JP2014025618A - Heat exchanger and installation method for tube support plates of heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、熱源からの熱を利用して蒸気を発生させる蒸気発生器として用いられる熱交換器及び熱交換器の管支持板の据え付け方法に関するものである。 The present invention relates to, for example, a heat exchanger used as a steam generator that generates steam using heat from a heat source and a method for installing a tube support plate of the heat exchanger.
上記したような熱交換器としては、例えば、特許文献1に記載された蒸気発生器がある。この蒸気発生器は、中空円筒形状を成す外殻内部に、複数の伝熱管と、管板と、管支持板を収容して成っている。
As a heat exchanger as described above, for example, there is a steam generator described in
管板は、外殻の端部に位置しており、伝熱管の端部を固定する伝熱管挿通用孔を複数有している。一方、管支持板は、伝熱管の中間部分を支えるものであり、管板と同じく伝熱管挿通用孔を複数有していて、外殻内において管板と並列に複数枚配置されている。 The tube sheet is located at the end of the outer shell, and has a plurality of heat transfer tube insertion holes for fixing the end of the heat transfer tube. On the other hand, the tube support plate supports an intermediate portion of the heat transfer tube, and has a plurality of heat transfer tube insertion holes, like the tube plate, and is disposed in parallel with the tube plate in the outer shell.
この蒸気発生器では、通常管板及びこれと対向する管支持板の間にステイロッドを配置すると共に、互いに隣接する管支持板同士の間にもステイロッドを配置することで、管板及びこれと対向する管支持板の間隔や、隣接する管支持板同士の間隔を確保するようにしている。 In this steam generator, a stay rod is usually disposed between a tube plate and a tube support plate facing the tube plate, and a stay rod is also disposed between adjacent tube support plates so that the tube plate and the tube support plate are opposed to each other. The interval between the tube support plates to be used and the interval between the adjacent tube support plates are ensured.
複数の管支持板は、外殻内に対して管板とは反対側から順次挿入され、最も管板に近い(最も奥側の)管支持板は、あらかじめ管板に取り付けられたステイロッドにより位置決めが成される。そして、2枚目以降の管支持板は、ステイロッドとこのステイロッドに継ぎ足される次のステイロッドとにより挟持されることで、順次位置決めが成されるようになっている。 The plurality of tube support plates are sequentially inserted into the outer shell from the opposite side of the tube plate, and the tube support plate closest to the tube plate (the deepest side) is a stay rod previously attached to the tube plate. Positioning is performed. The second and subsequent tube support plates are sandwiched between the stay rod and the next stay rod joined to the stay rod, so that the positioning is performed sequentially.
従来において、上記したように、ステイロッドを継ぎ足しつつ各ステイロッド間で管支持板を挟持することで、複数の管支持板の各位置決めを行うようにしているが、蒸気発生器では、継ぎ足す際のステイロッド間の締め込みトルクに制限が課せられることが多く、継ぎ足されるステイロッド間で管支持板を挟持するだけでは、例えば、管支持板が直径約4mで且つ厚さ約30mmの円板である場合において、管支持板の自重による撓みを矯正し得ずに、決められた平面度等の幾何公差を守ることができない事態が起こり得るという問題があり、これを解決することが従来の課題となっている。 Conventionally, as described above, a plurality of tube support plates are positioned by sandwiching the tube support plates between the stay rods while adding the stay rods. In many cases, the tightening torque between the stay rods is often limited. For example, if the tube support plate is sandwiched between the stay rods to be added, the tube support plate has a diameter of about 4 m and a thickness of about 30 mm. In the case of a plate, there is a problem that it may not be possible to correct the bending tolerance due to the weight of the tube support plate, and the geometrical tolerance such as the determined flatness may not be protected. It has become an issue.
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、複数枚の管支持板の据え付け時において、管支持板の自重による撓みが簡単且つ確実に矯正され、その結果、平面度及び位置精度が確保された状態で据え付けられた複数枚の管支持板を有する熱交換器及び熱交換器の管支持板の据え付け方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to the above-described conventional problems, and at the time of installing a plurality of tube support plates, the deflection due to the weight of the tube support plates is easily and reliably corrected, and as a result, the flatness and It is an object of the present invention to provide a heat exchanger having a plurality of tube support plates installed in a state where positional accuracy is ensured, and a method for installing the tube support plates of the heat exchanger.
上記した目的を達成するべく、本発明の請求項1に係る発明は、複数の伝熱管と、これらの伝熱管の端部を支える管板と、この管板と並列に配置されて前記伝熱管の中間部分を支える複数枚の管支持板と、前記管板に取り付けられると共に順次継ぎ足されて前記管板及び該管板と対向する管支持板の間隔並びに隣接する管支持板同士の間隔を保持するステイロッドを備えた熱交換器において、前記管板に形成された伝熱管挿通用孔に対して、前記管板の前記管支持板とは反対側から継ぎ足しを繰り返して挿入されて、前記複数枚の管支持板を前記ステイロッドの長さ分の間隔をおいて互いに平行に固定する締付ロッドが設けられ、前記管板から最も遠方に位置する前記管支持板における前記締付ロッドの先端が挿通する伝熱管挿通用孔には、ロッド係止部が形成され、前記締付ロッドの先端には、前記管板から最も遠方に位置する前記管支持板の伝熱管挿通用孔を通過した状態で該締付ロッド自体を捻ることで前記管支持板のロッド係止部と係止する支持板係止部が形成されていると共に、該締付ロッドにおける前記管板の管支持板とは反対側に位置する基端には、ナットがねじ込まれるねじ部が形成されている構成としたことを特徴としており、この構成の熱交換器を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
In order to achieve the above-described object, the invention according to
また、本発明の請求項2に係る熱交換器において、前記管板から最も遠方に位置する前記管支持板と前記締付ロッドの先端における支持板係止部との間には、支持板保護座金が配置され、この支持板保護座金の前記締付ロッドの先端が挿通するロッド挿通孔に、座金側ロッド係止部が形成されている構成としており、この構成を採用すると、締付ロッドの支持板係止部が管支持板に直接触れることがなくなるので、支持板係止部による管支持板の傷付きが回避されることとなる。
Further, in the heat exchanger according to
さらに、本発明の請求項3に係る熱交換器において、前記支持板保護座金は、互いに近接する複数の締付ロッドの各先端が挿通する複数のロッド挿通孔を有している構成としており、この場合には、複数の締付ロッドの各先端に保護用の座金を個々に介在させる必要がなくなり、手間暇が軽減されることとなる。
Furthermore, in the heat exchanger according to
一方、本発明の請求項4に係る発明は、請求項1に記載の熱交換器の管支持板を据え付けるに際して、前記管板にステイロッドを固定し、該管板に対向配置する管支持板を前記ステイロッドに当てつつ、前記管板及び管支持板を順次貫通させた前記締付ロッドを捩じって、該締付ロッドの支持板係止部と前記管支持板のロッド係止部とを互いに係止させると共に、前記締付ロッドの基端のねじ部にナットをねじ込んで、前記管板に対向配置する管支持板を固定し、以降、予定した枚数の管支持板の据え付けが済むまで、前記ステイロッドの追加、ナットを一旦取り外したうえでの前記締付ロッドに対する継ぎ足しロッドの継ぎ足し、次の管支持板のロッド係止部に対する前記締付ロッドの支持板係止部の係止及び前記継ぎ足しロッドの基端のねじ部に対するナットのねじ込みを繰り返す構成としている。
On the other hand, in the invention according to
本発明に係る熱交換器では、その管支持板の据え付けに際して、まず、ステイロッドを管板に固定する。次いで、この固定したステイロッドの先端部に、管板と対向配置される管支持板を当てつつ、管板の伝達管挿通孔に締付ロッドを挿入し、その先端部が管支持板を貫通するまで押し込む。 In the heat exchanger according to the present invention, when the tube support plate is installed, the stay rod is first fixed to the tube plate. Next, a clamping rod is inserted into the transmission tube insertion hole of the tube plate while a tube support plate disposed opposite to the tube plate is applied to the distal end portion of the fixed stay rod, and the distal end portion penetrates the tube support plate. Push in until
次に、締付ロッドを捩じることで、締付ロッドの支持板係止部を管支持板の伝達管挿通孔のロッド係止部に係止させ、これに続いて、管板から突き出ている締付ロッドの基端のねじ部にナットをねじ込むことで、管板に最も近い管支持板の固定が完了する。 Next, by twisting the tightening rod, the support plate locking portion of the tightening rod is locked to the rod locking portion of the transmission tube insertion hole of the tube support plate, and subsequently protruding from the tube plate. By screwing a nut into the threaded portion of the proximal end of the tightening rod, fixing of the tube support plate closest to the tube plate is completed.
続いて、管板に固定したステイロッドに、次の管支持板との間隔を確保するためのステイロッドを連結した後、ナットを締付ロッドのねじ部から一旦取り外し、継ぎ足しロッドを継ぎ足して押し込む。 Next, after connecting the stay rod for securing the distance from the next tube support plate to the stay rod fixed to the tube plate, remove the nut from the screw part of the tightening rod, and add and push in the additional rod. .
そして、ステイロッドに次の管支持板を当てつつ、次の管支持板の設置位置付近に到達して伝達管挿通孔から突き出でた締付ロッドの支持板係止部を管支持板のロッド係止部に係止させ、これに続いて、管板から突き出ている締付ロッドの基端のねじ部にナットをねじ込むことで、管板から数えて2番目の管支持板と管板に最も近い管支持板との固定が完了する。 Then, while the next tube support plate is applied to the stay rod, the support plate locking portion of the tightening rod that reaches the vicinity of the installation position of the next tube support plate and protrudes from the transmission tube insertion hole is inserted into the rod of the tube support plate. Next, the nut is screwed into the threaded portion at the proximal end of the clamping rod protruding from the tube plate, and the second tube support plate and tube plate are counted from the tube plate. Fixing with the nearest tube support plate is complete.
これ以降、予定した枚数の管支持板の固定が済むまで、ステイロッドの追加、ナットを一旦取り外したうえでの締付ロッドに対する継ぎ足しロッドの継ぎ足し、次の管支持板のセット及び継ぎ足しロッドのねじ部に対するナットのねじ込みを繰り返す。 After that, until the planned number of tube support plates are fixed, stay rods are added, nuts are removed, extension rods are added to tightening rods, the next tube support plate set and extension rod screws are added. Repeat the screwing of the nut into the part.
このとき、管板とこれに対向する管支持板との間隔及び隣接する管支持板同士の間隔を保持するステイロッドには圧縮力がかかり、一方、締付ロッドには引張力がかかることから、管支持板の自重による撓みが確実に矯正され、管支持板の平面度及び位置精度が確保されることとなる。 At this time, a compressive force is applied to the stay rod that holds the interval between the tube plate and the tube support plate opposite to the tube plate and the interval between the adjacent tube support plates, while a tensile force is applied to the clamping rod. The bending due to the weight of the tube support plate is reliably corrected, and the flatness and position accuracy of the tube support plate are ensured.
このように、管支持板の据え付けにあたっては、締付ロッドに対するナットのねじ込み作業が管板側のみで成されるので、据え付け作業が容易なものとなる。 Thus, when installing the tube support plate, the nut is screwed into the fastening rod only on the tube plate side, so that the installation operation is facilitated.
本発明に係る熱交換器では、上記した構成としているので、複数枚の管支持板の据え付け時において、管支持板の自重による撓みが簡単且つ確実に矯正され、したがって、複数枚の管支持板が、各々の平面度及び位置精度が確保された状態で据え付けられるという非常に優れた効果がもたらされる。 Since the heat exchanger according to the present invention has the above-described configuration, the bending of the tube support plate due to its own weight is easily and reliably corrected when the plurality of tube support plates are installed. However, it is possible to obtain a very excellent effect that each flatness and positional accuracy are secured.
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図1〜図12は本発明に係る熱交換器及び熱交換器の管支持板の据え付け方法の一実施例を示しており、この実施例では、熱交換器が蒸気発生器である場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 1-12 has shown one Example of the installation method of the heat exchanger which concerns on this invention, and the pipe | tube support plate of a heat exchanger, In this Example, the case where a heat exchanger is a steam generator is shown as an example. Will be described.
図1に示すように、この蒸気発生器1は、中空円筒形状を成す外殻1aの内部に、複数本の伝熱管3と、管板2と、管支持板4を収容して成っている。
As shown in FIG. 1, the
管板2は、外殻1aの端部に位置しており、伝熱管3の端部を固定する伝熱管挿通用孔2aを複数有している。一方、管支持板4は、伝熱管3の中間部分を支えるものであって、管板2と同じく伝熱管挿通用孔4aを複数有しており、外殻1a内において管板2と並列に複数枚配置されている。
The
この蒸気発生器1では、図2に示すように、管板2及びこれと対向する管支持板4の間にステイロッド5を配置すると共に、互いに隣接する管支持板4,4同士の間にもステイロッド5を配置することで、管板2及びこれと対向する管支持板4の間隔や、隣接する管支持板4,4同士の間隔を確保するようにしている。
In this
この蒸気発生器1において、外殻1a内に管支持板4を据え付ける場合には、管板2の伝熱管挿通用孔2aに対して、管板2の管支持板4とは反対側(図2右側)から締付ロッド6を挿入して、管支持板4をステイロッド5の長さ分の間隔をおいて固定するようにしており、管支持板4の枚数が増える毎に継ぎ足しロッド6Aの継ぎ足しを繰り返すことで、締付ロッド6の長さ寸法を伸ばすようにしている。
In the
この場合、管板2から遠い方に位置する管支持板4には、リング状座金7が隣接して配置され、後述するように、このリング状座金7に複数の締付ロッド6の各矢じり状係止部6bを係止させると共に、締付ロッド6における管板2側に位置する基端のねじ部6cに管板保護座金8を介してナット9をねじ込むようになっている。
In this case, a
そこで、蒸気発生器1の管支持板4の取り付け要領を説明する。
まず、図3に示すように、ステイロッド5の基端のねじ部5dを管板2のねじ孔2bにねじ込んで固定する。
Therefore, the attachment procedure of the
First, as shown in FIG. 3, the
次いで、この固定したステイロッド5の先端部5aの肩5bに、管板2と対向配置される管支持板4のステイロッド連結孔4cのロッド受け4dを当てつつ、管板2の伝達管挿通孔2aに締付ロッド6を挿入し、図4に示すように、締付ロッド6の先端部6aが管支持板4に到達するまで押し込む。
Next, the transfer tube insertion of the
ここで、図5にも示すように、締付ロッド6の先端部6aに矢じり状係止部6bが形成され、一方、管支持板4の伝達管挿通孔4a及びこの管支持板4に隣接させたリング状座金7の複数のロッド挿通孔7aがいずれも矢じり状を成しており、これらの伝達管挿通孔4a及びロッド挿通孔7aを通過した締付ロッド6の矢じり状係止部6bを捩じることで(図6(a)に示す状態から図6(b)に示す状態とすることで)、締付ロッド6の矢じり状係止部6bをリング状座金7のロッド挿通孔7aに形成された座金側ロッド係止部7bに係止させる。
Here, as shown also in FIG. 5, an arrowhead-
そして、図7に示すように、管板2の管支持板4とは反対側に突き出ている締付ロッド6の基端のねじ部6cに、複数のねじ挿通孔8aを有するリング状の管板保護座金8を介してナット9をねじ込むことで、管板2に最も近い管支持板4の据え付けが完了する。
Then, as shown in FIG. 7, a ring-shaped tube having a plurality of
このとき、図8に示すように、管板2とこれに対向する管支持板4との間隔を保持するステイロッド5には圧縮力(互いに離間する方向の矢印)がかかり、一方、締付ロッド6には引張力(互いに接近する方向の矢印)がかかることから、管支持板4の平面度及び位置精度が確保されることとなる。
At this time, as shown in FIG. 8, the
続いて、図9に示すように、管支持板4のステイロッド連結孔4cを通してリング状座金7の中央部分に露出しているステイロッド5のねじ孔5cに、次の管支持板4との間隔を確保するためのステイロッド5の基端のねじ部5dをねじ込んで連結した後、管板2側のナット9及びリング状の管板保護座金8を締付ロッド6の基端のねじ部6cから一旦取り外し、このナット9が取り外された締付ロッド6のねじ部6cを継ぎ足しロッド6Aの先端に形成されたねじ孔にねじ込んで継ぎ足す。
Subsequently, as shown in FIG. 9, the next
次に、図10に示すように、継ぎ足しロッド6Aが継ぎ足されて長さ寸法が伸びた締付ロッド6を押し込む。この際、図10の拡大部分に示すように、締付ロッド6の先端部6aにおける肩6dと矢じり状係止部6bとで、リング状座金7を挟持した状態となっているので、上記締付ロッド6のさらなる押し込みにより、リング状座金7を次の管支持板4の設置位置付近まで容易に移動させ得ることとなる。
Next, as shown in FIG. 10, the
そして、図11に示すように、次の管支持板4の設置位置付近に到達した締付ロッド6の先端部6aから、締付ロッド6に戻りの捩りを加えてリング状座金7を一旦取り外し、続いて、図12に示すように、ステイロッド5の先端部5aの肩5bに次の管支持板4のステイロッド連結孔4cのロッド受け4dを当てつつ、伝達管挿通孔4aから突き出した締付ロッド6の矢じり状係止部6bに、上記と同様にしてリング状座金7を取り付ける。
Then, as shown in FIG. 11, the ring-shaped
この後、図2に示すように、管板2の管支持板4とは反対側に突き出ている継ぎ足しロッド6Aの基端のねじ部6cに、リング状の管板保護座金8を介してナット9をねじ込むことで、管板2から数えて2番目の管支持板4と管板2に最も近い管支持板4との据え付けが完了する。
Thereafter, as shown in FIG. 2, the
これ以降、予定した枚数の管支持板4の据え付けが済むまで、ステイロッド5の追加、ナット9及びリング状の管板保護座金8を一旦取り外したうえでの継ぎ足しロッド6Aの継ぎ足し、リング状座金7を一旦取り外したうえでの次の管支持板4のセット及び継ぎ足しロッド6Aの基端のねじ部6cに対するナット9のねじ込みを繰り返す。
Thereafter, until the planned number of
このように、管支持板4の据え付けにあたっては、締付ロッド6に対するナット8のねじ込み作業が管板2側のみで成されるので、据え付け作業が容易なものとなる。
Thus, when installing the
なお、予定した枚数の管支持板4の据え付けが完了した後において、管支持板4は外殻1aに対して溶接により固定され、この固定後には、管支持板4の据え付けに用いた複数本の締付ロッド6は、すべて管板2及び複数枚の管支持板4の各伝熱管挿通用孔2a,4aから引き抜かれ、締付ロッド6が引き抜かれた各伝熱管挿通用孔2a,4aは、他の伝熱管挿通用孔2a,4aと同様に伝熱管3の挿通用孔として使用される。
After the installation of the planned number of
上記した実施例では、複数のロッド挿通孔7aを有するリング状座金7を管支持板4に隣接して配置していると共に、複数のねじ挿通孔8aを有するリング状の管板保護座金8を管板2に隣接して配置しているので、管支持板4に締付ロッド6の矢じり状係止部6bの係止痕がつくことや、管板2にナット9の締め込み痕がつくことを回避できるうえ、個々に座金を用いなくて済む分だけ、手間暇が軽減されることとなる。
In the embodiment described above, the ring-shaped
上記したリング状座金7及び管板保護座金8は必要に応じて省略することができ、この場合には、管支持板4の伝熱管挿通用孔4aにおける管支持突部4bが、ロッド係止部として機能する。
The ring-shaped
本発明に係る熱交換器及び熱交換器の管支持板の据え付け方法の構成は、上記した実施例に限定されるものではない。 The configuration of the heat exchanger according to the present invention and the method of installing the tube support plate of the heat exchanger is not limited to the above-described embodiment.
1 蒸気発生器(熱交換器)
2 管板
2a 伝熱管挿通用孔
3 伝熱管
4 管支持板
4a 伝熱管挿通用孔
4b 管支持突部(ロッド係止部)
5 ステイロッド
6 締付ロッド
6A 継ぎ足しロッド
6a 締付ロッドの先端部
6b 矢じり状係止部(支持板係止部)
6c ねじ部
7 リング状座金(支持板保護座金)
7a ロッド挿通孔
7b 座金側ロッド係止部
9 ナット
1 Steam generator (heat exchanger)
2
5
7a
Claims (4)
これらの伝熱管の端部を支える管板と、
この管板と並列に配置されて前記伝熱管の中間部分を支える複数枚の管支持板と、
前記管板に取り付けられると共に順次継ぎ足されて前記管板及び該管板と対向する管支持板の間隔並びに隣接する管支持板同士の間隔を保持するステイロッドを備えた熱交換器において、
前記管板に形成された伝熱管挿通用孔に対して、前記管板の前記管支持板とは反対側から継ぎ足しを繰り返して挿入されて、前記複数枚の管支持板を前記ステイロッドの長さ分の間隔をおいて互いに平行に固定する締付ロッドが設けられ、
前記管板から最も遠方に位置する前記管支持板における前記締付ロッドの先端が挿通する伝熱管挿通用孔には、ロッド係止部が形成され、
前記締付ロッドの先端には、前記管板から最も遠方に位置する前記管支持板の伝熱管挿通用孔を通過した状態で該締付ロッド自体を捻ることで前記管支持板のロッド係止部と係止する支持板係止部が形成されていると共に、該締付ロッドにおける前記管板の管支持板とは反対側に位置する基端には、ナットがねじ込まれるねじ部が形成されている
ことを特徴とする熱交換器。 A plurality of heat transfer tubes;
Tube plates that support the ends of these heat transfer tubes,
A plurality of tube support plates arranged in parallel with the tube plate and supporting an intermediate portion of the heat transfer tube;
In the heat exchanger comprising a stay rod attached to the tube plate and sequentially added to maintain the interval between the tube plate and the tube support plate facing the tube plate and the interval between adjacent tube support plates,
The plurality of tube support plates are inserted into the heat transfer tube insertion holes formed in the tube plate by repeatedly adding from the opposite side of the tube plate to the tube support plate. There are provided clamping rods that are fixed in parallel with each other at an interval,
In the hole for heat transfer tube insertion through which the tip of the clamping rod in the tube support plate located farthest from the tube plate is inserted, a rod locking portion is formed,
At the tip of the tightening rod, the tube support plate is locked by twisting the tightening rod itself while passing through the heat transfer tube insertion hole of the tube support plate located farthest from the tube plate. A support plate locking portion for locking with the portion is formed, and a screw portion into which a nut is screwed is formed at the proximal end of the tightening rod located on the side opposite to the tube support plate of the tube plate. A heat exchanger characterized by
前記管板にステイロッドを固定し、該管板に対向配置する管支持板を前記ステイロッドに当てつつ、前記管板及び管支持板を順次貫通させた前記締付ロッドを捩じって、該締付ロッドの支持板係止部と前記管支持板のロッド係止部とを互いに係止させると共に、前記締付ロッドの基端のねじ部にナットをねじ込んで、前記管板に対向配置する管支持板を固定し、
以降、予定した枚数の管支持板の据え付けが済むまで、前記ステイロッドの追加、ナットを一旦取り外したうえでの前記締付ロッドに対する継ぎ足しロッドの継ぎ足し、次の管支持板のロッド係止部に対する前記締付ロッドの支持板係止部の係止及び前記継ぎ足しロッドの基端のねじ部に対するナットのねじ込みを繰り返す
ことを特徴とする熱交換器の管支持板の据え付け方法。 When installing the tube support plate of the heat exchanger according to claim 1,
A stay rod is fixed to the tube plate, and a tube support plate disposed opposite to the tube plate is applied to the stay rod, while the tube rod and the tube support plate are sequentially passed through the tightening rod, The support plate locking portion of the clamping rod and the rod locking portion of the tube support plate are locked to each other, and a nut is screwed into the screw portion at the proximal end of the clamping rod, and is arranged opposite to the tube plate. Fixing the tube support plate to
Thereafter, until the planned number of tube support plates have been installed, the stay rod is added, the nut is removed, the extension rod is added to the tightening rod, and the rod locking portion of the next tube support plate is added. The method of installing a tube support plate of a heat exchanger, wherein the locking of the support plate locking portion of the tightening rod and the screwing of the nut into the thread portion of the proximal end of the extension rod are repeated.
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