JP2015031413A

JP2015031413A - 空冷式熱交換器支持架構

Info

Publication number: JP2015031413A
Application number: JP2013158939A
Authority: JP
Inventors: 栄一三代川; Eiichi Miyokawa; 哲男今岡; Tetsuo Imaoka; 圭祐栗原; Keisuke Kurihara; 伸治朝倉; Shinji Asakura
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-02-16

Abstract

【課題】地震応答低減策を施した空冷式熱交換器支持架構を提供する。
【解決手段】支持架構の上に、管束を搭載する層と冷却装置を搭載する層を形成し、冷却装置による冷風が管束に当たるように構成された空冷式熱交換器支持架構であって、支持架構には水平方向への移動を緩和する地震応答低減策を施していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は地震応答低減策を施した空冷式熱交換器支持架構に関する。

空冷式熱交換器（Ａｉｒ−ＣｏｏｌｅｄＨｅａｔＥｘｃｈａｎｇｅｒ以下、空冷式熱交換器）は大気を冷熱源として大規模な熱交換を行う装置である。空冷式熱交換器は石油化学プラント、火力発電プラントなど一般産業用に多くの実績があり、原子力施設においても採用が進められている。空冷式熱交換器は冷却源として水を必要としないため、海岸から離れた任意の位置に設置が可能である。

空冷式熱交換器の構造は、鉄骨支持架構の上に水平方向に管束を載せ、冷却装置として大型軸流ファンとその駆動装置を管束の上流側または下流側に設置しており、管束内の被冷却流体（プロセス流体）を冷却する。さらにシステム要件、環境条件に応じてルーバを搭載し、管束に流れる空気の量を制御することで、管束内の被冷却流体（プロセス流体）の凍結防止及び被冷却流体（プロセス流体）の出口温度をコントロールする。鉄骨支持架構は、管束や冷却装置（大型軸流ファンとその駆動装置）を支えており、剛構造設計基準に基づいて設計されている。

係る空冷式熱交換器は全体として所要設置面積が大きく、冷却性能を維持するために十分な大気流路面積をファンの下流側または上流側に確保する必要があるため、空冷式熱交換器を支持する空冷式熱交換器支持架構は、重心の高い重量構造物となる。したがって、大型軸流ファンやその駆動装置設置位置での地震応答増幅の影響が大きくなり、機器の機能維持が満足されない可能性があるという課題をもっている。

本技術分野の背景技術として、特許文献１では、管束部分で発生する振動を抑制するための技術を紹介している。しかしながらこの技術は、冷却装置からの空気が管束部分を通過するときに生じる振動を問題にしたものであって、地震振動に対して対策したものではない。

特開平１０−９７９５号公報

空冷式熱交換器は全体として所要設置面積が大きく、冷却性能を維持するために十分な大気流路面積をファンの下流側または上流側に確保する必要があるため、空冷式熱交換器支持架構は、重心の高い重量構造物となる。したがって、大型軸流ファンやその駆動装置設置位置での地震応答増幅の影響が大きくなり、機器の機能維持が満足されない可能性があるという課題をもっている。

本発明の目的は、地震応答低減策を施した空冷式熱交換器支持架構を提供するものである。

以上のことから本発明においては、支持架構の上に、管束を搭載する層と冷却装置を搭載する層を形成し、冷却装置による冷風が管束に当たるように構成された空冷式熱交換器支持架構であって、支持架構には水平方向への移動を緩和する地震応答低減策を施していることを特徴とする。

本発明によれば、大型軸流ファンやその駆動装置の機能維持を満足する空冷式熱交換器架構を提供することができる。

地震応答低減策として補強板を使用した空冷式熱交換器支持架構の断面構成図。地震応答低減策として鉄筋コンクリート製空冷式熱交換器支持架構としたときの断面構成図。地震応答低減策として振れ止め装置を使用した空冷式熱交換器支持架構の断面構成図。

以下、実施例について図面を用いて説明する。

本発明では、地震応答低減策を空冷式熱交換器支持架構に適用している。地震応答低減策は、主として地震の水平方向の揺れを低減するために、冷却装置部分の支持架構への取り付けに工夫を施している。

実施例１では、地震応答低減策として補強板を使用している。図１は、補強板６を設置した空冷式熱交換器支持架構の断面を示す全体図の例である。

空冷式熱交換器構造としては、鉄骨支持架構１の上に管束４を載せ、冷却装置として大型軸流ファン２とその駆動装置３を管束４の上流側または下流側に設置し、さらにシステム要件、環境条件に応じてルーバ５を搭載している。図の例では管束４は、図１の水平な左右方向に配列されており、冷却装置を管束４の下方、上流側に設置した押し込み型の冷却を実現している。なお、冷却装置は吸い込み型で構成してもよい。

本発明は、上流側あるいは下流側、さらには押し込み型あるいは吸い込み型のいずれの配置形式であってもよい。本発明では、鉄骨支持架構１の高さ方向を水平２層に構築し、一方の層に冷却装置（大型軸流ファン２とその駆動装置３）を配置し、他方の層に管束４を配置する。但し冷却装置の風が効果的に管束４で形成する面を通過するように、双方の上下位置関係が定められることは言うまでもない。

実施例１では、冷却装置（大型軸流ファン２とその駆動装置３）を配置する層について、補強板６で床を構成し、大型軸流ファン２が与える冷却風が通過する部分のみ補強板６を開放して孔を形成しておく。図１では補強板６で構成した床に形成した孔の部分に大型軸流ファン２が据え付けられている。

このように補強板６を鉄骨支持架構１と管束４との間の、大型軸流ファン２とその駆動装置３のレベルに設置することにより、空冷式熱交換器支持架構の剛性を高め地震応答を低減することができる。

実施例２は、地震応答低減策として鉄筋コンクリート製空冷式熱交換器架構を使用している。図２は、鉄筋コンクリート製空冷式熱交換器架構２１を設置した空冷式熱交換器架構断面を示す全体図の例である。

図２が図１と相違しているのは、図１では鉄骨支持架構１の上に管束４や冷却装置（大型軸流ファン２とその駆動装置３）を搭載していたものを、鉄筋コンクリート製架構２１の上に搭載した点である。

そのうえで図２の実施例２では、冷却装置（大型軸流ファン２とその駆動装置３）を配置する層の床を鉄筋コンクリート製床６１で構成し、大型軸流ファン２が与える冷却風が通過する部分のみ鉄筋コンクリート製床６１を開放して孔を形成しておく。図２では鉄筋コンクリート製床６１に形成した孔の部分に大型軸流ファン２が据え付けられている。

このように鉄筋コンクリート製床６１を鉄筋コンクリート製架構２１と管束４との間の、大型軸流ファン２とその駆動装置３のレベルに設置することにより、空冷式熱交換器支持架構の剛性を高め地震応答を低減することができる。鉄筋コンクリート製とすることで支持架構の剛性が高まり地震応答を低減する。

実施例３は、地震応答低減策として振れ止め装置を使用している。図３は、本発明の空冷式熱交換器架構に振れ止め装置を備えた構成の拡大図の例である。ここで空冷式熱交換器架構１０は、実施例１の鉄骨支持架構１あるいは実施例２の鉄筋コンクリート製架構２１のいずれであってもよい。

この実施例では、空冷式熱交換器架構上に、空冷式熱交換器と建屋を搭載している。図３において振れ止め装置１１は、空冷式熱交換器架構１０と建屋構造物との間を連結する役目を果たしている。具体的な振れ止め装置１１の構成としては、空冷式熱交換器支持架構１０に取り付けられる２組のＬ字型部材１１ａと、建屋構造物に取り付けられる１組のＴ字型部材１１ｂとで構成されている。また隣接する空冷式熱交換器架構１０の２組のＴ字型部材１１ｂの間には、建屋構造物の一部である壁が固定配置される。

またＴ字型部材１１ｂは、２組のＬ字型部材１１ａで形成する空間内に収納されて、上下方向への移動はＬ字型部材１１ａにより高さ方向に形成した溝に沿って可能であるが、水平方向には空冷式熱交換器架構１０の２組のＴ字型部材１１ｂの間に固定配置された建屋構造物の一部である壁が移動を阻止する形になる。

このように振れ止め装置１１は空冷式熱交換器支持架構１０に取り付けられ、もう一方を構造物等に取り付けることで、振れ止めの役割を果たし空冷式熱交換器支持架構１０の水平方向の地震応答を低減する。振れ止め装置１１は支持架構１０の熱伸びを考慮し、鉛直方向の伸びは拘束しない機構とする。

以上本発明の実施例を通じて、本発明では空冷式熱交換器支持架構に水平方向の地震応答低減策を実施している。

１：鉄骨支持架構
２：大型軸流ファン
３：駆動装置
４：管束
５：ルーバ
６：補強板
１０：空冷式熱交換器支持架構
１１：振れ止め装置
１１ａ：Ｌ字型部材
１１ｂ：Ｔ字型部材
１３：構造物の壁
２１：鉄筋コンクリート製支持架構
６１：鉄筋コンクリート製床

Claims

支持架構の上に、管束を搭載する層と冷却装置を搭載する層を形成し、冷却装置による冷風が前記管束に当たるように構成された空冷式熱交換器支持架構であって、
前記支持架構には水平方向への移動を緩和する地震応答低減策を施していることを特徴とする空冷式熱交換器支持架構。
請求項１に記載の空冷式熱交換器支持架構であって、
前記地震応答低減策として、前記冷却装置を搭載する層に穴を備えた床を配置し、前記穴の位置に前記冷却装置のファンを設置したことを特徴とする空冷式熱交換器支持架構。
請求項１または請求項２に記載の空冷式熱交換器支持架構であって、
前記支持架構は鉄骨支持架構であり、前記床は補強板で形成されていることを特徴とする空冷式熱交換器支持架構。
請求項１または請求項２に記載の空冷式熱交換器支持架構であって、
前記支持架構は鉄筋コンクリート製架構であり、前記床は鉄筋コンクリート製で形成されていることを特徴とする空冷式熱交換器支持架構。
支持架構上に、前記空冷式熱交換器と建屋を搭載した請求項１に記載の空冷式熱交換器支持架構であって、
前記地震応答低減策として、一方を前記支持架構に接続し、他方を前記建屋を構成する構築物に接続した振れ止め装置を配置し、前記構築物により水平方向への移動を阻止することを特徴とする空冷式熱交換器支持架構。