JPH0552592U - 熱交換器の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器内の全ての伝熱管の全周にわたって
の洗浄を洗浄用水を節約しつつ実現する。 【構成】 直線状に形成されたガイド１が熱交換器胴部
３１を貫通すると共に両端部を支持されて設置される。
複数のノズル３を有したノズルブロック４がガイド１上
を移動自在に支持される。また、ノズル３はノズルブロ
ック４に対して揺動自在に取付けられる。熱交換器内の
伝熱管３４を洗浄する際には、走行モータ６によりガイ
ド１上を移動するノズルブロック４のノズル３から、洗
浄用水が伝熱管３４に噴出される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、立型蒸気発生器内に設置された２次側管板上の管群部を洗浄する熱 交換器の洗浄装置に関し、各種産業用熱交換器のスケール洗浄用として好適な装 置である。

【０００２】

【従来の技術】

立型熱交換器には、通常スクウェアピッチの配列だけでなく、伝熱管を交互に 配列するトライアングルピッチ（千鳥足ピッチともいう）、すなわち三角形管配 列が採用されている。

【０００３】 三角形管配列を有する立型熱交換器の２次側管板上面の管群部に付着したスケ ールを噴射水により洗浄除去する場合、従来は、図１３から図１５に示すように 熱交換器胴部３１の点検穴３２から片持梁形式の支持方式により支持された洗浄 用高圧給水母管１１３を挿入して洗浄を行っていた。つまり、該母管１１３の先 端部に母管１１３軸線に直角方向に噴射する複数個のノズル１０３を設け、母管 １１３をその軸中心で揺動回転させてノズル１０３を揺動させ各管列を洗浄する とともに、各管列への移動は母管１１３の熱交換器内部への挿入長さを変えて行 うようにしていた。従って、点検穴３２部分での母管１１３の支持は揺動回転と 移動の両駆動機能を有する母管駆動支持機構１０２を点検穴フランジ部３２ａに 取付けて行うこととなる。

【０００４】 このように母管１１３が片持梁となるような支持方式であるので、一般には噴 射力をバランスさせるため、ノズル１０３を左右双方向ノズルとし、また、洗浄 に際して、一方の点検穴からは管板中央部までを洗浄範囲とし、残りの半分は、 洗浄装置を他方の点検穴へ設置替えして全管板範囲を洗浄している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 従来の洗浄方向は母管１１３の直角方向のみであり、伝熱管３４の全周囲につ いて見ると洗浄水が当らない陰の部分が生じ、この部分のスケールが除去できな い問題があった。しかし、母管１１３が片持梁となるような支持方式の装置であ るため、先端部に斜め方向洗浄用の駆動機構付きノズルブロックを設置すること は困難であった。

【０００６】 また、熱交換器管板３５の中央部には、鉛直方向に伸びる伝熱管３４上の上下 方向に所定の間隔を置いて複数設けられるバッフル板の支持用支柱３６があり、 従来の装置に用いられる片持梁状の母管１１３の場合は、その強度上の必要性か ら母管１１３にある程度の太さを要していた。従って、熱交換器胴部３１内の伝 熱管３４と該支柱３６との間隙部を母管１１３が通過することが困難であるので 、この部分の管列の洗浄は省略されることが多い。

【０００７】 さらに、母管１１３の左右双方向ノズル１０３によるバランスをとった洗浄用 水の噴射としているため、一方のノズル１０３が管板３５方向に洗浄用水を噴射 する間に、反対側のノズル１０３は上方へ洗浄用水を噴射し、洗浄用水の使用量 が多い。

【０００８】 以上より、洗浄用水を節約しつつ全ての配管の全周にわたっての洗浄が可能と なる洗浄装置が求められていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案による熱交換器の洗浄装置は、熱交換器を貫通すると共に該熱交換器に 両端部が固定支持され且つ直線状に形成されたガイドと、該ガイドに案内されつ つ前記熱交換器内を移動する洗浄ブロックと、前記ガイドの端部に設置されたモ ータにより駆動され且つ該洗浄ブロックに接続されて該洗浄ブロックを送り移動 する移動機構と、前記洗浄ブロックに取付けられ且つ噴出口を有するマニホール ドを回動自在に支持する噴出口揺動機構と、該噴出口揺動機構に接続され且つ該 噴出口揺動機構の動作を水圧によって調整する水圧ユニットと、前記洗浄ブロッ クに接続されて前記噴出口に洗浄用水を送る洗浄水供給装置とを有することを特 徴とするものである。

【００１０】

【作用】

熱交換器に両端部が固定支持された直線状のガイド上を案内されつつ、モータ により駆動される移動機構により、洗浄ブロックが送り移動される。この洗浄ブ ロックに支持されたマニホールドが、水圧ユニットからの水圧により調整されて 動作する噴出口揺動機構により、回動される。洗浄水供給装置から供給される洗 浄用水が噴出口揺動機構により回動されるマニホールドの噴出口から噴出し、熱 交換器内の伝熱管を清掃する。

【００１１】 すなわち、熱交換器内でマニホールドを支持する洗浄ブロックが直線状に移動 すると共に、マニホールドが回動して任意の角度に噴出口が向くので、全ての伝 熱管が清掃される。

【００１２】

【実施例】

本考案の第１実施例に係る熱交換器の洗浄装置を図１から図１１に示す。三角 形管配列を有する立型熱交換器の２次側管板上面の管群部に付着したスケールの 洗浄除去作業を通し、また、これらの図に基づき本実施例を説明する。

【００１３】 図１及び図１のＡ−Ａ矢視断面を表す図２に示すように、熱交換器胴部３１の 相対向する点検穴３２から点検穴３３へ扁平断面形状であって直線状に形成され たガイド１を貫通させ、点検穴３２，３３のフランジ部３２ａ，３３ａに補強梁 ２を介して両端部を支持固定して十分な剛性強度を有するように取付ける。さら に、並列して複数個（本実施例では４個）のノズル３が設置されると共に図示し ない洗浄水供給装置からのびる洗浄用高圧給水ホース５が接続されるノズルブロ ック４が、直線状のガイド１に装着されている。

【００１４】 ノズルブロック４には、図４に示すように洗浄方向がガイド１の軸方向に対し て直角な方向、斜め前方向、斜め後方向の３種のノズルブロック４ａ，４ｂ，４ ｃがあり、図１に示すようにそれぞれ洗浄工程に応じて熱交換器の点検穴３２， ３３を出た所で直線状のガイド１に着脱される。

【００１５】 次に、ノズルブロック４の具体的構造とその作用を図６から図１１に基づき説 明する。

【００１６】 図６から図９は、直角方向洗浄ノズルブロック４ａを示したものであり、図６ 及び図７において示すように、並列して複数個（本実施例では４個）のノズル３ が直線状に形成された母管１３に取付けられている。マニホールドである母管１ ３はブロック本体１４の軸受部１４ｂに揺動回転可能に支持され、その内部に洗 浄用高圧給水ホース５からカプラ１５及びブロック本体１４内の水路１４ａを経 て洗浄用高圧水が供給される。母管１３の右側端部寄りには、ノズル揺動駆動用 の斜歯ギヤ１６が取付けられて固定され、斜歯ラック１７と噛み合う。斜歯ラッ ク１７は、ノズル揺動駆動用のシリンダ１８のピストン部１８ａに着脱可能に係 合されており、このシリンダ１８はブロック本体１４とアリ溝式に着脱可能に係 合されている。また、シリンダ１８には、図１に示すノズル揺動駆動用水圧ユニ ット９からの水圧ホース１０が往復動用として２本接続されており、これら噴出 口揺動機構であるノズル揺動機構２５によりシリンダ１８のピストン１８ａが作 動し、ピストン１８ａ及び斜歯ラック１７の往復直線運動が図８に示す斜歯ギヤ １６、母管１３及びノズル３の揺動回転として伝動される。

【００１７】 ブロック本体１４の両端上下面には、ノズルブロック４ａをガイド１に装着し 、走行させるための４個の摺動片１９が固定して取付けられ、図９に示すように ガイド１の上下溝部に係合している。

【００１８】 また、図７に示すように、ガイド１に沿って走行ねじ８が回転自在に支持され 、熱交換器の外部に取付けられた走行モータ６及びエンコーダ７により回転量が 検出されつつ回転される。そして、ノズルブロック４ａのブロック本体１４に固 定して取付けられかつ着脱が可能なように半円状とした半円ナット２０を図７及 び図９に示すように、走行ねじ８に対して螺合することにより、ノズルブロック ４ａが走行移動する。

【００１９】 図１２は図７と同一の断面の一部を表したものであり、半円ナット２０の替り に全円状のナットである全円ナット２１を用いた第２実施例を示している。この 全円ナット２１は常に走行ネジ８に係合される為、ナット２１をノズル揺動駆動 用のシリンダ１８に固定し取付けると、ノズルブロック４ａの着脱の際、ガイド １に全円ナット２１が残るようになる。

【００２０】 図１０及び図１１は斜め前方向洗浄ノズルブロック４ｂを示したものであり、 並列して複数個（本実施例では４個）設置されたノズル３ｂの揺動回転軸が各々 別個でなければならない点が直角方向洗浄ノズルブロック４ａと異なる。このた め、図１１に示す平面図的には稲妻状、図１０に示す正面図的には櫛刃状の特殊 形状のブロック本体２２となる。ブロック本体２２のノズル３ｂとの係合部はノ ズル３ｂが揺動回転可能なように丸軸となり、その内部を洗浄用高圧水が供給さ れている。ノズル３ｂの背面側約９０°範囲には斜歯ギヤ２３がノズル３ｂに一 体に取付けられており、斜歯ギヤ２３は斜歯ラック２４と噛み合う。ノズル揺動 駆動用のシリンダ１８は前述の直角方向洗浄ノズルブロック４ａにおけるものを そのまま使用し、このシリンダ１８で斜歯ラック２４を往復直線運動させると、 図１０に示す斜歯ギヤ２３及びノズル３ｂは揺動回転する。

【００２１】 尚、斜め前方向洗浄ノズルブロック４ｂのその他の構造は直角方向洗浄ノズル ブロック４ａと全く同様であるので、説明を省略する。

【００２２】 ノズルブロック４にはこの外に先の図４(C) に示したように斜め後方向洗浄ノ ズルブロック４ｃがあるが、構造的には斜め前方向洗浄ノズルブロック４ｂに類 似であるので説明を省略する。

【００２３】 以上に示した構造の直角方向洗浄ノズルブロック４ａ、斜め前方向洗浄ノズル ブロック４ｂ、斜め後方向洗浄ノズルブロック４ｃを用い、また、図１から図３ に示される装置全体構成で洗浄作業を実施し得ることとなる。

【００２４】 さらに、各ノズルブロック４ａ，４ｂ，４ｃのガイド１への着脱について説明 すると、着脱は図１の２点鎖線に示すようにガイド１の熱交換器点検穴３２，３ ３を出た端部で行われるが、この部分のガイド１には図９に示されるような上下 溝部の反り部１ａを切欠いた部分を設けてあるので、ノズルブロック４に摺動片 １９が固定して取付けられたままでガイド１の前面方向にノズルブロック４を着 脱できる。その際、走行ねじ８に係合されたナットは、図７及び図９に示すよう な半円ナット２０の場合、ノズルブロック４とともに着脱されるが、図１２に示 すような全円ナット２１の場合、ノズル揺動駆動用のシリンダ１８とともにガイ ド１に残る。

【００２５】 但し、いずれの場合もノズル揺動駆動用のシリンダ１８は水圧ホース１０を接 続したままでエアの混入なく各ノズルブロック４ａ，４ｂ，４ｃ間で共用するこ とが出来る。また、洗浄用高圧給水ホース５はカプラ１５の接続により各ノズル ブロック４ａ，４ｂ，４ｃに接続替えする。

【００２６】 次に、以上に説明した本装置の作用について述べる。

【００２７】 図１においてノズルブロック４は、走行モータ６、エンコーダ７、走行ねじ８ 等で構成される移動機構２６により、ガイド１上を位置制御されながら管列の各 洗浄位置へ走行移動する。各ノズルブロック４ａ，４ｂ，４ｃのノズルは、ノズ ル揺動機構ならびに図１に示すノズル揺動駆動用水圧ユニット９及び、水圧ホー ス１０により、図２のＣ−Ｃ矢視図である図３に示すように、洗浄に有効な手元 真下方向から水平方向までのノズル揺動範囲θを、手元真下方向より先方水平方 向に向くに従い遅くなるよう揺動角速度制御して揺動する。そして、洗浄用高圧 給水ホース５やノズル揺動水圧ホース１０は、ホース自動巻取リール１１と滑車 １２により長物処理され、常に整理されたたるみや乱れのない状態に保たれる。 従って、本装置の連続洗浄運転も容易となる。

【００２８】 図１において、熱交換器管板面下側半分の管群部の洗浄が終了すれば、次に上 側半分に対して同様に本装置をセットして洗浄を行う。

【００２９】 以上の装置全体構成により、図４(a) ，(b) ，(c) に示すような各洗浄工程を 経て全体として図５に示すように伝熱管３４の全周囲に洗浄水を当ててのスケー ル除去が可能となり、又各方向の洗浄においても、並列して複数個設けられたノ ズル３の幅広い噴射水の押出し効果により除去スケールが効率的に管群外へ排出 され、さらに、熱交換器外へ吸引・排出される。

【００３０】 噴射水は、従来のようなバランス噴射を必要とせずかつ洗浄に有効な方向にの み、管板３５面上における洗浄速度が均一になるように噴射されるので、より少 い洗浄水量で効果的な洗浄が可能となる。

【００３１】 この他、全管群部管列を通じて強固に設置されるガイド１及びノズルブロック ４が共に扁平断面形状に構成されるので、熱交換器支柱３６部分をも連続して通 過し全管列を欠けることなく洗浄できる。そして、ガイド１に直角方向、斜め前 方向、斜め後方向の洗浄用ノズルブロック４ａ，４ｂ，４ｃを洗浄工程に応じて 装着替えして洗浄することにより、管の全周囲に洗浄水を当ててスケール除去で きる。

【００３２】 洗浄操作は、ノズルブロック走行移動、管列に対する位置決め停止、ノズル揺 動洗浄、走行移動というような順序で順次繰返して行われ、洗浄作業がホース類 処理も含め連続自動運転可能となる。

【００３３】 すなわち、ノズルブロック走行位置決め、ノズル揺動及びホース類処理等を含 めて連続自動洗浄運転が可能となり、さらに、洗浄作業に際して、洗浄方向の異 なる３種類のノズルブロック４ａ，４ｂ，４ｃを使用するが、これらの交換作業 は、ノズルブロック４ａ，４ｂ，４ｃの着脱が容易であり、簡易に行える。また 、ノズルブロック構成の一部機構の共用化により、ノズルブロックの保守も容易 となる。

【００３４】 尚、本実施例において、噴出口をノズルとしたが、ノズル以外の周知な構造の 噴出口としてもよい。

【００３５】

【考案の効果】

本考案の熱交換器の洗浄装置によれば、洗浄ブロックを移動自在に支持するガ イドの両端部が熱交換器に支持されるような構造とした結果、以下のような効果 を有する。

【００３６】 三角形管配列を有する熱交換器の２次側管板上面の管群部に付着したスケール を噴射水により洗浄除去する際に、管の全周囲に複数の方向から洗浄水を当てて もれなくスケール除去できると共に、熱交換器のバッフル板支持用支柱部も含め 全管列の洗浄が可能となる。さらに、噴射反力のバランスをとる噴射を要せず、 また、噴射方向の揺動速度制御も行えるので、少い洗浄用水量で効果的な洗浄が 可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る洗浄装置の全体構成
平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】図２のＣ−Ｃ矢視図である。

【図４】本考案の第１実施例に係る洗浄装置による洗浄
工程を表した図である。

【図５】本考案の第１実施例に係る洗浄装置による洗浄
用水噴射方向と配管の関係を表した図である。

【図６】本考案の第１実施例に係る洗浄装置の直角方向
洗浄ノズルブロックの平面図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ矢視断面図である。

【図８】図７のＥ−Ｅ矢視断面図である。

【図９】図７のＦ−Ｆ矢視断面図である。

【図１０】本考案の第１実施例に係る洗浄装置の斜め前
方向洗浄ノズルブロックの正面図である。

【図１１】図１０のＨ−Ｈ矢視断面図である。

【図１２】図６のＤ−Ｄ矢視断面と同一断面の一部であ
って、本考案の第２実施例を表した断面図である。

【図１３】従来の技術に係る洗浄装置を表す全体構成平
面図である。

【図１４】図１３のＩ−Ｉ矢視断面図である。

【図１５】図１４のＫ−Ｋ矢視断面図である。

【符号の説明】

１ ガイド ２ 補強梁 ３，３ａ，３ｂ，１０３ ノズル ４，４ａ，４ｂ，４ｃ ノズルブロック ５ 洗浄用高圧給水ホース ６ 走行モータ ８ 走行ねじ ９ ノズル揺動駆動用水圧ユニット １３，１１３ 母管 １４，２２ ブロック本体 １６，２３ 斜歯ギヤ １７，２４ 斜歯ラック １８ シリンダ ２５ ノズル揺動機構 ２６ 移動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 宮前 勇 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 原子力サービスエンジニアリング株式 会社内 (72)考案者 西尾 正美 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 原子力サービスエンジニアリング株式 会社内 (72)考案者 栗田 雅夫 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 原子力サービスエンジニアリング株式 会社内 (72)考案者 永田 順一 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 原子力サービスエンジニアリング株式 会社内 (72)考案者 城村 昭彦 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 原子力サービスエンジニアリング株式 会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器を貫通すると共に該熱交換器に
   両端部が固定支持され且つ直線状に形成されたガイド
   と、該ガイドに案内されつつ前記熱交換器内を移動する
   洗浄ブロックと、前記ガイドの端部に設置されたモータ
   により駆動され且つ該洗浄ブロックに接続されて該洗浄
   ブロックを送り移動する移動機構と、前記洗浄ブロック
   に取付けられ且つ噴出口を有するマニホールドを回動自
   在に支持する噴出口揺動機構と、該噴出口揺動機構に接
   続され且つ該噴出口揺動機構の動作を水圧によって調整
   する水圧ユニットと、前記洗浄ブロックに接続されて前
   記噴出口に洗浄用水を送る洗浄水供給装置とを有するこ
   とを特徴とする熱交換器の洗浄装置。