JP2000186801A - シザース部の配管構造 - Google Patents

シザース部の配管構造

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JP2000186801A
JP2000186801A JP10362576A JP36257698A JP2000186801A JP 2000186801 A JP2000186801 A JP 2000186801A JP 10362576 A JP10362576 A JP 10362576A JP 36257698 A JP36257698 A JP 36257698A JP 2000186801 A JP2000186801 A JP 2000186801A
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Japan
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pipe
short bend
helical
furnace
elbows
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JP10362576A
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English (en)
Inventor
Satoru Saito
哲 斎藤
Mitsuo Tsukagoshi
三夫 塚越
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B29/00Steam boilers of forced-flow type
    • F22B29/06Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
    • F22B29/061Construction of tube walls
    • F22B29/065Construction of tube walls involving upper vertically disposed water tubes and lower horizontally- or helically disposed water tubes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現場での製作管理や組立作業の容易性を良好
に確保したまま、各垂直管下端のショートベンドエルボ
と、各ヘリカル管上端のショートベンドエルボとの間を
閉塞するフィンの面積を縮小し得るようにしたシザース
部の配管構造を提供する。 【解決手段】 ボイラの火炉上部の炉壁を成す各垂直管
3の下端と、火炉下部の炉壁を成す各ヘリカル管2の上
端とに対しショートベンドエルボ4,7を夫々装着して
炉壁から離間する方向に向きを曲げ、該各ショートベン
ドエルボ4,7の夫々を炉壁から離れた管寄に対し連絡
管5,8で接続するようにしたシザース部1の配管構造
に関し、前記各ショートベンドエルボ4,7を、その接
続対象となる垂直管3又はヘリカル管2の外径x0,y0
より大きな外径x1,y1とし且つ接続される相互の内径
同士は等しくなるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シザース部の配管
構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に、フラットボトム形式のオイル
焚きボイラにおいては、バーナが配備されている熱負荷
の高い火炉下部の炉壁をヘリカル管により構成し、火炉
の幅方向及び奥行方向の局所的な収熱の不均衡を抑制し
得るようにしてあり、火炉上部の炉壁を成す垂直管と前
記各ヘリカル管とがシザース部を介して接続されるよう
になっている。
【0003】図2は従来におけるシザース部1の構造の
一例を示すもので、火炉下部の炉壁を成す多数のヘリカ
ル管2が炉底から螺旋状に立ち上がり、火炉上部の炉壁
を成す垂直管3の下端と突き当たる高さ位置でショート
ベンドエルボ4を介し炉壁から離間する方向へ向きを曲
げられて連絡管5により管寄6に接続されるようになっ
ており、前記各垂直管3の下端もショートベンドエルボ
7を介し炉壁から離間する方向へ向きを曲げられて連絡
管8により前記管寄6に接続されるようになっている。
【0004】ここで、前記管寄6は、各ヘリカル管2か
らの出口流体を均圧する機能だけでなく、各垂直管3へ
の分配機能を担うようにもなっており、例えば図示する
例では、一本のヘリカル管2から管寄6に導入された出
口流体が三本の垂直管3に分配されるようになってい
る。
【0005】即ち、熱負荷の高い火炉下部では、管内流
速を高くとって管表面の熱疲労による経年劣化を防止し
得るようにしてあり、他方、熱負荷が比較的低い火炉上
部では、管内流速を低めにとって火炉パス全体の圧力損
失を小さく抑えるようにしてある。
【0006】そして、各ヘリカル管2の相互間、及び各
垂直管3の相互間、並びに各ショートベンドエルボ4,
7の相互間が多数の分割片から成る平板状のフィン9に
より夫々閉塞されており、前記各ヘリカル管2の上側部
分の複数本が、前記各垂直管3の下側部分に配置された
フィン9に対し金具10を介して連結されている。
【0007】更には、前記各ヘリカル管2は、その配列
が斜めになっていて火炉燃焼時に加熱を受けると鉛直方
向の荷重に対する強度が弱くなる為、駒11を介し鉛直
方向に延びる吊板12に一体的に拘束されるようになっ
ており、この吊板12にかかる荷重が前記と同様の金具
10を介し火炉上部の各垂直管3側へと伝えられ、最終
的には図示しないボイラ鉄骨に伝えられて受け持たれる
ようになっている。
【0008】斯かる従来のシザース部1においては、図
3に示すように、各垂直管3下端のショートベンドエル
ボ7と、各ヘリカル管2上端のショートベンドエルボ4
との間の隙間が比較的大きく形成されてしまい、この隙
間を閉塞するのに必要なフィン9の面積も大きくなって
しまうので、該フィン9が各ショートベンドエルボ4,
7内を流れる流体により効率良く冷却されなくなって温
度上昇し易くなり、フィン9の必要強度を満足させるこ
とができなくなる虞れがあった。
【0009】即ち、一本のヘリカル管2に対応する三本
の垂直管3のショートベンドエルボ7は、ヘリカル管2
に対する離間距離が大きくならないように、該ヘリカル
管2の傾斜に沿わせて段階的に高さを変えて配置してあ
り、そのうちの最も高い位置に配置されるショートベン
ドエルボ7の直下に、ヘリカル管2のショートベンドエ
ルボ4が配置されるようにしてあるが、製作管理や組立
作業の容易性を確保する観点から、三本の垂直管3に備
えたショートベンドエルボ7の管寄6側に向け屈曲させ
た側の軸心a,b,c(連絡管8の軸心)が、隣接する
別の組のヘリカル管2の軸心d上に並び、また、各ヘリ
カル管2に備えたショートベンドエルボ4の管寄6側に
向け屈曲させた側の軸心e(連絡管5の軸心)が、その
直上に位置する垂直管3の軸心f上に位置するように配
置してあるので、結果的に図中にクロスハッチを付した
比較的大きな円を配置できる程の大きな面積のフィン9
が必要となってしまう。
【0010】そこで、図4に示す如く、三本の垂直管3
に備えたショートベンドエルボ7の管寄6側に向け屈曲
させた側の軸心a,b,cの夫々を、隣接する別の組の
ヘリカル管2の軸心dに対し約5mmずつ下げ、しか
も、各ヘリカル管2に備えたショートベンドエルボ4の
管寄6側に向け屈曲させた側の軸心eを、その直上に位
置する垂直管3の軸心fに対し約5mmだけ横に移動
し、図中にクロスハッチを付した比較的小さな円を配置
できる程度までフィン9の面積を縮小することが提案さ
れた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに互いの軸心の配置関係をずらした設計を採用する
と、図3の場合のような単純な位置合わせで行える現場
作業が、約5mmの非常に微小なずれが再現されるよう
な精度を要する現場作業へと変わり、現場での製作管理
や組立作業が極めて困難になるという問題があった。
【0012】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、現場での製作管理や組立作業の容易性を良好に確保
したまま、各垂直管下端のショートベンドエルボと、各
ヘリカル管上端のショートベンドエルボとの間を閉塞す
るフィンの面積を縮小し得るようにしたシザース部の配
管構造を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、ボイラの火炉
上部の炉壁を成す各垂直管の下端と、火炉下部の炉壁を
成す各ヘリカル管の上端とに対しショートベンドエルボ
を夫々装着して炉壁から離間する方向に向きを曲げ、該
各ショートベンドエルボの夫々を炉壁から離れた管寄に
対し連絡管で接続するようにしたシザース部の配管構造
であって、前記各ショートベンドエルボを、その接続対
象となる垂直管又はヘリカル管の外径より大きな外径と
し且つ接続される相互の内径同士は等しくなるように構
成したことを特徴とするものである。
【0014】このようにすれば、各垂直管、各ヘリカル
管、各ショートベンドエルボに関し、互いの軸心の配置
関係をずらした設計を採用しなくても、各ショートベン
ドエルボの外径を大きくすることによって、該各ショー
トベンドエルボの相互間の隙間が小さくなり、その隙間
を閉塞するフィンの面積を縮小することが可能となる。
【0015】そして、その面積を縮小されたフィンは、
隣接する各ショートベンドエルボ内を流れる流体により
効率良く冷却されて温度上昇し難くなるので、フィンの
必要強度が確実に維持されることになる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
【0017】図1は本発明を実施する形態の一例を示す
もので、図2及び図3と同一の符号を付した部分は同一
物を表わしている。
【0018】前述した図2及び図3と略同様に構成した
シザース部1において、各垂直管3下端のショートベン
ドエルボ7を、その接続対象となる垂直管3の外径x0
より大きな外径x1とし且つ接続される相互の内径同士
は等しくなるように構成し、しかも、各ヘリカル管2上
端のショートベンドエルボ4を、その接続対象となるヘ
リカル管2の外径y0より大きな外径y1とし且つ接続さ
れる相互の内径同士は等しくなるように構成してある。
【0019】また、各垂直管3、各ヘリカル管2、各シ
ョートベンドエルボ4,7に関し、互いの軸心の配置関
係をずらした設計は採用しておらず、三本の垂直管3に
備えたショートベンドエルボ7の管寄6側に向け屈曲さ
せた側の軸心a,b,c(連絡管8の軸心)が、隣接す
る別の組のヘリカル管2の軸心d上に並び、また、各ヘ
リカル管2に備えたショートベンドエルボ4の管寄6側
に向け屈曲させた側の軸心e(連絡管5の軸心)が、そ
の直上に位置する垂直管3の軸心f上に位置するように
配置されている。
【0020】尚、図示する例においては、各ショートベ
ンドエルボ4,7の接続端についてのみ外径を局所的に
縮径化して、接続対象となる垂直管3又はヘリカル管2
の接続端と断面形状が合致するようにしてある。
【0021】このようにすれば、各垂直管3、各ヘリカ
ル管2、各ショートベンドエルボ4,7に関し、互いの
軸心の配置関係をずらした設計を採用しなくても、各シ
ョートベンドエルボ4,7の外径x1,y1を大きくする
ことによって、該各ショートベンドエルボ4,7の相互
間の隙間が小さくなり、その隙間を閉塞するフィン9の
面積を図中にクロスハッチを付した比較的小さな円を配
置できる程度まで縮小することが可能となる。
【0022】そして、その面積を縮小されたフィン9
は、隣接する各ショートベンドエルボ4,7内を流れる
流体により効率良く冷却されて温度上昇し難くなるの
で、フィン9の必要強度が確実に維持されることにな
る。
【0023】従って、上記形態例によれば、従来通りの
単純な位置合わせで現場作業を行うことができるので、
現場での製作管理や組立作業の容易性を良好に確保する
ことができ、しかも、各ショートベンドエルボ4,7の
相互間を閉塞するフィン9の面積を縮小して該フィン9
の冷却効率を向上し、その必要強度を確実に維持するこ
とができる。
【0024】尚、本発明のシザース部の配管構造は、上
述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。
【0025】
【発明の効果】上記した本発明のシザース部の配管構造
によれば、従来通りの単純な位置合わせで現場作業を行
うことができるので、現場での製作管理や組立作業の容
易性を良好に確保することができ、しかも、各ショート
ベンドエルボの相互間を閉塞するフィンの面積を縮小し
て該フィンの冷却効率を向上し、その必要強度を確実に
維持することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す正面図であ
る。
【図2】従来におけるシザース部の構造の一例を示す斜
視図である。
【図3】図2のIII方向の矢視図である。
【図4】別の従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 シザース部 2 ヘリカル管 3 垂直管 4 ショートベンドエルボ 5 連絡管 6 管寄 7 ショートベンドエルボ 8 連絡管 x0 垂直管の外径 x1 ショートベンドエルボの外径 y0 ヘリカル管の外径 y1 ショートベンドエルボの外径

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボイラの火炉上部の炉壁を成す各垂直管
    の下端と、火炉下部の炉壁を成す各ヘリカル管の上端と
    に対しショートベンドエルボを夫々装着して炉壁から離
    間する方向に向きを曲げ、該各ショートベンドエルボの
    夫々を炉壁から離れた管寄に対し連絡管で接続するよう
    にしたシザース部の配管構造であって、前記各ショート
    ベンドエルボを、その接続対象となる垂直管又はヘリカ
    ル管の外径より大きな外径とし且つ接続される相互の内
    径同士は等しくなるように構成したことを特徴とするシ
    ザース部の配管構造。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004023037A1 (ja) * 2002-09-09 2004-03-18 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha 火炉壁構造
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