JPS5949516B2 - 復水器の冷却管保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火力または原子力発電プラント用復水器、特に
その冷却管にチタン管な用いた復水器の冷却管保護装置
に関するものである。

復水器における胴体と冷却管は一般に熱膨張係数および
運転時の金属温度に差があるため、熱膨張による伸び量
に差な生ずる。

この伸び差な吸収して熱応力の発生な低減するために、
胴体の管板近傍に伸縮接手が任意数設けられていること
は周知のとおりである。

一方、復水器の管板は冷却水水圧、胴体真空、冷却水流
動による冷却管内表面の摩擦力および冷却管の伸縮によ
る反力などの荷重を受けて撓みを生ずる。

この撓みは、管板の周辺固定部が移動しなければ、すべ
ての冷却管に対し圧縮する方向に生ずるはずであるが、
前記伸縮継手により管板固定部は変位するため、入口側
および出口側の管板固定部間の距離が伸長するから管巣
の周辺部に引張力として作用する。

従来の復水器用冷却管例えばアルミニウム黄銅管の場合
には、管肉厚が十分に厚＜（１，２ｍｍ程度）かつ冷却
管は拡管法により管板に取付けられているが、その把持
力は十分に大きな値であるので、上記管巣周辺部に作用
する引張力は問題でなかった。

ところが近年、復水器冷却管にチタン管が使用される傾
向にあり、このチタン管は一般に価格および伝熱性能の
面から薄肉（０，５〜０．７ ｍｍ ）に形成され、か
つ前記拡管による把持力も低下するので、管巣周辺部に
作用する引張力は全チタン管復水器にとっては重大な問
題となる。

すなわち冷却管に許容応力以上の引張力が発生するばか
りでなく、冷却管取付部に把持力以上の引張力が作用し
、冷却管取付部の密着が不完全となるから漏洩な生ずる
恐れがある。

上記欠点な除去するためには、（ｉ）管板の厚さな増加
することにより管板の強度な増大させる、（ｉｉ）チタ
ン管の肉厚？増加して応力な低減させると共に把持カケ
増大させる、（ｉ■次量、水圧など運転方法に制限な加
えて管板に作用する荷重な低減させることなどが考慮さ
れる。

上記（ｉ）Ｇｉ）項の場合には材料室および加工費が高
価となり、かつ（ｉｉ頭の場合には伝熱性能が低下する
ため伝熱面積な増大させる必要がある。

また（ｉｉｉ）項の場合には水圧試験時および運転の誤
操作時の保護がないため完全な解決策とならない。

従来の復水器の典型例な第１図について説明するに、１
は胴体で、この胴体の両端には冷却水の入口水室２ａお
よび出口水室２ｂがそれぞれ付設され、入口氷室側管板
３ａおよび出口氷室側管板３ｂに冷却管々巣４が拡管法
によりそれぞれ取付けられている。

また胴体１の上部に連結胴５、下部にホントウェル６、
入口氷室側の端部に伸縮継手７がそれぞれ取付けられて
いる。

蒸気は連結胴５より流入して管巣４内を流通する冷却水
と熱交換な行い、復水となって胴体下部のホットウェル
６にためられる。

この場合、胴体１と管巣４は温度差および熱膨張係数の
差により伸び差を生ずる。

胴体１の管巣４に対する相対的な伸び量δは下式により
表わされる。

δ＝αｓ （Ｔｓ−’ｒｏ） Ｌ−αｔ （Ｔｔ−Ｔｏ
）Ｌ ＝（１）ただしαＳ：胴体の熱膨張係数、Ｔｓ：
胴体の金属温度、αｔ：冷却管に巣の熱膨張係数、Ｔｔ
：冷却管管巣の金属温度、Ｔｏ：製作時の温度、Ｌ：製
作時の両管板間の距離。

一般に胴体１は炭素鋼で、冷却管管巣４はアルミニウム
黄銅あるいはチタンでそれぞれ製作されているからαＳ
〉αｔとなり、かつ熱交換２行うためにはＴｓ＞Ｔｔで
あるから（１）式よりδ〉０となる。

したがって伸縮継手７は収縮する方向に移動可能に設け
ればその役割を果たす。

ところが伸縮継手７は一般に伸び方向にも移動可能であ
るため、管板３ａ、３ｂに作用する諸荷重のつり合いか
ら両管板間の距離りが増加する方向に移動する。

その結果、両管板３ａ ｅ３ｂ（’）変位は重合される
ので、管巣４の周辺部には引張力、中央部には圧縮力が
それぞれ作用することになる。

この引張力および圧縮力は復水器の大きさおよび運転条
件により多少の差があるが、その一例な第２図に示す。

すなわち冷却管一本当りに作用する引張力Ａはかなり大
きな値６００ｋｙとなり、圧縮力Ｂは１００に９となる
。

本発明は上記にかんがみ簡単な構造により冷却管および
冷却管取付部管巣に作用する引張力な大幅に低減し、信
頼性な向上させることな目的とするもので、復水器胴体
に取付けた伸縮継手の反胴体側端部に７ランジを固着し
、このフランシナ復水器胴体に固定したストッパ付きガ
イドに遊かんすることにより、前記伸縮継手の伸び方向
変位な拘束するようにしたことな特徴とするものである
。

以下本発明の実施例な図面な参照して説明する３第３図
において、１は復水器の胴体、２ａｔ２ｂは胴体１の両
端に付設された冷却水の入口氷室および出口氷室、３
ａ ｓ ３ ｂは入口水室２ａ側および出口水室２ｂ側
にそれぞれ設けられた管板、４は両管板３ ａ ｓ ３
ｂに拡管法により取付けられた冷却管巣、５は胴体１
の上部に取付けられた連結胴、６は胴体１の下部に取付
けられたホットウェル、７は一方側が胴体１に、他方側
が入口氷室側の管板３ａにそれぞれ固定された伸縮継手
、８は冷却管板保護装置である。

上記冷却管保護装置８は第４図に示すように、伸縮継手
７の端部７ａに固着された７ランジ８ａと、胴体１に固
着されたガイド（ロンド）８ｂと、このガイド８ｂの頭
部にねじ込まれたストッパ（ナツト）８ｃからなり、前
記７う／ジ８ａはガイド８ｂの頭部に遊かんされている
。

したがって伸縮継手７はストッパ８ｃにより伸び方向（
図では右方向）への移動な拘束さ４るが、収縮方向（図
では左方向）には自由自在に移動される。

本実施例は上記のような構造からなるので、胴体１と管
巣４の熱膨張による伸び差δは伸縮継手７の収縮により
吸収されろ。

また伸縮継手７は伸び方向への移動な拘束されているた
め、両管板３ａ、３ｂ間の距離りが増大するの？防止し
、管巣４の冷却管に作用する引張力な大幅に低減させる
ことができる。

すなわち第５図に示すように冷却管１本当りに作用する
引張力Ｃｋ約３０ゆに低減させることが可能である。

上記実施例では頭部にストッパ８ｃｋねじ込んだガイド
（ポル））８ｂｋ胴体１に固着したが、これに代り第６
図に示すようにストッパ８ｃ’にガイド８ｂと一体に形
成してもよい。

また第７図および第８図に示すようにストッパ８ｃと一
体に形成されたガイド８ｂ＆胴体１に固着した基台９に
ねじ込んで固定してもよい。

さらに第９図に示すように頭部にストッパ８ｃｋねじ込
んだガイド・ Ｂｂ＆胴体１に固着した基台９にねじ込
んで固定したものである。

上記第７図〜第９図の実施例ではガイド８ｂを容易に交
換することができる利点がある。

以上説明したように、本発明によれば冷却管に許容応力
以上の引張力が発生するの？防ぐと共に、冷却管取付部
に拡管による把持力以上の力が作用するのｔ防止するこ
とができる。

したがって管板および冷却管の強度な増加させて保護す
ると共に、運転制限な加える必要がな（なり、かつ安価
で信・頼性の高い全チタン管復水器なうろことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の復水器の概略図、第２図は同冷却管巣に
作用する力の分布図、第３図は本発明の冷却管保護装置
？そなえる復水器の概略図、第４図は本発明の冷却管保
護装置の一実施例な示す詳細図、第５図は同冷却管巣に
作用する分布図、第６図〜第９図は本発明に係わる他の
実施例の要部２示す図である。 １・・・胴体、７・・・伸縮接手、８・・・冷却管保護
装置、８ａ・・・７う／ジ、８ｂ・・・ガイド、８ｃ・
・・ストッパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 復水器胴体に取付けた伸縮継手の反胴体側端部に７
   ランジを固着し、フランジな復水器胴体に固定したスト
   ッパ付きガイドに遊かんすることより、前記伸縮継手の
   伸び方向変位な拘束するようにしたことを特徴とする復
   水器の冷却管保護装置。