热交换器的管道板单元的结构制造技术

本发明专利技术涉及一种热交换器所用管道板单元的结构，该热交换器可被应用于在热电站和核电中所用的冷凝器等内。本发明专利技术的目的是提供一种用于热交换的管道板结构以减少管道板单元的构造步骤及进行更换所需劳动成本。在更换步骤操作之后产生的用于热交换器的管道板单元保持了良好的流体密封性能且具有足够大的硬度。在用于热交换器的管道板中通过焊接的方式将多根传热管的两端附加到两个相反的管道板上，每个管道板被限定在流体腔的一侧上，其中：热交换器管道板单元的结构包括：被垂直组装且附加在一起的多个子组件单元，所述多个子组件单元在与管道板表面相垂直的方向中的一个水平面上将管道板单元分开。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于热交换器的管道板单元的结构及该该管道板单元的更换方法，该管道板单元包括在两个管道板中的每一个的一侧上形成的一个流体腔；及多个传热管，传热管通过焊接的方式附加在管道板的两边缘上，其中这些热交换器可用于在热电站和核电站所用的冷凝器等中。
技术介绍
图8显示了如在热电站和核电站中常用的一种冷凝器200的基本结构示意图。在该附图中，参考符号203指示的是冷凝器壳体；参考符号206指示的是在将在下面的内容中描述的管道板单元中的一个冷凝腔；参考符号202指示的是具有海水入口/出口的一个水箱；参考符号201指示的是一个管道板单元，该管道板单元具有两个管道板1、1。上述水箱202的每个边缘的一侧均具有通过焊接方式附加的多根传热管4；参考符号5指示的是对所述多根传热管4进行支撑的管道支撑板。在现有技术的冷凝器中已提出将由钛材料制作的传热管用作为上述传热管。在配置有钛制传热管4的这些管道板单元201中，管道板1通常是由碳钢材料或类似材料制作的以保持材料的低成本，通过爆炸涂敷等方式将由钛材料制作的一个表面板(面板)附加到管道板1上。这种材料被称为覆层钢板。在图8所示的常用热电站或核电站所用的这种冷凝器中，在电站设施老化而传热管4破损时，如果进行热交换的传导管4、管道板1和管道支撑板5在工厂中被制作成一个管道板单元201且以一个单个模件的形式进行更换，这样就可降低构造时间及其成本。但是，在更换管道板单元201时，由于冷凝器200的结构的原因，就需要从冷凝器200的侧面安装管道板单元201。但是如图8所示，由于冷凝器200通常均安装在一个低压涡轮的正下方，因此，所有或大部分管板单元201位于电站地板204的下面。这样，管道板单元201具有焊接在其管道板1上的大量传热管4，且由于管道板单元201的三维组装形式及所有或大部分管道板单元201位于上述电站地板204下面的原因而使地基205与管道板单元201相互干涉，这样就不可能将所述管道板单元201以完整的组装形式安装到冷凝器200中。由于存在这个问题，常用的解决方案就不利用工厂制的模件，而是将用于进行更换所需的部件如管道支撑板5和管道板1放置到处于工作场所的冷凝器壳体203中，然后，将传热管4一个接一个地插入管道板1和支撑板5中，随后将传热管4焊接到管道板1上。因此，这种常用的方式还受到工作场所的较差工作环境的妨碍，且需要大量的构造步骤来更换传热管4和管道板单元201的其他部件，这样就使更换操作的成本较高。另外，在本专利技术之前，在日本专利公开文件2001-201271中披露了图9和图10所示的先有技术。如图9和图10所示，安装在核电站等中的先有技术中的冷凝器包括一个单元壳体301，该单元壳体301保持一个管道板，而该管道板保持大量较小的筒形冷却管。所述单元壳体301是由水箱体306a、306b、水箱盖307a、307b构成的一个组件，水箱盖307a、307b包括入口侧水箱308a及处于管道板之间的出口侧水箱308b。在上述入口侧水箱308a的下缘处安装有一个冷却剂入口座311a，而在上述出口侧水箱308b的下缘处安装有一个冷却剂进入座311b。因此，如图9和图10所示，管道束以一定的方式附加在冷凝器单元壳体301的内部，这样，多个管道束单元就与蒸汽气流S相平行。换句话说，多个短管束单元323(或是如图10中所示的323a)沿着连接板325的板表面而与蒸汽气流相平行。这样，在该先有技术中，由于冷却剂管道302的端部被附加在连接板325上，因此，就可将这些组合的管道束323或323a分别附加到壳体1的内部，此外，由于上述管道束323或323a的另一端附加在管道板324上，因此，它们就被牢固地附加在与水箱308a、308b相邻接的一侧上。利用该技术，如果在输送所述单元的结构中存在障碍或在所述单元穿过开口时存在任何限制，仍存在足够的空间以将冷却剂管2拉出，这样即使在很难的安装结构如冷凝器中，也可容易地将所述冷却剂管2拉出且进行更换以缩短进行构造所需的时间。此外，如图8所示，在将包括有传热管4的管道板单元201安装在冷凝器中的低压涡轮下面时，所有的或大部分管道单元均处于电站的地板204之下。在这一点上，在如图9、10所示的日本专利公开文件2001-201272所披露的先有技术中，将多个管道束单元323或323a在与蒸汽流S相平行的方向中独立地安装到冷凝器壳体内，虽然需要在蒸汽流S的流动方向中即在垂直方向中移动每个管道束单元323或323a，但不可能在水平方向中移动管道束323或323a。这样，在换出管道板单元的过程中，必须将整个冷凝器提起以消除地基205的干涉而进行更换。因此，该技术也涉及多个构造步骤以完成管道板单元的更换，且更换操作的成本也很高。
技术实现思路
本专利技术是在对与现有技术相关的问题进行考虑之后提出的，对于具有被焊接在一对管道板上的多个传热管的热交换器管道板单元来说，本专利技术的目的是为热交换器管道板单元提供一种结构及管道板单元的更换方法，该方法减少构造步骤的数目及降低更换管道板单元所需的劳动力成本，在更换操作之后所产生的热交换器的管道板单元保持了良好的流体密封性能且具有足够的强度。为达到上述目的，本专利技术披露了一种用于热交换器的管道板单元，其中，多个传热管的两端被焊接在两个相反的管道板上，每个管道板被限定在一个流体腔的一侧上，其中用于热交换器的所述管道板的结构包括多个子组件单元以被垂直组装且附加在一起，所述的多个子组件单元在与所述管道板的表面相垂直的方向中将水平面上的管道板单元分开。为更换热交换器所用的管道板单元，将多个传热管的两端焊接在两个相对的管道板上，而每个所述管道板被限定在一个流体腔的一侧上，所述方法包括如下步骤将所述管道板单元在与管道板的表面相垂直的方向中的水平面上分为多个子组件单元；连续组装所述的多个子组件单元以安装所述管道板单元。然后，继续将多个子组件单元连接在一起。利用这种构造，就可容易地更换管道板单元。根据本专利技术，在现存的冷凝器中进行更换而组装上述多个子组件单元时，在一个工厂内制造两套上述子组件单元，然后将子组件单元输送到将其安装的电站处，此后，将子组件单元以垂直的方式附加在一起以使它们流体密封且具有足够的硬度，从而完成管道板单元的更换。在上述的更换操作中，由于沿着与管道板相垂直的水平面将上述管道板单元分为多个子组件单元，此外，由于子组件单元在热电站或核电站所用冷凝器的安装基础(热交换器)中是连续安装的，该安装基础处于地板水平之下，因此，即使在难于安装以组装的形式存在的整个管道板单元的情况下，也可将整个管道板单元分入大小适当的子组件单元中，而这些子组件单元可在装置中容易地水平移动和组装。上述结构消除了在利用常用技术更换管道板单元时在工作条件较差的工作现场中对所需的全部有部件所提出的要求，在现有技术中需要插入每个传热管且将它们焊接在其位置中。此外，本专利技术还消除了在更换管道板单元时将整个冷凝器提升至一个位置以避免地基与管道板单元相干涉然后进行更换的需要。上述结构不仅简化了管道板单元的更换操作，而且在进行更换的过程中需要的步骤很少。本专利技术改进了管道板单元中的连接机构。管道板包括一个覆层钢板和一个连接板。覆层钢板包括一个钢板和一个与流体腔相邻的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热交换器的管道板单元，其中：多根传热管在两端通过焊接装接于两个对置的管道板上，每个管道板的一侧配设有一个流体腔，其中：热交换器的管道板单元的结构包括被铝直组装且装接在一起的多个子组件单元，所述多个子组件单元在方向垂直于所述管道板表面的水平面上将所述管道板单元分开。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上浩一，坂田照明，平冈贤，中前博次，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]