JPH0829076A - U字管式竪型熱交換器 - Google Patents

U字管式竪型熱交換器

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Publication number
JPH0829076A
JPH0829076A JP15763794A JP15763794A JPH0829076A JP H0829076 A JPH0829076 A JP H0829076A JP 15763794 A JP15763794 A JP 15763794A JP 15763794 A JP15763794 A JP 15763794A JP H0829076 A JPH0829076 A JP H0829076A
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JP
Japan
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heat transfer
tube
plate
partition plate
water chamber
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Withdrawn
Application number
JP15763794A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Miyanaga
公 宮永
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH0829076A publication Critical patent/JPH0829076A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0202Header boxes having their inner space divided by partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06Heat-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

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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)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 損傷が伝熱管の特定部分に集中せず、結果と
して使用寿命が長いU字管式竪型熱交換器を提供する。 【構成】 熱交換器は、複数の伝熱管からなる伝熱管束
と、伝熱管の両脚端がそれぞれ挿入固着される多数の孔
をもつ管板11と、同管板と一体的に形成されて伝熱管
束を取り囲む胴13と、管板と一体的に形成され半球状
水室17を画成する下鏡板15とを備えている。水室1
7内には、伝熱管束の入口群と出口群とを分ける上部仕
切板19、その上部仕切板の下面に固着された水平な一
対の扇状部材からなる中間水平仕切板21、及びその水
平仕切板と下鏡板との間に回動自在に枢着され水室の内
部を加熱媒体の入口側流路と出口側流路とに区画する回
動仕切板23が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器に関し、特に
蒸気発生器として用いられる竪型熱交換器の水室構造に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、日本の発電用原子炉として広く
使用されている加圧水型原子炉(以下PWRという。)
では、U字形伝熱管を有する竪型熱交換器(U字管式竪
型熱交換器)を蒸気発生器として使用している。その管
板及び水室まわりの構造を図6に示すと、円板状厚板で
ある管板1には多数の貫通孔が穿設されており、その各
々には、U字形伝熱管2a,2bの両端脚部が挿入封着
されている(複雑さを避けるため、伝熱管は2本のみ図
示している。)。管板1と一体的に形成された胴3は、
伝熱管束を取り囲み被加熱媒体領域を画成する一方、半
球殻状下鏡板4は、水室5を画成する。下鏡板4は、管
板1に一体的に接続され、加熱媒体である原子炉一次冷
却材の入口ノズル4aと出口ノズル4bとを一体的に形
成している。水室5は、図7に示すように、管板1及び
下鏡板4に溶着された仕切板6によって、入口ノズル4
aに連通した入口プレナム5a及び出口ノズル4bに連
通した出口プレナム5bに分けられている。
【0003】以上のような構成の従来の蒸気発生器にお
いて、原子炉からの高温の一次冷却材は、入口プレナム
5aに入り、伝熱管(2a,2b)内を上昇し、更に下
降して出口プレナム5bに至る。その際、胴3の中に別
途導入された給水と熱交換をし、これを加熱、沸騰させ
る。ここで得られた飽和蒸気は、タービン発電機へ送ら
れ、これを駆動する。出口プレナム5bから出口ノズル
4bを通って出た一次冷却材は、降温しており相対的に
低温になっているが、原子炉へ戻されて、再加熱され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来構造
の蒸気発生器においては、U字形伝熱管の入口端部は、
常に高温の原子炉一次冷却材が流入するので熱的に厳し
い条件に曝されている。また、蒸気発生器では、導入さ
れた給水を沸騰蒸発させて、蒸気として外へ出すので、
給水中に含まれたわずかな不純物でも濃縮される傾向に
あり、下方にある前記入口端部に溜まる傾向にある。即
ち、U字管式竪型熱交換器を蒸気発生器として使用する
場合、U字形伝熱管の入口端部近傍は、熱的にも、化学
的にも厳しい条件にあり、この部分に損傷が集中しやす
いという問題があった。
【0005】したがって、本発明は、損傷が伝熱管の特
定部分に集中せず、結果として使用寿命が長いU字管式
竪型熱交換器を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】叙上の目的の下に、本発
明によれば、複数のU字形伝熱管からなる伝熱管束、前
記伝熱管の両脚端がそれぞれ挿入固着される多数の孔を
もつ管板、同管板と一体的に形成され前記伝熱管束を取
り囲む胴及び前記管板と一体的に形成され半球状水室を
画成する下鏡板を備えたU字管式竪型熱交換器は、前記
水室内には前記伝熱管束の入口群と出口群とを分ける上
部仕切板、その上部仕切板の下面に固着された水平な一
対の扇状部材からなる中間水平仕切板及びその水平仕切
板と前記下鏡板との間に回動自在に枢着され前記水室の
内部を加熱媒体の入口側流路と出口側流路とに区画する
回動仕切板が設けられていることを特徴としている。
【0007】
【作用】前記した構成の竪型熱交換器において、入口側
流路に流入した加熱媒体は、伝熱管束の入口群から、伝
熱管内に流入、貫流して出口側流路に流出するが、その
間、熱交換により伝熱管外の被加熱媒体即ち給水を加熱
する。そして、所定時間の運転を行ったら、回動仕切板
を中間水平仕切板の扇状部材の一端から他端に回動移転
すると、加熱媒体は、従来の出口群から伝熱管内に流入
し、同様の熱交換作用を行う。即ち、U字形伝熱管の入
口端は、所定時間(期間)運転後、出口端となり、流れ
方向が逆転される。
【0008】
【実施例】以下、添付の図面を参照して、本発明の実施
例を説明する。図1は、本発明に係る蒸気発生器10の
水室まわりの断面を示している。図示しないU字形伝熱
管の挿入孔を有する管板11は、胴13と一体的に形成
されると共に、半球殻状の下鏡板15にも、溶接により
一体的に接合されている。下鏡板15は、図示しない冷
却材配管に継合した入口ノズル15a及び出口ノズル1
5bを備え、内部に水室17を画成している。
【0009】水室17の中には、管板11の下面に上部
仕切板19が溶接接合され、後述するように、伝熱管束
の入口群と出口群を分けている。更に、上部仕切板19
の下面には、中間仕切板(中間水平仕切板)21が設け
られ、その中間仕切板21と下鏡板15の内面との間に
は、半円板状の回動仕切板23が枢着されているが、こ
れらの詳細は、後述する。
【0010】以上のような水室17まわりの構造を、説
明の都合上、管板11を省略した概念斜視図として示し
たのが図2であり、図2のIII−III線に沿って平面図と
して示したのが図3である。図2において、伝熱管束1
2を構成するU字形伝熱管12a,12bが、2本のみ
代表して示されている。当業者であれば容易に理解され
るように、伝熱管束の両脚部の間には、伝熱管のない部
分があり、ここをチューブレーンと呼ぶと、このチュー
ブレーンに対応する管板11の下面に上部仕切板19が
直径方向にのびて取り付けられている。本発明によれ
ば、伝熱管束12の両脚部の一方は、切り換えられて入
口端とも出口端ともなるが、両脚部の一方が入口側とな
れば、他方は出口側となり、上部仕切板19は、両者の
間に位置して分けている。中間仕切板21は、2つの扇
状部材21a,21bがほぼ対称の形で組み合わされて
構成されている。扇状部材21a,21bの円周部の両
端には、弧状の当板25が取り付けられており、その下
端は、下鏡板15の中心部で終端している。この当板2
5は、後述する回動仕切板23が所定位置にあるとき、
これを固定する。
【0011】特に、図2を参照するに、下鏡板15の内
面中心部には、ボス15cが突出形成されており、この
ボス15cに、回動仕切板23の回転軸23aが挿入さ
れている。中間仕切板21の要め部分にも、同様の下向
きボス(図示せず)が形成され、これには回動仕切板2
3の上部回転軸(図示せず)が挿入されている。
【0012】図2及び図3の状態では、回動仕切板23
は、扇状部材21aの左端及び扇状部材21bの右端
(いずれも図面上)にある当板25に当接して固定され
ている。図3において、符号27は、点検等に用いられ
るマンホールである。
【0013】以上の構成において、加熱媒体すなわち原
子炉一次冷却材は、入口ノズル15aから水室17の入
口プレナム17aに流入し、伝熱管束12の伝熱管(1
2a,12b,・・・)を矢印のように流れ、胴13の
中の給水を加熱する。このようにして、降温した一次冷
却材は、水室17の出口プレナム17bに流入し、出口
ノズル15bから流出して、図示しない原子炉へ戻り、
再加熱され、更に、入口ノズル15aに循環してくる。
【0014】以上の状態で所定の期間運転したら、回動
仕切板23を180度回動させる。この状態を図4及び
図5に示す。下鏡板15の入口ノズル15aと出口ノズ
ル15bを通る一次冷却材の流れ方向は変わらないが、
仕切板23の回動により、入口プレナム17aと出口プ
レナム17bが入れ替わり、伝熱管(12a,12b,
・・・)の中を矢印の方向に一次冷却材が流れる、即
ち、前述の場合(図2,図3)に対し、伝熱管(12
a,12b,・・・)の中の流れ方向が逆転する。但
し、胴13の中に導入された給水が、加熱されて、沸騰
蒸発することには変わりがない。
【0015】なお、回動仕切板23と、下鏡板15の内
面との間に若干の隙間が生ずることも考えられ、ここか
らの一次冷却材のバイパス流も生ずるが、全体としては
無視しうる程度のものである。当板25は、下鏡板15
の内面に溶接によりしっかり固定されており、回動仕切
板23は、位置を切換える場合以外、動くことはない。
【0016】
【発明の効果】以上、説明したように、水室内の回動仕
切板の取付位置の切り換えにより、伝熱管内の一次冷却
材の流れは途中で逆転するから、伝熱管の同一部分が高
温にさらされる時間は、半減し、損傷の発生、進行も半
減する。これにより、熱交換器の使用寿命は、単純に言
えば2倍程度に大幅に延長される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の要部を示す部分立断面図で
ある。
【図2】 前記実施例の要部を示す部分切欠き斜視図で
ある。
【図3】 図2のIII−III線に沿う平面図である。
【図4】 前記実施例の別の状態を示す部分切欠き斜視
図である。
【図5】 図4のV−V線に沿う平面図である。
【図6】 従来装置の構造を示す部分切欠き斜視図であ
る。
【図7】 図6の一部を拡大して示す部分断面図であ
る。
【符号の説明】
10…蒸気発生器、11…管板、12…伝熱管束、12
a…伝熱管、12b…伝熱管、13…胴、15…下鏡
板、17…水室、19…上部仕切板、21…中間水平仕
切板、21a…扇状部材、21b…扇状部材、23…回
動仕切板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のU字形の伝熱管からなる伝熱管
    束、前記伝熱管の両脚端がそれぞれ挿入固着される多数
    の孔をもつ管板、同管板と一体的に形成され前記伝熱管
    束を取り囲む胴、及び前記管板と一体的に形成され半球
    状の水室を画成する下鏡板を備え、前記水室内には、前
    記伝熱管の入口群と出口群とを分ける上部仕切板、同上
    部仕切板の下面に固着された一対の扇状部材からなる中
    間水平仕切板、及び同中間水平仕切板と前記下鏡板との
    間に回動自在に枢着され加熱媒体の入口側流路と出口側
    流路を区画する回動仕切板が設けられていることを特徴
    とするU字管式竪型熱交換器。
JP15763794A 1994-07-08 1994-07-08 U字管式竪型熱交換器 Withdrawn JPH0829076A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013076489A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Toshiba Corp 熱交換器
CN111780611A (zh) * 2020-07-30 2020-10-16 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种分区流量自调整换热器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013076489A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Toshiba Corp 熱交換器
CN111780611A (zh) * 2020-07-30 2020-10-16 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种分区流量自调整换热器
CN111780611B (zh) * 2020-07-30 2022-03-15 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种分区流量自调整换热器

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