JP2006002387A - Boiler facility - Google Patents

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JP2006002387A JP2004178106A JP2004178106A JP2006002387A JP 2006002387 A JP2006002387 A JP 2006002387A JP 2004178106 A JP2004178106 A JP 2004178106A JP 2004178106 A JP2004178106 A JP 2004178106A JP 2006002387 A JP2006002387 A JP 2006002387A
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明 蛭川
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三菱重工業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boiler facility capable of improving aseismatic performance. <P>SOLUTION: This boiler facility has a boiler can, a boiler support frame for suspending and supporting the boiler can, a chimney 2 arranged in an upper part of the boiler support frame, and a chimney support frame for supporting the chimney 2, and rockably supports the chimney 2 by the chimney support frame, and is constituted so as to improve the aseismatic performance by absorbing relative displacement between the chimney 2 and a horizontal material 5 as energy by a viscous damper 21 by synchronously vibrating the boiler can and the boiler support frame, and the chimney 2 and the chimney support frame by a spring 20 arranged in parallel between the chimney 2 and the horizontal material 5 of the chimney support frame. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ボイラ缶を支持するボイラ支持架構の上部に煙突が配置されるボイラ設備に関する。   The present invention relates to a boiler facility in which a chimney is disposed on an upper portion of a boiler support frame that supports a boiler can.
ボイラ設備の大型化に伴い、風や地震により発生する前記ボイラ設備の振動を抑制する技術が種々開発されている。このような技術を施した従来のボイラ設備の一例として、下記特許文献1にはボイラ支持構造が開示されている。このボイラ支持構造では、ボイラ支持架構の上部から吊り下げられたボイラ本体の側部と前記ボイラ支持架構とが極細のトリガにより接続され、前記ボイラ本体の下部と地面との間に減衰器が設けられている。前記極細のトリガにより通常運転における前記ボイラ本体の振動や風による前記ボイラ本体の揺れ等を抑制し、前記減衰器により地震時の前記ボイラ本体の振動を抑制している。   With the increase in the size of boiler facilities, various technologies for suppressing vibrations in the boiler facilities caused by wind and earthquake have been developed. As an example of a conventional boiler facility that performs such a technique, a patent document 1 discloses a boiler support structure. In this boiler support structure, the side of the boiler body suspended from the upper part of the boiler support frame and the boiler support frame are connected by an extremely fine trigger, and an attenuator is provided between the lower part of the boiler body and the ground. It has been. The ultra-thin trigger suppresses vibration of the boiler body during normal operation, vibration of the boiler body due to wind, and the like, and the attenuator suppresses vibration of the boiler body during an earthquake.
従来のボイラ設備の他の例として、下記特許文献2には準能動型動吸振器を備えたボイラ構造物が開示されている。前記準能動型動吸振器を備えたボイラ構造物は、並列に組み合わされてそれぞれ構造物に取り付けられるばねと可変減衰ダンパと付加質量とを有している。前記構造物と前記付加質量の相対変位とこの相対変位にかかるダンパの比例定数の積で表される制振力を発生させるように、前記可変減衰ダンパの減衰係数を制御して、前記ボイラ構造物の振動を抑制している。   As another example of the conventional boiler equipment, the following Patent Document 2 discloses a boiler structure including a semi-active dynamic vibration absorber. The boiler structure including the semi-active dynamic vibration absorber includes a spring, a variable damping damper, and an additional mass that are combined in parallel and attached to the structure. The boiler structure is controlled by controlling a damping coefficient of the variable damping damper so as to generate a damping force represented by a product of a relative displacement between the structure and the additional mass and a proportional constant of the damper applied to the relative displacement. The vibration of the object is suppressed.
実開平5−45404号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-45404 特開平10−246279号公報JP-A-10-246279
従来のボイラ設備では、ボイラ缶、および前記ボイラ缶を吊り下げて支持するボイラ支持架構と、前記ボイラ缶で生成された排気ガスを排出する煙突、および前記煙突を支持する煙突支持架構とをそれぞれ地面に設置していたが、土地の省スペース化、ボイラ構造の合理化の観点から、前記ボイラ支持架構の上部に前記煙突および前記煙突支持架構を設置した構造のものがある。しかし、ボイラ設備を前述したような構造にすることに伴い、前記ボイラ支持架構の基部における地震時の応答、つまり水平方向のせん断力が従来のボイラ支持架構と比べて大きくなってしまう。よって、前記ボイラ支持架構を前記せん断力に耐える構造とするため、前記ボイラ支持架構の基礎構造を大規模化する必要が生じ、前記ボイラ設備の建設コストが増大してしまうという問題がある。   In a conventional boiler facility, a boiler can, a boiler support frame that suspends and supports the boiler can, a chimney that discharges exhaust gas generated by the boiler can, and a chimney support frame that supports the chimney, respectively Although it was installed on the ground, there is a structure in which the chimney and the chimney support frame are installed above the boiler support frame from the viewpoint of space saving of the land and rationalization of the boiler structure. However, as the boiler equipment is structured as described above, the response at the time of earthquake at the base of the boiler support frame, that is, the shearing force in the horizontal direction becomes larger than that of the conventional boiler support frame. Therefore, in order to make the boiler support frame to withstand the shearing force, it is necessary to enlarge the basic structure of the boiler support frame, and there is a problem that the construction cost of the boiler equipment increases.
上記特許文献1に記載のボイラ支持構造、および上記特許文献2に記載の準能動型動吸振器を備えたボイラ構造物は、ボイラ単体についての耐震・制振対策を対象としており、ボイラ支持架構の上部に煙突が配置される構造に対しては想定されていない。   The boiler support structure described in Patent Document 1 and the boiler structure including the quasi-active dynamic vibration absorber described in Patent Document 2 are intended for anti-seismic and vibration control measures for a single boiler. It is not assumed for the structure where the chimney is arranged on the top of the.
さらに、上記特許文献2に記載のボイラ構造物で用いられる動吸振器は準能動型であり、屋外に設置されるため前記準能動型動吸振器の保守点検を行う必要が生じてしまう。地震などが発生したときには、前記準能動型動吸振器を制御する制御装置などの制御系に対して電力が供給されず、前記準能動型動吸振器が作動しないおそれがある。   Furthermore, the dynamic vibration absorber used in the boiler structure described in Patent Document 2 is a quasi-active type, and since it is installed outdoors, it becomes necessary to perform maintenance and inspection of the quasi-active type dynamic vibration absorber. When an earthquake or the like occurs, electric power is not supplied to a control system such as a control device that controls the quasi-active dynamic vibration absorber, and the quasi-active dynamic vibration absorber may not operate.
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、保守点検を行う必要がなく、また耐震性を常に機能させ、さらに建設コストを増大させずに耐震性を向上させたボイラ設備を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and it is not necessary to perform maintenance and inspection. Further, the boiler equipment has always improved the earthquake resistance without causing an increase in construction cost without causing the earthquake resistance to function. The purpose is to provide.
上述した課題を解決する第1の発明に係るボイラ設備は、ボイラ缶と、前記ボイラ缶を吊り下げて支持するボイラ支持架構と、前記ボイラ支持架構の上部に配置される煙突と、前記煙突を支持する煙突支持架構とを有し、前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持したことを特徴とする。   A boiler facility according to a first invention that solves the above-described problem includes a boiler can, a boiler support frame that suspends and supports the boiler can, a chimney that is disposed above the boiler support frame, and the chimney. A chimney support frame for supporting the chimney, wherein the chimney is supported by the chimney support frame in a swingable manner.
上述した課題を解決する第2の発明に係るボイラ設備は、第1の発明に記載されたボイラ設備であって、前記煙突の外周にフランジを設け、前記煙突支持架構側から前記フランジに軸を貫通させると共に、前記フランジとの間に隙間をあけて前記軸にストッパを設けて、前記煙突を前記煙突支持架構に対し揺動可能としたことを特徴とする。   A boiler facility according to a second invention for solving the above-described problem is the boiler facility described in the first invention, wherein a flange is provided on an outer periphery of the chimney, and a shaft is provided from the chimney support frame side to the flange. The chimney can be swung with respect to the chimney support frame by penetrating the chimney and providing a stopper on the shaft with a gap between the flange and the flange.
上述した課題を解決する第3の発明に係るボイラ設備は、第2の発明に記載されたボイラ設備であって、前記軸がボルトであり、前記ストッパがナットであることを特徴とする。   The boiler equipment which concerns on 3rd invention which solves the subject mentioned above is the boiler equipment described in 2nd invention, Comprising: The said axis | shaft is a volt | bolt and the said stopper is a nut, It is characterized by the above-mentioned.
上述した課題を解決する第4の発明に係るボイラ設備は、第1の発明に記載されたボイラ設備であって、前記煙突を前記煙突支持架構に対し第一弾性部材を介して揺動可能に支持したことを特徴とする。   A boiler equipment according to a fourth invention for solving the above-described problem is the boiler equipment described in the first invention, wherein the chimney is swingable with respect to the chimney support frame via a first elastic member. It is characterized by being supported.
上述した課題を解決する第5の発明に係るボイラ設備は、第1の発明乃至第4の発明の何れかに記載されたボイラ設備であって、前記煙突と前記煙突支持架構との間に、減衰機構を介在させたことを特徴とする。   A boiler facility according to a fifth invention for solving the above-described problem is the boiler facility according to any one of the first to fourth inventions, wherein the chimney and the chimney support frame, It is characterized by interposing a damping mechanism.
上述した課題を解決する第6の発明に係るボイラ設備は、第5の発明に記載されたボイラ設備であって、前記ボイラ缶と前記ボイラ支持架構との間に、第二の減衰機構を介在させたことを特徴とする。   A boiler facility according to a sixth invention for solving the above-described problem is the boiler facility described in the fifth invention, wherein a second damping mechanism is interposed between the boiler can and the boiler support frame. It was made to be characterized.
上述した課題を解決する第7の発明に係るボイラ設備は、第5の発明または第6の発明に記載されたボイラ設備であって、前記減衰機構および前記第二の減衰機構が、それぞれ並列に配置された第二弾性部材と減衰ダンパとからなることを特徴とする。   A boiler facility according to a seventh invention that solves the above-described problem is the boiler facility described in the fifth invention or the sixth invention, wherein the damping mechanism and the second damping mechanism are each in parallel. It consists of the arrange | positioned 2nd elastic member and a damping damper, It is characterized by the above-mentioned.
上述した課題を解決する第8の発明に係るボイラ設備は、第7の発明に記載されたボイラ設備であって、前記減衰ダンパが粘性ダンパであることを特徴とする。   A boiler facility according to an eighth invention for solving the above-described problems is the boiler facility described in the seventh invention, wherein the damping damper is a viscous damper.
上述した課題を解決する第9の発明に係るボイラ設備は、第5の発明乃至第8の発明の何れかに記載されたボイラ設備であって、前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持する位置と異なる位置に前記減衰機構を配置したことを特徴とする。   A boiler facility according to a ninth invention for solving the above-described problem is the boiler facility according to any one of the fifth to eighth inventions, wherein the chimney can swing on the chimney support frame. The damping mechanism is arranged at a position different from the supporting position.
上述した課題を解決する第10の発明に係るボイラ設備は、第5の発明乃至第8の発明の何れかに記載されたボイラ設備であって、前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持する位置から最も離れた位置に前記減衰機構を配置したことを特徴とする。   A boiler facility according to a tenth invention for solving the above-described problem is the boiler facility according to any one of the fifth to eighth inventions, wherein the chimney can be swung on the chimney support frame. The damping mechanism is arranged at a position farthest from the supporting position.
第1の発明に係るボイラ設備によれば、ボイラ缶と、前記ボイラ缶を吊り下げて支持するボイラ支持架構と、前記ボイラ支持架構の上部に配置される煙突と、前記煙突を支持する煙突支持架構とを有し、前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持したことにより、前記煙突に地震などの振動が伝搬したとき、前記煙突が前記煙突支持架構に対し揺動し、この揺動を利用することにより前記振動のエネルギーが消費されて小さくなるので、前記ボイラ設備の耐震性が向上する。また、前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持するだけなので、保守点検をする必要がなく、また前記ボイラ設備の耐震性を常に機能させることができる。さらに、ボイラ設備の基礎構造を大規模化する必要がないので、建設コストが抑制される。   According to the boiler facility according to the first aspect of the invention, the boiler can, the boiler support frame that suspends and supports the boiler can, the chimney that is disposed above the boiler support frame, and the chimney support that supports the chimney The chimney swings with respect to the chimney support frame when vibration such as an earthquake propagates to the chimney. Since the vibration energy is consumed and reduced by using the motion, the earthquake resistance of the boiler equipment is improved. In addition, since the chimney is only supported swingably on the chimney support frame, there is no need to perform maintenance and inspection, and the earthquake resistance of the boiler equipment can always be functioned. Furthermore, since it is not necessary to enlarge the basic structure of boiler equipment, construction costs are reduced.
第2の発明に係るボイラ設備によれば、第1の発明に記載されたボイラ設備であって、前記煙突の外周にフランジを設け、前記煙突支持架構側から前記フランジに軸を貫通させると共に、前記フランジとの間に隙間をあけて前記軸にストッパを設けて、前記煙突を前記煙突支持架構に対し揺動可能としたことにより、前記煙突に地震などの振動が伝搬したとき、前記フランジは前記ストッパの位置まで揺動することができる。よって、前記フランジの揺動により前記振動のエネルギーが消費されて小さくなるので、前記ボイラ設備の耐震性が向上する。   According to the boiler facility according to the second invention, the boiler facility according to the first invention, wherein a flange is provided on the outer periphery of the chimney, and the shaft passes through the flange from the chimney support frame side, A gap is provided between the flange and the stopper provided on the shaft so that the chimney can swing with respect to the chimney support frame. It can swing to the position of the stopper. Therefore, the vibration energy is consumed and reduced by the swing of the flange, so that the earthquake resistance of the boiler equipment is improved.
第3の発明に係るボイラ設備によれば、第2の発明に記載されたボイラ設備であって、前記軸がボルトであり、前記ストッパがナットであるので、市販されており、ボイラ設備の建設コストが抑制される。   According to the boiler equipment according to the third invention, the boiler equipment described in the second invention, wherein the shaft is a bolt and the stopper is a nut. Cost is reduced.
第4の発明に係るボイラ設備によれば、第1の発明に記載されたボイラ設備であって、前記煙突を前記煙突支持架構に対し第一弾性部材を介して揺動可能に支持したことにより、前記煙突に地震などの振動が伝搬したとき、前記第一弾性部材が揺動し、この揺動により前記振動のエネルギーが消費されて小さくなるので、前記ボイラ設備の耐震性が向上する。   According to the boiler equipment pertaining to the fourth invention, the boiler equipment described in the first invention, wherein the chimney is supported swingably with respect to the chimney support frame via a first elastic member. When vibration such as an earthquake propagates to the chimney, the first elastic member swings, and the energy of the vibration is consumed and reduced by this swinging, so that the earthquake resistance of the boiler equipment is improved.
第5の発明に係るボイラ設備によれば、第1の発明乃至第4の発明の何れかに記載されたボイラ設備であって、前記煙突と前記煙突支持架構との間に、減衰機構を介在させたことにより、前記煙突に振動が伝搬したとき、前記減衰機構が前記振動のエネルギーを吸収し、前記煙突および前記煙突支持架構と、前記ボイラ支持架構とが同調して振動するので、前記ボイラ設備の耐震性が向上する。   According to the boiler facility pertaining to the fifth invention, the boiler facility according to any one of the first to fourth inventions, wherein a damping mechanism is interposed between the chimney and the chimney support frame. As a result, when vibration propagates to the chimney, the damping mechanism absorbs the energy of the vibration, and the chimney, the chimney support frame, and the boiler support frame vibrate synchronously. Improves earthquake resistance of equipment.
第6の発明に係るボイラ設備によれば、第5の発明に記載されたボイラ設備であって、前記ボイラ缶と前記ボイラ支持架構との間に、第二の減衰機構を介在させたことにより、前記ボイラ缶に地震などの振動が伝搬したとき、前記第二の減衰機構が前記振動のエネルギーを吸収し、前記ボイラ缶と前記ボイラ支持架構とが同調して振動するので、前記ボイラ設備の耐震性が向上する。   According to the boiler facility relating to the sixth invention, the boiler facility according to the fifth invention, wherein a second damping mechanism is interposed between the boiler can and the boiler support frame. When a vibration such as an earthquake propagates to the boiler can, the second damping mechanism absorbs the energy of the vibration, and the boiler can and the boiler support frame vibrate in synchronization. Improves earthquake resistance.
第7の発明に係るボイラ設備によれば、第5の発明または第6の発明に記載されたボイラ設備であって、前記減衰機構および前記第二の減衰機構が、それぞれ並列に配置された第二弾性部材と減衰ダンパとからなることにより、前記第二弾性部材が通常運転時または風による前記ボイラ缶の揺れおよび前記煙突の揺れを抑制し、前記減衰ダンパが前記ボイラ缶に伝搬した地震などの力および前記煙突に伝搬した地震などの力を吸収して、前記ボイラ缶および前記煙突の振動を抑制するので、前記ボイラ設備の耐震性が向上する。   According to the boiler facility relating to the seventh invention, the boiler facility according to the fifth invention or the sixth invention, wherein the damping mechanism and the second damping mechanism are respectively arranged in parallel. Since the second elastic member is composed of two elastic members and a damping damper, the second elastic member suppresses the shaking of the boiler can and the chimney due to wind during normal operation or wind, and the damping damper propagates to the boiler can etc. Since the vibration of the boiler can and the chimney are suppressed by absorbing the force of this and the force such as the earthquake propagated to the chimney, the earthquake resistance of the boiler equipment is improved.
第8の発明に係るボイラ設備によれば、第7の発明に記載されたボイラ設備であって、前記減衰ダンパが粘性ダンパであることにより、吸収する変位エネルギーの量を容易に調整することができる。   According to the boiler equipment concerning the 8th invention, it is a boiler equipment described in the 7th invention, Comprising: Since the said damping damper is a viscous damper, it can adjust the quantity of displacement energy to absorb easily. it can.
第9の発明に係るボイラ設備によれば、第5の発明乃至第8の発明の何れかに記載されたボイラ設備であって、前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持する位置と異なる位置に前記減衰機構を配置したことにより、前前記減衰機構を容易に配置することができ、前記ボイラ設備の建設コストが抑制される。   According to the boiler facility pertaining to the ninth invention, the boiler facility according to any one of the fifth to eighth inventions, wherein the chimney is swingably supported by the chimney support frame; By disposing the damping mechanism at different positions, the front damping mechanism can be easily disposed, and the construction cost of the boiler equipment is suppressed.
第10の発明に係るボイラ設備によれば、第5の発明乃至第8の発明の何れかに記載されたボイラ設備であって、前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持する位置から最も離れた位置に前記減衰機構を配置したことにより、前記煙突に地震などの力が伝搬したとき、前記力が前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持する位置から最も離れた位置に作用するが、この位置に前記減衰機構が配置されるので、前記減衰機構により前記力が抑制され、前記ボイラ設備の耐震性が向上する。   According to the boiler facility pertaining to the tenth invention, the boiler facility according to any one of the fifth to eighth inventions, wherein the chimney is swingably supported by the chimney support frame. By disposing the damping mechanism at the farthest position, when a force such as an earthquake propagates to the chimney, the force is located farthest from the position at which the chimney is swingably supported by the chimney support frame. Although it acts, since the damping mechanism is arranged at this position, the force is suppressed by the damping mechanism, and the earthquake resistance of the boiler equipment is improved.
以下に、本発明に係るボイラ設備を実施するための最良の形態を説明する。   Below, the best form for implementing the boiler equipment which concerns on this invention is demonstrated.
図1は、本発明の一実施形態に係るボイラ設備の概略図であり、図2は、それに用いられる煙突支持構造の側面図である。図3は、図1におけるIII−III矢視断面図である。図4は、本発明の一実施形態に係るボイラ設備に用いられる煙突支持架構の一実施形態に減衰機構を設置した状態の平面図であり、図5は、本発明の一実施形態に係るボイラ設備に用いられる煙突支持架構の他実施形態に減衰機構を設置した状態の平面図である。図6は、本発明の一実施形態であるボイラ設備に用いられる煙突支持構造の他の実施形態を示す側面図である。図7は、本発明の一実施形態であるボイラ設備に用いられる煙突支持構造の更に他の実施形態を示し、(a)はその平面、(b)はその側面図である。   FIG. 1 is a schematic view of boiler equipment according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of a chimney support structure used therefor. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. FIG. 4 is a plan view showing a state in which a damping mechanism is installed in one embodiment of a chimney support frame used in boiler equipment according to one embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a boiler according to one embodiment of the present invention. It is a top view of the state which installed the damping mechanism in other embodiment of the chimney support frame used for an installation. FIG. 6 is a side view showing another embodiment of the chimney support structure used in the boiler equipment according to one embodiment of the present invention. FIG. 7 shows still another embodiment of the chimney support structure used in the boiler equipment which is an embodiment of the present invention, where (a) is a plan view thereof and (b) is a side view thereof.
図1に示すように、ボイラ設備23は、ボイラ缶(図示せず)と、前記ボイラ缶を吊り下げて支持するボイラ支持架構1と、ボイラ支持架構1の上部に配置され、前記ボイラ缶で生成される排気ガスを排出する煙突2と、煙突2を支持する煙突支持架構3とを有する。なお、ボイラ支持架構1および煙突支持架構3は、鋼鉄などで製造されている。煙突支持架構3の下部は、ボルト(図示せず)などによりボイラ支持架構1に固定されている。煙突支持架構3は、略垂直方向に延びる縦材4と、水平方向に延びる水平材5と、上下斜め方向に延びる斜め材6とが組み付けられてなる。ボイラ支持架構1は、垂直方向に延びる縦材1aと、水平方向に延びる水平材1bと、上下斜め方向に延びる斜め材1cが複数組み付けられて、前記ボイラ缶を吊り下げる強度、および煙突2および煙突支持架構3を支持する強度を有する。上述した煙突支持架構3には、水平材5が垂直方向に5段に配置される。   As shown in FIG. 1, a boiler facility 23 is disposed on a boiler can (not shown), a boiler support frame 1 that suspends and supports the boiler can, and an upper portion of the boiler support frame 1. A chimney 2 that discharges the generated exhaust gas, and a chimney support frame 3 that supports the chimney 2 are provided. The boiler support frame 1 and the chimney support frame 3 are made of steel or the like. The lower part of the chimney support frame 3 is fixed to the boiler support frame 1 with bolts (not shown). The chimney support frame 3 is formed by assembling a vertical member 4 extending in a substantially vertical direction, a horizontal member 5 extending in a horizontal direction, and an oblique member 6 extending in a diagonal direction. The boiler support frame 1 is composed of a vertical member 1a extending in the vertical direction, a horizontal member 1b extending in the horizontal direction, and a plurality of oblique members 1c extending in the obliquely up and down direction. It has the strength to support the chimney support frame 3. In the chimney support frame 3 described above, the horizontal members 5 are arranged in five stages in the vertical direction.
図1および図2に示すように、煙突2を煙突支持架構3に揺動可能に支持する煙突支持構造12は、第二段の水平材5の上部に接して配置される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the chimney support structure 12 that supports the chimney 2 on the chimney support frame 3 so as to be swingable is disposed in contact with the upper part of the second horizontal member 5.
第二段の水平材5は、図3に示すように、煙突2の外側に、且つ隣接する縦材4同士を連結して配置される外側水平材5aと、外側水平材5aと煙突2との間に、且つ隣接する外側水平材5aの略中央部同士を連結して配置される内側水平材5bと、内側水平材5bに角部が接合する略四角形状の最内側水平材5cとを有する。第二段の水平材5以外の段には、図4に示すように、煙突2の外側に、且つ隣接する縦材4同士を連結して配置される外側水平材5aからなる構造の水平材5と、図5に示すように、煙突2の外側に、且つ隣接する縦材4同士を連結して配置される外側水平材5aと、外側水平材5aと煙突2との間に、且つ隣接する外側水平材5aの略中央部同士を連結して配置される内側水平材5bとからなる構造の水平材5とがある。   As shown in FIG. 3, the second-stage horizontal member 5 includes an outer horizontal member 5 a arranged outside the chimney 2 and connecting the adjacent vertical members 4, the outer horizontal member 5 a, and the chimney 2. And an inner horizontal member 5b arranged by connecting substantially the center portions of the adjacent outer horizontal members 5a and an innermost horizontal member 5c having a substantially rectangular shape whose corners are joined to the inner horizontal member 5b. Have. As shown in FIG. 4, the level material other than the second level horizontal material 5 includes a horizontal material having an outer horizontal material 5 a arranged outside the chimney 2 and connecting the adjacent vertical materials 4 to each other. 5 and an outer horizontal member 5a arranged on the outside of the chimney 2 and connecting the adjacent vertical members 4 to each other, and between the outer horizontal member 5a and the chimney 2, as shown in FIG. There is a horizontal member 5 having a structure composed of an inner horizontal member 5b arranged by connecting substantially the center portions of the outer horizontal member 5a.
煙突支持構造12は、図2および図3に示すように、煙突2の外周2aに固定して設けられ、煙突支持架構3における第二段の水平材5の近傍まで延びる上側リングフランジ(フランジ)13と、上側リングフランジ13の下方に、且つ煙突2の外周2aに固定して設けられ、煙突支持架構3における第二段の水平材5の近傍まで延びる下側リングフランジ(フランジ)14と、上側リングフランジ13と下側リングフランジ14とを所定の間隔で固定するリブ15とを有する。このリブ15は、所定の間隔で複数配置される。煙突支持構造12を上述したような形状とすることにより、煙突支持構造12が煙突支持架構3における第二段の水平材5の上部に配置でき、煙突2は煙突支持構造12を介して煙突支持架構3に支持される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the chimney support structure 12 is fixed to the outer periphery 2a of the chimney 2, and extends to the vicinity of the second-stage horizontal member 5 in the chimney support frame 3. 13 and a lower ring flange (flange) 14 provided below the upper ring flange 13 and fixed to the outer periphery 2a of the chimney 2 and extending to the vicinity of the second-stage horizontal member 5 in the chimney support frame 3. Ribs 15 are provided to fix the upper ring flange 13 and the lower ring flange 14 at a predetermined interval. A plurality of the ribs 15 are arranged at a predetermined interval. By forming the chimney support structure 12 as described above, the chimney support structure 12 can be arranged on the upper part of the second level horizontal member 5 in the chimney support frame 3, and the chimney 2 is supported by the chimney support via the chimney support structure 12. Supported by the frame 3.
軸であるボルト16が上側および下側リングフランジ13,14における煙突2の同心円上となる位置に所定の間隔で複数配置される。これらボルト16が煙突支持架構3における第二段の水平材5側から、下側リングフランジ14、および上側リングフランジ13を貫通し、上側リングフランジ13との間に隙間をあけてストッパであるナット17が締結され、溶接で固定されている。前記軸がボルト16であり、前記ストッパがナット17であるので、市販されており、ボイラ設備23の建設コストが抑制される。前記軸は、ボルト16に限定されるものではなく、棒状の部材でも良い。前記棒状の部材を煙突支持架構3における第二段の水平材5側から下側リングフランジ14および上側リングフランジ13を貫通して設け、前記棒状の部材の一端側を前記第二段の水平材5に溶接で固定し、他端側に上側リングフランジ13との間に隙間をあけて前記ストッパを設けることで、煙突支持架構3に煙突2を揺動可能に支持することができる。前記ストッパは、ナットに限定されるものではなく、板状の部材でも良い。前記板状の部材を、煙突支持架構3における第二段の水平材5側から下側リングフランジ14および上側リングフランジ13を貫通した前記軸の他端側に上側リングフランジ13との間に隙間をあけて設けることで、上側リングフランジ13が前記軸から抜けないようになる。ボルト16は、煙突支持架構3における第二段の水平材5に溶接で固定される。このようにナット17をボルト16に締結することにより、煙突2が煙突支持架構3に揺動可能に支持される。   A plurality of bolts 16 serving as shafts are arranged at predetermined intervals at positions on the upper and lower ring flanges 13 and 14 that are concentric with the chimney 2. These bolts 16 pass through the lower ring flange 14 and the upper ring flange 13 from the second level horizontal member 5 side in the chimney support frame 3, and a nut serving as a stopper with a gap between the upper ring flange 13 and the bolt 16. 17 is fastened and fixed by welding. Since the said axis | shaft is the volt | bolt 16 and the said stopper is the nut 17, it is marketed and the construction cost of the boiler equipment 23 is suppressed. The shaft is not limited to the bolt 16 and may be a rod-shaped member. The rod-shaped member is provided through the lower ring flange 14 and the upper ring flange 13 from the second-stage horizontal member 5 side in the chimney support frame 3, and one end side of the rod-shaped member is disposed on the second-stage horizontal member. The chimney 2 can be swingably supported on the chimney support frame 3 by being fixed to 5 by welding and providing the stopper with a gap between the upper ring flange 13 and the other end. The stopper is not limited to a nut, and may be a plate-like member. A gap is formed between the plate-like member and the upper ring flange 13 on the other end side of the shaft passing through the lower ring flange 14 and the upper ring flange 13 from the second-stage horizontal member 5 side in the chimney support frame 3. By providing a gap, the upper ring flange 13 will not come off the shaft. The bolt 16 is fixed to the second horizontal member 5 in the chimney support frame 3 by welding. By fastening the nut 17 to the bolt 16 in this way, the chimney 2 is supported by the chimney support frame 3 so as to be swingable.
具体的には、煙突2に地震などの振動が伝搬して、煙突支持構造12の一側部12a側が煙突支持架構3における第二段の水平材5に支持されたとき、この煙突支持構造12の一側部12aに対向する他側部12b側では、上側リングフランジ13がナット17に接する位置まで浮き上がり、また逆に煙突支持構造12の他側部12bが煙突支持架構3における第二段の水平材5に支持されたとき、この煙突支持構造12の一側部12a側では上側リングフランジ13がナット17に接する位置まで浮き上がる。つまり、煙突2は、揺動する範囲が許容されつつ、揺動可能に煙突支持架構3に支持される。煙突支持構造12をこのような構造にすることにより、煙突2に地震などの力が伝搬したとき、煙突2が煙突支持架構3に対し揺動し、この揺動により前記力のエネルギーが消費されて小さくなるので、ボイラ設備23の耐震性が向上する。また、煙突支持構造12を上述したような構造にしただけなので、保守点検をする必要がなく、また耐震性を常に機能させることができる。   Specifically, when a vibration such as an earthquake propagates to the chimney 2 and the one side 12 a side of the chimney support structure 12 is supported by the second horizontal member 5 in the chimney support frame 3, the chimney support structure 12. On the other side 12b side opposite to the one side 12a, the upper ring flange 13 is lifted up to a position where it contacts the nut 17, and conversely, the other side 12b of the chimney support structure 12 is the second stage in the chimney support frame 3. When supported by the horizontal member 5, the upper ring flange 13 is lifted up to a position where the upper ring flange 13 is in contact with the nut 17 on the one side 12 a side of the chimney support structure 12. That is, the chimney 2 is supported by the chimney support frame 3 so as to be swingable while allowing a swinging range. When the chimney support structure 12 has such a structure, when a force such as an earthquake propagates to the chimney 2, the chimney 2 swings with respect to the chimney support frame 3, and the energy of the force is consumed by the swing. Therefore, the earthquake resistance of the boiler equipment 23 is improved. In addition, since the chimney support structure 12 is simply constructed as described above, there is no need for maintenance and inspection, and the earthquake resistance can always be functioned.
なお、煙突支持架構3内には、煙突2を保守点検する作業者が昇降可能な階段18と、階段18から煙突2の近傍まで延び、煙突2を保守点検する時の前記作業者の足場となるステップ19とが備えられている。   The chimney support frame 3 includes a stairway 18 that can be lifted and lowered by an operator who maintains and checks the chimney 2, and a scaffold for the worker when the chimney 2 is inspected and extended from the staircase 18 to the vicinity of the chimney 2. Step 19 is provided.
煙突支持構造12は、上記構造に限定されるものではない。図6に示すように、煙突支持構造33は、煙突2の外周に固定して設けられ、煙突支持架構3の水平材5の近傍まで延びるフランジ30と、煙突支持架構3の水平材5の下部に一端31aが接続される第一弾性部材であるばね31とを有し、ばね31の他端31b側はピン32でフランジ30に固定されている。つまり、フランジ30は水平材5に接続されるばね31を介して吊り下げられて支持されている。ばね31は、フランジ30における煙突2の同心円上となる位置に所定の間隔で複数配置される。このようにばね31を煙突支持架構3の水平材5と煙突2に固定して設けられるフランジ30との間に介在させたことにより、煙突2に地震などの力が伝搬すると、前記力により煙突2およびフランジ30が揺れ、この揺れに応じてばね31が揺動し、この揺動により前記力のエネルギーが消費されて小さくなるので、ボイラ設備の耐震性が向上する。ただし、フランジ30は、ばね31の長さが許容する範囲で揺れる。つまり、煙突2は、揺動する範囲が許容されつつ、揺動可能に煙突支持架構3に支持される。また、図7に示すように煙突支持構造12の下側リングフランジ14と水平材5との間に積層ゴムなどの緩衝材24を所定の間隔で設置して、揺動時の騒音を低減する構造も考えられる。   The chimney support structure 12 is not limited to the above structure. As shown in FIG. 6, the chimney support structure 33 is fixed to the outer periphery of the chimney 2 and extends to the vicinity of the horizontal member 5 of the chimney support frame 3, and the lower part of the horizontal member 5 of the chimney support frame 3. The other end 31b of the spring 31 is fixed to the flange 30 with a pin 32. The spring 31 is a first elastic member to which one end 31a is connected. That is, the flange 30 is supported by being suspended via the spring 31 connected to the horizontal member 5. A plurality of springs 31 are arranged at predetermined intervals at positions on the flange 30 that are concentric with the chimney 2. When the spring 31 is interposed between the horizontal member 5 of the chimney support frame 3 and the flange 30 fixed to the chimney 2 as described above, when a force such as an earthquake propagates to the chimney 2, the chimney is caused by the force. 2 and the flange 30 are swayed, and the spring 31 is swayed in response to this sway, and the energy of the force is consumed and reduced by this swaying, so that the earthquake resistance of the boiler equipment is improved. However, the flange 30 swings within a range that the length of the spring 31 allows. That is, the chimney 2 is supported by the chimney support frame 3 so as to be swingable while allowing a swinging range. Further, as shown in FIG. 7, shock absorbers 24 such as laminated rubber are installed at a predetermined interval between the lower ring flange 14 of the chimney support structure 12 and the horizontal member 5 to reduce noise during swinging. A structure is also conceivable.
煙突支持構造12が配置される位置と異なる位置、つまり、第二段の水平材5以外の段には、図4および図5に示すように、煙突2の変位エネルギーを吸収すると共に、ボイラ支持架構1と、煙突2および煙突支持架構3とを同調させる減衰機構22が配置される。減衰機構22は、並列に配置され、煙突2と煙突支持架構3の水平材5とを連結する第二弾性部材であるばね20、および減衰ダンパである粘性ダンパ21からなる。減衰機構22は、具体的には、図4に示すように、煙突2と外側水平材5aの略中央部とを連結して配置したり、図5に示すように、煙突2と内側水平材5bの略中央部とを連結して配置したりする。粘性ダンパ21としては、例えばオイルダンパなどが挙げられる。減衰ダンパを粘性ダンパ21とすることにより、吸収する変位エネルギーの量を容易に調整することができる。ばね20および粘性ダンパ21の代わりに、板ばねなどの鋼製ダンパや粘弾性ダンパを用いても良い。粘弾性ダンパとしては、例えば、粘弾性材料(高分子材料)であるシリコンゴム系材料、ウレタンアスファルトゴム系材料、ジエンゴム系材料などを使用したダンパ等が挙げられる。ばね20により煙突2が煙突支持架構3に支持されると共に、通常運転および風などによる煙突2の揺れが抑制される。粘性ダンパ21により煙突2に伝搬した地震などの力による煙突2の変位エネルギーを吸収して、煙突2および煙突支持架構3と、前記ボイラ缶およびボイラ支持架構1とが同調して振動するようなる。また、ばね20により煙突2および煙突支持架構3と、前記ボイラ缶およびボイラ支持架構1とが同調して振動するようにし、粘性ダンパ21により煙突2に伝搬した地震などの力による煙突2と水平材5の相対変位を利用してエネルギーを吸収する。   As shown in FIGS. 4 and 5, the displacement energy of the chimney 2 is absorbed at a position different from the position where the chimney support structure 12 is arranged, that is, at a stage other than the second level horizontal member 5. A damping mechanism 22 that synchronizes the frame 1 with the chimney 2 and the chimney support frame 3 is disposed. The damping mechanism 22 is arranged in parallel, and includes a spring 20 that is a second elastic member that connects the chimney 2 and the horizontal member 5 of the chimney support frame 3, and a viscous damper 21 that is a damping damper. Specifically, the damping mechanism 22 is arranged by connecting the chimney 2 and the substantially central portion of the outer horizontal member 5a as shown in FIG. 4, or the chimney 2 and the inner horizontal member as shown in FIG. 5b is connected to the substantially central portion. Examples of the viscous damper 21 include an oil damper. By using the damping damper as the viscous damper 21, it is possible to easily adjust the amount of displacement energy to be absorbed. Instead of the spring 20 and the viscous damper 21, a steel damper such as a leaf spring or a viscoelastic damper may be used. Examples of the viscoelastic damper include a damper using a silicon rubber material, a urethane asphalt rubber material, a diene rubber material, or the like, which is a viscoelastic material (polymer material). The chimney 2 is supported on the chimney support frame 3 by the spring 20, and the chimney 2 is prevented from shaking due to normal operation and wind. The viscous damper 21 absorbs the displacement energy of the chimney 2 due to the force such as an earthquake propagated to the chimney 2, and the chimney 2 and the chimney support frame 3 and the boiler can and the boiler support frame 1 vibrate in synchronization. . Further, the chimney 2 and the chimney support frame 3 and the boiler can and the boiler support frame 1 are vibrated in synchronization with each other by the spring 20, and the chimney 2 and the chimney 2 due to a force such as an earthquake transmitted to the chimney 2 by the viscous damper 21 Energy is absorbed using the relative displacement of the material 5.
よって、上述したボイラ設備23によれば、減衰機構22を配置することにより、煙突2と煙突支持架構3とからなる煙突全体の固有振動数とボイラ支持架構1の固有振動数とが同調して、または減衰機構22がエネルギー吸収振動体として機能して、ボイラ設備23の基部におけるせん断力が小さくなり、ボイラ設備23の耐震性は向上する。また、ボイラ設備23を上述したような構造にすることにより、ボイラ設備23全体の耐震性が向上するので、ボイラ設備23を大規模化する必要がなく、ボイラ設備23の建設コストが抑制される。   Therefore, according to the boiler equipment 23 described above, by arranging the damping mechanism 22, the natural frequency of the entire chimney composed of the chimney 2 and the chimney support frame 3 and the natural frequency of the boiler support frame 1 are synchronized. Alternatively, the damping mechanism 22 functions as an energy absorbing vibrator, so that the shearing force at the base of the boiler equipment 23 is reduced, and the earthquake resistance of the boiler equipment 23 is improved. Moreover, since the earthquake resistance of the whole boiler equipment 23 improves by making the boiler equipment 23 the structure as mentioned above, it is not necessary to enlarge the boiler equipment 23 and the construction cost of the boiler equipment 23 is suppressed. .
上記では、煙突支持構造12を煙突支持架構3における第二段の水平材5に支持させたが、煙突支持架構3における他の段に配置される水平材5に支持させても良い。また、前記ボイラ缶とボイラ支持架構1との間に、前記ボイラ缶の変位エネルギーを吸収すると共に、前記ボイラ缶とボイラ支持架構1とを繋ぐ第二の減衰機構を設けても良い。前記第二の減衰機構は、減衰機構22と同様に、並列に配置され、前記ボイラ缶とボイラ支持架構1とを連結するばね20および減衰ダンパである粘性ダンパ21からなる。このような位置に前記第二の減衰機構を配置することにより、通常運転時および風などによる前記ボイラ缶の揺れを抑制することができると共に、前記ボイラ缶に伝搬した地震などの力による前記ボイラ缶の変位エネルギーを吸収して、前記ボイラ缶とボイラ支持架構1とが振動し、前記ボイラ缶の振動を抑制することができるので、ボイラ設備の耐震性がさらに向上する。また、上記では、減衰機構22を煙突支持架構3における第二段の水平材5以外の段に配置したが、第二段の水平材5から最も離れた最上段の水平材5と煙突2との間に減衰機構22を配置するようにしても良い。このような位置に減衰機構22を配置することにより、煙突2に地震などの力が伝搬したとき、前記力が煙突2を煙突支持架構3に揺動可能に支持する最上段の水平材5に作用するが、この最上段の水平材5と煙突2との間に減衰機構22が配置されるので、この減衰機構22により前記力が抑制され、ボイラ設備23の耐震性が向上する。   In the above description, the chimney support structure 12 is supported by the second-stage horizontal member 5 in the chimney support frame 3, but may be supported by the horizontal member 5 disposed at another stage in the chimney support frame 3. Further, a second damping mechanism that absorbs the displacement energy of the boiler can and connects the boiler can and the boiler support frame 1 may be provided between the boiler can and the boiler support frame 1. Similar to the damping mechanism 22, the second damping mechanism includes a spring 20 that is arranged in parallel and connects the boiler can and the boiler support frame 1 and a viscous damper 21 that is a damping damper. By disposing the second damping mechanism at such a position, it is possible to suppress shaking of the boiler can during normal operation and due to wind and the like, and the boiler due to a force such as an earthquake propagated to the boiler can. By absorbing the displacement energy of the can, the boiler can and the boiler support frame 1 vibrate and vibration of the boiler can be suppressed, so that the earthquake resistance of the boiler equipment is further improved. Further, in the above description, the damping mechanism 22 is arranged in a stage other than the second-stage horizontal member 5 in the chimney support frame 3, but the uppermost horizontal member 5 and the chimney 2 farthest from the second-stage horizontal member 5 The damping mechanism 22 may be disposed between the two. By disposing the damping mechanism 22 at such a position, when a force such as an earthquake propagates to the chimney 2, the force is applied to the uppermost horizontal member 5 that supports the chimney 2 swingably on the chimney support frame 3. Although acting, since the damping mechanism 22 is disposed between the uppermost horizontal member 5 and the chimney 2, the force is suppressed by the damping mechanism 22, and the earthquake resistance of the boiler equipment 23 is improved.
上述した減衰機構22および前記第二の減衰機構に用いられるばね20のばね定数、および粘性ダンパ21の減衰係数は、煙突2を煙突支持架構3に支持させる位置、煙突2、煙突支持架構3、前記ボイラ缶およびボイラ支持架構1の重量および大きさに応じて最適となるように算出されている。   The spring constant of the spring 20 used in the damping mechanism 22 and the second damping mechanism described above, and the damping coefficient of the viscous damper 21 are the position at which the chimney 2 is supported by the chimney support frame 3, the chimney 2, the chimney support frame 3, It is calculated so as to be optimal according to the weight and size of the boiler can and the boiler support frame 1.
以下に、本発明に係るボイラ設備を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。シミュレーションにより算出された減衰機構に用いられるばねのばね定数および粘性ダンパの減衰係数を含めて、ボイラ設備について、以下に説明する。なお、シミュレーションにより算出され数値は、発明の理解を助けるために、あくまでも例として挙げるものである。   Below, the best form for implementing the boiler equipment which concerns on this invention is demonstrated concretely based on an Example. The boiler equipment including the spring constant of the spring used for the damping mechanism calculated by the simulation and the damping coefficient of the viscous damper will be described below. Note that the numerical values calculated by simulation are given as examples only to help understanding of the invention.
以下に、本発明の第1の実施例に係るボイラ設備を説明する。このボイラ設備は、上記発明を実施するための最良の形態に係るボイラ設備と同様な構造を有し、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。図8は、本発明の第1の実施例に係るボイラ設備の概略図であり、図9は、それに用いられるボイラ支持架構の斜視図である。   Below, the boiler equipment which concerns on the 1st Example of this invention is demonstrated. This boiler facility has the same structure as the boiler facility according to the best mode for carrying out the invention, and the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. FIG. 8 is a schematic view of the boiler equipment according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view of a boiler support frame used for the boiler equipment.
本発明の第1の実施例に係るボイラ設備では、図8に示すように、煙突2が煙突支持架構3の第2段の水平材8に配置される煙突支持構造12に支持されている。この煙突2の高さH1は、48mであり、その重量は145tonである。煙突支持架構3の高さH2は、24mであり、その重量は127tonである。 In the boiler equipment according to the first embodiment of the present invention, the chimney 2 is supported by the chimney support structure 12 disposed on the second horizontal member 8 of the chimney support frame 3, as shown in FIG. The height H 1 of this chimney 2 is 48 m and its weight is 145 ton. The height H 2 of the chimney support frame 3 is 24 m, and its weight is 127 tons.
ボイラ缶(図示せず)とボイラ支持架構1との間に、前記ボイラ缶とボイラ支持架構1とを連結するばね20および粘性ダンパ21からなる第二の減衰機構が配置される。ボイラ缶の重量は、3557tonである。ボイラ支持架構1は、図9に示すように、その幅wが27.2mであり、その奥行きdが22.6mであり、その高さhが52.15mであり、その重量が1840tonである。   Between the boiler can (not shown) and the boiler support frame 1, a second damping mechanism including a spring 20 and a viscous damper 21 connecting the boiler can and the boiler support frame 1 is disposed. The weight of the boiler can is 3557 tons. As shown in FIG. 9, the boiler support frame 1 has a width w of 27.2 m, a depth d of 22.6 m, a height h of 52.15 m, and a weight of 1840 ton. .
最下段の水平材7と、最下段の水平材7の上方に隣接する第二段の水平材8との間の高さh1が6mであり、第二段の水平材8と、第二段の水平材8の上方に隣接する第三段の水平材9との間の高さh2が6mであり、第三段の水平材9と、第三段の水平材9の上方に隣接する第四段の水平材10との間の高さh3が6mであり、第四段の水平材10と、第四段の水平材10の上方に隣接する最上段の水平材11との間の高さh4が6mである。 The height h 1 between the lowermost horizontal member 7 and the second horizontal member 8 adjacent above the lowermost horizontal member 7 is 6 m. The height h 2 between the third horizontal member 9 adjacent above the horizontal member 8 is 6 m, and adjacent to the third horizontal member 9 and the third horizontal member 9. The height h 3 between the fourth horizontal member 10 and the fourth horizontal member 10 is 6 m, and the fourth horizontal member 10 and the uppermost horizontal member 11 adjacent above the fourth horizontal member 10 are The height h 4 between them is 6 m.
各段の水平材7,9,10,11と煙突2との間に、煙突2と煙突支持架構3とを連結するばね20および粘性ダンパ21からなる減衰機構22が配置される。ばね20のばね定数、および粘性ダンパ21の減衰係数は、下記表1に示すように、それぞれ調整されている。   A damping mechanism 22 including a spring 20 and a viscous damper 21 that connect the chimney 2 and the chimney support frame 3 is disposed between the horizontal members 7, 9, 10, 11 of each stage and the chimney 2. The spring constant of the spring 20 and the damping coefficient of the viscous damper 21 are adjusted as shown in Table 1 below.
ボイラ設備41の基部におけるせん断力は、対策をする前では38416kNであり、対策をした後、具体的には、煙突支持架構の2段目の水平材8に煙突支持構造12を介して煙突2が支持され、煙突支持架構3の他段の水平材7,9,10,11と煙突2との間に減衰機構22を介在させると共に、前記ボイラ缶とボイラ支持架構1との間に前記第二の減衰機構を介在させたとき、22765kNであった。よって、煙突2を煙突支持架構3の第2段の水平材8に配置される煙突支持構造12で支持すると共に、煙突支持架構3の各段の水平材7,9,10,11と煙突2との間に、所定のばね定数を有するばね20、および所定の減衰係数を有する粘性ダンパ21をそれぞれ配置することにより、煙突2と煙突支持架構3からなる煙突全体の固有振動数とボイラ支持架構1の固有振動数とが同調して、または減衰機構22および前記第二の減衰機構がエネルギー吸収振動体として機能して、ボイラ設備41の基部におけるせん断力が小さくなり、ボイラ設備41の耐震性は向上する。また、ボイラ設備41を上述したような構造にすることにより、ボイラ設備41全体の耐震性が向上するので、ボイラ設備41を大規模化する必要がなく、ボイラ設備41の建設コストが抑制される。   The shearing force at the base of the boiler equipment 41 is 38416 kN before taking countermeasures. Specifically, after taking countermeasures, the chimney 2 is placed on the second horizontal member 8 of the chimney support frame via the chimney support structure 12. The damping mechanism 22 is interposed between the horizontal members 7, 9, 10, 11 of the other stage of the chimney support frame 3 and the chimney 2, and the first member is interposed between the boiler can and the boiler support frame 1. It was 22765 kN when two damping mechanisms were interposed. Therefore, the chimney 2 is supported by the chimney support structure 12 disposed on the second level horizontal member 8 of the chimney support frame 3, and the horizontal members 7, 9, 10, 11 and the chimney 2 of each level of the chimney support frame 3. Are disposed between the spring 20 having a predetermined spring constant and the viscous damper 21 having a predetermined damping coefficient, so that the natural frequency of the entire chimney composed of the chimney 2 and the chimney support frame 3 and the boiler support frame are set. The natural frequency of 1 is synchronized, or the damping mechanism 22 and the second damping mechanism function as an energy absorbing vibrator, so that the shear force at the base of the boiler equipment 41 is reduced, and the earthquake resistance of the boiler equipment 41 is reduced. Will improve. Moreover, since the earthquake resistance of the boiler equipment 41 whole improves by making the boiler equipment 41 the above-mentioned structure, it is not necessary to enlarge the boiler equipment 41 and the construction cost of the boiler equipment 41 is suppressed. .
以下に、本発明の第2の実施例に係るボイラ設備について、図を用いて具体的に説明する。第2の実施例に係るボイラ設備は、上述した第1の実施例に係るボイラ設備における煙突支持構造の配置位置を変えたものであり、このボイラ設備と同じ構造を有する。ボイラ缶、ボイラ支持架構、煙突、および煙突支持架構の構造は、第1の実施例に係るボイラ設備と同じ構造を有するので、同一部材には同一符号を付記してその説明を省略する。   Below, the boiler installation which concerns on the 2nd Example of this invention is demonstrated concretely using figures. The boiler equipment which concerns on a 2nd Example changes the arrangement position of the chimney support structure in the boiler equipment which concerns on a 1st Example mentioned above, and has the same structure as this boiler equipment. Since the boiler can, the boiler support frame, the chimney, and the structure of the chimney support frame have the same structure as the boiler equipment according to the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図10は、本発明の第2の実施例に係るボイラ設備の概略図である。   FIG. 10 is a schematic view of boiler equipment according to the second embodiment of the present invention.
本発明の第2の実施例に係るボイラ設備では、図10に示すように、煙突2が煙突支持架構3の最下段の水平材7に配置される煙突支持構造12に支持されている。ボイラ缶(図示せず)とボイラ支持架構1との間に、前記ボイラ缶とボイラ支持架構1とを連結するばね20および粘性ダンパ21からなる第二の減衰機構が配置される。   In the boiler facility according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, the chimney 2 is supported by a chimney support structure 12 arranged on the horizontal member 7 at the lowest stage of the chimney support frame 3. Between the boiler can (not shown) and the boiler support frame 1, a second damping mechanism including a spring 20 and a viscous damper 21 connecting the boiler can and the boiler support frame 1 is disposed.
各段の水平材8,9,10,11と煙突2との間に、煙突2と煙突支持架構3とを連結するばね20および粘性ダンパ21からなる減衰機構22が配置される。ばね20のばね定数、および粘性ダンパ21の減衰係数は、下記表2に示すように、それぞれ調整されている。   A damping mechanism 22 including a spring 20 and a viscous damper 21 that connect the chimney 2 and the chimney support frame 3 is disposed between the horizontal members 8, 9, 10, 11 of each stage and the chimney 2. The spring constant of the spring 20 and the damping coefficient of the viscous damper 21 are adjusted as shown in Table 2 below.
ボイラ設備43の基部におけるせん断力は、対策をする前では38416kNであり、対策をした後では25872kNであった。よって、煙突2を煙突支持架構3の最下段の水平材7に配置される煙突支持構造12で支持すると共に、上述したような位置にばね20および粘性ダンパ21をそれぞれ配置することにより、煙突2と煙突支持架構3からなる煙突全体の固有振動数とボイラ支持架構1の固有振動数とが同調して、または減衰機構22および前記第二の減衰機構がエネルギー吸収振動体として機能して、ボイラ設備43の基部におけるせん断力が小さくなり、ボイラ設備43の耐震性は向上する。   The shearing force at the base of the boiler equipment 43 was 38416 kN before the countermeasure was taken and was 25872 kN after the countermeasure was taken. Therefore, the chimney 2 is supported by the chimney support structure 12 arranged on the lowermost horizontal member 7 of the chimney support frame 3, and the spring 20 and the viscous damper 21 are arranged at the positions as described above, respectively. And the natural frequency of the entire chimney composed of the chimney support frame 3 and the natural frequency of the boiler support frame 1 are synchronized, or the damping mechanism 22 and the second damping mechanism function as an energy absorbing vibrator, The shearing force at the base of the equipment 43 is reduced, and the earthquake resistance of the boiler equipment 43 is improved.
以下に、本発明の第3の実施例に係るボイラ設備について、図を用いて具体的に説明する。第3の実施例に係るボイラ設備は、上述した第1の実施例に係るボイラ設備における煙突支持構造の配置位置を煙突の長さに応じて変えたものであり、このボイラ設備と同じ構造を有する。ボイラ缶、ボイラ支持架構、煙突、および煙突支持架構の構造は、第1の実施例に係るボイラ設備と同じ構造を有するので、同一部材には同一符号を付記してその説明を省略する。   Below, the boiler equipment which concerns on the 3rd Example of this invention is demonstrated concretely using figures. The boiler equipment which concerns on 3rd Example changes the arrangement position of the chimney support structure in the boiler equipment which concerns on 1st Example mentioned above according to the length of the chimney, and has the same structure as this boiler equipment. Have. Since the boiler can, the boiler support frame, the chimney, and the structure of the chimney support frame have the same structure as the boiler equipment according to the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図11は、本発明の第3の実施例に係るボイラ設備の概略図である。   FIG. 11 is a schematic view of boiler equipment according to the third embodiment of the present invention.
本発明の第3の実施例に係るボイラ設備では、図11に示すように、煙突2が最上段の水平材11に配置される煙突支持構造12に支持されている。ボイラ缶(図示せず)とボイラ支持架構1との間に、前記ボイラ缶とボイラ支持架構1とを連結するばね20および粘性ダンパ21からなる第二の減衰機構が配置される。   In the boiler facility according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 11, the chimney 2 is supported by a chimney support structure 12 disposed on the uppermost horizontal member 11. Between the boiler can (not shown) and the boiler support frame 1, a second damping mechanism including a spring 20 and a viscous damper 21 connecting the boiler can and the boiler support frame 1 is disposed.
各段の水平材7,8,9,10と煙突2との間に、煙突2と煙突支持架構3とを連結するばね20および粘性ダンパ21からなる減衰機構22が配置される。ばね20のばね定数、および粘性ダンパ21の減衰係数は、下記表3に示すように、それぞれ調整されている。   A damping mechanism 22 including a spring 20 and a viscous damper 21 that connect the chimney 2 and the chimney support frame 3 is disposed between the horizontal members 7, 8, 9, 10 of each stage and the chimney 2. The spring constant of the spring 20 and the damping coefficient of the viscous damper 21 are adjusted as shown in Table 3 below.
ボイラ設備45の基部におけるせん断力は、対策をする前では38416kNであり、対策をした後では26578kNであった。よって、煙突2を煙突支持架構3の最上段の水平材11に配置される煙突支持構造12で支持すると共に、上述したような位置にばね20および粘性ダンパ21をそれぞれ配置することにより、煙突2と煙突支持架構3からなる煙突全体の固有振動数とボイラ支持架構1の固有振動数とが同調して、または減衰機構22および前記第二の減衰機構がエネルギー吸収振動体として機能して、ボイラ設備45の基部におけるせん断力が小さくなり、ボイラ設備45の耐震性は向上する。   The shearing force at the base of the boiler facility 45 was 38416 kN before the countermeasure was taken, and 26578 kN after the countermeasure was taken. Therefore, the chimney 2 is supported by the chimney support structure 12 arranged on the uppermost horizontal member 11 of the chimney support frame 3, and the spring 20 and the viscous damper 21 are arranged at the positions as described above, respectively. And the natural frequency of the entire chimney composed of the chimney support frame 3 and the natural frequency of the boiler support frame 1 are synchronized, or the damping mechanism 22 and the second damping mechanism function as an energy absorbing vibrator, The shearing force at the base of the equipment 45 is reduced, and the earthquake resistance of the boiler equipment 45 is improved.
以下に、本発明の第4の実施例に係るボイラ設備について、図を用いて具体的に説明する。第4の実施例に係るボイラ設備は、上述した第1の実施例に係るボイラ設備における煙突支持構造の配置高さaと煙突長さbとの比を同じにして、煙突の長さを長くしたものであり、このボイラ設備と同じ構造を有する。ボイラ缶、ボイラ支持架構、煙突、および煙突支持架構の構造は、第1の実施例に係るボイラ設備と同じ構造を有するので、同一部材には同一符号を付記してその説明を省略する。   Below, the boiler equipment which concerns on the 4th Example of this invention is demonstrated concretely using figures. In the boiler facility according to the fourth embodiment, the ratio of the arrangement height a of the chimney support structure and the chimney length b in the boiler facility according to the first embodiment described above is the same, and the chimney length is increased. It has the same structure as this boiler equipment. Since the boiler can, the boiler support frame, the chimney, and the structure of the chimney support frame have the same structure as the boiler equipment according to the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図12は、本発明の第4の実施例に係るボイラ設備の概略図である。   FIG. 12 is a schematic view of boiler equipment according to the fourth embodiment of the present invention.
本発明の第4の実施例に係るボイラ設備では、図12に示すように、煙突支持架構3が垂直方向に3段の水平材5を有し、煙突2が煙突支持架構3における中央の段(下から第2段)の水平材5に配置される煙突支持構造12に支持されている。煙突の高さH2は、25mである。 In the boiler equipment according to the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. It is supported by a chimney support structure 12 disposed on the horizontal member 5 (second stage from the bottom). The chimney height H 2 is 25 m.
ボイラ設備47の基部におけるせん断力は、対策をする前では36084kNであり、対策をした後では36005kNであった。よって、煙突2を煙突支持架構3における中央の段の水平材5に配置される煙突支持構造12で支持することにより、ボイラ設備47の基部におけるせん断力が小さくなり、ボイラ設備47の耐震性は向上する。   The shearing force at the base of the boiler equipment 47 was 36084 kN before the countermeasure was taken, and was 36005 kN after the countermeasure was taken. Therefore, by supporting the chimney 2 with the chimney support structure 12 disposed on the horizontal member 5 at the center of the chimney support frame 3, the shearing force at the base of the boiler equipment 47 is reduced, and the earthquake resistance of the boiler equipment 47 is improves.
以下に、本発明の第5の実施例に係るボイラ設備について、図を用いて具体的に説明する。第5の実施例に係るボイラ設備は、上述した第1の実施例に係るボイラ設備における煙突支持構造の配置高さaと煙突長さbとの比を同じにして、煙突の長さを長くしたものであり、このボイラ設備と同じ構造を有する。ボイラ缶、ボイラ支持架構、煙突、および煙突支持架構の構造は、第4の実施例に係るボイラ設備と同じ構造を有するので、同一部材には同一符号を付記してその説明を省略する。   Below, the boiler equipment which concerns on the 5th Example of this invention is demonstrated concretely using figures. In the boiler facility according to the fifth embodiment, the chimney length is increased by making the ratio between the arrangement height a and the chimney length b of the chimney support structure in the boiler facility according to the first embodiment described above the same. It has the same structure as this boiler equipment. Since the boiler can, the boiler support frame, the chimney, and the structure of the chimney support frame have the same structure as the boiler equipment according to the fourth embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図13は、本発明の第5の実施例に係るボイラ設備の概略図である。   FIG. 13 is a schematic view of boiler equipment according to the fifth embodiment of the present invention.
本発明の第5の実施例に係るボイラ設備では、図13に示すように、煙突支持架構12が垂直方向に9段の水平材5を有し、煙突2が煙突支持架構3における中央の段(下から第5段)の水平材5に支持されている。この煙突2の高さH3は、100mである。 In the boiler facility according to the fifth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 13, the chimney support frame 12 has nine horizontal members 5 in the vertical direction, and the chimney 2 is the central stage in the chimney support frame 3. It is supported by the horizontal member 5 (the fifth step from the bottom). The height H 3 of the chimney 2 is 100 m.
ボイラ設備49の基部におけるせん断力は、対策をする前では34555kNであり、対策をした後では32017kNであった。よって、煙突2を煙突支持架構3における中央の段の水平材5に配置される煙突支持構造12で支持することにより、ボイラ設備49の基部におけるせん断力が小さくなり、ボイラ設備49の耐震性は向上する。   The shearing force at the base of the boiler equipment 49 was 34555 kN before the countermeasure was taken, and 32017 kN after the countermeasure was taken. Therefore, by supporting the chimney 2 with the chimney support structure 12 disposed on the horizontal member 5 at the center of the chimney support frame 3, the shearing force at the base of the boiler equipment 49 is reduced, and the earthquake resistance of the boiler equipment 49 is improves.
本発明の一実施形態に係るボイラ設備の概略図である。It is the schematic of the boiler equipment which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るボイラ設備に用いられる煙突支持構造の一例の側面図である。It is a side view of an example of the chimney support structure used for the boiler equipment concerning one embodiment of the present invention. 図1におけるIII−III矢視断面図である。It is the III-III arrow sectional drawing in FIG. 本発明の一実施形態に係るボイラ設備に用いられる煙突支持架構の一実施形態に減衰機構を設置した状態の平面図である。It is a top view of the state which installed the damping mechanism in one Embodiment of the chimney support frame used for the boiler equipment which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るボイラ設備に用いられる煙突支持架構の他実施形態に減衰機構を設置した状態の平面図である。It is a top view of the state which installed the damping mechanism in other embodiment of the chimney support frame used for the boiler equipment which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態であるボイラ設備に用いられる煙突支持構造の他の実施形態を示す側面図である。It is a side view which shows other embodiment of the chimney support structure used for the boiler equipment which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態であるボイラ設備に用いられる煙突支持構造の更に他の実施形態を示し、(a)はその平面、(b)はその側面図である。The further another embodiment of the chimney support structure used for the boiler equipment which is one Embodiment of this invention is shown, (a) is the plane, (b) is the side view. 本発明の第1の実施例に係るボイラ設備の概略図である。It is the schematic of the boiler installation which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係るボイラ設備に用いられるボイラ支持架構の斜視図である。It is a perspective view of the boiler support frame used for the boiler equipment which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係るボイラ設備の概略図である。It is the schematic of the boiler installation which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例に係るボイラ設備の概略図である。It is the schematic of the boiler installation which concerns on the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例に係るボイラ設備の概略図である。It is the schematic of the boiler installation which concerns on the 4th Example of this invention. 本発明の第5の実施例に係るボイラ設備の概略図である。It is the schematic of the boiler installation which concerns on the 5th Example of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
1 ボイラ支持架構
2 煙突
3 煙突支持架構
4 縦材
5 水平材
6 斜め材
7 最下段の水平材
8 第二段の水平材
9 第三段の水平材
10 第四段の水平材
11 最上段の水平材
12 煙突支持構造
13 上側リングフランジ
14 下側リングフランジ
15 リブ
16 ボルト
17 ナット
20 ばね
21 粘性ダンパ
23 ボイラ設備
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiler support frame 2 Chimney 3 Chimney support frame 4 Vertical material 5 Horizontal material 6 Diagonal material 7 Bottom level horizontal material 8 Second level horizontal material 9 Third level horizontal material 10 Fourth level horizontal material 11 Top level Horizontal material 12 Chimney support structure 13 Upper ring flange 14 Lower ring flange 15 Rib 16 Bolt 17 Nut 20 Spring 21 Viscous damper 23 Boiler equipment

Claims (10)

  1. ボイラ缶と、前記ボイラ缶を吊り下げて支持するボイラ支持架構と、前記ボイラ支持架構の上部に配置される煙突と、前記煙突を支持する煙突支持架構とを有し、前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持した
    ことを特徴とするボイラ設備。
    A boiler can; a boiler support frame that suspends and supports the boiler can; a chimney that is disposed above the boiler support frame; and a chimney support frame that supports the chimney, wherein the chimney is supported by the chimney Boiler equipment characterized by swinging on the frame.
  2. 前記煙突の外周にフランジを設け、前記煙突支持架構側から前記フランジに軸を貫通させると共に、前記フランジとの間に隙間をあけて前記軸にストッパを設けて、前記煙突を前記煙突支持架構に対し揺動可能とした
    ことを特徴とする請求項1に記載されたボイラ設備。
    A flange is provided on the outer periphery of the chimney, the shaft is passed through the flange from the chimney support frame side, a gap is provided between the flange and a stopper is provided on the shaft, and the chimney is attached to the chimney support frame. 2. The boiler equipment according to claim 1, wherein the boiler equipment is swingable.
  3. 前記軸がボルトであり、前記ストッパがナットである
    ことを特徴とする請求項2に記載されたボイラ設備。
    The boiler equipment according to claim 2, wherein the shaft is a bolt and the stopper is a nut.
  4. 前記煙突を前記煙突支持架構に対し第一弾性部材を介して揺動可能に支持した
    ことを特徴とする請求項1に記載されたボイラ設備。
    The boiler equipment according to claim 1, wherein the chimney is swingably supported with respect to the chimney support frame via a first elastic member.
  5. 前記煙突と前記煙突支持架構との間に、減衰機構を介在させた
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載されたボイラ設備。
    The boiler equipment according to any one of claims 1 to 4, wherein a damping mechanism is interposed between the chimney and the chimney support frame.
  6. 前記ボイラ缶と前記ボイラ支持架構との間に、第二の減衰機構を介在させた
    ことを特徴とする請求項5に記載されたボイラ設備。
    The boiler equipment according to claim 5, wherein a second damping mechanism is interposed between the boiler can and the boiler support frame.
  7. 前記減衰機構および前記第二の減衰機構が、それぞれ並列に配置された第二弾性部材と減衰ダンパとからなる
    ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載されたボイラ設備。
    The boiler equipment according to claim 5 or 6, wherein each of the damping mechanism and the second damping mechanism includes a second elastic member and a damping damper arranged in parallel.
  8. 前記減衰ダンパが粘性ダンパである
    ことを特徴とする請求項7に記載されたボイラ設備。
    The boiler equipment according to claim 7, wherein the damping damper is a viscous damper.
  9. 前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持する位置と異なる位置に前記減衰機構を配置した
    ことを特徴とする請求項5乃至請求項8の何れかに記載されたボイラ設備。
    The boiler equipment according to any one of claims 5 to 8, wherein the damping mechanism is arranged at a position different from a position where the chimney is swingably supported on the chimney support frame.
  10. 前記煙突を前記煙突支持架構に揺動可能に支持する位置から最も離れた位置に前記減衰機構を配置した
    ことを特徴とする請求項5乃至請求項8の何れかに記載されたボイラ設備。
    The boiler equipment according to any one of claims 5 to 8, wherein the damping mechanism is arranged at a position farthest from a position at which the chimney is swingably supported by the chimney support frame.
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