JP2004003697A

JP2004003697A - 横置きエレメントの支持装置

Info

Publication number: JP2004003697A
Application number: JP2002157603A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Tawara; 田原　哲郎; Masaaki Honda; 本田　政彰
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】ボイラ及び蒸気発生器等の内部に設置される過熱器、再熱器、蒸発器、節炭器等の横置きエレメントを支持する横置きエレメントの支持装置において、部品点数を大幅に減少して施工作業に要する時間を大幅に短縮し、素材費、加工費の節減と共に、修繕時間の短縮を図る様にしたものを提供することを課題とする。
【解決手段】支持部材に固定した係止部材と、連続した帯板で形成された支持板とを主要部材とし、前記係止部材は横置きエレメントと交差する方向に突出すると共に上下方向に延びたフィン状又は棒状に形成し、また前記支持板は一方の湾曲部を前記係止部材に一体的に固定し、他方の湾曲部における内周側の支持曲面と前記係止部材との間で前記横置きエレメントを支持するように構成して、部品点数の減少と素材変更による費用節減、修繕時間の短縮等を達成した。
【選択図】　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボイラ及び蒸気発生器等の内部に並列状の配管群として設置される過熱器、再熱器、蒸発器、節炭器等の横置きエレメントを支持する横置きエレメントの支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種支持装置の概要について、図３及び図４に基づいて説明する。
図３はボイラ内に配置された横置きエレメントの全貌を示す説明図、図４は図３の横置きエレメントを支持する従来の支持装置の一例を示し、（ａ）は１個の支持装置を代表して示す斜視図、（ｂ）は一部の側方断面図、（ｃ）は（ｂ）に対応する部分の正面図である。
【０００３】
ボイラ及び蒸気発生器等の内部に配置される過熱器、再熱器、蒸発器、節炭器等は、横方向に延びる多数の伝熱管で構成されるが、各伝熱管に当たる横置型エレメント０５は、天井より垂直に配置された２本（３本以上の場合も皆無ではないが通常は２本）の吊り下げ管０４に各交点で図中に丸印で略示した支持装置（スペーサともいう）を介して支持されている。
【０００４】
このようにして横置型エレメント０５は水平に支持されているため、水平方向に延びる１本の横置型エレメント０５を抜き出して見たとき、一方の吊り下げ管０４に対しては固定支持とし、他方の吊り下げ管０４に対しては熱伸びによりスライドするように支持されている。
【０００５】
すなわち、横置型エレメント０５はスライド式と固定式の２種類の支持装置で支持されており、図３ではスライド式のものを白抜きの丸印で、また固定式のものを黒塗りの丸印で示している（スライド式と固定式は上から下に向かって交互でないものもある）。
【０００６】
なお、吊り下げ管０４は２本に限定されるものではなく、ボイラの規模によっては、３本以上となる場合もあるが、その場合は何れか１本に固定式の支持装置を配し、他のものにスライド式の支持装置を配する応用で対応できるので、ここでは一般的な形態として左右方向で間隔を置いて配置された一対の吊り下げ管０４を設けたものを例にして説明する。
【０００７】
これらの支持装置のうち、スライド式の支持装置の一例を図４に示す。
図４（ａ）の表示から理解されるように、垂直に配置された吊り下げ管０４の表面には、横置型エレメント０５の外周面の曲率に合致する曲率の内周面を有すると共に同横置型エレメント０５に向けて突出した雄型サドル０１が溶接等により固着され、他方、横置型エレメント０５の表面には、上下に分離して前記雄型サドル０１の外面をその上下から摺動可能に挟み込んだ雌型サドル０２、０３が溶接等により取付けられている。
【０００８】
また、固定式の支持装置は、図示を省略するが例えば前記スライド式のものの変形として、雄型サドル０１の表面に係合切欠きを形成し、これに対峙する雌型サドル０２、０３の内面に前記切欠きと係合する突起部を形成して（なお、係合切欠きと突起部が雄型サドルと雌型サドルで互いに逆に設けてもよい）、雄型サドル０１と雌型サドル０２、０３が切欠きと突起部を嵌め合って、摺動することなく係止される構造となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の装置では、スライド式の支持装置も固定式の支持装置も、雄型サドル０１及び雌型サドル０２、０３は鋳造品等で作られており、しかも横置型エレメント０５と吊り下げ管０４との交差位置毎に独立部品として設置されるものであるために、過熱器、再熱器、蒸発器、節炭器等々を合計すると部品点数は数千個に及ぶ分量となり、施工作業に時間を要すると共に、素材費、加工費が嵩み、又修繕時間が嵩むという問題点がある。
【００１０】
本発明は、従来のこの種装置におけるこのような問題点を解消し、部品点数を大幅に減少して施工作業に要する時間を大幅に短縮し、素材費、加工費の節減を図る様にした横置きエレメントの支持装置を提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した課題を解決すべくなされたもので、その第１の手段として、横置きエレメントの長手方向に交差して上下方向に延びる支持部材と、同支持部材の表面に一体的に固定されて横置きエレメントと交差する方向に突出すると共に上下方向に延びた係止部材と、前記横置きエレメントを支持する支持板とを設け、前記支持板は前記係止部材に一体的に固定する一方の湾曲部と、前記係止部材との間で前記横置きエレメントを支持する他方の湾曲部を有する横置きエレメントの支持装置を提供するものである。
【００１２】
すなわち、同第１の手段によれば、支持部材に固定した係止部材と、横置きエレメントを支持する支持板とを主要部材とし、前記係止部材は横置きエレメントと交差する方向に突出すると共に上下方向に延びた例えばフィン状又は棒状等の形状に形成し、また前記支持板は一方の湾曲部を前記係止部材に一体的に固定し、他方の湾曲部における内周側の支持曲面と前記係止部材との間で前記横置きエレメントを支持するように構成されているので部品点数が大幅に減少し、しかも素材は鋳造品等ではなく支持板を採用しているので前記吊り下げ管に対応した加工、製作、設置等々の製作、施工作業に要する時間も短縮し、全体として素材費、製作費等の節減、及び修繕時間の短縮を図るようにしたものである。
【００１３】
また、本発明は第２の手段として、前記第１の手段において、前記支持板は、前記一方の湾曲部において前記係止部材との接合位置に同係止部材と係合する切欠き又は係合面を設け、同切欠き又は係合面に係止部材を係合させたのち同切欠き又は係合面と係止部材を溶接により一体的に固定した横置きエレメントの支持装置を提供するものである。
【００１４】
すなわち、同第２の手段によれば、支持部材に固定した係止部材に対して一体的に固定される支持板は、同固定部位に当たる一方の湾曲部で係止部材と係合する切欠き又は係合面を設け、同切欠き又は係合面に係止部材を係合させたのち同切欠き又は係合面と係止部材を溶接により一体的に固定するように構成されているので、係止部材と支持板との一体化は、極めてコンパクトな構成で確実、容易に固定され、施工作業等の効率向上を図るようにしたものである。
【００１５】
更にまた、本発明は第３の手段として、前記第２の手段において、前記支持板は、前記他方の湾曲部において前記支持曲面に切欠き又は係合面を設け、同切欠き又は係合面と横置きエレメントを選択的に溶接して一体的に固定した横置きエレメントの支持装置を提供するものである。
【００１６】
すなわち、同第３の手段によれば、前記第２の手段において支持部材に固定した係止部材に対して一体的に固定される支持板は、同固定部位に当たる一方の湾曲部に対向する他方の湾曲部で、横置きエレメントの支持曲面に切欠き又は係合面を設け、この切欠き又は係合面と横置きエレメントを選択的に溶接可能に構成しているので、この部位で溶接をするものとしないものとを選択することにより、横置きエレメントと支持板との間で、固定式の支持部とスライド式の支持部が選択されて区分され、固定式とスライド式とで異なる部材を採用せず、基本的に共通の部材を用いて２様式の装置が得られることにより、設計、製作等の効率化を図るようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１に基づいて説明する。
図１は本実施の形態に係る横置きエレメントの支持装置を概略的に説明するものであり、（ａ）は横置きエレメントの軸方向直交断面における断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の側面図である。
【００１８】
本実施の形態において、５は横置型エレメント、４は同横置型エレメント５の支持部材の代表例となる吊り下げ管であり、同吊り下げ管４と横置型エレメント５の配置、配列は、従来の装置として前記図３により説明したものと実質的に同一の構成である。
【００１９】
すなわち、横置型エレメント５は、ボイラ及び蒸気発生器等の内部に配置される過熱器、再熱器、蒸発器、節炭器等を形成する横方向に延びた複数の伝熱管のそれぞれに相当し、また、吊り下げ管４は、ボイラの天井より垂直に配置され、前記同横置型エレメント５の長手方向２箇所（３箇所以上の場合もある）の位置で同横置型エレメント５に交差するように配置されている。
【００２０】
吊り下げ管４の表面には、横置型エレメント５と交差する方向に突出し、かつ吊り下げ管４の伸長方向に沿って上下に延びたフィン状（又は棒状であってもよい）の帯板よりなる係止部材６が、同吊り下げ管４と一体化するように溶接８により固定されている。
【００２１】
７は支持板で、細幅長尺をしたステンレス鋼、合金鋼等の帯板を交互に湾曲させて連続するＳ字形状に形成したものであり、同Ｓ字形状の一方の湾曲部（後述するように前記係止部材６と組み合わせたとき、係止部材６と直接当接する側の湾曲部）とこれに対向する他方の湾曲部（前記一方の湾曲部に対向し係止部材６と当接しない側の湾曲部）のうち、他方の湾曲部は内周側の曲率を前記横置型エレメント５の外周側曲率に合致させ、この湾曲部に横置型エレメント５を支持する支持曲面７ａを形成している。
【００２２】
また、同支持板７は、前記一方の湾曲部において、同支持板７の幅方向中央部で、係止部材６の厚みに相当し、かつ、係止部材６に接合した時に同係止部材６をはめ込むに足りる距離長手方向に延びる細窓状の切欠き７ｂを設けると共に、これに対向する他方の湾曲部において、前記支持曲面７ａに相当する範囲で、前記切欠き７ｂと同一の細窓状の切欠き７ｃを設けている。
【００２３】
そして支持板７の前記一方の湾曲部において、切欠き７ｂを係止部材６に嵌め込んで係止部材６と支持板７を組み合わせ、同係止部材６と前記支持板７の他方の湾曲部に設けた支持曲面７ａとの間に横置型エレメント５を挟み込み、同横置型エレメント５の支持装置が形成される。
【００２４】
また、支持板７は切欠き７ｂに係止部材６を嵌め込んだ後、この部位を溶接９により固着し、支持板７と係止部材６を一体化することにより、横置型エレメント５の支持装置は堅牢に構成される。
【００２５】
なお、この状態では支持板７の支持曲面７ａと横置型エレメント５との間は互いに接触しているだけであり、両者間には横置型エレメント５の熱変形を吸収し得るすべりがあるので、この状態での前記横置型エレメント５の支持装置は、所謂スライド式のものに相当することになる。
【００２６】
他方、前記したように支持板７には前記支持曲面７ａを設けた側に当たる他方の湾曲部において、細窓状の切欠き７ｃを設けているので、特に図示することは省略するが、この切欠き７ｃを介して支持板７と横置型エレメント５を溶接可能であり、ここを溶接した場合には横置型エレメント５の位置は固定され、同横置型エレメント５の支持装置は所謂固定式のものとすることが出来る。
【００２７】
このように本実施の形態によれば、吊り下げ管４に溶接８で固定したフィン状の係止部材６と、連続したＳ字形状断面の帯板で形成された支持板７とを主要部材とし、同支持板７に設けた切欠き７ｂを係止部材６に溶接９で一体的に固定するという簡便な方法で横置型エレメント５のスライド式の支持装置を形成でき、また、同支持板７に設けた他の切欠き７ｃにより横置型エレメント５を支持板７に溶接することにより横置型エレメント５の固定式の支持装置を形成することができる。
【００２８】
すなわち本実施の形態によれば、スライド式及び固定式の支持装置は、支持板７に設けた切欠き７ｃを介して横置型エレメント５と支持板７を溶接するか否かの選択により２様式に区分出来るものであり、固定式とスライド式とで異なる部材を採用する必要はなく、共通の部材を用いて構成できるので、施工作業に要する時間の短縮、素材費、加工費の節減を図り、設計、製作等の効率化、そしてまた修繕時間の短縮等を大幅に向上することが出来るものである。
【００２９】
なお、本実施の形態において、横置型エレメント５を支持する支持板７及び同支持板７に固定してこれを係止する係止部材６等の形状を種々変更して得られる複数の応用変形例について、図２（ａ）〜（ｆ）に基づいて説明する。
【００３０】
図２（ａ）は支持板を台形状としたもの、図２（ｂ）は支持板を台形状にすると共に係止部材に半円形状の係止部を設けたもの、図２（ｃ）は支持板を半円形状としたもの、図２（ｄ）は支持板を半円形状にすると共に係止部材に半円形状の係止部を設けたもの、図２（ｅ）は支持板をＳ字形状にすると共に係止部材に半円形状の係止部を設けたもの、図２（ｆ）は支持板をフラット状にすると共に係止部材に半円形状の係止部を設けたものを示し、それぞれ横置型エレメントの軸方向直交断面における断面図である。
【００３１】
すなわち、図２（ａ）に示した応用変形例では、図１で説明したものにおけるＳ字形状をした支持板に代えて、連続した台形状断面の帯板で形成された支持板１７ａを採用し、同支持板１７ａを吊り下げ管４ａに一体的固定した係止部材６ａに固定し、同支持板１７ａと係止部材６ａとにより横置型エレメント５ａを支持したものである。
【００３２】
また、図２（ｂ）に示した応用変形例では、前記図２（ａ）の応用変形に更に加えて、係止部材に半円状の支持部を構成し、吊り下げ管４ｂに固定されて同半円状の支持部を有する係止部材６ｂと、連続した台形状断面の帯板で形成された支持板１７ｂとにより横置型エレメント５ｂを支持したものである。
【００３３】
また、図２（ｃ）に示した応用変形例では、前記Ｓ字形状をした支持板に代えて、半円状断面を縦、横方向に延びる直線部で連続した帯板で形成された支持板１７ｃを採用し、同支持板１７ｃを吊り下げ管４ｃに一体的固定した係止部材６ｃに固定し、同支持板１７ｃと係止部材６ｃとにより横置型エレメント５ｃを支持したものである。
【００３４】
また、図２（ｄ）に示した応用変形例では、前記Ｓ字形状をした支持板に代えて、半円状断面を縦方向に延びる直線部で連続した帯板で形成された支持板１７ｄを採用し、前記図２（ｂ）における係止部材と同様な係止部材６ｄを吊り下げ管４ｄに固定して設け、同支持板１７ｄと係止部材６ｄとにより横置型エレメント５ｄを支持したものである。
【００３５】
また、図２（ｅ）に示した応用変形例では、前記Ｓ字形状をした支持板をそのまま採用し、前記図２（ｂ）又は図２（ｄ）における係止部材と同様な係止部材６ｅを吊り下げ管４ｅに固定して設け、同支持板１７ｅと係止部材６ｅとにより横置型エレメント５ｅを支持したものである。
【００３６】
そしてまた、図２（ｆ）に示した応用変形例では、支持板として前記Ｓ字形状をした支持板に代えてフラット状の支持板１７ｆを採用すると共に、係止部材として前記図２（ｅ）に示したものと同等の係止部材６ｆを採用し、同支持板１７ｆと係止部材６ｆとにより横置型エレメント５ｆを支持したものである。
【００３７】
なお、図示省略しているが、前記図２（ａ）〜（ｆ）のものにおいて、各支持板１７ａ〜１７ｆは、図１の支持板７の切欠き７ｃと同様の切欠きを設けることが好ましく、この切欠きの部位で横置型エレメント５ａ〜５ｆとの溶接固定を選択することにより、スライド式の支持装置と固定式の支持装置とに区分されることになる。
【００３８】
そしてまた、前記図２（ａ）〜（ｆ）の各支持板１７ａ〜１７ｆは、Ｓ字形状をしたものも有るが多くは台形状、半円状、フラット状をしており、これらは正確にはＳ字形状と言いがたいものの、図１のＳ字形状の支持板７における一方及び他方の湾曲部に相当する部位をそれぞれ備えているものであり、図１のＳ字形状の支持板７と同等に機能するものである。
【００３９】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００４０】
例えば、図２（ａ）〜（ｆ）の応用変形例のものを含めて前記実施の形態においては、図１のもので代表して示すように、支持板７に切欠き７ｂ、又は他の切欠き７ｃを設けて支持板７を係止部材６又は横置型エレメント５と溶接する例について説明したが、この溶接部位は切欠き７ｂ、７ｃに限定されるものではなく、支持板７（１７ａ〜１７ｆ）上の係合面で代えることもできるものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上、本出願の請求項１に記載の発明によれば、横置きエレメントの長手方向に交差して上下方向に延びる支持部材と、同支持部材の表面に一体的に固定されて横置きエレメントと交差する方向に突出すると共に上下方向に延びた係止部材と、前記横置きエレメントを支持する支持板とを設け、前記支持板は前記係止部材に一体的に固定する一方の湾曲部と、前記係止部材との間で前記横置きエレメントを支持する他方の湾曲部を有して横置きエレメントの支持装置を構成しているので、支持部材に固定した係止部材と、横置きエレメントを支持する支持板とを主要部材として部品点数が大幅に減少し、しかも素材は鋳造品等ではなく前記したように支持板を採用しているので、加工、製作、設置等に要する時間も大幅に短縮し、全体として素材費、製作費等を大幅に節減し、又修繕時間も短縮し、経済効果の高い横置きエレメントの支持装置を得ることが出来たものである。
【００４２】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明において、前記支持板は、前記一方の湾曲部において前記係止部材との接合位置に同係止部材と係合する切欠き又は係合面を設け、同切欠き又は係合面に係止部材を係合させたのち同切欠き又は係合面と係止部材を溶接により一体的に固定して横置きエレメントの支持装置を構成しているので、係止部材と支持板との一体化は、極めてコンパクトな構成で確実、容易に固定され、施工作業等の効率向上を達成し、経済効果の高い横置きエレメントの支持装置を得ることが出来たものである。
【００４３】
更にまた、請求項３に記載の発明によれば、前記請求項２に記載の発明において、前記支持板は、前記他方の湾曲部において前記支持曲面に切欠き又は係合面を設け、同切欠き又は係合面と横置きエレメントを選択的に溶接して一体的に固定し、横置きエレメントの支持装置を構成しているので、同支持曲面に設けた切欠きで溶接をするものとしないものとを選択することにより、横置きエレメントと支持板との間で、固定式の支持部とスライド式の支持部が選択されて区分され、固定式とスライド式とで異なる部材を採用せず、基本的に共通の部材を用いて２様式の装置が得られることになり、設計、製作等の効率化を達成し、経済効果の高い横置きエレメントの支持装置を得ることが出来たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る横置きエレメントの支持装置を概略的に説明するものであり、（ａ）は横置きエレメントの軸方向直交断面における断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の側面図である。
【図２】図１の応用変形例として、（ａ）は支持板を台形状としたもの、図２（ｂ）は支持板を台形状にすると共に係止部材に半円形状の係止部を設けたもの、図２（ｃ）は支持板を半円形状としたもの、図２（ｄ）は支持板を半円形状にすると共に係止部材に半円形状の係止部を設けたもの、図２（ｅ）は支持板をＳ字形状にすると共に係止部材に半円形状の係止部を設けたもの、図２（ｆ）は支持板をフラット状にすると共に係止部材に半円形状の係止部を設けたものを示し、それぞれ横置型エレメントの軸方向直交断面における断面図である。
【図３】従来のボイラ内に配置された横置きエレメントの全貌を示す説明図である。
【図４】図３の横置きエレメントを支持する従来の支持装置の一例を示し、（ａ）は１個の支持装置を代表して示す斜視図、（ｂ）は一部の側方断面図、（ｃ）は（ｂ）に対応する部分の正面図である。
【符号の説明】
０１　　　　　　　　雄型サドル
０２、０３　　　　　雌型サドル
０４　　　　　　　　吊り下げ管
０５　　　　　　　　横置型エレメント
４　　　　　　　　吊り下げ管
４ａ〜４ｆ　　　　吊り下げ管
５　　　　　　　　横置型エレメント
５ａ〜５ｆ　　　　横置型エレメント
６　　　　　　　　係止部材
６ａ〜６ｆ　　　　係止部材
７　　　　　　　　支持板
７ａ　　　　　　　支持曲面
７ｂ、７ｃ　　　　切欠き
８、９　　　　　　溶接
１７ａ〜１７ｆ　　　支持板

Claims

横置きエレメントの長手方向に交差して上下方向に延びる支持部材と、同支持部材の表面に一体的に固定されて横置きエレメントと交差する方向に突出すると共に上下方向に延びた係止部材と、前記横置きエレメントを支持する支持板とを設け、前記支持板は前記係止部材に一体的に固定する一方の湾曲部と、前記係止部材との間で前記横置きエレメントを支持する他方の湾曲部を有することを特徴とする横置きエレメントの支持装置。
前記支持板は、前記一方の湾曲部において前記係止部材との接合位置に同係止部材と係合する切欠き又は係合面を設け、同切欠き又は係合面に係止部材を係合させたのち同切欠き又は係合面と係止部材を溶接により一体的に固定したことを特徴とする請求項１に記載の横置きエレメントの支持装置。
前記支持板は、前記他方の湾曲部において前記支持曲面に切欠き又は係合面を設け、同切欠き又は係合面と横置きエレメントを選択的に溶接して一体的に固定したことを特徴とする請求項２に記載の横置きエレメントの支持装置。