JP3060415B2 - 減温器 - Google Patents

減温器

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JP3060415B2
JP3060415B2 JP63173943A JP17394388A JP3060415B2 JP 3060415 B2 JP3060415 B2 JP 3060415B2 JP 63173943 A JP63173943 A JP 63173943A JP 17394388 A JP17394388 A JP 17394388A JP 3060415 B2 JP3060415 B2 JP 3060415B2
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steam
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昭二 森川
宏 十河
修二 森
実 長迫
順一郎 松田
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バブコツク日立株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は火力発電所用ボイラの過熱器、再熱器等の
高温蒸気の温度を低温流体により低減する減温器に関す
るものである。
〔従来の技術〕
第16図は従来の火力発電所用ボイラの過熱低減器とし
て使用されている減温器の水スプレーノズル周辺部の構
造を示す概略断面図、第17図、第18図はそれぞれ第16図
に示した減温器の一部を示す斜視図である。図におい
て、1は蒸気母管で、蒸気母管1内には矢印A方向に高
温蒸気が流れる。2は蒸気母管1内に設けられた保護筒
で、保護筒2は蒸気母管1と間隔を保って設けられてい
る。5、6は保護筒2の高温蒸気流れ上流側端部に設け
られた凸部、凹部、4は蒸気母管1に溶接されたリング
で、リング4に凸部5が溶接されている。7は保護筒2
の高温蒸気流れ下流側端部に取り付けられた振れ止めラ
グで、振れ止めラグ7は蒸気母管1の内面を摺動可能で
ある。3は蒸気母管1内に設けられた球形ヘッド水スプ
レーノズルである。
この減温器においては、水スプレーノズル3から水が
噴霧されるから、高温蒸気が減温される。そして、蒸気
母管1内に保護筒2が設けられているから、水の噴霧に
よって蒸気母管1内の温度が変化したとしても、蒸気母
管1を熱衝撃から保護することができる。また、保護筒
2に振れ止めラグ7が取り付けられているから、保護筒
2の伸びを吸収することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、このような減温器においては、第19図(c)
に示すように、蒸気流量に比べ水スプレーノズル3から
の注水流量が多いと、スプレー水が保護筒2の第19図
(d)(第19図(c)のC矢視図)紙面下部すなわち底
部に当たるから、保護筒2の底部の温度が頂部の温度よ
り低くなり、また第19図(e)に示すように、蒸気流量
に比べ水スプレーノズル3からの注水流量が少ないと、
スプレー水が保護筒2の第19図(f)紙面右上部に当た
るから、保護筒2の第19図(f)紙面右上部の温度が保
護筒2の第19図(f)紙面左下部の温度より低くなる。
このように、保護筒2に高温側と低温側が生ずると、保
護筒2の高温側の伸びが保護筒2の低温側の伸びよりも
大きくなるから、保護筒2が拘束されていなければ、保
護筒2は第22図の破線で示すように変形する。すなわ
ち、保護筒2が拘束されていなければ、蒸気流量に比べ
水スプレーノズル3からの注水流量が多いときには、水
平面を中立面として変形し、蒸気流量に比べ水スプレー
ノズル3からの注水流量が少ないときには、鉛直面と約
45゜をなす面を中立面として変形する。つまり、水スプ
レーノズル3からの注水流量の応じて、第19図(b)に
示す範囲で保護筒2の変形の中立面が変化する。このよ
うに、保護筒2が拘束されていなければ、保護筒2は第
22図の破線で示すように変形するにもかかわらず、保護
筒2の高温蒸気流れ上流側端部は蒸気母管1に溶接によ
り固定されているから、保護筒2にはモーメントMが作
用するので、保護筒2に大きな応力が作用する。そし
て、水スプレーノズル3からの注水は高温蒸気の温度が
所定値よりも高くなったときに行なわれるから、水スプ
レーノズル3から注水は繰り返し行なわれるので、保護
筒2の高温蒸気流れ上流側端部に大きな応力が繰り返し
作用するから、第17図に示すように、凸部5の基部に割
れ9が発生することがあり、また第20図、第21図に示す
ように、強度的に弱い保護筒2のベンチュリー部2aに割
れ10が生ずることがある。そして、割れ9、10が生じ、
破片が後流側に飛散すると、これが引き金となってチュ
ーブリーク事故が生じ、さらにはタービン翼の破損事故
が生ずることもある。
また、第23図(a)、(b)に示すように、蒸気母管
1内に円筒ヘッド水スプレーノズル11が設けられた場合
に、第23図(c)に示すように、蒸気流量に比べ水スプ
レーノズル11からの注水流量が多いと、スプレー水が保
護筒2の第23図(d)紙面下部すなわち底部に当たるか
ら、保護筒2の底部の温度が頂部の温度より低くなり、
また第23図(e)に示すように、蒸気流量に比べ水スプ
レーノズル11からの注水流量が少ないと、スプレー水が
保護筒2の第19図(f)紙面上部に当たるから、保護筒
2の頂部の温度より低くなるため、保護筒2が拘束され
ていなければ、水スプレーノズル11からの注水流量にか
かわらず、保護筒2は水平面を中立面として変形する
が、保護筒2の高温蒸気流れ上流側端部は蒸気母管1に
溶接により固定されているから、保護筒2にはモーメン
トMが作用するので、保護筒2に大きな応力が作用する
から、凸部5の基部に割れが発生することがあり、また
保護筒2のベンチュリー部2aに割れが生ずることがあ
る。
この発明は上述の課題を解説するためになされたもの
で、保護筒に割れが生ずることがない減温器を提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するため、この発明においては、内部
に高温蒸気が流れる蒸気母管と、上記蒸気母管内に上記
蒸気母管と間隔を保って設けられた保護筒と、上記蒸気
母管内に設けられかつ低温流体を噴出する低温流体ノズ
ルとを有する減温器において、上記低温流体ノズルから
の低温流体注入による保護筒の中立面を有する変形を自
由に行なわせ、保護筒にモーメントが作用しないよう
に、上記蒸気母管に上記保護筒の上流側端部をルーズに
支持するサポート部材を設けるとともに、上記蒸気母管
に上記保護筒の下流側端部を摺動可能に支持する。
〔作用〕
この減温器においては、サポート部材により蒸気母管
に保護筒がルーズに支持されているから、保護筒に高温
側と低温側が生じたとしても、保護筒は自由に変形する
ことができる。
〔実施例〕
第1図はこの発明に係る減温器を示す概略図、第2図
は第1図のD部詳細断面図、第3図は第2図のE矢視
図、第4図は第3図の一部詳細図である。図において、
12は蒸気母管1に溶接により取り付けられたサポートピ
ンで、サポートピン12は保護筒2に設けられた穴を貫通
しており、サポートピン12の中心線は水平面内に位置し
ていて、サポートピン12により蒸気母管1に保護筒2が
ルーズに支持されている。
この減温器においては、蒸気流量に比べ水スプレーノ
ズル3からの注水流量が多いときに、スプレー水が保護
筒2の底部に当たり、保護筒2の底部の温度が頂部の温
度より低くなると、保護筒2が水平面を中立面として自
由に変形するから、保護筒2にモーメントMが作用しな
いので、保護筒2に大きな応力が作用することはない。
したがって、保護筒2の高温蒸気流れ上流側端部、ベン
チュリー部2aに割れが生ずることはないので、チューブ
リーク事故、タービン翼の破損事故が生ずることがな
く、定期検査時の保修、点検時間を短縮することができ
る。
第5図はこの発明に係る他の減温器の一部を示す概略
断面図、第6図は第5図のF矢視図である。この減温器
においては、サポートピン12の中心線は鉛直面と約45゜
をなす面内に位置していて、サポートピン12により蒸気
母管1に保護筒2がルーズに支持されている。
この減温器においては、蒸気流量に比べ水スプレーノ
ズル3からの注水流量が少ないときに、スプレー水が保
護筒2の第6図紙面右上部に当たり、保護筒2の第6図
紙面右上部の温度が保護筒2の第6図紙面左下部の温度
より低くなると、保護筒2が鉛直面と約45゜をなす面を
中立面として自由に変形するから、保護筒2にモーメン
トMが作用しないので、保護筒2に大きな応力が作用す
ることはない。したがって、保護筒2の高温蒸気流れ上
流側端部、ベンチュリー部2aに割れが生ずることはない
ので、チューブリーク事故、タービン翼の破損事故が生
ずることがなく、定期検査時の保修、点検時間を短縮す
ることができる。
第7図はこの発明に係る他の減温器の一部を示す概略
断面図、第8図は第7図のG矢視図である。この減温器
においては、サポートピン12の中心線は水平面内に位置
していて、サポートピン12により蒸気母管1に保護筒2
がルーズに支持されている。
この減温器においては、蒸気流量に比べ水スプレーノ
ズル11からの注水流量が多いときに、スプレー水が保護
筒2の底部に当たり、保護筒2の底部の温度が保護筒2
の頂部の温度より低くなると、保護筒2が水平面を中立
面として自由に変形し、また蒸気流量に比べ水スプレー
ノズル11からの注水流量が少ないときに、スプレー水が
保護筒2の頂部に当たり、保護筒2の頂部の温度が保護
筒2の底部の温度より低くなると、保護筒2が水平面を
中立面として自由に変形するから、保護筒2にモーメン
トMが作用しないので、保護筒2に大きな応力が作用す
ることはない。したがって、保護筒2の高温蒸気流れ上
流側端部、ベンチュリー部2aに割れが生ずることはない
ので、チューブリーク事故、タービン翼の破損事故が生
ずることがなく、定期検査時の保修、点検時間を短縮す
ることができる。
なお、サポートピン12部分の構造は第4図に示すよう
な構造に限定されず、第9図に示す構造としてもよい。
すなわち、第9図(a)〜(c)に示すように、サポー
トピン12を蒸気母管1に溶接してもよく、また第9図
(d)、(e)に示すように、サポートピン12を保護筒
2に溶接してもよく、さらに第9図(f)、(g)に示
すように、サポートピン12を蒸気母管1、保護筒2に溶
接しなくともよい。
第10図はこの発明に係る他の減温器を示す概略断面
図、第11図は第10図のH矢視図、第12図は第10図、第11
図に示した減温器の構成部品を示す斜視図である。この
減温器においては、蒸気母管1と保護筒2との間にリン
グ状のサポート金具13が設けられており、サポート金具
13の厚さは蒸気母管1と保護筒2との間隙よりも小さ
く、さらに保護筒2が高温蒸気流れ方向に移動するのを
防止するストッパ(図示せず)が蒸気母管1に取り付け
られている。
第13図はこの発明に係る他の減温器を示す概略断面
図、第14図は第13図のI矢視図である。この減温器にお
いては、蒸気母管1と保護筒2との間にリング状のサポ
ート金具13が設けられており、サポート金具13の厚さは
蒸気母管1と保護筒2との間隙よりも小さく、さらに保
護筒2が高温蒸気流れ方向に移動するのを防止するスト
ッパ(図示せず)が蒸気母管1に取り付けられている。
これらの減温器においては、蒸気母管1と保護筒2と
の間にリング状のサポート金具13が設けられているか
ら、保護筒2の自重によりサポートピン12部に作用する
荷重が小さくなるから、信頼性が極めて向上する。
なお、サポート金具は第12図に示したリング状のもの
にに限定されず、第15図に示すものを用いてもよい。す
なわち、第15図(a)に示すような4つのリング片から
なるサポート金具14、第15図(b)に示すような2つの
リング片からなるサポート金具15、第15図(c)に示す
ような蒸気母管1に溶接された半円筒状のサポート金具
16、第15図(d)に示すような蒸気母管1に溶接された
半球状のサポート金具17、第15図(e)に示すような蒸
気母管1に溶接された枠部材18aと枠部材18a内に収納さ
れた球部材18bとからなるサポート金具18等を用いるこ
とができる。
また、上述実施例においては、サポート部材としてサ
ポートピン21を用い、またサポートピン12およびサポー
ト金具13〜18を用いたが、サポート部材としてサポート
金具13〜18等のみを用いてもよい。さらに、上述実施例
においては、水スプレーノズル3を設けたときに、サポ
ートピン12の中心線を水平面内に位置させ、またはサポ
ートピン12の中心線を鉛直面と約45゜をなす面内に位置
させたが、水スプレーノズル3からの注水流量に応じ
て、サポートピン12の中心線が鉛直面となす角を45〜90
゜にすればよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明に係る減温器において
は、保護筒が自由に変形するから、保護筒にモーメント
が作用しないので、保護筒に大きな応力が作用すること
はないため、保護筒に割れが生ずることはない。このよ
うに、この発明の効果は顕著である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る減温器を示す概略図、第2図は
第1図のD部詳細断面図、第3図は第2図のE矢視図、
第4図は第3図の一部詳細図、第5図はこの発明に係る
他の減温器の一部を示す概略断面図、第6図は第5図の
F矢視図、第7図はこの発明に係る他の減温器の一部を
示す概略断面図、第8図は第7図のG矢視図、第9図は
この発明に係る減温器のサポートピン部分の構造を示す
断面図、第10図はこの発明に係る他の減温器を示す概略
断面図、第11図は第10図のH矢視図、第12図は第10図、
第11図に示した減温器の構成部品を示す斜視図、第13図
はこの発明に係る他の減温器を示す概略断面図、第14図
は第13図のI矢視図、第15図はこの発明に係る減温器の
サポート金具を示す斜視図、第16図は従来の減温器の水
スプレーノズル周辺部の構造を示す概略断面図、第17
図、第18図はそれぞれ第16図に示した減温器の一部を示
す斜視図、第19図は第16図に示した減温器の動作説明
図、第20図は第16図に示した減温器の保護筒を示す斜視
図、第21図は第20図B−B断面図、第22図は第16図に示
した減温器の保護筒の支持状態を示す図、第23図
(a)、(b)は従来の他の減温器を示す概略図、第23
図(c)〜(f)は第23図(a)、(b)に示した減温
器の動作説明図である。 1……蒸気母管 2……保護筒 3、11……水スプレーノズル 12……サポートピン 13〜18……サポート金具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 修二 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日 立株式会社呉工場内 (72)発明者 長迫 実 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日 立株式会社呉工場内 (72)発明者 松田 順一郎 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日 立株式会社呉工場内 (56)参考文献 実開 昭62−204108(JP,U) 実開 昭63−49107(JP,U) 実開 昭63−80409(JP,U) 実開 昭63−159605(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F22G 5/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に高温蒸気が流れる蒸気母管と、上記
    蒸気母管内に上記蒸気母管と間隔を保って設けられた保
    護筒と、上記蒸気母管内に設けられかつ低温流体を噴出
    する低温流体ノズルとを有する減温器において、上記低
    温流体ノズルからの低温流体注入による保護筒の中立面
    を有する変形を自由に行なわせ、保護筒にモーメントが
    作用しないように、上記蒸気母管に上記保護筒の上流側
    端部をルーズに支持するサポート部材を設けるととも
    に、上記蒸気母管に上記保護筒の下流側端部を摺動可能
    に支持したことを特徴とする減温器。
JP63173943A 1988-07-14 1988-07-14 減温器 Expired - Lifetime JP3060415B2 (ja)

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