JP2014115035A - 熱交換器システム - Google Patents
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Abstract
【課題】配管に熱応力を発生することなく、配置構成のコンパクト化を向上する。
【解決手段】この熱交換器システムは、縦長にそれぞれ配置された複数の熱交換器と、前記複数の熱交換器を接続する配管と、前記配管の軸方向に前記複数の熱交換器をそれぞれ移動可能とする複数の移動機構と、を備え、前記複数の移動機構が、前記複数の熱交換器を吊下げる複数の吊下げ部を、有する。
【選択図】図1
【解決手段】この熱交換器システムは、縦長にそれぞれ配置された複数の熱交換器と、前記複数の熱交換器を接続する配管と、前記配管の軸方向に前記複数の熱交換器をそれぞれ移動可能とする複数の移動機構と、を備え、前記複数の移動機構が、前記複数の熱交換器を吊下げる複数の吊下げ部を、有する。
【選択図】図1
Description
実施の形態は、熱交換器システムに関する。
近年、建屋内に熱交換器を立置きに配設して、ターボマシンや原子炉と排気管や三重管などの配管を介して接続し、アームの揺動によって熱交換器を移動させて配管の熱応力を逃がす発電システムが提案されている。
しかしながら、排気管や三重管などの配管や配置構成が複雑になり、建屋内の設置スペースが広くなるという課題がある。
本発明が解決しようとする課題は、配管への熱応力の発生を低減し、配置構成をコンパクト化できる熱交換器システムを提供することである。
本実施形態の熱交換器システムは、縦長にそれぞれ配置された複数の熱交換器と、前記複数の熱交換器を接続する配管と、前記配管の軸方向に前記複数の熱交換器をそれぞれ移動可能とする複数の移動機構と、を具備し、前記複数の移動機構が、複数の熱交換器を吊下げる複数の吊下げ部を、有する。
本発明によれば、配管への熱応力の発生を低減し、配置構成をコンパクト化できる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(実施形態1)
図1は実施形態1の熱交換器システム10の構成を示す図である。図2は、図1に示した熱交換器11〜13の移動状態を説明するため図である。図3は、同じく、熱交換器11〜13の移動状態を説明するため図である。
(実施形態1)
図1は実施形態1の熱交換器システム10の構成を示す図である。図2は、図1に示した熱交換器11〜13の移動状態を説明するため図である。図3は、同じく、熱交換器11〜13の移動状態を説明するため図である。
図1、図2に示すように、この熱交換器システム10は、複数(実施形態では、3つ)の熱交換器11〜13、配管14、移動機構31を有する。
熱交換器11〜13は、密閉された円筒形にそれぞれ形成されている。これら熱交換器11〜13は、例えば原子炉から流入する高温の蒸気などの気体を、液体に凝固するもので、この実施形態では図示しない建屋内に縦長(長手方向が上下)の状態に収納されている。これら熱交換器11〜13は、配管14によって例えば一列に接続されている。
熱交換器11〜13は、密閉された円筒形にそれぞれ形成されている。これら熱交換器11〜13は、例えば原子炉から流入する高温の蒸気などの気体を、液体に凝固するもので、この実施形態では図示しない建屋内に縦長(長手方向が上下)の状態に収納されている。これら熱交換器11〜13は、配管14によって例えば一列に接続されている。
配管14は、高温の液体が通過する流路である。この配管14は、この実施形態では、例えば高強度のオーステナイト鋼、ニッケル基系材料を用いる。
なお、この実施形態では、配管14にフェライト鋼を用いることも可能であるが、システムのユニットが高温になると、フェライト系より設計強度が強いオーステナイト鋼、ニッケル基系材料の使用が強いられることとなる。
このオーステナイト鋼、ニッケル基系材料は、フェライト鋼に比べ、熱膨張率が大きいという欠点を持っている。しかし、この実施形態では、この熱膨張率で発生する配管熱応力を回避することが可能となる。
なお、この実施形態では、配管14にフェライト鋼を用いることも可能であるが、システムのユニットが高温になると、フェライト系より設計強度が強いオーステナイト鋼、ニッケル基系材料の使用が強いられることとなる。
このオーステナイト鋼、ニッケル基系材料は、フェライト鋼に比べ、熱膨張率が大きいという欠点を持っている。しかし、この実施形態では、この熱膨張率で発生する配管熱応力を回避することが可能となる。
そこで、この実施形態では、熱交換器11〜13と配管14との間に生じる熱応力を低減し、かつ配管物量を抑え、配置構成のコンパクト化を向上する熱交換器システムを提供するものである。
この実施形態では、配管14は屈曲した湾曲部を有しない直線状の直管で、かつ設計上必要最小限の長さに構成する。また、この配管14の途中には、この流路に流れる流体(気体)の流量を調節するためのバルブ15がそれぞれ配設されている。
また、この実施形態では、移動機構31はこれら熱交換器11〜13を一列に配列された状態で、配管14の軸方向に移動および揺動可能とする。
また、この実施形態では、移動機構31はこれら熱交換器11〜13を一列に配列された状態で、配管14の軸方向に移動および揺動可能とする。
この建屋の天井20の所定位置には、梁21,22が図中、下方に突出して張り出している(図2、図3参照)。この天井20の梁21,22間には、レール30が橋架されている。
この実施形態の熱交換器システムは、移動機構31を備えている。この移動機構31は、ローラ32、支持部材33、アーム34を備えている。
この実施形態の熱交換器システムは、移動機構31を備えている。この移動機構31は、ローラ32、支持部材33、アーム34を備えている。
ローラ32は、各熱交換器11〜13に対して一対でそれぞれ構成されている。このローラ32は、同一の材質で、かつ同一の径で構成されている。このローラ32は、レール30上に載置され、レール30の上面に沿って図中、左右(梁21又は22)方向に移動する。なお、この実施形態に示したローラ32に限らず、例えばタイヤのような車輪でもよい。また、このローラ32は、レール30上の移動に対して摩擦の小さいものが好ましい。
支持部材33は、レール30上に配置されている。この支持部材33は、長方形の平板からなり、長手方向の両端に上記の一対のローラ32,32を回転可能に支持している。また、この支持部材33の中央部には、支持軸33aが設けられている。この支持部材33は、支持軸33aを中心としてアーム34を配管14の軸方向に揺動可能に支持している。
アーム34は、熱交換器11〜13の上端に突出してそれぞれ取り付けられ、熱交換器11〜13を吊下げる吊下げ部としての機能が有る。このアーム34は、例えば上側が二股に分かれた形状を有し、それぞれの上端が支持部材33に支持されている。
このような構成により、これら熱交換器11〜13は、移動機構31を介して、レール30に縦吊りに吊下げられている。また、これらの熱交換器11〜13は、支持軸33aを中心にして図中、左右(梁21又は22)方向に揺動が可能であるとともに、ローラ32によってレール30の図中、左右(梁21又は22)方向に移動可能となる。
このような構成により、これら熱交換器11〜13は、移動機構31を介して、レール30に縦吊りに吊下げられている。また、これらの熱交換器11〜13は、支持軸33aを中心にして図中、左右(梁21又は22)方向に揺動が可能であるとともに、ローラ32によってレール30の図中、左右(梁21又は22)方向に移動可能となる。
次に、図2、図3を参照して熱交換器11〜13の移動動作を説明する。なお、接続される固定体(例えば原子炉など)の配置位置に応じて、図2は熱交換器11を停止状態にした場合を示し、図3は熱交換器12を停止状態にした場合を示す。
まず、図2に示すように、配管14に高温の蒸気が流れると、熱交換器11〜13および配管14が熱膨張することとなる。この熱膨張に対して、熱交換器12,13の移動機構31では、ローラ32が図中、右方向に回転して、熱交換器12,13を図中、右(梁22)方向に移動させる。
この時、熱交換器12,13の移動機構31は、熱交換器11を基点として、熱交換器12,13を図中、右方向に移動させるので、熱交換器12の移動量より、熱交換器13の移動量が矢印のように大きくなる。
この結果、熱交換器12,13は、図2中、二点鎖線の位置に移動し、この熱膨張に対する熱応力の発生を低減することができる。なお、熱交換器11の移動機構31では、レール30上の移動は停止されている。しかし、例えば支持軸33aを中心とした熱交換器11の揺動は可能なので、熱交換器11でもこの熱膨張に対する熱応力の発生を低減することができる。
この結果、熱交換器12,13は、図2中、二点鎖線の位置に移動し、この熱膨張に対する熱応力の発生を低減することができる。なお、熱交換器11の移動機構31では、レール30上の移動は停止されている。しかし、例えば支持軸33aを中心とした熱交換器11の揺動は可能なので、熱交換器11でもこの熱膨張に対する熱応力の発生を低減することができる。
次に、図3に示すように、配管14に高温の蒸気が流れると、熱交換器11〜13および配管14が熱膨張することとなる。この熱膨張に対して、熱交換器11〜13には熱応力が加わる。この熱応力によって、熱交換器11の移動機構31では、ローラ32が図3中、左方向に回転して、熱交換器11を図3中、左(梁21)方向に移動させる。
また、この熱応力によって、熱交換器13の移動機構31では、ローラ32が図中、右方向に回転して、熱交換器13を図3中、右(梁22)方向に移動させる。
この時、熱交換器11の移動機構31は、熱交換器12を基点として、熱交換器11を図3中、左(梁21)方向に移動させ、熱交換器13の移動機構31は、熱交換器12を基点として、熱交換器13を図3中、右(梁22)方向に移動させる。この時の熱交換器11,13の移動量は、熱膨張の大きさに比例することなる。図3では、熱交換器11側の熱膨張が、熱交換器13側の熱膨張に比べて小さい状態を示している。
この時、熱交換器11の移動機構31は、熱交換器12を基点として、熱交換器11を図3中、左(梁21)方向に移動させ、熱交換器13の移動機構31は、熱交換器12を基点として、熱交換器13を図3中、右(梁22)方向に移動させる。この時の熱交換器11,13の移動量は、熱膨張の大きさに比例することなる。図3では、熱交換器11側の熱膨張が、熱交換器13側の熱膨張に比べて小さい状態を示している。
この結果、熱交換器11,13は、図3中、二点鎖線の位置に移動し、この熱交換器11〜13に加わる熱応力を低減することができる。
また、熱交換器11〜13の移動機構31では、支持軸33aを中心として熱交換器11〜13を図3中、右又は左方向に揺動可能である。従って、熱交換器11〜13に熱応力が加わると、熱交換器11〜13はその熱応力によって揺動する。熱交換器11〜13では、その重心の位置がこの搖動に伴って移動するので、移動機構31の移動を容易にすることができる。
また、熱交換器11〜13の移動機構31では、支持軸33aを中心として熱交換器11〜13を図3中、右又は左方向に揺動可能である。従って、熱交換器11〜13に熱応力が加わると、熱交換器11〜13はその熱応力によって揺動する。熱交換器11〜13では、その重心の位置がこの搖動に伴って移動するので、移動機構31の移動を容易にすることができる。
このように、この実施形態の熱交換器システムによれば、縦長に配列させた熱交換器11〜13を揺動および移動可能とすることで、熱交換器11〜13や配管14に熱膨張が発生しても、熱交換器11〜13間の距離を変更させて配管への熱応力の発生を低減し、配置構成をコンパクト化できる。
なお、この実施形態では、縦型の熱交換器のシステムについて説明したが、これに限らず、長手方向が水平の横型の熱交換器にも適用できるものである。この場合には、複数の横型の熱交換器を、長手方向がレール30と直交する方向にして一列に吊下げることで、高さ方向の配置構成をコンパクト化できる。
(実施形態2)
図4は、実施形態2の熱交換器システム10の構成を示す図である。図5は、熱交換器11(12,13)の上部の構成を示す拡大図である。図6は、図4に示した熱交換器システム10の斜視図で、熱交換器11〜13の上蓋11a〜13aを省いた図である。
図4は、実施形態2の熱交換器システム10の構成を示す図である。図5は、熱交換器11(12,13)の上部の構成を示す拡大図である。図6は、図4に示した熱交換器システム10の斜視図で、熱交換器11〜13の上蓋11a〜13aを省いた図である。
図5に示すように、熱交換器11〜13は、内部のメンテナンスを容易にするために、上端部に上蓋11a〜13aを備えている。この上蓋11a〜13aは、熱交換の使用時には図5中の二点鎖線のように熱交換器11〜13の上端開口部に取り付けられて、内部を密閉している。
また、この上蓋11a〜13aは、メンテナンス時には図5中の実線のように熱交換器11〜13の上端開口部から取り外されて、内部の密閉を解除することができる。
なお、配管14は、実施形態1と同様に、屈曲した湾曲部を有しない直線状の直管で、かつ設計上必要最小限の長さに構成され、熱交換器11〜13を一列に接続している。また、この配管14の途中には、この流路に流れる流体(気体)の流量を調節するためのバルブ15がそれぞれ配設されている。
なお、配管14は、実施形態1と同様に、屈曲した湾曲部を有しない直線状の直管で、かつ設計上必要最小限の長さに構成され、熱交換器11〜13を一列に接続している。また、この配管14の途中には、この流路に流れる流体(気体)の流量を調節するためのバルブ15がそれぞれ配設されている。
そこで、この実施形態では、図4、図6に示すように、一対のレール30,30、一対の移動機構31,31を備えている。
レール30,30は、熱交換器11〜13の上端開口部11b〜13b側の外周面近傍に、互いに対向して平行に配置されている。このレール30,30は、天井20の梁21,22(図2参照)間に橋架されている。
レール30,30は、熱交換器11〜13の上端開口部11b〜13b側の外周面近傍に、互いに対向して平行に配置されている。このレール30,30は、天井20の梁21,22(図2参照)間に橋架されている。
移動機構31,31は、熱交換器11〜13の上端開口部11b〜13b側の外周面に、互いに対向して取り付けられている。この移動機構31,31は、同一の構成からなり、一対のローラ32,32、支持部材33をそれぞれ備えている。
このローラ32は、レール30上に載置され、レール30の上面に沿って図4中、左右方向に移動する。なお、このローラ32は、実施形態1のローラ32と同様構成のものである。
支持部材33は、レール30上に配置されている。この支持部材33は、長方形の平板からなり、長手方向の両端に上記の一対のローラ32,32を回転可能に支持している。また、この支持部材33の中央部には、支持軸33aが設けられている。この支持部材33は、支持軸33aを中心として各熱交換器11〜13を配管14の軸方向に揺動可能に支持している。
このような構成により、これら熱交換器11〜13は、移動機構31を介して、レール30に縦吊りに吊下げられている。また、これらの熱交換器11〜13は、支持軸33aを中心にして図4中、左右(梁21又は22)方向に揺動が可能であるとともに、ローラ32によってレール30の図4中、左右(梁21又は22)方向に移動可能となる。
この構成において、配管14に高温の蒸気が流れると、熱交換器11〜13および配管14が熱膨張することとなる。この熱膨張に対して、熱交換器11〜13には熱応力が加わる。この熱応力によって、熱交換器11〜13の移動機構31では、ローラ32が図4中、右又は左方向に回転して、熱交換器11〜13を図4中、右又は左方向に移動させることができる。
この結果、熱交換器11〜13は、実施形態1と同様に移動し、この熱交換器11〜13に加わる熱応力を低減することができる。
また、熱交換器11〜13の移動機構31では、支持軸33aを中心として熱交換器11〜13を図3中、右又は左方向に揺動可能である。従って、熱交換器11〜13に熱応力が加わると、実施形態1と同様に熱交換器11〜13はその熱応力によって揺動する。熱交換器11〜13では、その重心の位置がこの搖動に伴って移動するので、移動機構31の移動を容易にすることができる。
また、熱交換器11〜13の移動機構31では、支持軸33aを中心として熱交換器11〜13を図3中、右又は左方向に揺動可能である。従って、熱交換器11〜13に熱応力が加わると、実施形態1と同様に熱交換器11〜13はその熱応力によって揺動する。熱交換器11〜13では、その重心の位置がこの搖動に伴って移動するので、移動機構31の移動を容易にすることができる。
このように、この実施形態の熱交換器システムによれば、縦長に配列させた熱交換器11〜13を揺動および移動可能とすることで、熱交換器11〜13や配管14に熱膨張が発生しても、熱交換器11〜13間の距離を変更させて配管への熱応力の発生を低減し、配置構成をコンパクト化できる。
さらに、この実施形態の熱交換器システムによれば、一対の移動機構31,31を熱交換器11〜13の外周面に対向して取り付けたので、上蓋11a〜13aの熱交換器11〜13への取り付け、取り外しを容易にすることができる。
(応用例)
図7は、図4に示した熱交換器11(12,13)の応用例1を示す拡大図である。
熱交換器システムでは、設計上或いは使用上などの関係で、ある熱交換器の移動を阻止し、その熱交換器を基点として他の熱交換器を移動させたい場合がある。
図7は、図4に示した熱交換器11(12,13)の応用例1を示す拡大図である。
熱交換器システムでは、設計上或いは使用上などの関係で、ある熱交換器の移動を阻止し、その熱交換器を基点として他の熱交換器を移動させたい場合がある。
そこで、図7に示すように、この応用例1では、移動機構31が、熱交換器11〜13のそれぞれ移動を阻止するストッパー(移動阻止部)35を備える。
ストッパー35は、支持部材33にそれぞれ設けられ、ローラ32に当接して、このローラ32の回転を阻止することができる。
ストッパー35は、支持部材33にそれぞれ設けられ、ローラ32に当接して、このローラ32の回転を阻止することができる。
このストッパー35は、例えば油圧やガス圧などによってローラ32に当接及び当接解除可能に配置されている。
したがって、ユーザによって、基点となる熱交換器、例えば図4に示した熱交換器11の移動機構31のストッパー35をローラ32に当接させる状態にし、熱交換器12,13の移動機構31のストッパー35を当接解除状態にする。この結果、移動を阻止された熱交換器11を起点として、熱交換器12,13が図4中の右方向に移動可能となる。
したがって、ユーザによって、基点となる熱交換器、例えば図4に示した熱交換器11の移動機構31のストッパー35をローラ32に当接させる状態にし、熱交換器12,13の移動機構31のストッパー35を当接解除状態にする。この結果、移動を阻止された熱交換器11を起点として、熱交換器12,13が図4中の右方向に移動可能となる。
このように、この応用例の熱交換器システムによれば、縦長に配列させた熱交換器11〜13を揺動および移動可能とすることで、熱交換器11〜13や配管14に熱膨張が発生しても、熱交換器11〜13間の距離を変更させて配管への熱応力の発生を低減し、配置構成をコンパクト化できる。
さらに、この応用例の熱交換器システムによれば、一対の移動機構31,31を熱交換器11〜13の外周面に対向して取り付けたので、上蓋11a〜13aの熱交換器11〜13への取り付け、取り外しを容易にすることができる。
さらに、この応用例の熱交換器システムによれば、移動機構31にストッパー35を設け、熱交換器11〜13の移動を任意に阻止することができるので、使い勝手のよい熱交換器システムを提供することができる。
図8は、図4に示した熱交換器11(12,13)の応用例2を示す拡大図である。
この応用例では、移動機構31は楔形の一対のストッパー36を備える。
このストッパー36は、ローラ32を挟むように、レール30に載置されることで、このローラ32の回転を阻止することができる。
この応用例では、移動機構31は楔形の一対のストッパー36を備える。
このストッパー36は、ローラ32を挟むように、レール30に載置されることで、このローラ32の回転を阻止することができる。
したがって、ユーザによって、基点となる熱交換器、例えば図4に示した熱交換器11の移動機構31のストッパー36でローラ32を挟んで当接した状態にし、熱交換器12,13の移動機構31のストッパー36を当接解除状態にする。この結果、移動を阻止された熱交換器11を起点として、熱交換器12,13が図4中の右方向に移動可能となる。
このように、この応用例でも、応用例1と同様に、移動機構31にストッパー36を設け、熱交換器11〜13を任意に移動又は停止状態にすることができるので、使い勝手のよい熱交換器システムを提供することができる。
なお、ストッパー35は、例えば電動による移動やバネ圧などによって、ローラ32に当接及び当接解除可能になるように構成されてもよい。
(実施形態3)
図9は、実施形態3の熱交換器システム10の構成を示す図である。
図9に示すように、配管14は、実施形態1と同様に、屈曲した湾曲部を有しない直線状の直管で、かつ設計上必要最小限の長さに構成され、熱交換器11〜13を一列に接続している。また、この配管14の途中には、この流路に流れる流体(気体)の流量を調節するためのバルブ15がそれぞれ配設されている。
図9は、実施形態3の熱交換器システム10の構成を示す図である。
図9に示すように、配管14は、実施形態1と同様に、屈曲した湾曲部を有しない直線状の直管で、かつ設計上必要最小限の長さに構成され、熱交換器11〜13を一列に接続している。また、この配管14の途中には、この流路に流れる流体(気体)の流量を調節するためのバルブ15がそれぞれ配設されている。
この実施形態では、配管14の軸方向に複数の熱交換器11〜13をそれぞれ移動(揺動)可能とする複数の移動機構31を備えている。
この移動機構31は、吊耳37、吊ロッド38、取付具39をそれぞれ一対備えている。
この移動機構31は、吊耳37、吊ロッド38、取付具39をそれぞれ一対備えている。
一対の吊耳37,37は、熱交換器11〜13の外周面に、配管14の軸方向に対向してそれぞれ取り付けられている。
なお、一対の吊耳37,37は、熱交換器11〜13の外周面に、配管14の軸方向と直交する方向に対向してそれぞれ取り付けられてもよい。
なお、一対の吊耳37,37は、熱交換器11〜13の外周面に、配管14の軸方向と直交する方向に対向してそれぞれ取り付けられてもよい。
一対の吊ロッド38,38は、熱交換器11〜13を天井20から縦長に吊り下げるためのものである。一対の吊ロッド38,38は、略平行に垂下された状態で吊耳37,37にそれぞれ接続されている。
一対の取付具39,39は、図示しない建屋の天井20にそれぞれ取り付けられている。一対の取付具39,39の下端には、吊ロッド38,38の上端が接続されている。
一対の取付具39,39は、図示しない建屋の天井20にそれぞれ取り付けられている。一対の取付具39,39の下端には、吊ロッド38,38の上端が接続されている。
このような構成の熱交換器システムにて、配管14に高温の蒸気が流れると、熱交換器11〜13および配管14が熱膨張することとなる。この熱膨張に対して、熱交換器11〜13の移動機構31は、それぞれが配管14の軸方向に移動(揺動)して、熱交換器11〜13間の距離が変更するように移動させる。
この実施形態の移動機構31は、熱交換器11〜13の位置を移動(揺動)させて、熱交換器11〜13間の距離を変更するので、この熱膨張に対する熱応力の発生を低減することができる。
このように、この実施形態の熱交換器システムによれば、縦長に配列させた熱交換器11〜13を移動(揺動)可能とすることで、熱交換器11〜13や配管14に熱膨張が発生しても、熱交換器11〜13間の距離を変更させて配管への熱応力の発生を低減し、配置構成をコンパクト化できる。
(実施形態4)
図10は、実施形態4の熱交換器システム10の構成を示す図で、基本構成は図1に示した熱交換器システム10の構成と同様である。
熱交換器システムでは、地震などの災害時に、振動した熱交換器11〜13が図示しない建屋内の他の載置物に接触して破損する場合が考えられる。
図10は、実施形態4の熱交換器システム10の構成を示す図で、基本構成は図1に示した熱交換器システム10の構成と同様である。
熱交換器システムでは、地震などの災害時に、振動した熱交換器11〜13が図示しない建屋内の他の載置物に接触して破損する場合が考えられる。
そこで図10に示すように、この実施形態では、複数の熱交換器11〜13の振動をそれぞれ防止する複数の一対の防振機構41,41,42,42を備える。
一対の防振機構41,41は、配管14の軸方向に対向して配置され、縦吊りされた熱交換器11〜13の上端と図示しない建屋の天井20をそれぞれ接続している。
一対の防振機構42,42は、配管14の軸方向に対向して配置され、縦吊りされた熱交換器11〜13の下端と図示しない建屋の床40とをそれぞれ接続している。
一対の防振機構42,42は、配管14の軸方向に対向して配置され、縦吊りされた熱交換器11〜13の下端と図示しない建屋の床40とをそれぞれ接続している。
防振機構41,41,42,42は、例えば地震などで予め設定された設定値以上の振動が発生すると、機能する防振機構でそれぞれ構成されている。
このため、防振機構41,41,42,42は、熱膨張に対する熱交換器11〜13の移動時などの上記設定値未満の振動には、機能することなく、熱交換器11〜13の移動を妨げないように構成されている。
このため、防振機構41,41,42,42は、熱膨張に対する熱交換器11〜13の移動時などの上記設定値未満の振動には、機能することなく、熱交換器11〜13の移動を妨げないように構成されている。
このように、この実施形態の熱交換器システム10によれば、縦長に配列させた熱交換器11〜13を揺動および移動可能とすることで、熱交換器11〜13や配管14に熱膨張が発生しても、熱交換器11〜13間の距離を変更させて配管への熱応力の発生を低減し、配置構成をコンパクト化できる。
さらに、この実施形態の熱交換器システム10によれば、複数の熱交換器11〜13の振動をそれぞれ防止する複数の防振機構41,42を備えたので、地震などの災害時に熱交換器11〜13が図示しない建屋内の他の載置物に接触することがなくなり、熱交換器11〜13の破損を防ぐことができる。
なお、防振機構41,42は、複雑な機構からなる防振機構に限らず、例えばバネなどの弾性体で簡易に構成することも可能である。
(実施形態5)
図11は、実施形態5の熱交換器システム10の概略構成を示す図で、移動機構を省いた上面図である。また、この熱交換器システム10の基本構成は、図1に示した熱交換器システム10の構成と同様である。
図11は、実施形態5の熱交換器システム10の概略構成を示す図で、移動機構を省いた上面図である。また、この熱交換器システム10の基本構成は、図1に示した熱交換器システム10の構成と同様である。
熱交換器システムでは、地震などの災害時に、振動した熱交換器11〜13が互いに接触して破損する場合も考えられる。
そこで、図11に示すように、この実施形態では、複数の熱交換器11〜13間での振動をそれぞれ防止する複数の第2の振動機構43を備える。
そこで、図11に示すように、この実施形態では、複数の熱交換器11〜13間での振動をそれぞれ防止する複数の第2の振動機構43を備える。
第2の防振機構43は、例えば配管14上に配置され、熱交換器11と熱交換器12とを、熱交換器12と熱交換器13とをそれぞれ接続している。
この実施形態では、熱交換器11〜13はほぼ直角に屈曲した壁50の近傍に配置されている。
この実施形態では、熱交換器11〜13はほぼ直角に屈曲した壁50の近傍に配置されている。
高温の蒸気は、前段側の熱交換器11から後段側の熱交換器13に、すなわち図11中、左から右に流れている。
配管14は、この壁50に沿って配置され、後段側の熱交換器13で壁50と同様にほぼ直角に屈曲している。
配管14は、この壁50に沿って配置され、後段側の熱交換器13で壁50と同様にほぼ直角に屈曲している。
また、この実施形態では、吊下げられた熱交換器11〜13が壁50に近い位置に存在するので、これら熱交換器11〜13と壁50とをそれぞれ接続する第3の防振機構44も配置させた。
なお、第2および第3の防振機構43,44は、図10に示した防振機構41、42と同様の機能を有し、予め設定された設定値以上の振動が発生すると、機能する防振機構でそれぞれ構成されている。
このため、第2および第3の防振機構43,44は、熱膨張に対する熱交換器11〜13の移動時などの上記設定値未満の振動には、機能することなく、熱交換器11〜13の移動を妨げないように構成されている。
このため、第2および第3の防振機構43,44は、熱膨張に対する熱交換器11〜13の移動時などの上記設定値未満の振動には、機能することなく、熱交換器11〜13の移動を妨げないように構成されている。
このように、この実施形態の熱交換器システム10によれば、実施形態1と同様の効果を得ることができるとともに、複数の熱交換器11〜13間での振動をそれぞれ防止する複数の第2の防振機構43を備えたので、地震などの災害時に熱交換器11〜13が互いに接触することがなくなり、熱交換器11〜13の破損を防ぐことができる。
また、この実施形態では、複数の第3の防振機構44で複数の熱交換器11〜13と壁50を接続させたので、地震などの災害時に熱交換器11〜13が壁50と接触することがなくなり、さらに熱交換器11〜13の破損を防ぐことができる。
また、この実施形態の第2および第3の防振機構43,44と実施形態4の防振機構41,42を組み合わせて、熱交換器システム10に取り付けることも可能である。
この場合には、縦揺れや横揺れのいずれの地震にも対応できる防振機構を構成することができ、さらに熱交換器11〜13の破損を防ぐことができる。
この場合には、縦揺れや横揺れのいずれの地震にも対応できる防振機構を構成することができ、さらに熱交換器11〜13の破損を防ぐことができる。
(応用例1)
図12は、図11に示した熱交換器システムの応用例1の概略構成を示す図で、移動機構を省いた上面図である。また、この熱交換器システム10a,10bの基本構成は、図1に示した熱交換器システム10の構成と同様である。
図12は、図11に示した熱交換器システムの応用例1の概略構成を示す図で、移動機構を省いた上面図である。また、この熱交換器システム10a,10bの基本構成は、図1に示した熱交換器システム10の構成と同様である。
実際の熱交換器システムでは、図12に示すように、2系統の熱交換器システム10a,10bが平行して配置される場合が考えられる。この場合には、地震等の災害時に、振動した異なる系統の熱交換器システムの熱交換器が互いに接触して破損する場合も考えられる。
そこで、図12に示すように、この応用例では、異なる系統の複数の熱交換器11,12と熱交換器16,17間での振動を防止する複数の第4の防振機構45を備える。
この応用例における熱交換器システム10aは、熱交換器11,12を配管14aで接続しており、配管14は壁50に沿って配置され、かつ屈曲された壁50を貫通して外部に延長されている。
この応用例における熱交換器システム10aは、熱交換器11,12を配管14aで接続しており、配管14は壁50に沿って配置され、かつ屈曲された壁50を貫通して外部に延長されている。
高温の蒸気は、前段側の熱交換器11から後段側の熱交換器12を通過して壁50の外部に、すなわち図12中、左から右に流れている。
また、この応用例では、吊下げられた熱交換器11,12が壁50に近い位置に存在するので、これら熱交換器11,12と壁50とをそれぞれ接続する第3の防振機構44も配置させた。
また、この応用例では、吊下げられた熱交換器11,12が壁50に近い位置に存在するので、これら熱交換器11,12と壁50とをそれぞれ接続する第3の防振機構44も配置させた。
また、この応用例における熱交換器システム10bは、熱交換器16,17を配管14bで接続しており、配管14bは熱交換器システム10aに沿って配置され、かつ屈曲された壁50を貫通して外部に延長されている。
高温の蒸気は、外部から壁を通過して前段側の熱交換器16から後段側の熱交換器17に、すなわち図12中、右から左に流れている。
高温の蒸気は、外部から壁を通過して前段側の熱交換器16から後段側の熱交換器17に、すなわち図12中、右から左に流れている。
第4の防振機構45は、系統の異なる熱交換器11と熱交換器16とを、さらに系統の異なる熱交換器12と熱交換器17とをそれぞれ接続している。
また、この応用例では、同じ系統の熱交換器11と熱交換器12とを、さらに同じ系統の熱交換器16と熱交換器17とをそれぞれ接続する複数の第2の防振機構43も備える。
また、この応用例では、同じ系統の熱交換器11と熱交換器12とを、さらに同じ系統の熱交換器16と熱交換器17とをそれぞれ接続する複数の第2の防振機構43も備える。
なお、第2〜第4の防振機構43〜45は、図10に示した防振機構41、42と同様の機能を有し、予め設定された設定値以上の振動が発生すると、機能する防振機構でそれぞれ構成されている。
このため、第2〜第4の防振機構43〜45は、熱膨張に対する熱交換器11,12,16,17の移動時などの上記設定値未満の振動には、機能することなく、熱交換器11,12,16,17の移動を妨げないように構成されている。
このため、第2〜第4の防振機構43〜45は、熱膨張に対する熱交換器11,12,16,17の移動時などの上記設定値未満の振動には、機能することなく、熱交換器11,12,16,17の移動を妨げないように構成されている。
このように、この応用例の熱交換器システム10a,10bによれば、実施形態5と同様の効果を得ることができるとともに、複数の第4の防振機構45で異なる複数の熱交換器11,12と熱交換器16,17を接続させたので、地震などの災害時に異なる系統の熱交換器11,12と熱交換器16,17が互いに接触することがなくなり、熱交換器11,12,16,17の破損を防ぐことができる。
また、この応用例の第2〜第4の防振機構43〜45と実施形態4の防振機構41,42を組み合わせて、熱交換器システム10a,10bに取り付けることも可能である。
この場合にも、実施形態5と同様に、縦揺れや横揺れのいずれの地震にも対応できる防振機構を構成することができ、さらに異なる系統の熱交換器11,12,16,17の破損を防ぐことができる。
この場合にも、実施形態5と同様に、縦揺れや横揺れのいずれの地震にも対応できる防振機構を構成することができ、さらに異なる系統の熱交換器11,12,16,17の破損を防ぐことができる。
(応用例2)
図13は、図11に示した熱交換器システムの応用例2の概略構成を示す図で、移動機構を省いた上面図である。また、この熱交換器システム10a,10bの基本構成は、図1に示した熱交換器システム10の構成と同様である。
図13は、図11に示した熱交換器システムの応用例2の概略構成を示す図で、移動機構を省いた上面図である。また、この熱交換器システム10a,10bの基本構成は、図1に示した熱交換器システム10の構成と同様である。
図13に示すように、この応用例では、系統の熱交換器システム10a,10bが、2箇所でほぼ直角に屈曲した壁50内に平行して配置される場合を説明する。
この応用例における熱交換器システム10aは、熱交換器11〜13を配管14aで一列に接続しており、配管14は壁50に沿って配置され、かつ屈曲された壁50を貫通して外部に延長されている。
この応用例における熱交換器システム10aは、熱交換器11〜13を配管14aで一列に接続しており、配管14は壁50に沿って配置され、かつ屈曲された壁50を貫通して外部に延長されている。
そこで、この応用例では、同じ系統の熱交換器11〜13をそれぞれ接続する複数の第2の防振機構43を配置させた。
高温の蒸気は、前段側の熱交換器11から後段側の熱交換器13を通過して壁50の外部に、すなわち図13中、左から右に流れている。
高温の蒸気は、前段側の熱交換器11から後段側の熱交換器13を通過して壁50の外部に、すなわち図13中、左から右に流れている。
また、この応用例では、吊下げられた熱交換器11〜13が一方の壁50に近い位置に存在するので、これら熱交換器11〜13とこの一方の壁50とをそれぞれ接続する第3の防振機構44を配置させた。
また、この応用例における熱交換器システム10bは、熱交換器16〜18を配管14bで一列に接続しており、配管14bは熱交換器システム10aに沿って配置され、かつ屈曲された壁50を貫通して外部に延長されている。
そこで、この応用例では、同じ系統の熱交換器16〜18をそれぞれ接続する複数の第2の防振機構43を配置させた。
高温の蒸気は、外部から壁を通過して前段側の熱交換器16から後段側の熱交換器18に、すなわち図13中、右から左に流れている。
高温の蒸気は、外部から壁を通過して前段側の熱交換器16から後段側の熱交換器18に、すなわち図13中、右から左に流れている。
また、この応用例では、吊下げられた熱交換器16〜18が上記の一方の壁50と対向する他方の壁50に近い位置に存在するので、これら熱交換器16〜18とこの他方の壁50とをそれぞれ接続する第3の防振機構44を配置させた。
さらに、この応用例では、異なる系統の複数の熱交換器11〜13と熱交換器16〜18間での振動を防止する複数の第4の防振機構45を配置させた。
この第4の防振機構45は、系統の異なる熱交換器11と熱交換器18とを、系統の異なる熱交換器12と熱交換器17とを、さらに系統の異なる熱交換器13と熱交換器16とをそれぞれ接続している。
この第4の防振機構45は、系統の異なる熱交換器11と熱交換器18とを、系統の異なる熱交換器12と熱交換器17とを、さらに系統の異なる熱交換器13と熱交換器16とをそれぞれ接続している。
なお、第2〜第4の防振機構43〜45は、図10に示した防振機構41、42と同様の機能を有し、予め設定された設定値以上の振動が発生すると、機能する防振機構でそれぞれ構成されている。
このため、第2〜第4の防振機構43〜45は、熱膨張に対する熱交換器11〜13,16〜18の移動時などの上記設定値未満の振動には、機能することなく、熱交換器11〜13,16〜18の移動を妨げないように構成されている。
このため、第2〜第4の防振機構43〜45は、熱膨張に対する熱交換器11〜13,16〜18の移動時などの上記設定値未満の振動には、機能することなく、熱交換器11〜13,16〜18の移動を妨げないように構成されている。
このように、この応用例の熱交換器システム10a,10bによれば、実施形態5と同様の効果を得ることができるとともに、複数の第2〜第4の防振機構43〜45で異なる複数の熱交換器11〜13と熱交換器16〜18を格子状に接続させたので、地震などの災害時に異なる系統の熱交換器11〜13と熱交換器16〜18が互いに接触することがなくなり、さらに熱交換器11〜13,16〜18の破損を防ぐことができる。
なお、熱交換器システムの系統は、2系統に限らず、3つ以上の系統が存在しても、この応用例と同様に、複数の第2〜第4の防振機構43〜45で異なる系統の複数の熱交換器を格子状に接続できるので、さらに熱交換器の破損を防ぐことができる。
また、この応用例の第2〜第4の防振機構43〜45と実施形態4の防振機構41,42を組み合わせて、熱交換器システム10a,10bに取り付けることも可能である。
この場合にも、実施形態5と同様に、縦揺れや横揺れのいずれの地震にも対応できる防振機構を構成することができ、さらに異なる系統の熱交換器11〜13,16〜18の破損を防ぐことができる。
この場合にも、実施形態5と同様に、縦揺れや横揺れのいずれの地震にも対応できる防振機構を構成することができ、さらに異なる系統の熱交換器11〜13,16〜18の破損を防ぐことができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10,10a,10b…熱交換器システム、11〜13,16〜18…熱交換器、11a〜13a…上蓋、11b〜13b…上端開口部、14,14a,14b…配管、15…
バルブ、20…天井、21,22…梁、30…レール、31…移動機構、32…ローラ、33…支持部材、33a…支持軸、34…アーム、35,36…ストッパー、37…吊耳、38…吊ロッド、39…取付具、40…床、41〜45…防振機構、50…壁。
バルブ、20…天井、21,22…梁、30…レール、31…移動機構、32…ローラ、33…支持部材、33a…支持軸、34…アーム、35,36…ストッパー、37…吊耳、38…吊ロッド、39…取付具、40…床、41〜45…防振機構、50…壁。
Claims (6)
- 縦長にそれぞれ配置された複数の熱交換器と、
前記複数の熱交換器を接続する配管と、
前記配管の軸方向に前記複数の熱交換器をそれぞれ移動可能とする複数の移動機構と、
を具備し、
前記複数の移動機構が、前記複数の熱交換器を吊下げる複数の吊下げ部を、
有する熱交換器システム。 - 前記複数の移動機構が、前記複数の熱交換器それぞれの移動を阻止する移動阻止部を有する請求項1記載の熱交換器システム。
- レールをさらに具備し、
前記複数の移動機構が、前記レール上を移動するローラをそれぞれ有する請求項1記載の熱交換器システム。 - 前記複数の熱交換器の振動をそれぞれ防止する複数の防振機構を、
さらに具備する請求項1記載の熱交換器システム。 - 前記複数の熱交換器間での振動をそれぞれ防止する複数の第2の防振機構を、
さらに具備する請求項1又は4記載の熱交換器システム。 - 複数の熱交換器と、
前記複数の熱交換器を接続する配管と、
前記配管の軸方向に前記複数の熱交換器をそれぞれ移動可能とする複数の移動機構と、
を具備する熱交換器システム。
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