JPS62242796A - 蒸気発生器伝熱管支持構造 - Google Patents
蒸気発生器伝熱管支持構造Info
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- JPS62242796A JPS62242796A JP8596486A JP8596486A JPS62242796A JP S62242796 A JPS62242796 A JP S62242796A JP 8596486 A JP8596486 A JP 8596486A JP 8596486 A JP8596486 A JP 8596486A JP S62242796 A JPS62242796 A JP S62242796A
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Classifications
-
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
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- F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
-
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-
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
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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。
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、加圧水型原子力発電設備蒸気発生器に係り、
特に耐展性向上に好適な伝熱管曲管部の支持構造に関す
る。
特に耐展性向上に好適な伝熱管曲管部の支持構造に関す
る。
従来の装置は、公知例及び第４図、第５図に記載されて
いるように伝熱管Ｕ字部のＵ牢乎面内の変形を拘束する
部材は、Ｕ字周辺部分にはなくＵ牢乎面内変形に対する
剛性は極めて低く、我国の耐震条件を配慮した設計とは
なっていなかった。
いるように伝熱管Ｕ字部のＵ牢乎面内の変形を拘束する
部材は、Ｕ字周辺部分にはなくＵ牢乎面内変形に対する
剛性は極めて低く、我国の耐震条件を配慮した設計とは
なっていなかった。
上記従来技術では、伝熱管の固有振動数が約３Ｈｚであ
り、地震時の卓越周波数である１〜３Ｈｚと震動数が近
接しているため、大きな応答を生じ、高地震帯において
は、過大な応力が、伝熱管に発生することになる。
り、地震時の卓越周波数である１〜３Ｈｚと震動数が近
接しているため、大きな応答を生じ、高地震帯において
は、過大な応力が、伝熱管に発生することになる。
地震時の応力を低減するために、伝熱管の変形を拘束し
一１伝熱管の固有振動数を高め、応答を減少させる必要
があり、従来構造に支持構造を追加する。
一１伝熱管の固有振動数を高め、応答を減少させる必要
があり、従来構造に支持構造を追加する。
この場合、支持部材が中心部に集中するため、流体が滞
留しやすい構造であるため、支持部材を集中させた実プ
ラントにおいてスラッジ堆積リン酸塩濃縮による減肉現
象が生じた実例がある。
留しやすい構造であるため、支持部材を集中させた実プ
ラントにおいてスラッジ堆積リン酸塩濃縮による減肉現
象が生じた実例がある。
従って、支持部材の集中を避け、かつ支持効果を有する
伝熱管支持構造を供することが必要である。
伝熱管支持構造を供することが必要である。
本発明の目的は、高地震力に対して、十分な構造強度を
有するように伝熱管の耐震性を向上させるとともに、濃
縮による伝熱管の損傷を防止する構造を供することにあ
る。
有するように伝熱管の耐震性を向上させるとともに、濃
縮による伝熱管の損傷を防止する構造を供することにあ
る。
上記目的は、伝熱管Ｕ字部分の曲げ半径の大きさに応じ
て、固有振動数が異なることに着目し固有振動数が地震
の卓越周波数に比較的近接するＵ字部外側の伝熱管に対
し耐震用のＵ字部率面上の変形を拘束し、この耐震支持
部材は、Ｕ字部外側のみに限定して設けることによって
、支持部材の集中を排除し、流体の滞留をなくすること
によりスラッジ堆積を防止することによって達成される
。
て、固有振動数が異なることに着目し固有振動数が地震
の卓越周波数に比較的近接するＵ字部外側の伝熱管に対
し耐震用のＵ字部率面上の変形を拘束し、この耐震支持
部材は、Ｕ字部外側のみに限定して設けることによって
、支持部材の集中を排除し、流体の滞留をなくすること
によりスラッジ堆積を防止することによって達成される
。
伝熱管Ｕ字部の曲げ半径の大きさと、固有振動数の関係
及び、Ｕ字部に耐震支持構造の有無による固有振動数の
相違を第２図に示す。
及び、Ｕ字部に耐震支持構造の有無による固有振動数の
相違を第２図に示す。
第４図より伝熱管Ｕ字部曲げ半径が１ｍ以下になると固
有振動数も７ Ｈｚ程度となり、地震の卓越周波数から
はずれ、Ｕ字部に耐震支持構造を設ける場合と同等の応
答となることが判明する。
有振動数も７ Ｈｚ程度となり、地震の卓越周波数から
はずれ、Ｕ字部に耐震支持構造を設ける場合と同等の応
答となることが判明する。
従って、伝熱管Ｕ字部曲げ半径が、１ｍ以下程度の伝熱
管に対しては、耐震支持構造を設ける必要がないことが
判る。
管に対しては、耐震支持構造を設ける必要がないことが
判る。
一方、流動振動によるフレッティング防止構造は、既設
プラントの実績より１ｍ程度の支持間隔では、不十分で
あり、０．７ｍ程度とする必要がある。
プラントの実績より１ｍ程度の支持間隔では、不十分で
あり、０．７ｍ程度とする必要がある。
そこで、外周部で耐震上支持構造が必要な部分にＵ牢乎
面内振動を防止し、それと直角方向の変形を抑える耐震
支持を設け、それ以外の部分については、フレッティン
グ支持用の平板を設けることにより、耐震上及びフレッ
ティング上も有効な支持構造を供することができる。
面内振動を防止し、それと直角方向の変形を抑える耐震
支持を設け、それ以外の部分については、フレッティン
グ支持用の平板を設けることにより、耐震上及びフレッ
ティング上も有効な支持構造を供することができる。
伝熱管Ｕ字部の斜め方向に設けた従来技術による耐震支
持部材は、Ｕ字部率面内の斜め部材方向の変形を拘束で
きるので、第４図に示すように耐震剛性を増すことがで
きる。
持部材は、Ｕ字部率面内の斜め部材方向の変形を拘束で
きるので、第４図に示すように耐震剛性を増すことがで
きる。
斜め支持部材は凸凹を有する部材であるためＵ字管率面
内においては、凸部により変形を拘束し、更にＵ字管平
面垂直方向の変形を拘束することにより、地震荷重に対
し、支持機能を果たすことができる。
内においては、凸部により変形を拘束し、更にＵ字管平
面垂直方向の変形を拘束することにより、地震荷重に対
し、支持機能を果たすことができる。
一方、斜め支持部材は、外周部の垂直支持部材に接合さ
れ、この垂直支持部材には、他の斜め支持部材は接合さ
れていないので、支持部材集中による流体の滞留もなく
、また、流れに対して斜めに設けられているため流体に
対する抵抗係数も小さい、従って、スラッジが堆積濃縮
する恐れは。
れ、この垂直支持部材には、他の斜め支持部材は接合さ
れていないので、支持部材集中による流体の滞留もなく
、また、流れに対して斜めに設けられているため流体に
対する抵抗係数も小さい、従って、スラッジが堆積濃縮
する恐れは。
従来構造と同等以下である。
斜め支持部材は上記のように奏するため、耐震上有利で
あり、スラッジが堆積・濃縮しにくい信頼性の高い構造
を供することができる。
あり、スラッジが堆積・濃縮しにくい信頼性の高い構造
を供することができる。
以下、本発明の実施例を第１図により説明する。
第３図は１本実施例の蒸気発生器全体図であり第１図は
伝熱管Ｕ字部の詳細図、第２図は、支持構造の詳細図で
ある。
伝熱管Ｕ字部の詳細図、第２図は、支持構造の詳細図で
ある。
第３図に示すように蒸気発生器は、逆Ｕ字型伝熱管１を
有し、伝熱管１は、管板２で拡管溶接されて固定されて
おり、直管部支持部材３及びＵ字部支持部材４で拘束さ
れている。伝熱管１の内部には、原子炉で高温に加熱さ
れた１次系加圧水が流れ、その圧力・温度は約１６０気
圧、３００℃である。伝熱管内部高温加圧水は、伝熱管
１壁を介して２次側の水を沸騰され、蒸気を発生しター
ビン系に送られる。
有し、伝熱管１は、管板２で拡管溶接されて固定されて
おり、直管部支持部材３及びＵ字部支持部材４で拘束さ
れている。伝熱管１の内部には、原子炉で高温に加熱さ
れた１次系加圧水が流れ、その圧力・温度は約１６０気
圧、３００℃である。伝熱管内部高温加圧水は、伝熱管
１壁を介して２次側の水を沸騰され、蒸気を発生しター
ビン系に送られる。
２次系の水は、蒸気発生塁上部に設けられた給水ノズル
５より蒸気発生器内に入り、給水配管給水スパージャ６
を介して蒸気発生器内に放出される。
５より蒸気発生器内に入り、給水配管給水スパージャ６
を介して蒸気発生器内に放出される。
給水は、自然循環によりラッパ７外と蒸気発生器側８の
内側の間を下向し、管板２上部で流れは中心に方向を変
え、流量分配板９を通じてラッパ７内に入る。
内側の間を下向し、管板２上部で流れは中心に方向を変
え、流量分配板９を通じてラッパ７内に入る。
ラッパ７内で、伝熱管内１の高温加圧水により。
２次系水は沸騰を始め、単相流から２相流に変化し、上
昇流となる。
昇流となる。
伝熱管Ｕ字部１では、流れは２相直交流となり、伝熱管
１７字部１は、振動を生じやすくなる。
１７字部１は、振動を生じやすくなる。
２相流は、更に上昇し、気水分離器１０で数％の湿り度
の蒸気と水に分離され、蒸気は蒸気乾燥器１１へ、水は
、給水と混合され、再び下向流となる。
の蒸気と水に分離され、蒸気は蒸気乾燥器１１へ、水は
、給水と混合され、再び下向流となる。
蒸気は、蒸気乾燥器１１で更り、低湿り度の蒸気になり
、蒸気発生器上部に設けられた蒸気出口ノズル１２から
タービンへ送られる。
、蒸気発生器上部に設けられた蒸気出口ノズル１２から
タービンへ送られる。
一方、地震時伝熱管１は、管板２及びラッパ７からの加
振により振動するが、管板部で固定、直管部支持部材３
及びＵ字部支持部材４で拘束される。
振により振動するが、管板部で固定、直管部支持部材３
及びＵ字部支持部材４で拘束される。
伝熱管Ｕ字部支持部材４は、第１図及び第２図に示すよ
うに、Ｕ字部頂部の波板付平板１３によって上下方向及
び、Ｕ字部平面直角方向に拘束され、平板１４によって
はＵ字部平面直角方向のみ拘束され、外周部に設けられ
た斜め支持材１５は、ブロック付平板であるため、斜め
部材方向及びＵ字部平面直角方向に拘束される。
うに、Ｕ字部頂部の波板付平板１３によって上下方向及
び、Ｕ字部平面直角方向に拘束され、平板１４によって
はＵ字部平面直角方向のみ拘束され、外周部に設けられ
た斜め支持材１５は、ブロック付平板であるため、斜め
部材方向及びＵ字部平面直角方向に拘束される。
従って、Ｕ字部平面内方向の地震による加農力に対して
は、頂部のコルゲート付平板１３及び、外周部について
は斜め支持部材１５が伝熱管の耐震支持として効果を奏
するが、斜め部材１５を有する外周部伝熱管の固有振動
数は約１１ Ｈｚであり、又、斜め部材を有しない内周
部伝熱管の固有振動数も約７ Ｈｚであり、地震の卓越
周波数約ＩＨｚ〜３ Ｈｚを上廻っており、過大な応答
を生じない。
は、頂部のコルゲート付平板１３及び、外周部について
は斜め支持部材１５が伝熱管の耐震支持として効果を奏
するが、斜め部材１５を有する外周部伝熱管の固有振動
数は約１１ Ｈｚであり、又、斜め部材を有しない内周
部伝熱管の固有振動数も約７ Ｈｚであり、地震の卓越
周波数約ＩＨｚ〜３ Ｈｚを上廻っており、過大な応答
を生じない。
このため、我国の高地膜帯に対しても、十分な構造強度
を有することができる。
を有することができる。
一方、蒸気発生器内には、２次系機器の腐食生成物等が
、流入し、管板上部等の流体滞留しやすい部分には、ス
ラッジが堆積し、塩化物等の濃縮が生じる場合があり、
伝熱管の腐食を促進する恐れがある。
、流入し、管板上部等の流体滞留しやすい部分には、ス
ラッジが堆積し、塩化物等の濃縮が生じる場合があり、
伝熱管の腐食を促進する恐れがある。
伝熱管支持部３，４で流体が滞留しやすくなると上記の
問題が生じる恐れがあるが、伝熱管Ｕ字部１においては
、第６図に示すように平板が、Ｕ字部中心に集中してお
らず、斜め部材１５は、垂直平板部１４までのみ設けて
おり、その結合部は、平板が集中していないため結合部
で流体が滞留することもなく、スラッジの堆積はない。
問題が生じる恐れがあるが、伝熱管Ｕ字部１においては
、第６図に示すように平板が、Ｕ字部中心に集中してお
らず、斜め部材１５は、垂直平板部１４までのみ設けて
おり、その結合部は、平板が集中していないため結合部
で流体が滞留することもなく、スラッジの堆積はない。
また、斜め部材１５は垂直平板部１４に鋭角に設けられ
ているため、流体に対する抵抗力も小さい。
ているため、流体に対する抵抗力も小さい。
次に斜め部材１５の構成について述べる。
斜め部材１５は、伝熱管１のＵ字部率面内で斜め部材方
向の地震時の変形を拘束するのに十分な剛性を有する凸
凹状の部材で構成されている。
向の地震時の変形を拘束するのに十分な剛性を有する凸
凹状の部材で構成されている。
斜め部材１５は、一端を垂直平板部１４に溶接により接
合され、他端を伝熱管１より外側に設けられた伝熱管支
持補強部材１６に溶接接合され、斜め支持部１５は両端
を溶接支持された構造であり、伝熱管１の荷重は、斜め
支持部材１５を介し、垂直部材１４及び伝熱管支持補強
部材１６を伝達してラッパ７に流れる。
合され、他端を伝熱管１より外側に設けられた伝熱管支
持補強部材１６に溶接接合され、斜め支持部１５は両端
を溶接支持された構造であり、伝熱管１の荷重は、斜め
支持部材１５を介し、垂直部材１４及び伝熱管支持補強
部材１６を伝達してラッパ７に流れる。
本発明によれば、高耐震地帯に対しても、十分な強度を
有する伝熱管とすることができ、さらにスラッジの堆積
による伝熱管の損傷もなく、流動振動上も十分健全であ
るので信頼性の高い蒸気発生器とすることができる。
有する伝熱管とすることができ、さらにスラッジの堆積
による伝熱管の損傷もなく、流動振動上も十分健全であ
るので信頼性の高い蒸気発生器とすることができる。
第１図は本発明の一実施例の伝熱管支持構造の鳥撤回、
第２図は斜め部材支持部構造の鳥徹図、第３図は蒸気発
生器全体構造図、第４図は伝熱管Ｕ字部曲げ半径と固有
振動数の関係を示す図、第５図及び第６図は従来技術に
よる伝熱管支持構造を示す鳥瞼図である。 １・・・伝熱管、２・・・管板、３・・・直管部支持部
材、４・・・Ｕ字部支持部材、５・・・給水ノズル、６
・・・給水スパージャ、７・・・ラッパ、８・・・蒸気
発生器用、９・・・流盆分配板、１０・・・気水分離器
、１１・・・蒸気乾燥器、１２・・・蒸気ノズル、１３
・・・波板付平板、１４・・・平板、１５・・・斜め支
持部材、１６・・・伝熱管支持補強部材、
・ど＼。 ／゛、゛、゛八ｔ ｌ Ｉ、；１ 代理人 弁理士 小川勝馬 ｙ、、、、−コ５．・′香
１０ ≠３０ 寮４の 仏塾管ｔａｖ軒切γ゛帝ト体戦） ト 箒５の
第２図は斜め部材支持部構造の鳥徹図、第３図は蒸気発
生器全体構造図、第４図は伝熱管Ｕ字部曲げ半径と固有
振動数の関係を示す図、第５図及び第６図は従来技術に
よる伝熱管支持構造を示す鳥瞼図である。 １・・・伝熱管、２・・・管板、３・・・直管部支持部
材、４・・・Ｕ字部支持部材、５・・・給水ノズル、６
・・・給水スパージャ、７・・・ラッパ、８・・・蒸気
発生器用、９・・・流盆分配板、１０・・・気水分離器
、１１・・・蒸気乾燥器、１２・・・蒸気ノズル、１３
・・・波板付平板、１４・・・平板、１５・・・斜め支
持部材、１６・・・伝熱管支持補強部材、
・ど＼。 ／゛、゛、゛八ｔ ｌ Ｉ、；１ 代理人 弁理士 小川勝馬 ｙ、、、、−コ５．・′香
１０ ≠３０ 寮４の 仏塾管ｔａｖ軒切γ゛帝ト体戦） ト 箒５の
Claims (1)
- １、逆Ｕ字型の伝熱管及びＵ字部に伝熱管支持装置を有
する加圧水型原子力設備蒸気発生器において伝熱管Ｕ字
部に鉛直方向及び水平方向の平板状支持部材と凸凹状の
支持部材で一端を外側平板状支持部材に接合され、他端
は、伝熱管外周部の支持部材に接合されたことを特徴と
する蒸気発生器伝熱管支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8596486A JPS62242796A (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 蒸気発生器伝熱管支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8596486A JPS62242796A (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 蒸気発生器伝熱管支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62242796A true JPS62242796A (ja) | 1987-10-23 |
Family
ID=13873419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8596486A Pending JPS62242796A (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 蒸気発生器伝熱管支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62242796A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5515911A (en) * | 1993-07-09 | 1996-05-14 | Framatome | Heat exchanger including a bundle of tubes which are bent into a U and anti-vibration bars between the bent parts of the tubes |
| KR100409243B1 (ko) * | 2001-05-23 | 2003-12-18 | 한국원자력연구소 | 원자력발전소 증기발생기의 대각선형 전열관 지지격자판 |
| JP2009024994A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Babcock & Wilcox Canada Ltd | 突起付きのｕ字管支持体 |
| JP2010539425A (ja) * | 2007-09-11 | 2010-12-16 | ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 熱交換器、特に自動車用の熱交換器 |
| WO2014174692A1 (ja) | 2013-04-25 | 2014-10-30 | 三菱重工業株式会社 | 伝熱管の振動抑制部材及びその製造方法、伝熱管の振動抑制装置及び方法、蒸気発生器 |
-
1986
- 1986-04-16 JP JP8596486A patent/JPS62242796A/ja active Pending
Cited By (8)
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| KR100409243B1 (ko) * | 2001-05-23 | 2003-12-18 | 한국원자력연구소 | 원자력발전소 증기발생기의 대각선형 전열관 지지격자판 |
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