JPH0379902A - 給水加熱器 - Google Patents

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〕 本発明はタービン発電プラント等に使用される給水加熱
器や一般プラント用各種蒸気凝縮器等の改良に関する。

（従来の技術］ 第５図は従来の給水加熱器の一例を示す縦断側面図、第
６図は第５図の■−■横断面図、第１図は第６図の中央
部詳細図である。

これらの図において、軸線がほぼ水平な筒状の胴（１）
内に、Ｕベンドチューブによる２折流の伝熱管群（２）
が配置され、その伝熱管群（２）は管板（３）および複
数の管支持板（４）で支持されている。伝熱管群（２）
の中央部は第７図に示されるように管支持板（４）を切
欠き、天板（５ａ）と両側＋）Ｎ　（５ｂ）　（５ｂ）
で構成された底板の無い逆溝形の空気箱（５）を、ＩＩ
Ｐｌ（１１の軸線に沿って設け、内部に空気抽出通路（
５Ｃ）を形成している。この空気箱（５）には空気抽出
ダクト（７）が設けられている。また胴（１）の上部に
は蒸気人口管台（８）が、下部にはドレン出口管台（９
）が、それぞれ設けられている。さらに管板（３）の片
側には、給水の人口側水室（１０）および出口側氷室（
１１）が設けられている。

このような＋Ｉ造の給水加熱器において、給水人口側氷
室（１０）に入った給水Ｗは、伝熱管群（２）の管内を
通りながら管外の蒸気Ｓを冷却して凝縮させ、自らは温
度上昇して給水出口側水室（１１）から出ていく。一方
加熱側の蒸気Ｓは、茶気人口管台（８）からｒｌ（１１
内に入り、第６図に示されるように、伝熱管群（２）の
周囲から管群中央部へ向かって流れる。

そして大部分の英気Ｓは給水Ｗとの熱交換により凝縮す
るが、残った未凝縮蒸気と非凝縮ガスは、空気箱（５）
の底側から空気抽出通路（５ｃ）内へ導かれ、空気抽出
ダクト（７）から器外へ排出される。一方凝縮したドレ
ンＤは、胴（１）下部に設けられたドレン出口管台（９
）から排出される。

〔発明が解決しようとする課題］ 給水加熱器の性能を充分発揮させるには、伝熱管群内に
滞留域をなくし、全ての管群で熱交換を行なわせること
が肝要である。

ところで、伝熱管内の給水と管外側蒸気との温度差は、
給水入口で最大、給水出口で最小となるから、管外側蒸
気を凝縮させる能力（熱交換能力）も、同しく給水入口
で最大、給水出口で最小となる。伝熱管群の中で凝縮能
力の高い部分では、凝縮により体積が減少して圧力が低
くなるから、蒸気が多く流入し、伝熱管群内圧力損失が
大きくなる。したがって、伝熱管群内の圧力損失は長手
方向に異なることになる。

ところが、実際の伝熱管群内は管群中心に設置した空気
箱を通して長手方向に連通しているから、空気箱内空気
抽出通路の流速が比較的小さい場合には、空気抽出通路
内の静圧が長手方向にほぼ均一となる。そうすると、本
来凝縮能力の大きい給水入口部付近の伝熱管群は、小さ
い圧力損失でバランスするため蒸気の流入量が減少して
、管群内に滞留域を生し、伝熱機能が低下したり、さら
に伝熱管材質によっては、アンモニアアタック（蒸気中
に微量含まれているアンモニア分による管の腐食）を生
じる可能性もあった。すなわち、凝縮能力がフルに発揮
されると、多量の蒸気が伝熱管群へ流入するので、伝熱
管群の圧力損失は大きくなる筈であるが、空気箱内の静
圧が長手方向に均一の場合には、伝熱管群周囲の圧力は
長手方向に一様であるので、凝縮能力の大きい伝熱管群
側にも、それが小さいＵベンド側と同程度の小さい圧力
損失しか許容されない。したがって、流入法気量が減少
して圧力損失が小さくなるのである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記従来の課題を解決するために、軸線がほ
ぼ水平な筒状の胴と、上記胴内に配されたＵベンドチュ
ーブによる２折流の伝熱管群と、上記伝熱管群を支持す
る複数の管支持板と、上記軸線に沿って配され内部に空
気抽出通路を形成する通溝形の空気箱と、上記空気抽出
通路内に長手方向に沿って絞り比が順次異なるように複
数個配された堰とを備えたことを特徴とする給水加熱器
を提案するものである。

（作用〕 本発明においては、空気箱内に設けられた堰による絞り
効果のため、空気抽出通路内の静圧はＵベンド側が高く
、管板側が低くなる。一方、伝熱管群周囲の静圧は全域
にわたって一様であるから、伝熱管群内の圧力損失はＵ
ベンド側が小さく、管板側が大きくなる。そこで、堰の
高さ（絞りの強さ）を適切に選定することにより、凝縮
能力の管群長手方向分布に見合った流入グ気量になるよ
うな、静圧分布を生しさせることができ、伝熱管群内の
英気流れの滞留域をなくすことができる。

（実施例〕 第１図は本発明の一実施例を示す縦断側面図、第２図お
よび第３図はそれぞれ第１図の■−■鎖線および■−■
鎖線による横断面図である。これらの図において、前記
第５図ないし第７図により説明した従来のものと同様の
部分については、冗長になるのを避けるため、同一の符
号を付は詳しい説明を省く。

本実施例においては、空気箱（５）により形成された空
気抽出通路（５ｃ）の下側の複数の管支持板（４）部分
を、上方すなわち空気抽出通路（５ｃ）内へ延長して［
（６１を形成させる。そしてその延長屋すなわち堰（６
）の高さは、伝熱管群（２）のりベンド側を高く、管板
（３）側を順次低くする。したがって堰（６）の絞り比
は、Ｕベンド側から管板側へ向かって１頃次小さくなる
。

上記のように本実施例では、空気箱（５）内の管支持板
（４）部に長手方向に絞り比を変化させた複数のｊｌＩ
　（６）を形成させ、Ｕベンド側から管板（３）側へ（
凝縮能力の高い側へ）ｆれる抽出空気流れを絞ることに
よって、伝熱管群長手方向の凝縮能力に見合った静圧分
布を生しさせ、伝熱管群内の舊気流れに滞留域をなくし
て、全ての伝熱管群を有効に働かせることができる。第
４図は、伝熱管群の周囲の圧力と空気箱内圧力との長手
方向分布を、従来の場合と本実施例の場合とを比較して
示した説明図である。

なお、給水加熱器の性能を十分発揮させるには、伝熱管
群長手方向の凝縮能力に見合った静圧分布を、管群中央
の空気箱内に生しさせることが必要であって、単にＵベ
ンド側を高圧、管板側を低圧にするだけでは目的は達せ
られない、空気箱内の流れは、伝熱管群からの抽出空気
の流入により、下流側（管板側）へ行くほど流量が多く
なるので、絞りすぎとならないように、抽出空気通路を
次第に大きくする必要がある。

［発明の効果］ 本発明によれば、本来凝縮能力の高い管板側の空気箱下
部の伝熱管群に滞留域が生しないようにすることができ
るため、伝熱管群全域が有効に働き、従来に較べ伝熱性
能が向上する。

また、従来の給水加熱器で伝熱管群に滞留域が発生する
と、伝熱管材料によってはアンモニアアタ、りが発生す
る可能性があったが、本発明はアンモニアアタックの発
生防止にも十分な効果が発揮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断側面図、第２図お
よび第３図はそれぞれ第１図のＩＴ　−ＩＩ　鎖線およ
び■−■鎖線による横断面図である。第４図は伝熱管群
の周囲の圧力と空気箱内圧力との長手方向分布を従来の
場合と本実施例の場合とを比較して示した説明図である
。第５図は従来の給水加熱器の一例を示す縦断側面図、
第６図は第５図のＶｌ−■横断面図、第７図は第６図の
中央部詳細図である。 （１）・・・胴、　　　　　　（２）・・・伝熱管群、
（３）・・・管板、　　　　　（４）・・・管支持板、
（５）・・・空気箱、　　　　（５ａ）・・・天板、（
５ｂ）・・・側板、　　　　（５ｃ）・・・空気抽出通
路、（６）・・・堰、 （８）・・・蒸気入口管台、 （ｌＯ）・・・入口側氷室、 Ｗ・・・給水、。 Ｄ・・・ドレン。 （７）・・・空気抽出ダクト、 （９）・・・ドレン出口管台、 （１１）・・・出口側氷室、 Ｓ・・・菖気、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸線がほぼ水平な筒状の胴と、上記胴内に配されたＵベ
   ンドチューブによる２折流の伝熱管群と、上記伝熱管群
   を支持する複数の管支持板と、上記軸線に沿って配され
   内部に空気抽出通路を形成する逆溝形の空気箱と、上記
   空気抽出通路内に長手方向に沿って絞り比が順次異なる
   ように複数個配された堰とを備えたことを特徴とする給
   水加熱器。