JP4519752B2

JP4519752B2 - 復水器

Info

Publication number: JP4519752B2
Application number: JP2005286247A
Authority: JP
Inventors: 俊二河野; 芳雄餅田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2025-09-30
Also published as: JP2007093162A

Description

本発明は、復水器に係り、特に器内に高温蒸気やドレンが供給されたとき、蒸気タービンを加熱させないようにスプレー装置を備えた復水器に関する。

蒸気タービン発電プラントや蒸気タービン動力システムに使用される復水器は、一般に、大気圧よりも相当に低い負圧状態で運転されている。このため、復水器の外壁板には、大気圧と器内圧力との差による、いわゆる外圧荷重が付加されている。

復水器は、外壁板の板厚が２０ｍｍ前後の比較的薄板で構成されることが多いが、外圧荷重によって押し潰されないように、内部に補強材が多く設けられている。

この補強材は、図５に示すように、蒸気タービン排気口と復水器冷却管群部との間を繋ぐトラジションピースの役目を有する上部本体１に比較的多く設けられ、パイプ２を本体内横断方向に沿って渡架させ、さらに横断方向に渡架したパイプ２に直交させて別のパイプ３を格子状に組み合せ、トラス状に構成している。

また、上部本体１には、一端をヘッダ４に接続し、他端をエンドスリーブ５に接続するスプレー管６が本体内横断方向に沿って設けられている。このスプレー管６は、本体補強用としてのパイプ２，３に設けられたステー７によって支持されている。

このように、従来のトラス状に構成する補強用としてのパイプ２，３とスプレー管６とは、それぞれ専用のパイプで別々の構造物として構成されていた。

なお、上部本体１にスプレー管６を設けた技術には、例えば特許文献１に示すものが開示されている。
特開平１０−３３９５８５号公報

図５に示したように、トラス状に構成する補強用としてのパイプ２，３とスプレー管６とが別々の構造物として製造され、復水器内に設置されていると、多くの製造工数がかかっていた。

すなわち、補強用としてのパイプ２，３は、図６に示すように、縦横の格子接合部８で相手側の面に沿ってカットされ、溶接接続されるため、寸法精度を出すことが容易でなく、より多くの工数を要していた。

また、補強用としてのパイプ２，３は、上部本体１の蒸気通路９に設置され、蒸気流れの乱れや偏流の要因となっているため、凝縮性能の向上を阻む要因にもなっていた。

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、上部本体に設けた補強用のパイプやスプレー管の取付構造に改良を加え、製作工数の低減化、製作の容易性、タービン排気の凝縮性のより一層の向上を図った復水器を提供することを目的とする。

本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、上部本体と下部本体を備え、前記上部本体に格子状に配置する補強パイプと、スプレー管とを設け、前記補強パイプと前記スプレー管とを互いに離間して平行配置する復水器において、前記スプレー管をスプレー管兼用補強パイプに構成して用いるとともに、前記補強パイプに前記スプレー管兼用補強パイプを当接して交差させる配置に構成したものである。

本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、補強パイプに当接して交差させるスプレー管兼用補強パイプは、下流側に位置させたものである。

本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、補強パイプに当接して交差させるスプレー管兼用補強パイプは、互いを固定する締結具を備えたものである。

本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、締結具は、Ｕ字状の切欠き溝を備える平板で構成したことを特徴とするものである。

本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、スプレー管兼用補強パイプは、一端を上部本体の外壁板に溶接して閉止構造にし、他端を、上部本体の外壁板を貫装するパイプスリーブを介装してヘッダに接続する構成にしたものである。

本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、スプレー管兼用補強パイプは、中央部に互いを離間させる隙間を設けるとともに、この離間させた隙間にパイプスリーブを介装させる構成にしたものである。

本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、スプレー管兼用補強パイプをヘッダに接続させるパイプスリーブは、上部本体の外壁板に設けた補強リブで支持させる構成にしたものである。

本発明に係る復水器は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、発電システムに適用することを特徴とするものである。

本発明に係る復水器は、上部本体に設けたスプレー管をスプレー管兼用補強パイプに構成して用いるとともに、このスプレー管兼用補強パイプの外周面に当接して交差させる補強パイプを備え、スプレー管兼用補強パイプと補強用のパイプとの組立を簡素化させる一方、強度の補強を強化したので、より一層、製造工数の低減化を図ることができ、構造の簡素化の下、タービン排気の流れを良好にして凝縮性能を向上させて、安定運転を行うことができる。

以下、本発明に係る復水器の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。

図１は、本発明に係る、例えば、発電システムに適用する復水器の実施形態を示す概念図である。

本実施形態に係る復水器は、蒸気タービン（図示せず）に接続し、下流側に向って拡開形状に形成し、外壁板１０で被覆した上部本体１１と、この上部本体１１に接続し、外壁板１０で被覆させたボックス状の両側に前部水室１２と後部水室１３を備えた下部本体１４と、下部本体１４の底部に受けた復水出口箱１５を備えた構成になっている。

ボックス状に形成する下部本体１４は、図２に示すように、横断的に配置する冷却管（伝熱管）群１６を支持する支え板１７やコーナ部を支持する補強リブを備えている。

その一方、下流側に向って拡開状に形成する上部本体１１は、本体内側の補強リブ１８ａ，１８ｂを下流側に向って延ばすとともに、補強リブ１８ａ，１８ｂの上流側端に位置するスプレー水が通流しない補強パイプ１９とスプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０とを互いに当接させて横断的に配置している。そして、その当接配置は、スプレー水が通流しない補強パイプ１９がスプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０よりも上流側に位置させている。

また、このスプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０とスプレー水が通流しない補強パイプ１９とは、縦横のパイプが同一平面内で交わることなく上下で接して当接している。当接の状態は、図４に示すように、止め板２１でスプレー水が通流しない補強パイプ１９とスプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０とを互いに面接触させて締結させている。そして、止め板２１は、Ｕ字状の切欠き溝を備えた平板で作製されている。

また、スプレー水が通流しない補強パイプ１９は、その先端部を外壁板１０に隙間なく溶接させ、その終端を塞鎖させている。

また、スプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０は、図３に示すように、その一端を上部本体１１の外壁板１０に溶接部２４で固設させて閉止構造にするとともに、その他端部をパイプ径よりも一段と大きな口径のパイプスリーブ２２に差込みされている。このパイプスリーブ２２は、外壁板１０を貫通させてヘッダ２３に接続している。パイプスリーブ２２と外壁板１０の貫通部は、強度およびシール性を確保するために、溶接部２４で固設している。

また、スプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０は、その中央付近を、僅かな隙間２６を持たせて左右に分離させている。この部分は、一段と大きな口径のパイプスリーブ２によって左右を結合させ、シール溶接部にしている。

なお、スプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０と面接触するスプレー水が通流しない補強パイプ１９は、補強目的だけの構造物である。したがって、これらの補強パイプ１９の先端開口部は完全シール溶接の必要がなく、また、始端部で外壁板１０を貫通する必要もないので、外圧荷重を内部から抗するに十分な溶接を施工すればよい。

また、スプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０をヘッダ２３に接続させるパイプスリーブ２２は、上部本体１１の外壁板１０に設けた補強リブ１８ｂで支持される。

このように構成された本実施形態に係る復水器において、スプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０に相対する上部本体１１の外壁板１０の間隔全長に亘って配置する構成は、外圧荷重を内部から抗するための補強構造物として作用するとともに、スプレー水をスプレーノズル２５から噴出させ、上部本体１１内の温度を低下させる。

このように、一つの構造物で２つの機能を備えることにより、復水器の製作工数削減に対して効果がある。また、構造物を削減することにより、蒸気通路の流動抵抗物が少なくなり、その分凝縮性能を向上させることができる。

また、縦横の配置のスプレー水が流れない補強パイプ１９と、スプレー水が流れるスプレー管兼用補強パイプ２０とが同一平面内で交わることなく上下で接して当接し、交差部分を止め板２１で互いに締結した構造は、外力が加わってもずれたり、離れたりしないよう固定する作用を有する。このような構造にすることによって、パイプの切断整形作業や溶接に必要な工数を削減することができる。

また、スプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０の一端が外壁板１０に隙間なく溶接部２４で固着させた構造は、スプレー管の端部閉止ふた板を兼ねるので、溶接工数の削減に繋がる。

さらに、スプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０の端部付近を、そのパイプ径よりもより一段と大きな口径のパイプスリーブ２２に差込み溶接する構造とすることにより、スプレー水の通流するパイプやパイプスリーブ２２の長さの工作精度に厳密性が要求されなくなり、製作の容易性がより一層向上する。

また、スプレー水が通流するスプレー管兼用補強パイプ２０の中央付近が、若干の隙間２６を有して左右に分離されている構造は、上部本体１１が現地まで輸送困難な程大き過ぎる場合に、左右２分割して現地まで輸送することを可能とするので、輸送の容易性が大きくなる。

したがって、本実施形態に係る復水器は、製造工数の削減と相俟って輸送の容易性および凝縮性能の向上をより一層促進させることができる。

本発明に係る復水器を示す概略外観図。本発明に係る復水器の内部構造を示す概略図。本発明に係る復水器において、上部本体の内部構造を示す概略図。本発明に係る復水器において、スプレー水が流れない補強パイプとスプレー水が流れるスプレー管兼用補強パイプとの接触状態を示す図。従来の復水器において、上部本体の内部構造を示す概略図。従来の復水器において、補強用パイプの接続状態を示す図。

符号の説明

１上部本体
２，３パイプ
４ヘッダ
５エンドスリーブ
６スプレー管
７ステー
８格子接続部
９蒸気通路
１０外壁板
１１上部本体
１２前部水室
１３後部水室
１４下部本体
１５復水出口箱
１６冷却管群
１７支え板
１８ａ，１８ｂ補強リブ
１９補強用パイプ
２０スプレー管兼用補強パイプ
２１止め板
２２パイプスリーブ
２３ヘッダ
２４溶接部
２５スプレーノズル
２６隙間

Claims

上部本体と下部本体を備え、前記上部本体に格子状に配置する補強パイプと、スプレー管とを設け、前記補強パイプと前記スプレー管とを互いに離間して平行配置する復水器において、前記スプレー管をスプレー管兼用補強パイプに構成して用いるとともに、前記補強パイプに前記スプレー管兼用補強パイプを当接して交差せる配置に構成したことを特徴とする復水器。
補強パイプに当接して交差させるスプレー管兼用補強パイプは、下流側に位置させることを特徴とする請求項１記載の復水器。
補強パイプに当接して交差させるスプレー管兼用補強パイプは、互いを固定する締結具を備えたことを特徴とする請求項１記載の復水器。
締結具は、Ｕ字状の切欠き溝を備える平板で構成したことを特徴とする請求項３記載の復水器。
スプレー管兼用補強パイプは、一端を上部本体の外壁板に溶接して閉止構造にし、他端を、上部本体の外壁板を貫装するパイプスリーブを介装してヘッダに接続する構成にしたことを特徴とする請求項１記載の復水器。
スプレー管兼用補強パイプは、中央部に互いを離間させる隙間を設けるとともに、この離間させた隙間にパイプスリーブを介装させる構成にしたことを特徴とする請求項１記載の復水器。
スプレー管兼用補強パイプをヘッダに接続させるパイプスリーブは、上部本体の外壁板に設けた補強リブで支持させる構成にしたことを特徴とする請求項３記載の復水器。
請求項１〜７記載の復水器を発電システムに適用することを特徴とする復水器。