JPH03211397A - 伝熱管支持装置 - Google Patents

伝熱管支持装置

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JPH03211397A
JPH03211397A JP451390A JP451390A JPH03211397A JP H03211397 A JPH03211397 A JP H03211397A JP 451390 A JP451390 A JP 451390A JP 451390 A JP451390 A JP 451390A JP H03211397 A JPH03211397 A JP H03211397A
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heat exchanger
finned heat
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support
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JP451390A
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Tatsuichi Kusube
辰一 楠部
Masakatsu Imamura
今村 正勝
Shigeyuki Iriki
重行 入木
Minoru Nagaseko
長迫 実
Tsuneo Watabe
恒夫 渡部
Kazuki Tatsuhira
和樹 立平
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は千鳥配列した伝熱管の支持装置に係り、特にバ
ンク全体の強度を増加させるに好適な伝熱管支持装置に
関するものである。
〔従来の技術〕
高効率化の一環として最近複合発電プラントが注目され
ている。このプラントは先ずガスタービンにより発電を
行うと共に、ガスタービンから排出された排ガス中の熱
を廃熱回収ボイラにおいて回収し、同ボイラで発生した
蒸気により蒸気タービンを作動させて発電するものであ
る。このプラントは発電効率の面に加えてガスタービン
の特性である負荷応答性が高く、急激な電力需要の上昇
にも十分対応し得るという利点もある。
第10図は、タービンからの排ガスの熱を回収する廃熱
回収ボイラの構成を示す。図中のタービン排ガスGは過
熱器31、高圧蒸発器32を経て脱硝装置33に至り、
排ガス中の窒素酸化物(NOx)を除去する。続いて排
ガスは高圧蒸発器34、高圧節炭器37、低圧蒸発器3
8、低圧節炭器41を経て排出される。この間に発生し
た高圧蒸気S+及び低圧蒸気S2は蒸気タービンの動力
源、所内熱源として利用される。図中の35及び39は
各々高圧ドラム、低圧ドラム36及び4゜は降水管を示
す。以上の構成の廃熱回収ボイラはガスタービン排ガス
を通過させるガス流路内に配置される。
ガスタービン排ガスの熱を回収する過熱器31から低圧
節炭器41までの各機器は効率よく熱回収するために第
1)図、第12図に示すようにフィン付伝熱管12が用
いられ、しかも千鳥状に配置されている。
第1)図は第10図のJ部拡大図を、第12図は第1)
図のに−に視図を示す。このフィン付伝熱管12、上部
管寄せI3及び連結管14は、下部管寄せ15とサポー
ト16を介してダクト17上に設置され、いわゆる自立
型構造となっている。
このような廃熱回収ボイラを有するダクトはボイラの大
型化、ガスタービンの大型化に対応して大型化し、ダク
ト17の断面の幅及び高さはいずれもIOmもしくはそ
れ以上と大型のものになり、それに応じて内部のフィン
付伝熱管12も大型で長尺となる。
フィン付伝熱管12は、ガスタービン排ガスGの流体力
やフィン付伝熱管12の後流に発生するカルマン渦等に
よってフィン付伝熱管工2が激しく振動して破損するこ
とが知られている。またフィン付伝熱管12の大型化、
長尺化に対して座屈強度が低下する。これに対処するた
めに第1)図に示すように、水平方向に何個所か支持板
I8を設けてフィン付伝熱管12の支持スパンLを短く
し、固有振動数を高めて防振効果をもたらすと伴に座屈
強度を高める構造となっている。
伝熱管支持構造を第13、第14図で説明する。
第13図に示すように、千鳥状に配列されたフィン付伝
熱管12をフィン19とフィン19の間に両側に切欠を
施した支持板18を挿入してフィン付伝熱管12をサポ
ートする構造となっている。
個々の支持板18は図中N部で溶接されている。
第14図は第13図のM−M視図である。フィン19と
支持Fi、1Bは図のように1個所あるいは複数個所で
溶接Nする場合や、あるいはフィン間の隙間に見合った
板厚の支持板18を使用し、摩擦でもってフィン付伝熱
管12をサポートする。本構造によってフィン外径の製
作公差に関係なく、全てのフィン対伝熱管12を同一条
件で確実にサポートでき、かつ支持板18とフィン19
の摩擦面を設けることによって、フィン付伝熱管12の
振動に対して減衰効果をもたらし防振効果がある。
このように、従来技術では各フィン付伝熱管12を支持
板18にて連結することによりパネル全体の剛性が向上
するが、パネル間での連結がないため、バンク全体の強
度が不足している。したがって、伝熱高さHの制限を受
けるため、炉幅を広くすることにより必要伝熱面積を確
保することになる。炉幅を広くすることはパネルのチュ
ーブ本数が増え、上部管寄せ13、下部管寄せ15への
溶接個所が増加し、製作コストが増加する。
製作コストの面から考えると、フィン付伝熱管12の本
数、溶接個所を減らすため、炉幅を極力小さくし、伝熱
高さHを大きくとるのが好ましい。
そのためにはパネル間を連結し、バンク全体の強度を向
上させる必要がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術はバンク全体の強度について配慮がされて
おらず、伝熱高さHを大きくとることができず、製作コ
ストの問題があった。
本発明の目的は、バンク全体の強度を向上させ、伝熱高
さHを大きくすることにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するため、本発明は、千鳥状に配列され
たフィン付パネルの斜め方向のフィン付伝熱管の間隙に
連結板を配置し、その連結板の一端を一方の支持板に固
定し、他端を他のパネルの支持板に固定したことを特徴
とするものである。
〔作用〕 各パネルの支持板を連結することによりバンクは一体化
され、バンク全体の強度が向上し、伝熱高さHを大きく
することが可能となる。
〔発明の実施例〕
本発明の実施例を第1図ないし第6図を用いて以下説明
する。
まず、第1図を用いて説明する。従来技術にて述べたよ
うに各パネルのフィン付伝熱管12は支持板18により
連結されており、パネル全体の剛性が支持板18のない
場合に比べて大幅に増加している。この剛性が向上した
パネルどうしを連結するものが連結板20である。
第2図は第1図のA−A視図を示す。連結板20は千鳥
配置のフィン付伝熱管12の斜め方向の間隙を通し、隣
のパネルの支持板18″へ到達させ、その指示板18#
の縁に穴21を設け、その穴21に連結板20のカギ形
の先端を引っ掛けている。
第3図は連結板20を通す前のフィン付伝熱管12の配
置を示したものであり、第4図は第3図のB−B視図を
示す。
第3図に示すようにフィン付伝熱管12の斜め方向には
間隙δがあり、この間隙δに連結板20を通したもので
ある。
第5図は第2図中のC部詳細を示し、第6図は第5図の
D−D視図を示す。連結板20の先端をカギ形とし、そ
の先端を隣パネルの支持板18″に引っ掛けて、パネル
間の伸び差等によりはずれないようにしている。連結板
20の他端E部を支持板18′の縁に溶接等を施して固
定し、支持板18’、18’を連結板20によって連結
させる。
この連結板20は第2図ならびに第5図に示す如く、1
個所当たり2本−組で設ける方がパネル間の連結度は増
し、バンク全体の剛性が増加する。
また、第2図に示す如く、支持板18の両端に設置する
のが好ましい。
本発明の他の実施例を第7図ならびに第8図に示す。
前述の第3図ならびに第5図に示す支持板18に連結板
20の先端を係合する穴部21を設置できない場合には
、第7図ならびに第8図に示す連結方法を採用する。
これらの図に示すように、止め金具22を3本のフィン
付伝熱管12’、12″、12′″のうち、両端のフィ
ン付伝熱管12’、12’″を手前側に包むように、そ
して中央のフィン付伝熱管12″を手前反対側に包むよ
うに3字カーブ状に曲げ加工し、フィン付伝熱管12″
の手前中央部で切断し、止め金具22’、22″に分割
する。この曲げ加工した止め金具22′を支持板18″
の手前よりフィン付伝熱管12′を手前側に、フィン付
伝熱管12″を手前反対側に包むように配置する。
同様に止め金具22“をフィン付伝熱管12″を手前側
に、フィン付伝熱管12″を手前反対側に包むように配
置する。そして、止め金具22′の終端と止め金具22
″の始端を溶接し、止め金具22’、22’を支持板1
8″に溶接する。
止め金具22にフィン付伝熱管12の斜め方向の間隙を
通した連結板23の先端をこの止め金具22に引っ掛け
る。なお、止め金具22には予め所定の位置に連結板2
3の先端と取合う穴部24を設けておく。
この実施例によれば、支持板18だけでなく、フィン付
伝熱管12とも連結板23を取合うことができるので、
バンク全体の剛性の増加が計れる。
本発明のさらに他の実施例を第9図に示す。この実施例
の場合、フィン付伝熱管12の斜め方向の間隙にバンク
の入口から出口まで連結板25を貫通させ、連結板25
の両端を支持板18’、18″に同定するものである。
両端のパネルは連結板25により一体化され、中央のパ
ネルは両端のパネルに挟まれた状態となり、バンク全体
の剛性が増加する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、バンク全体の剛性を増加させることが
できるので、フィン付伝熱管の長尺化が可能であり、製
作コスト低減の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第9図は本発明の各実施例を示すもので、
第1図は第一の実施例に係る廃熱回収ボイラの概略構成
図、第2図は第1図A−A視図、第3図は伝熱管の配置
を示す図、第4図は第3図B−B視図、第5図は第2図
中C部詳細図、第6図は第5図D−D視図、第7図なら
びに第8図は本発明の第二の実施例に係る伝熱管の配置
を示す平面図ならびに斜視図、第9図は本発明の第三の
実施例に係る伝熱管の配置を示す平面図、第10図は従
来の廃熱回収ボイラの概略構成図、第1)図は第10図
J部拡大図、第12図は第1)図に−に視図、第13図
はフィン付き伝熱管の配置を示す図、第14図は第13
図M−M視図である。 12・・・フィン付伝熱管、18.18’、18″・・
・支持板、19・・・フィン、20・・・連結板、21
・・・穴部、22・・・止め金具、23・・・連結板、
24・・・穴部、25・・・連結板。 第1図 第7図 第8図 +2’    12″ 第9図 第10図 9つ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)千鳥状に配列されたフィン付伝熱管パネルの斜め
    方向のフィン付伝熱管の間隙に連結板を配置し、その連
    結板の一端を一方の支持板に固定し、他端を他のパネル
    の支持板に固定したことを特徴とする伝熱管支持装置。
  2. (2)請求項(1)記載において、3本のフィン付伝熱
    管のうち両端のフィン付伝熱管を手前側に、中央のフィ
    ン付伝熱管を手前反対側に包むようにS字カーブ状に曲
    げ加工した止め金具を前記他のパネルの支持板に固定し
    、前記連結板の他端を前記止め金具に引掛けて固定した
    ことを特徴とする伝熱管支持装置。
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US11761716B2 (en) 2018-05-21 2023-09-19 Valmet Technologies Oy Heat exchanger with a bond and a method for manufacturing the same

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