JPH08327256A - ヘリカルコイル型熱交換器の伝熱管束組付け工法 - Google Patents

ヘリカルコイル型熱交換器の伝熱管束組付け工法

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JPH08327256A
JPH08327256A JP7158798A JP15879895A JPH08327256A JP H08327256 A JPH08327256 A JP H08327256A JP 7158798 A JP7158798 A JP 7158798A JP 15879895 A JP15879895 A JP 15879895A JP H08327256 A JPH08327256 A JP H08327256A
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JP
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heat transfer
transfer tube
helical coil
tube bundle
jig
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JP7158798A
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Hiroshi Takeda
博 武田
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IHI Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝熱管束を内筒の外周に嵌装して組み付ける
ときに、伝熱管束の変形を抑えて嵌装作業に支障を来さ
ないようにする。 【構成】 筒型の外治具内にヘリカルコイル伝熱管5を
多重配列し、内側ラダー18と外側ラダー19を取り付
けて単層構造の伝熱管束4を組み立てる。伝熱管束4は
順次径の異なるものを多数用意する。内筒3の外周に、
1層目の伝熱管束4を、外治具17に寸法形状を拘束さ
せたまま嵌装した後、外治具17を取り外す。同様に、
1層目の伝熱管束4の外側に、2層目以降の伝熱管束4
を順次嵌装し、多層に組み付けて行く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はヘリカルコイル型熱交換
器を製作するときに内筒の外周に伝熱管束を組み付ける
ために用いる伝熱管束組付け工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ヘリカルコイル型熱交換器として、たと
えば、ナトリウムの熱により発電用等の蒸気を発生させ
るようにしたものは、図11に示す如く、中空円筒状に
形成した本体胴1内の中心部に、放射状に配置した上、
下部支持梁2を介して内筒3を設け、該内筒3の外周
に、ヘリカルコイル伝熱管5を多重ヘリカル構造として
なる伝熱管束4を、同心状に多層に配設し、上記各ヘリ
カルコイル伝熱管5の下端を、本体胴1の下側部に設け
た給水入口6部の管板7に、連絡管8を介し集合させて
接続すると共に、各ヘリカルコイル伝熱管5の上端を、
本体胴1の上側部に設けた蒸気出口9部の管板10に、
連絡管11を介し集合させて接続し、更に、上記本体胴
1の上端に、伝熱管外部流体としての高温のナトリウム
12を本体胴1内に導入するためのナトリウム入口ノズ
ル13を設けると共に、上記本体胴1の下端に、ナトリ
ウム12を戻すためのナトリウム出口14を設け、給水
入口6より供給された水15がヘリカルコイル伝熱管5
内を上昇させられるときに、本体胴1内に入れられてい
る高温のナトリウム12と熱交換させられて蒸気出口9
から蒸気16として取り出されるようにしてある。
【0003】上記ヘリカルコイル型熱交換器において、
伝熱管束4を内筒3の外周に組み付ける場合、従来で
は、内治具の外周にヘリカルコイル伝熱管5を多重配列
し、各ヘリカルコイル伝熱管5の周方向所要間隔位置を
内側ラダーと外側ラダーで挾持させて単層構造に組み立
てた伝熱管束4を、径を異にして多数用意しておいて、
小径の伝熱管束4より順に内治具を取り外してから内筒
3の外周に嵌装して固定して行くことにより、伝熱管束
4を多層に組み付けて行く工法がとられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
伝熱管束組付け工法では、単層構造の伝熱管束4を内筒
3の外周に嵌装させる際に、伝熱管束4を拘束していた
内治具を取り外してから内筒3の外側に嵌装するもので
あるため、内治具を取り外した後の伝熱管束4はそれ自
体の剛性が小さく、しかも、ヘリカルコイル伝熱管5の
単品寸法のばらつきによりねじれ等があると、伝熱管束
4に変形が発生することがあるので、変形が大きい場合
には内筒3への嵌装が困難あるいは不可能になる事態が
生じてしまう。
【0005】そこで、本発明は、伝熱管束を、変形を発
生させることなく内筒の外周に順次嵌装させて行くこと
ができるようなヘリカルコイル型熱交換器の伝熱管束組
付け工法を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、全体的に筒型とした外治具内にヘリカル
コイル伝熱管を多重配列して、各ヘリカルコイル伝熱管
の周方向の所要間隔位置を内側ラダーと外側ラダーで挾
持させて単層構造に組み立ててなる伝熱管束を、径を異
にして多数用意しておき、内筒の外周に、先ず、最小径
の1層目の伝熱管束を、外治具にて寸法形状を拘束させ
たまま嵌装して固定した後、外治具を取り外し、次に、
上記1層目の伝熱管束の外側に、2層目の伝熱管束を、
外治具にて拘束させた状態のまま嵌装して固定した後、
外治具を取り外し、順次、同様な工程を繰り返して内筒
の外周に伝熱管束を多層に組み付けて行くようにするヘ
リカルコイル型熱交換器の伝熱管束組付け工法とする。
【0007】
【作用】筒型の外治具内にヘリカルコイル伝熱管を多重
配列して外治具に寸法形状を拘束させると、精度よく単
層構造の伝熱管束を組み立てることができる。又、内筒
の外周に伝熱管束を外治具と一体に嵌装させると、伝熱
管束の変形が外治具にて抑えられるため、内筒あるいは
既に嵌装された伝熱管束との干渉が防止される。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0009】図1の(イ)(ロ)(ハ)(ニ)(ホ)
(ヘ)及び図2は本発明のヘリカルコイル型熱交換器の
伝熱管束組付け工法の一実施例を示すもので、本発明の
伝熱管束組付け工法は、外治具17を利用して単層構造
の伝熱管束4を組み立てるときから、組み立てた伝熱管
束4を外治具17で拘束させた状態で内筒3の外周に嵌
装して固定し、固定後、外治具17を取り外すようにす
るもので、外治具17は、径の異なる伝熱管束4の組み
立て用として異なる径ごとに用意して径の異なる多数の
単層構造の伝熱管束4を組み立てておくようにする。
【0010】上記外治具17は、図3乃至図9に示す如
く構成されており、その概要を説明すると、単層構造と
して組み立てるべき伝熱管束4の外径よりもその内径を
所要量大きく形成した複数の拘束リング20を所要間隔
を隔てて平行に並べ、該各拘束リング20の内径部の周
方向所要間隔位置(本実施例では6等分した位置)に、
径方向への位置調節機構22を取り付け、該各拘束リン
グ20の内径部の位置調節機構22の内側に長手方向に
延びる型材からなる支持バー21を配置して、該支持バ
ー21を上記位置調節機構22に径方向へ移動できるよ
うに取り付けて各拘束リング20に支持させ、且つ該各
支持バー21の内側面となるウエブ部の表面に、ラダー
取付け板23を設けて、全体的に円筒状の骨組枠構造と
してある。 詳述すると、上記位置調節機構22は、図
5、図6、図7に詳細を示すように、支持バー21を内
部空間に遊嵌させ得るようにしたベース板部24aと拘
束リング20の周方向に位置する一対のブラケット部2
4bとからなるコの字形の保持フレーム24を、各拘束
リング20の内径部の周方向所要間隔位置に組み付け、
該保持フレーム24のベース板部24aにねじロッド2
5の一端部側を、拘束リング20に対し径方向となるよ
うに挿通させ、該ねじロッド25のベース板部24aを
挟む位置に操作ナット26,27を螺着させ、且つ上記
ねじロッド25の他端部を、支持バー21の内側に固定
したナット28に螺合させてからウエブ部21aに貫通
接続して、上記操作ナット26,27を締込み調節して
ねじロッド25を径方向に移動させることにより支持バ
ー21の位置を調整できるようにし、更に、支持バー2
1の位置調整ができるようにするために、上記保持フレ
ーム24のブラケット部24bに、拘束リング20の径
方向と平行に延びる長孔29を設け、該長孔29に外側
より挿通させたサイドボルト30の先端部を、上記支持
バー21のフランジ部21bに貫通螺着し、該サイドボ
ルト30の締込み調節により支持バー21の移動を許容
させたり移動位置を固定したりすることができるように
してある。
【0011】又、上記支持バー21のウエブ部21aの
表面に取り付けたラダー取付け板23には、図7、図
8、図9に示すように、外側ラダー19を嵌合させるた
めの嵌合用溝31が表面部の長手方向に沿って設けてあ
り、且つ上記支持バー21及びラダー取付け板23に
は、図10に示す如き内側ラダー18と外側ラダー19
とを固定するボルト32を通すためのボルト孔34と一
致するように同一ピッチでボルト挿通操作用の孔33
が、上記嵌合用溝31の位置に合わせて長手方向に多数
穿設してある。なお、上記内側ラダー18と外側ラダー
19は、従来公知のもので、互いのヘリカルコイル伝熱
管挾持面に、組み合わせることにより円形となってヘリ
カルコイル伝熱管5を保持できるようにしてある半円形
状の凹部18a,19aを、コイルピッチに合わせて有
している。
【0012】次に、上記外治具17を用いて、伝熱管束
4を組み立てて内筒3の外周に組み付ける具体的工程を
説明する。
【0013】先ず、円筒状の外治具17内に外側ラダー
19を搬入して、各支持バー21に取り付けられている
ラダー取付け板23の嵌合用溝31に背面部を嵌合さ
せ、更に、支持バー21及びラダー取付け板23に設け
られている多数のボルト挿通操作用の孔33のうち、数
個所の孔33を用いて、タップビスをワッシャを付けて
支持バー21側から挿入して外側ラダー19のボルト孔
34にタップビスをねじ込み、外側ラダー19を各支持
バー21に仮り止めする。しかる後、組み立てるべき単
層の伝熱管束4の直径に外側ラダー19の位置を一致さ
せるように、位置調節機構22を操作して外側ラダー1
9の位置を調節する。この場合、保持フレーム24のサ
イドボルト30を弛めて支持バー21がサイドボルト3
0を介してブラケット部24bの長孔29の範囲で動け
るようにしておいて、操作ナット26,27の締込み位
置を調整することにより、ねじロッド25を介して支持
バー21を拘束リング20の径方向の内方に変位させる
ようにして、外側ラダー19の位置を決めるようにし、
外側ラダー19の位置が決まると、サイドボルト30を
締込んで支持バー21を固定させるようにする。
【0014】かかる状態において、図1の(イ)に示す
如く、外治具17内にヘリカルコイル伝熱管5の単品
を、各外側ラダー19の凹部19aに順次ねじ込んで行
くような要領で挿入配置する。この際、ヘリカルコイル
伝熱管5の単品にねじれ等があると外側ラダー19の凹
部19aと係合せずに浮いたりずれたりする現象が部分
的に発生するので、各外側ラダー19の側部にUバンド
を取り付けて、ヘリカルコイル伝熱管5を、一端から他
端へ向けて順次Uバンドにより仮り止めし、外側ラダー
19の所定の凹部19aにヘリカルコイル伝熱管5を強
制的に係合させて寸法形状を修正させるようにする。以
後、同様な要領で、図1の(ロ)に示す如く、所要数の
ヘリカルコイル伝熱管5を次々に挿入して行くように
し、これにより、図1の(ハ)に示す如く、外治具17
内に所要数のヘリカルコイル伝熱管5を多重配列する。
【0015】次に、図1の(ニ)に示す如く、外治具1
7内に内側ラダー18を搬入して外側ラダー19に対峙
させ、外側ラダー19を仮り止めしておいたタップビス
を取り外した後、図6及び図8に示す如く、支持バー2
1の外側からボルト挿通操作用の孔33を通して内、外
側ラダー18,19のボルト孔34にボルト32を通
し、該ボルト32により内、外側ラダー18,19を一
体化させてヘリカルコイル伝熱管5を拘束させる。しか
る後、ヘリカルコイル伝熱管5を外側ラダー19に仮り
止めしておいたUバンドを取り外すようにする。これに
より、図2にも示す如く、外治具17内に単層構造の伝
熱管束4が組み立てられる。なお、上記伝熱管束4は、
順次径の異なるものをそれぞれ別個の外治具17を用い
て所要数組み立てておくようにする。
【0016】上述した如く組み立てた伝熱管束4を内筒
3の外周に組み付ける場合は、図1の(ホ)に示す如
く、先ず、1層目となる最小径の伝熱管束4を、外治具
17と一体のまま内筒3の外周に嵌装させるようにす
る。この際、伝熱管束4は外治具17によって外側から
寸法形状が拘束されていて変形が起らないため、内筒3
への嵌装は内筒3との干渉を起すことなく円滑に行うこ
とができる。嵌装後、内側ラダー18(又は外側ラダー
19)の上端を、内筒3の上部支持梁2に吊りボルト3
5を介して吊り下げ支持させるように固定した後、外治
具17を取り外すようにする。この場合、各位置調節機
構22のサイドボルト30を弛め、操作ナット26,2
7の締込み位置を調整してねじロッド25を径方向外方
へ移動させることにより、支持バー21のラダー取付け
板23が外側ラダー19から離脱させられる。したがっ
て、外治具17は内筒3の軸方向に沿って引き抜くこと
ができる。なお、上記サイドボルト30及びねじロッド
25を支持バー21から完全に抜き取れば、外治具17
は支持バー21と拘束リング20側とに分解して取り外
すこともできる。
【0017】次に、図1の(ヘ)に示す如く、1層目の
伝熱管束4の外側に、1層目の場合と同様に外治具17
にて寸法形状が拘束された状態の2層目の伝熱管束4を
嵌装して固定した後、外治具17を取り外し、更に、同
様な工程を繰り返すことにより、伝熱管束4を3層目、
4層目と嵌装して順次多層に嵌装して行くようにする。
これにより、内筒3の外周に伝熱管束4を多層に組み付
けることができる。
【0018】なお、本発明は上記実施例にのみ限定され
るものではなく、たとえば、外治具17の位置調節機構
22は、ねじロッド25で支持バー21を介して外側ラ
ダー19を保持できれば、サイドボルト30で支持バー
21を固定しなくてもよいこと、又、位置調節機構22
は図示し説明した以外の構成であってもよいこと、その
他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を
加え得ることは勿論である。
【0019】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のヘリカルコイ
ル型熱交換器の伝熱管束組付け工法によれば、外治具の
内側で組み立てられた単層の伝熱管束を、外治具にて寸
法形状を拘束させたまま内筒の外周に嵌装させた後、外
治具を取り外す工程を繰り返して順次多層に組み付けて
行くようにするので、内筒への嵌装時に伝熱管束の変形
により嵌装不能となってしまうような事態をなくすこと
ができ、干渉事故を起すことなく能率よく伝熱管束を組
み付けることができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヘリカルコイル型熱交換器の伝熱管束
組付け工法の一実施例を示すもので、(イ)(ロ)
(ハ)は外治具内に伝熱管を多数挿入して行く状態を示
す概略図、(ニ)は伝熱管を挿入後、各伝熱管を内、外
側ラダーで拘束する状態を示す概略図、(ホ)は外治具
で拘束された1層目の伝熱管束を内筒に嵌装した状態を
示す概略図、(ヘ)は1層目の伝熱管束の外側に2層目
の伝熱管束を嵌装した状態を示す概略図である。
【図2】伝熱管束が組み立てられた図1(ニ)の状態の
概要を示す斜視図である。
【図3】外治具の平面図である。
【図4】図3のIV−IV矢視図である。
【図5】図3のV部拡大図である。
【図6】図5のVI−VI矢視図である。
【図7】図5のVII −VII 矢視図である。
【図8】図5のVIII−VIII矢視図である。
【図9】図6のIX−IX矢視図である。
【図10】内側ラダー及び外側ラダーの構造を示す概略
斜視図である。
【図11】ヘリカルコイル型熱交換器の一例を示す概要
図である。
【符号の説明】
3 内筒 4 伝熱管束 5 ヘリカルコイル伝熱管 17 外治具 18 内側ラダー 19 外側ラダー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全体的に筒型とした外治具内にヘリカル
    コイル伝熱管を多重配列して、各ヘリカルコイル伝熱管
    の周方向の所要間隔位置を内側ラダーと外側ラダーで挾
    持させて単層構造に組み立ててなる伝熱管束を、径を異
    にして多数用意しておき、内筒の外周に、先ず、最小径
    の1層目の伝熱管束を、外治具にて寸法形状を拘束させ
    たまま嵌装して固定した後、外治具を取り外し、次に、
    上記1層目の伝熱管束の外側に、2層目の伝熱管束を、
    外治具にて拘束させた状態のまま嵌装して固定した後、
    外治具を取り外し、順次、同様な工程を繰り返して内筒
    の外周に伝熱管束を多層に組み付けて行くことを特徴と
    するヘリカルコイル型熱交換器の伝熱管束組付け工法。
JP7158798A 1995-06-02 1995-06-02 ヘリカルコイル型熱交換器の伝熱管束組付け工法 Pending JPH08327256A (ja)

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