接にて固定させ、これにより排熱
回収熱交換器の１つの伝熱管群30が構成される。
56bの対向する所定位置にヘッダ固定スリーブ58,59を側
方から挿入固定させ、このヘッダ固定スリーブ58,59に
ヘッダ60をその長手方向にスライド自在となるように取
付けるとともに、各ヘッダ60に直管状伝熱管36の所要の
端部を溶接にて一体に接続する。その後、両側板56a,56
bの端部に端板61を溶接にて固定させ、これにより排熱
回収熱交換器の１つの伝熱管群30が構成される。
その際、ヘッダ60は直接側板56a,56bに取り付けられる
ことなく、側板56a,56bの外側より差込まれるヘッダ固
定スリーブ58,59により固定させるため、取付は伝熱管
挿入後においても容易かつ簡単に行なうことが可能とな
り、ヘッダ60,60を伝熱管挿入前に予め取付けておく必
要がなくなる。また、ヘッダ60,60の流体励起振動によ
る疲労破損においてもヘッダ固定スリーブ58,59を介し
て側板56a,56bに固定するため問題はない。
ことなく、側板56a,56bの外側より差込まれるヘッダ固
定スリーブ58,59により固定させるため、取付は伝熱管
挿入後においても容易かつ簡単に行なうことが可能とな
り、ヘッダ60,60を伝熱管挿入前に予め取付けておく必
要がなくなる。また、ヘッダ60,60の流体励起振動によ
る疲労破損においてもヘッダ固定スリーブ58,59を介し
て側板56a,56bに固定するため問題はない。
このようにして組み立てられた伝熱管群30は排熱回収熱
交換器の熱交換器ケーシング内に収容され、排熱回収熱
交換器が製造される。
交換器の熱交換器ケーシング内に収容され、排熱回収熱
交換器が製造される。
以上に述べたように本発明に係る排熱回収熱交換器の製
造方法においては、ガスタービンからの排気ガスの蒸留
熱を利用して蒸気タービン駆動用蒸気を発生させる排熱
回収熱交換器の熱交換器ケーシング内に組み込まれるエ
コノマイザや蒸気発生器の伝熱管群を、複数の伝熱管モ
ジュールを一体あるいは一体的に組み立てて構成したも
ので、大型の伝熱管群を単位モジュール化した伝熱管モ
ジュールの組合せで製造することができ、モジュール化
して組み立てることにより、伝熱管群を構成する伝熱管
モジュールを作業スペースの広い組立工場で効率良く能
率的に、複数個同時に製造することができる一方、各伝
熱管モジュールの溶接作業や溶接部（直管状伝熱管とＵ
字状伝熱管の溶接部等）の検査を、単位モジュール毎に
直管状伝熱管の両側で同時に行なうことができ、しかも
作業スペースを広くとることができるので、作業性が良
く、短時間で能率的に行なうことができ、作業能率の向
上を図ることができ、信頼性を向上させることができ
る。
造方法においては、ガスタービンからの排気ガスの蒸留
熱を利用して蒸気タービン駆動用蒸気を発生させる排熱
回収熱交換器の熱交換器ケーシング内に組み込まれるエ
コノマイザや蒸気発生器の伝熱管群を、複数の伝熱管モ
ジュールを一体あるいは一体的に組み立てて構成したも
ので、大型の伝熱管群を単位モジュール化した伝熱管モ
ジュールの組合せで製造することができ、モジュール化
して組み立てることにより、伝熱管群を構成する伝熱管
モジュールを作業スペースの広い組立工場で効率良く能
率的に、複数個同時に製造することができる一方、各伝
熱管モジュールの溶接作業や溶接部（直管状伝熱管とＵ
字状伝熱管の溶接部等）の検査を、単位モジュール毎に
直管状伝熱管の両側で同時に行なうことができ、しかも
作業スペースを広くとることができるので、作業性が良
く、短時間で能率的に行なうことができ、作業能率の向
上を図ることができ、信頼性を向上させることができ
る。
また、熱交換器ケーシングに収容される伝熱管群は、単
位モジュール化した復数の伝熱管モジュールを組み合せ
ることにより構成され、複数の伝熱管モジュールは個々
の組立工場で並行作業によりほぼ同時に製作することが
でき、排熱回収熱交換器の製造期間を大幅に短縮するこ
とができる一方、個々の組立工場で予め用意された各伝
熱管モジュールを用いて伝熱管群の組立を行なうことが
できるので、大きな組立スペースを必要とする伝熱管群
の組立を短時間で能率的に行なうことができ、伝熱管群
の組立に要する作業時間も短く、長時間を必要とせず、
伝熱管群の組立に要する作業スペースの有効活用が図
れ、伝熱管群の組立と伝熱管モジュールの製作の時間に
適合性を持たせることにより、伝熱管群の生産ピッチを
短縮させ、生産効率を向上させることができ、伝熱管群
の連続生産に好適なものとなる等の効果を奏する。
位モジュール化した復数の伝熱管モジュールを組み合せ
ることにより構成され、複数の伝熱管モジュールは個々
の組立工場で並行作業によりほぼ同時に製作することが
でき、排熱回収熱交換器の製造期間を大幅に短縮するこ
とができる一方、個々の組立工場で予め用意された各伝
熱管モジュールを用いて伝熱管群の組立を行なうことが
できるので、大きな組立スペースを必要とする伝熱管群
の組立を短時間で能率的に行なうことができ、伝熱管群
の組立に要する作業時間も短く、長時間を必要とせず、
伝熱管群の組立に要する作業スペースの有効活用が図
れ、伝熱管群の組立と伝熱管モジュールの製作の時間に
適合性を持たせることにより、伝熱管群の生産ピッチを
短縮させ、生産効率を向上させることができ、伝熱管群
の連続生産に好適なものとなる等の効果を奏する。
第１図は本発明を適用した排熱回収熱交換器に組み込ま
れる伝熱管群を示す図、第２図は伝熱管群を構成する１
つの伝熱管モジュールを説明する斜視図、第３図（Ａ）
および（Ｂ）は横置き状態の伝熱管モジュールを示す側
面図および平面図、第４図（Ａ）および（Ｂ）は伝熱管
群を構成する伝熱管モジュールの溶接手順を示す図、第
５図乃至第７図は組み立てられた伝熱管モジュールを横
置き状態から起立させる手順を説明する図、第８図およ
び第９図は所要数の伝熱管モジュールを連結して伝熱管
群を組み立てる全体組立手順を示す図、第10図は伝熱管
群にヘッダを取付ける状態を示す図、第11図は第10図の
XI−XI線に沿う平断面図、第12図はコンバインドサイク
ル発電プラントを示す概略系統図、第13図は伝熱管内に
組み込まれる従来の伝熱管群を示す斜視図、第14図
（Ａ）および（Ｂ）は伝熱管群に組み込まれるＵ字形フ
ィン伝熱管を示す正面図および部分拡大図、第15図乃至
第17図は従来の伝熱管群の製造工程をそれぞれ示す図で
ある。 １……ガスタービンプラント、２……蒸気タービンプラ
ント、３……ガスタービン、６……発電機、８……排熱
回収熱交換器、11……蒸気タービン、13……給水ポン
プ、15……低圧エコノマイザ、16……低圧蒸気ドラム、
17……低圧循環ポンプ、18……移送ポンプ、19……低圧
蒸気発生器、20……高圧エコノマイザ、21……高圧蒸気
ドラム、22……高圧蒸気発生器、23……高圧蒸気発生
器、24……プレ蒸発器、25……加熱器、30……伝熱管
群、31……伝熱管モジュール、32……継板、34……支え
板、36……直管状伝熱管、37……Ｕ字状伝熱管、38……
自動溶接機、39……舵管状伝熱管、43……定盤、44……
モジュール治具（組立治具）、46……回転治具、49……
支持台、55……全体組立治具、57……吊下げビーム。
れる伝熱管群を示す図、第２図は伝熱管群を構成する１
つの伝熱管モジュールを説明する斜視図、第３図（Ａ）
および（Ｂ）は横置き状態の伝熱管モジュールを示す側
面図および平面図、第４図（Ａ）および（Ｂ）は伝熱管
群を構成する伝熱管モジュールの溶接手順を示す図、第
５図乃至第７図は組み立てられた伝熱管モジュールを横
置き状態から起立させる手順を説明する図、第８図およ
び第９図は所要数の伝熱管モジュールを連結して伝熱管
群を組み立てる全体組立手順を示す図、第10図は伝熱管
群にヘッダを取付ける状態を示す図、第11図は第10図の
XI−XI線に沿う平断面図、第12図はコンバインドサイク
ル発電プラントを示す概略系統図、第13図は伝熱管内に
組み込まれる従来の伝熱管群を示す斜視図、第14図
（Ａ）および（Ｂ）は伝熱管群に組み込まれるＵ字形フ
ィン伝熱管を示す正面図および部分拡大図、第15図乃至
第17図は従来の伝熱管群の製造工程をそれぞれ示す図で
ある。 １……ガスタービンプラント、２……蒸気タービンプラ
ント、３……ガスタービン、６……発電機、８……排熱
回収熱交換器、11……蒸気タービン、13……給水ポン
プ、15……低圧エコノマイザ、16……低圧蒸気ドラム、
17……低圧循環ポンプ、18……移送ポンプ、19……低圧
蒸気発生器、20……高圧エコノマイザ、21……高圧蒸気
ドラム、22……高圧蒸気発生器、23……高圧蒸気発生
器、24……プレ蒸発器、25……加熱器、30……伝熱管
群、31……伝熱管モジュール、32……継板、34……支え
板、36……直管状伝熱管、37……Ｕ字状伝熱管、38……
自動溶接機、39……舵管状伝熱管、43……定盤、44……
モジュール治具（組立治具）、46……回転治具、49……
支持台、55……全体組立治具、57……吊下げビーム。
Claims (3)
- 【請求項１】ガスタービンからの排気ガスの残留熱を利
用して蒸気タービン駆動用蒸気を発生させる排熱回収熱
交換器の製造方法において、モジュール治具を用意し、
上記モジュール治具上に適宜間隔をおいて列状に複数の
支え板を横向き状態に整列配置した後、各支え板の管穴
に直管状伝熱管が挿通され、その後直管状伝熱管の所要
の端部同士をＵ字状伝熱管で接合して伝熱管モジュール
をそれぞれ組み立てるモジュール組立工程と、組み立て
られた伝熱管モジュールを起立させて全体組立治具上に
複数個順次水平に並べて設置する工程と、全体組立治具
上に設置された隣接する伝熱管モジュール同士を継ぎ部
材で互いに連結した後、各伝熱管モジュールの直管状伝
熱管の所要端部にヘッダを取り付けて伝熱管群を組み立
てる伝熱管群組立工程と、組み立てられた伝熱管群を熱
交換器ケーシング内に収容させる工程とを備えることを
特徴とする排熱回収熱交換器の製造方法。 - 【請求項２】直管状伝熱管の所要の端部へのＵ字状伝熱
管の溶接接続は下段から上段に向って行なわれる特許請
求の範囲第１項に記載の排熱回収熱交換器の製造方法。 - 【請求項３】組み立てられた伝熱管モジュールの起立
は、伝熱管モジュールを回転治具上にセットすることに
より行なわれる特許請求の範囲第１項に記載の排熱回収
熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60297756A JPH0765867B2 (ja) | 1985-12-30 | 1985-12-30 | 排熱回収熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60297756A JPH0765867B2 (ja) | 1985-12-30 | 1985-12-30 | 排熱回収熱交換器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62158994A JPS62158994A (ja) | 1987-07-14 |
| JPH0765867B2 true JPH0765867B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=17850765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60297756A Expired - Lifetime JPH0765867B2 (ja) | 1985-12-30 | 1985-12-30 | 排熱回収熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765867B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009198043A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Panasonic Corp | 熱交換器 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003014202A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-15 | Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd | 縦型廃熱ボイラ |
| KR20020048366A (ko) * | 2002-06-04 | 2002-06-22 | 핀튜브텍(주) | 핀튜브형 열교환기 및 이를 이용한 에어컨 및 냉동기 |
| JP5022051B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2012-09-12 | 株式会社日立産機システム | 機械の低騒音パッケージ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130077Y2 (ja) * | 1980-12-25 | 1986-09-03 | ||
| JPS59170788U (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-15 | 日成工業株式会社 | 熱交換器ユニツト |
| JPS60111883U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-29 | 北芝電機株式会社 | 熱交換器 |
-
1985
- 1985-12-30 JP JP60297756A patent/JPH0765867B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009198043A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Panasonic Corp | 熱交換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62158994A (ja) | 1987-07-14 |
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