CN116783420A - 配管支承结构 - Google Patents

Abstract

配管支承结构具备抵接于配管的外周面的板状构件、筒状的支承板状构件的管状构件以及支承管状构件的台座，板状构件具有被管状构件支承的被支承部分和由被支承部分包围的内侧部分，内侧部分的每单位体积的热容量小于被支承部分。

Description

配管支承结构

技术领域

本发明涉及一种配管支承结构。

背景技术

作为支承使气体等流体在内部流通的配管的构成，已知例如专利文献1所记载的构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-263971号公报

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1所记载的配管支承结构是夹紧配管并在与支撑件之间设置加强板的构成，但制造工时较长。因此，本发明提出一种在配管的外周面通过焊接固定板状构件、将管状构件等支承结构焊接于板状构件的构成。

另一方面，在将板状构件通过焊接固定于配管的外周面的构成中，例如当配管的内部的温度与外部的温度处于不同的状态时，在配管与板状构件之间有时会产生温度差。由于该温度差，板状构件变形而产生热应力，由于该热应力，存在例如板状构件从配管剥离等配管支承结构遭受损伤的可能性。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能抑制由热应力造成的损伤的配管支承结构。

技术方案

本发明的配管支承结构具备抵接于配管的外周面的板状构件、筒状的支承所述板状构件的管状构件以及支承所述管状构件的台座，所述板状构件具有被所述管状构件支承的被支承部分以及由所述被支承部分包围的内侧部分，所述内侧部分的每单位体积的热容量小于所述被支承部分。

发明效果

根据本发明，能提供一种能抑制由热应力造成的损伤的配管支承结构。

附图说明

图1是表示本实施方式的配管支承结构在管道的内部支承配管的一个方案的图。

图2是表示配管支承结构的截面构成的一个例子的图。

图3是表示从配管侧观察配管支承结构的状态的图。

图4是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。

图5是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。

图6是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。

图7是表示从配管侧观察配管支承结构的状态的其他的例子的图。

图8是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。

图9是表示从配管侧观察配管支承结构的状态的其他的例子的图。

图10是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。

图11是表示配管和配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的配管支承结构的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明并不受本实施方式的限定。此外，在下述实施方式的构成要素中，包含本领域技术人员能够置换且容易置换的要素、或者实质上相同的要素。

图1是表示本实施方式的配管支承结构100在管道60的内部支承配管50的一个方案的图。配管支承结构100支承插入于管道60的内部的配管50。作为管道60，例如列举燃气轮机的排气管道。该情况下，在管道60的内部流通的气体G1是高温气体。需要说明的是，管道60并不限定于燃气轮机的排气管道。

作为配管50，例如列举燃气轮机的抽气管。配管50可以是圆筒状，也可以是方筒状。配管50在相对于在管道60流通的气体G1的流通方向倾斜的状态下插入于该管道60，在管道60内以沿着气体G1的流通方向的方式弯曲。在配管50的内部流通的气体G2，例如是比作为高温气体的气体G1温度低、相对于气体G1具有温度差的低温气体。需要说明的是，配管50并不限定于燃气轮机的抽气管。

在管道60的内部与配管50的内部之间，就是说在配管50的内部与外部之间，根据气体G1和气体G2的温度产生规定的温度差。在本实施方式的配管支承结构100中，在气体G1和气体G2流通的情况下，在配管50的内部与外部之间能产生的规定的温度差例如是100℃以上。该规定的温度差大于例如在夏季和冬季产生的温度差之类的能在自然环境下产生的温度差。如此，配管50配置于在内部与外部之间产生比能在自然环境下产生的温度差大的规定的温度差、例如100℃以上的温度差的环境。

图2是表示配管支承结构100的截面构成的一个例子的图。图3是表示从配管50侧观察配管支承结构100的状态的图。如图2和图3所示，配管支承结构100具备板状构件10、管状构件20、滑动板(第二板状构件)30以及台座40。配管支承结构100支承配管50的弯曲部分的顶端侧。

板状构件10抵接于配管50的外周面51，例如通过全熔透焊接、角焊等焊接接合于配管50。从支承配管50的支承方向、就是说从后述的管状构件20的中心轴AX的轴线方向观察的情况下，板状构件10是圆形。

板状构件10具有被支承部分11和内侧部分12。被支承部分11是包括板状构件10的外周面的、被后述的管状构件20支承和接合的环状的部分。

从配管50的支承方向(中心轴AX的轴线方向)观察的情况下，内侧部分12是配置于被支承部分11的内侧的圆形的部分。内侧部分12的每单位体积的热容量小于被支承部分11。在本实施方式中，内侧部分12被开口。因此，在板状构件10中，该内侧部分12的每单位体积的热容量与和被支承部分11相同的构成相比，由热量造成的变形量较小。板状构件10在内侧部分12不产生热变形，因此，整体上是可抑制热变形的构成。

管状构件20是以中心轴AX为中心的圆筒状，例如通过焊接等固定于板状构件10。管状构件20在一方的端面20a抵接于板状构件10的状态下支承板状构件10。

滑动板30配置于管状构件20与台座40之间。滑动板30在抵接于管状构件20的另一方的端面20b的状态下支承管状构件20。滑动板30具有支承管状构件20的支承部分31和设于该支承部分31的内侧的开口部分32。在滑动板30设有开口部分32，由此，与上述板状构件10同样，能抑制滑动板30的热变形。

台座40隔着滑动板30支承管状构件20。台座40具有支承滑动板30的支承部分(台座侧支承部分)41和设于该支承部分41的内侧的开口部分32。在台座40设有开口部分42，由此，与上述板状构件10和滑动板30同样，能抑制台座40的热变形。

在上述配管50设置配管支承结构100的情况下，首先，在配管50的外周面51的规定的位置定位板状构件10，通过焊接将该板状构件10接合于配管50。接合板状构件10后，在该板状构件10的被支承部分11抵接管状构件20的端面20a，通过全熔透焊接将该管状构件20接合于板状构件10。

接合管状构件20后，将滑动板30的支承部分31抵接于管状构件20的另一方的端面20b，通过全熔透焊接将该滑动板30接合于管状构件20。接合滑动板30后，以支承该滑动板30的方式配置台座40。此时，以开口部分42与滑动板30的开口部分32对应的方式配置台座40。

如上所述，本实施方式的配管支承结构100具备：板状构件10，抵接于配管50的外周面51；管状构件20，是筒状，在中心轴AX的轴线方向的一方的端面20a抵接于板状构件10的状态下固定于板状构件10；以及台座40，支承管状构件20的轴线方向的另一方的端面20a，在板状构件10中，在轴线方向处观察的管状构件20抵接的被支承部分11的内侧的内侧部分12的每单位体积的热容量小于被支承部分11。

根据该构成，通过使在板状构件10容易发生热变形的内侧部分12的热容量小于被支承部分11，能抑制由配管50与板状构件10的温度差造成的板状构件10的热变形。由此，能抑制在板状构件10产生热应力，因此，能抑制由该热应力造成的配管支承结构100的损伤。

在本实施方式的配管支承结构100中，配管50配置于在内部与外部之间能产生规定的温度差的环境。规定的温度差在内部与外部之间是大于能在自然环境下产生的温度差的、例如100℃以上的温度差。在该构成中，在配管50的内部与外部之间产生比能在自然环境下产生的温度差大的规定的温度差的情况下，也能抑制由配管50与板状构件10的温度差造成的板状构件10的热变形。

在本实施方式的配管支承结构100中，板状构件10在轴线方向观察的情况下的外形是圆形。因此，能更可靠地抑制由配管50与板状构件10的温度差造成的板状构件10的热变形。

在本实施方式的配管支承结构100中，板状构件10的内侧部分12被开口。因此，与内侧部分12未被开口的情况相比，板状构件10能产生热变形的部分减少，因此，能更可靠地抑制由热应力造成的配管支承结构100的损伤。

在本实施方式的配管支承结构100中，还具备配置于管状构件20与台座40之间的滑动板30，滑动板30中，支承管状构件20的支承部分31的内侧被开口。此外，台座40中，支承管状构件20的支承部分41的内侧被开口。因此，在整个配管支承结构100中能产生热变形的部分减少，因此，能更可靠地抑制由热应力造成的配管支承结构100的损伤。

图4是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。图4所示的配管支承结构200与上述配管支承结构100相同，具备板状构件10、管状构件20、滑动板30以及台座40。在配管支承结构200中，板状构件10的被支承部分11中的面向被开口的内侧部分12的内周面11a为介由焊接部13焊接于配管50的状态。因此，板状构件10为更牢固地接合于配管50的构成。关于其他的构成，与上述配管支承结构100相同。

如此，在本实施方式的配管支承结构200中，板状构件10的内周面11a介由焊接部13焊接于配管50，因此，能将板状构件10更牢固地接合于配管50。因此，能更可靠地抑制由热应力造成的配管支承结构200的损伤。

图5是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。图5所示的配管支承结构300具备板状构件10、管状构件320、滑动板30和台座40，面向板状构件10的内侧部分12的内周面11a为介由焊接部13焊接于配管50的状态。此外，在配管支承结构300中，管状构件320以在轴线方向的板状构件10侧的第一管状构件21和在轴线方向的台座40侧的第二管状构件22这两个构件介由焊接部23被焊接的状态被设置。关于其他的构成，与上述配管支承结构200相同。

在上述配管50设置配管支承结构300的情况下，与上述相同，首先，在配管50通过全熔透焊接接合板状构件10，在该板状构件10的被支承部分11通过全熔透焊接接合第一管状构件21。此时，能从第一管状构件21的台座侧的端部根据内周侧确认第一管状构件21与被支承部分11的接合部分。由此，能确认第一管状构件21与被支承部分11之间的焊接是否没有不良状况。接合第一管状构件21后，在该第一管状构件21通过焊接接合第二管状构件22。

如此，在本实施方式的配管支承结构300中，管状构件20以在轴线方向的板状构件10侧的第一管状构件21和在轴线方向的台座40侧的第二管状构件22这两个构件被焊接的状态被设置，因此，例如在板状构件10接合第一管状构件21的情况下，能确认第一管状构件21与被支承部分11之间的接合是否没有不良状况。

图6和图7是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。图6表示截面构成，图7表示从配管50侧观察到的构成。图6和图7所示的配管支承结构400具备板状构件410、管状构件20、滑动板30以及台座40。配管支承结构400中，板状构件410的内侧部分14为多孔质状。由此，与内侧部分14并非多孔质状而是与被支承部分11相同为实心状的情况相比，每单位体积的热容量减小。因此，能抑制内侧部分14的热变形，能抑制热应力的产生。

如此，在本实施方式的配管支承结构400中，板状构件410的内侧部分14为多孔质状。因此，能使内侧部分14的每单位体积的热容量减小，因此，能抑制内侧部分14的热变形，能抑制热应力的产生。

图8和图9是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。图8表示截面构成，图9表示从配管50侧观察到的构成。图8和图9所示的配管支承结构500具备板状构件510、管状构件20、滑动板30以及台座40。

在配管支承结构500中，板状构件510具有多个分割构件511。多个分割构件511以包围内侧部分512的方式在中心轴AX的绕轴方向空出间隔513而配置(参照图9)。在图9所示的例子中，示出了在中心轴AX的绕轴方向配置有四个分割构件511、各间隔513相等的构成，但并不限定于此。分割构件511也可以是三个以下或者五个以上。此外，间隔513的至少一个也可以与其他不同。

上述间隔513是不产生热变形的部分。如此，在板状构件510中，是除了包括内侧部分512的开口部分以外，还包括沿着中心轴AX的绕轴方向也不产生热变形的间隔513的构成。因此，板状构件510能进一步抑制热变形。

如此，在本实施方式的配管支承结构500中，板状构件510具有以包围内侧部分12的方式在中心轴AX的轴线方向处空出间隔513而配置的多个分割构件511。根据该构成，板状构件510能进一步减少能产生热变形的部分，因此，能进一步抑制热变形，能更可靠地抑制由热应力造成的配管支承结构500的损伤。

图10是表示配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。图10所示的配管支承结构600具备板状构件610、管状构件20、滑动板30以及台座40。在配管支承结构600中，板状构件610的内侧部分612的厚度比被支承区域611的厚度薄。更具体而言，在管状构件20侧的面凹陷的状态下形成内侧部分612。需要说明的是，可以在配管50侧的面凹陷的状态下形成内侧部分612，也可以在管状构件20侧和配管50侧的面的两侧凹陷的状态下形成内侧部分612。

如此，在本实施方式的配管支承结构600中，板状构件610的沿轴线方向的内侧部分612的厚度比被支承区域611的厚度薄。通过该构成，板状构件610能进一步减少能产生热变形的部分，因此，能更可靠地抑制由热应力造成的配管支承结构600的损伤。

图11是表示配管和配管支承结构的截面构成的其他的例子的图。在图11所示的例子中，在配管50A设有开口部52。作为支承配管50A的配管支承结构，例如以配管支承结构100为例进行表示，但并不限定于此，也可以是上述配管支承结构200、300、400、500、600的任一个。配管50A在与板状构件10的被支承部分11对应的部分具有开口部52。开口部52形成为尺寸与板状构件10的内侧部分12对应。需要说明的是，配管50A的与板状构件10对应的部分只要是每单位体积的热容量小于其他的部分的构成即可。就是说，配管50A也可以是在与板状构件10对应的部分具有替代开口部52的薄壁部(凹部)、多孔质部的构成。需要说明的是，在配管50A设有凹部的情况下，凹部可以配置于配管50A的内周面侧，也可以配置于外周面侧。

在该配管50A设置配管支承结构100的情况下，首先，进行配管50A的开口部52与板状构件10的内侧部分12的对位。之后，将板状构件10抵接于配管50A的外周面51，通过全熔透焊接将板状构件10接合于配管50A。之后，在板状构件10的被支承部分11通过全熔透焊接接合管状构件20。

如此，配管50A的与板状构件10对应的部分的每单位体积的热容量小于其他的部分，因此，能抑制配管50A侧的热变形。例如，在配管50A设有开口部52的情况下，在与该开口部52对应的位置设置配管支承结构100。由此，在配管50A侧也能减少能产生热变形的部分，因此，能抑制由热应力造成的配管支承结构100的损伤。

本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，可以在不超出本发明的要旨的范围内适当地进行变更。例如，在上述实施方式中，以配管50、50A配置于管道60内的构成为例进行了说明，但并不限定于管道60。如果配管50、50A在内部与外部之间是例如100℃以上的范围的、能产生比在夏季和冬季产生的温度差大的温度差的环境，那么可以是在与管道60不同的配管内进行配置的构成，也可以是不在配管内而是在炉内或者室内的空间进行配置的构成。

此外，在上述实施方式中，以供给至管道60的气体G1是高温气体、在配管50、50A流通的气体G2是低温气体的情况为例进行了说明，但并不限定于此。例如，气体G2也可以与气体G1相比是高温。如此，在配管50、50A的内部是高温、外部为低温的情况下，在配管50、50A与板状构件10之间能产生温度差，但通过上述实施方式中的构成，能抑制由该温度差造成的板状构件10的热变形。需要说明的是，在气体G2与气体G1相比是高温的情况下，与上述相同，在配管50、50A的内部与外部之间能产生的规定的温度差例如是100℃以上的范围，大于在夏季和冬季产生的温度差。

附图标记说明

10、410、510、610板状构件

11被支承部分

11a内周面

12、14、512、612内侧部分

13、23焊接部

20、320管状构件

20a、20b端面

21第一管状构件

22第二管状构件

30滑动板(第二板状构件)

31、41支承部分

32、42开口部分

40台座

50、50A配管

51外周面

52开口部

60管道

100、200、300、400、500、600配管支承结构

511分割构件

513间隔

611被支承区域

AX中心轴

G1、G2气体

Claims (12)

1.一种配管支承结构，所述配管支承结构具备：

板状构件，抵接于配管的外周面；

管状构件，是筒状，在中心轴的轴线方向的一方的端部抵接于所述板状构件的状态下固定于所述板状构件；和

台座，支承所述管状构件的所述轴线方向的另一方的端部，

所述板状构件中，在所述轴线方向观察的所述管状构件抵接的被支承部分的内侧的部分的每单位体积的热容量小于所述被支承部分。

2.根据权利要求1所述的配管支承结构，其中，

所述配管配置于在内部与外部之间能产生规定的温度差的环境。

3.根据权利要求1或2所述的配管支承结构，其中，

所述板状构件在所述轴线方向观察的情况下的外形是圆形。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的配管支承结构，其中，

所述板状构件的所述内侧部分被开口。

5.根据权利要求4所述的配管支承结构，其中，

所述板状构件是面向所述内侧部分的内周面焊接于所述配管的状态。

6.根据权利要求4或5所述的配管支承结构，其中，

所述管状构件以配置于所述轴线方向的所述板状构件侧的第一管状构件与配置于所述轴线方向的所述台座侧的第二管状构件被焊接的状态被配置。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的配管支承结构，其中，

所述板状构件具有以包围所述内侧部分的方式在所述中心轴的绕轴方向空出间隔而配置的多个分割构件。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的配管支承结构，其中，

所述板状构件的所述内侧部分是多孔质状。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的配管支承结构，其中，

所述板状构件的沿所述轴线方向的所述内侧部分的厚度比所述被支承区域的厚度薄。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的配管支承结构，其中，

还具备第二板状构件，配置于所述管状构件与所述台座之间，

所述第二板状构件的支承所述管状构件的支承部分的内侧被开口。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的配管支承结构，其中，

所述台座的支承所述管状构件的台座侧支承部分的内侧被开口。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的配管支承结构，其中，

所述配管的与所述板状构件对应的部分的每单位体积的热容量小于其他的部分。