JPS5823522B2 - キヤクブクツキヨクガタジヨウキハツセイキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸気発生器の改良に係り、さらにいえば、直
管型熱交換器に於て、その脚部を、熱膨張差を逃げると
共にドレン排出が効果的なように屈曲させ、同時にシェ
ル空間下方に熱媒よどみ空間を設けて管板に於ける熱勾
配を小さくする技術に関する。

管壁を伝熱壁とし、管束をシェルで包囲され、管束とシ
ェルに依って形成される限定された空間に１次流体を、
そして伝熱管内に２次流体を流して熱交換を行なう蒸気
発生器は公知である。

従来、直管型蒸気発生器に於ては、その頭部がほぼ直角
に屈曲されたもの（以下それをホッケースティック型と
称す）が−膜形に用いられてきた。

ホッケースティック型は、管とシェル及び管相互間の熱
膨張差を直角屈曲部に於て吸収処理し、管板に対する熱
応力が過大にならないように工夫されている。

しかし、頭部が直角に屈曲されているが故に伝熱管の直
管部（２０数ｍにもなる）の熱膨張は、管板から伝熱管
の曲り部までの伝熱管長さを腕の長さとする曲げ力とし
て働き、管板と伝熱管の接合部に曲げ応力として作用し
、この部分で伝熱管が破損するという欠点があった。

又、頭部が直角に屈曲されているが故に、水平管部分が
生じてドレン抜きが完全に行なわれず、ウォータハンマ
の原因となって振動等が発生し、伝熱管と管板の接合点
にくり返し応力が発生して、その部分を破損し、又一方
、管層曲部に於て２次側流体が二相流と成る為、エロー
ジョンを生じるものであった。

従って、本発明の目的は上記ホッケースティック型蒸気
発生器の欠点を改善せんとするものである。

本発明は、上述の目的を達成する手段として、直管型熱
交換器の脚部を、シェル及びその中の管束共に００以上
９００以下の範囲で好適な角度屈曲して成る直管型蒸気
発生器を提唱するものである。

以下、本発明の構成を図面の実施例によって説明する。

本発明による蒸気発生器は、両端部に２次側流体ａの入
口ノズル１及び出口ノズル２と、そして管板５で仕切ら
れた水室３，３を有するシェル４と、シェル４に固定し
た管板５，５によって両端支持され、且つ開口６によっ
て水室３，３に連通された多数の伝熱管７とより成る。

シェル４の１次側流体の入口ノズル１２及び出口ノズル
１３の付近には、シェル４と同心円状の配置で内胴８が
設置され、限定された流路９が形成されている。

この一次流体の入口ノズル１２と出口ノズル１３は管板
５，５から光分離れた位置に設けられ、一次流体のよど
み部を形成している。

内筒８の端部には、シェル内空間１０と連通ずる分配窓
１１を有し、一次側流体すの入口ノズル１２及び出口ノ
ズル１３とシェル内空間１０とが、限定された流路９及
び分配窓１１で連絡されている。

上述したような構成の直管型熱交換器に於て、。

本発明によればその脚部を、伝熱管７及びシェル４共に
熱膨張差吸収に有利で且つドレン排出に効果的な角度、
即ち００以上９０°以下の範囲で好ましくは６０°〜４
５°の範囲に屈曲した構成になっている。

尚、図中１４．１４は、前記内胴８に固定した円盤状ス
ペーサーであり、伝熱管７は、これを貫通して支持され
ていると共に、１次流体の連通孔１５を有する。

以上のように構成されている本発明の脚部屈曲型蒸気発
生器に於て、１次流体ｂ（例えば液体ナトリウム等）は
、入口ノズル１２から流路９、そして分配窓１１を通っ
てシェル内空間１０へ入って流下し、その後分配窓１１
、流路９を通って出口ノズル１３に達し流出してゆく。

他方、２次流体ａ（例えば給水、水蒸気等）が入口ノズ
ル１から入口側水室３へ入り、伝熱管７を通って出口側
水室３から出口ノズル２に至るのであり、その間に伝熱
管７の壁を介して熱交換が行われる。

この熱交換過程において、伝熱管は、管板５゜５を固定
点として熱膨張する。

この熱膨張は、シェル空間１０内に位置する伝熱管Ｉの
直管部の長さと温度に比例して膨張し、一方空間１０′
内に位置する伝熱管７の長さと温度に比例して膨張する
。

この両方の熱膨張の吸収は、伝熱管７の屈曲部７′の変
形と、管板５から屈曲部７′までの伝熱管７の長さを腕
の長さとする曲げ変形の両方で吸収される。

このようにして、本発明の構成に依れば、シェル４及び
伝熱管Ｔにそれぞれ好適な角度の屈曲部４’、７’を有
する為、シェル４と伝熱管Ｉ及び伝熱管７の熱膨張を曲
率の変形と、伝熱管７の曲げ変形の両方で吸収するので
、従って、管板５，５と伝熱管７との接合部には過大な
応力が働いて損傷されるような危険は解消される。

又、脚部に於てシェル内空間１０が屈曲して成るため、
１次流体すがシェル下方空間１０′によどみを生じ、管
板５面に於ける熱勾配が小さく成り、該管板５の熱応力
変化が減少し、破損等の事故も解消される。

又、本発明によれば、伝熱管Ｉに於ける屈曲部より後の
部分が傾斜するように構成される為、ドレン抜き効果が
良好で、プラント停止時に於ける排水等も非常に簡単、
且つきれいに行なえ、るので、ウォータハンマ現象も起
らず、プラントの運転及び寿命に好結果を与える。

さらに、本発明による蒸気発生器は、前記のように脚部
を小さく屈曲させた為、シェル上方を垂直に保持する事
が出来、伝熱管上方に於て２次側流体の二相流によるエ
ロージョンを起す事がないなど顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明蒸気発生器の一実施例を示す縦断面図
である、（但し、管は一本のみ表示する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シェルの両端部に管板な設け、シェルの両端に氷室
   を形成し、該氷室に連通ずるように上記管。 板に多数本の伝熱管を支持して成る蒸気発生器において
   、前記シェルの脚部をくの字状に屈曲させ、該シェルの
   屈曲に合せて曲げられた多数本の伝熱管を配設し、前記
   それぞれの管板より光分離れた位置に一次流体出入口用
   ノズルを設け、シエＪＬ４゜曲脚部を一次流体のよどみ
   部としたことを特徴とする脚部屈曲形蒸気発生器。