JP2011179605A - 伸縮継手及び伸縮継手の排水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水分を含んだガスが流通する一方の構造体と他方の構造体との間に溜まる水を排出することができ、構造体間への組み付けの手間隙を低減し得る伸縮継手及び伸縮継手の排水装置を提供する。
【解決手段】水分を含むガスが流通する湿式脱硫塔１と再加熱器２との間に跨って配置されて、各々の熱伸縮による両者の間隔の変化を吸収する伸縮継手１０であって、湿式脱硫塔１の流出口１ａ及び再加熱器２の流入口２ａを囲んで配置される継手本体１１と、継手本体１１の縁部１１ａを流出口１ａ及び流入口２ａの各周縁部１ｂ，２ｂにそれぞれ固定するフランジ１２と、排水装置２０を備え、排水装置２０は、再加熱器２の下部に位置するフランジ１２を貫通して継手本体１１に囲まれた内部に向けて開口する取水部２１と、取水部２１から取り込んだ水を外部に導く導管２２と、水槽２４に収容した液体Lに導管２２側を没入させてなる逆流防止手段を具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、一方の構造体、例えば、湿式スプレー塔である湿式脱硫塔と、この湿式脱硫塔から排出される水分を含むガスを取り込む他方の構造体、例えば、再加熱器との間に配置される伸縮継手に係り、この伸縮継手の部分に溜まる水を排出する機能を有する伸縮継手及びこの伸縮継手の排水装置に関するものである。

例えば、ボイラの排ガス通路には、一方の構造体である湿式脱硫塔と、この湿式脱硫塔の下流側に設置される他方の構造体である再加熱器が配置されており、これらの湿式脱硫塔及び再加熱器は、ボイラの排ガスが流れることでいずれも熱伸縮する。

上記した伸縮継手は、湿式脱硫塔と再加熱器との間に跨って配置されて、これらの湿式脱硫塔及び再加熱器の各熱伸縮による両者の間隔の変化を吸収するものであり、例えば、非金属製のベローズが採用されている。

上記したようなボイラの排ガス通路において、湿式脱硫塔を通過した排ガスにはミスト状の水分が含まれている。このミスト状の水分は、排ガスが湿式脱硫塔から再加熱器に入り込む際に、湿式脱硫塔の流出口や再加熱器の流入口を囲む各々の壁面に接触して凝縮することで水滴となって、ベローズに溜まってしまう。

このように、ベローズに水滴が溜まると、ベローズ自体の劣化によって、液体や排ガスが漏出する可能性があり、加えて、溜まった液体が排ガスに吹き飛ばされて、排ガス通路のさらに下流側に位置する排ガス処理機器に腐食などの悪影響を及ぼし兼ねない。

従来において、このような問題に対処するべく成されたものとして、例えば、特許文献１に記載された排水機能を有する伸縮継手がある。
この伸縮継手は、配管の途中に組み込まれる継手であって、一方の管体が有する大径端部の内側に他方の管体の端部を挿入し、この他方の管体の端部に被せた状態で配置される筒状ベローズの両端を一方の管体の大径端部及び他方の管体の端部にそれぞれ固定して成っており、一方の管体の大径端部に配置したドレン抜き管から大径端部に溜まるドレンを抜くようになっている。

特開平10-288291号公報

上記した排水機能を有する伸縮継手では、一方の管体の大径端部にドレンが溜まるようにしたうえで、この大径端部に設けたドレン抜き管を介してドレンを抜くようにしているので、筒状ベローズにドレンが溜まるのを阻止することができる。

しかしながら、上記した伸縮継手では、筒状ベローズにドレンが溜まらないようにするために、一方の管体の大径端部内に他方の管体の端部を挿入したうえで、一方の管体の大径端部及び他方の管体の端部間に筒状ベローズを配置するようにしていることから、構造が複雑なものとなっている。

このような、従来の伸縮継手において、配管の継手として使用する場合には、組み付け作業にそれ程の困難さは伴わないが、例えば、湿式脱硫塔と再加熱器との間に設置する場合には、その構造の複雑さ故に、組み付けには多くの手間隙がかかってしまうという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、水分を含んだガスが流通する一方の構造体と他方の構造体との間のつなぎ目に溜まる水を排出することができるのは勿論のこと、構造体間への組み付けの容易化及び組み付けコストの低減を実現することが可能である伸縮継手及び伸縮継手の排水装置を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に係る発明は、水分を含むガスが流出する流出口を有する一方の構造体と、この一方の構造体から流出する前記水分を含むガスが流入する流入口を有する他方の構造体との間に跨って配置されて、前記一方の構造体及び他方の構造体の各熱伸縮による両者の間隔の変化を吸収する伸縮継手であって、前記一方の構造体の流出口及び他方の構造体の流入口を囲んで配置されるポリテトラフルオロエチレンやゴムなどの非金属製伸縮材料より成る継手本体と、この継手本体の前記流出口及び流入口に沿う縁部を該流出口及び流入口の各周縁部にそれぞれ固定するフランジと、前記継手本体に溜まる水を排出する排水装置を備え、前記排水装置は、前記一方の構造体及び他方の構造体のうちのいずれかの構造体の下部に位置するフランジを貫通して前記継手本体に囲まれた内部に向けて開口する取水部と、この取水部から取り込んだ水を前記継手本体の外部に導く導管と、この導管上に配置されて前記取水部から取り込んだ水の逆流を防ぐ逆流防止手段を具備している構成としたことを特徴としており、この構成の伸縮継手を前述した従来の課題を解決するための手段としている。

また、本発明の請求項２に係る伸縮継手は、前記一方の構造体としての湿式スプレー塔の下流側に配置される構成としている。

一方、本発明の請求項３に係る発明は、水分を含むガスが流出する流出口を有する一方の構造体と、この一方の構造体から流出する前記水分を含むガスが流入する流入口を有する他方の構造体との間に跨って配置されて、前記流出口及び流入口に沿う縁部が該流出口及び流入口の各周縁部にそれぞれフランジを介して固定される伸縮継手の継手本体に溜まる水を排出する排水装置であって、前記一方の構造体及び他方の構造体のうちのいずれかの構造体の下部に位置する前記フランジを貫通して前記継手本体に囲まれた内部に向けて開口する取水部と、この取水部から取り込んだ水を前記継手本体の外部に導く導管と、この導管上に配置されて前記取水部から取り込んだ水の逆流を防ぐ逆流防止手段を備えている構成としている。

本発明に係る伸縮継手及び伸縮継手の排水装置において、取水部は、他方の構造体の下部に位置するフランジを貫通して伸縮継手に囲まれた内部で且つ一方の構造体に向けて開口させることが望ましい。

また、本発明に係る伸縮継手及び伸縮継手の排水装置において、逆流防止手段としては、水槽に収容した液体に導管の先端側を没入させる手法や、導管上に逆止バルブを配置する手法や、例えば、一方の構造体である湿式スプレー塔内に導管を導く手法や、バルブを有するポットに収容した液体に導管の先端側を没入させる手法を採用することができるほか、プラントの排水設備に導管を導く手法を採用することができる。

本発明に係る伸縮継手では、一方の構造体の流出口及び他方の構造体の流入口に沿う継手本体の縁部をこれらの流出口及び流入口の各周縁部に対してそれぞれフランジを介して固定することで、一方の構造体及び他方の構造体間への組み付けが完了する。
この組み付け状態において、排水装置の取水部は、いずれかの構造体の下部に位置するフランジを貫通して継手本体に囲まれた内部に向けて開口しているので、水分を含むガスが一方の構造体から他方の構造体に入り込む際に、流出口や流入口を囲む各々の壁面に接触して凝縮することで水滴となって落下したとしても、継手本体にほとんど溜まることなく継手本体の外部に排出されることとなる。

つまり、本発明に係る伸縮継手では、一方の構造体と他方の構造体との間のつなぎ目に溜まる水の排出機能を有しつつ、構造体間への組み付けの容易化及び組み付けコストの低減が図られることとなる。

一方、本発明に係る伸縮継手の排水装置では、一方の構造体及び他方の構造体のいずれかの構造体の下部に位置するフランジに対して、このフランジを貫通して継手本体に囲まれた内部に向けて開口するようにして取水部を取り付けることで、伸縮継手への組み付けが完了する。具体的には、フランジに切り欠きを形成し、このフランジの切り欠きを通して継手本体に囲まれた内部に向けて開口するようにして取水部を取り付けることで、伸縮継手への組み付けが完了する。
この組み付け状態において、水分を含むガスが一方の構造体から他方の構造体に入り込む際に、流出口や流入口を囲む各々の壁面に接触して凝縮することで水滴となって落下したとしても、そのほとんどが取水部を介して継手本体の外部に排出されるので、継手本体に水が溜まることが回避されることとなる。

本発明の請求項１に係る伸縮継手では、上記した構成としているので、水分を含んだガスが流通する一方の構造体と他方の構造体との間のつなぎ目に溜まる水を排出することができるうえ、構造体間に対して簡単且つ低コストで組み付けることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。

また、本発明の請求項２に係る伸縮継手では、上記した構成としているので、湿式スプレー塔と、この下流側に位置する他方の構造体、例えば再加熱器との間に設置する場合において、すなわち、ボイラ等のプラントに採用した場合において、組み付けの手間隙を低減させることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。

一方、本発明の請求項３に係る伸縮継手の排水装置では、上記した構成としているので、継手本体を構造体にフランジで固定するようにした伸縮継手に対して簡単且つ低コストで組み付けることができる。

本発明に係る伸縮継手の一実施例を示す湿式脱硫塔と再加熱器との接続部分における下部の断面説明図（ａ）及び図１（ａ）を湿式脱硫塔側から見た断面説明図（ｂ）である。 図１における湿式脱硫塔と再加熱器との接続部分の平面説明図（ａ）及び側面説明図（ｂ）である。 図１における湿式脱硫塔の流出口部分を示す斜視説明図である。 図１における伸縮継手の排水装置を示す部分破断側面説明図（ａ），部分正面説明図（ｂ）及び平面説明図（ｃ）である。 本発明に係る伸縮継手における逆流防止手段の他の構成例を示す部分断面説明図（ａ）〜（ｃ）である。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１〜図４は本発明に係る伸縮継手及び排水装置の一実施例を示しており、この実施例では、本発明に係る伸縮継手及び排水装置をボイラの排ガス通路上の湿式スプレー塔である湿式脱硫塔と、この湿式脱硫塔の下流側に設置される再加熱器との間に設置する場合を例に挙げて説明する。

図２に示すように、一方の構造体である湿式脱硫塔１及び他方の構造体である再加熱器２は、互いに向き合っていない部分が基礎Ｅに固定されていて、互いに向き合う端部は、ボイラの排ガスが流れる際の熱伸縮に対応するべく、互いに接近離間可能に支持されている。

これらの湿式脱硫塔１と再加熱器２との間に跨って配置されて、各々の熱伸縮による両者の間隔の変化を吸収する伸縮継手１０は、図１及び図３に示すように、湿式脱硫塔１の流出口１ａ及び再加熱器２の流入口２ａを囲んで配置される非金属製伸縮材（例えば、ポリテトラフルオロエチレンやゴム）より成る継手本体１１と、この継手本体１１の流出口１ａ及び流入口２ａに沿う縁部１１ａを流出口１ａ及び流入口２ａの各周縁部１ｂ，２ｂにそれぞれ固定するフランジ１２，１２を備えている。

フランジ１２は、底辺１２ａ及び対向辺１２ｂ，１２ｂを有するチャンネル材形状を成すものであって、対向辺１２ｂの一方を湿式脱硫塔１の流出口１ａ及び再加熱器２の流入口２ａの各周縁部１ｂ，２ｂに溶接により固定することで、湿式脱硫塔１及び再加熱器２にそれぞれ取り付けられている。そして、継手本体１１の縁部１１ａは、対向辺１２ｂの他方に、押さえ板１３，ボルト１４及びナット１５により取り付けられている。

また、この伸縮継手１０は、継手本体１１に溜まる水を排出する排水装置２０を備えている。この排水装置は、図４にも示すように、再加熱器２の下部に位置するフランジ１２を貫通して継手本体１１に囲まれた内部で且つ湿式脱硫塔１に向けて開口する取水部２１と、この取水部２１から取り込んだ水を継手本体１１の外部に導く導管２２と、この導管２２に連続させた延長管２３上に配置された逆流防止手段を具備している。

この場合、取水部２１は、フランジ１２の底辺１２ａ及び他方の対向辺１２ｂに切り欠き１２ｃを形成し、このフランジ１２の切り欠き１２ｃを通して継手本体１１に囲まれた内部に向けて開口するようにして取り付けてある。
また、この実施例において、逆流防止手段として液体Lを収容した水槽２４を採用しており、この水槽２４の液体Lに延長管２３の先端を没入させることで、取水部２１から取り込んだ水の逆流を防ぐようにしている。

なお、湿式脱硫塔１から再加熱器２に入り込む排ガスは１0m/s前後の流速を有しており、これによって再加熱器２側が負圧になって導管２２内には吸引力が生じるが、取水部２１から水槽２４までの距離を長く設定したり、導管２２の口径を広く設定したりすることで、水の逆流や水槽２４の液体Lの吸い上げを回避できる。

上記した伸縮継手１０において、湿式脱硫塔１の流出口１ａ及び再加熱器２の流入口２ａの各周縁部１ｂ，２ｂにフランジ１２の対向辺１２ｂの一方を溶接により固定すると共に、このフランジ１２の対向辺１２ｂの他方に継手本体１１の縁部１１ａを押さえ板１３，ボルト１４及びナット１５により取り付けることで、湿式脱硫塔１及び再加熱器２間への組み付けが完了する。

この組み付け状態において、排水装置２０の取水部２１が、再加熱器２の下部に位置するフランジ１２の切り欠き１２ｃを通して継手本体１１に囲まれた内部で且つ湿式脱硫塔１に向けて開口しているので、水分を含むガスが湿式脱硫塔１から再加熱器２に入り込む際に、流出口１ａや流入口２ａを囲む各々の壁面に接触して凝縮することで水滴となって落下したとしても、継手本体１１にほとんど溜まることなく継手本体１１の外部に排出されることとなる。

このように、上記した伸縮継手１０では、湿式脱硫塔１と再加熱器２との間のつなぎ目に溜まる水の排出機能を具備しながら、湿式脱硫塔１及び再加熱器２の間への組み付けの容易化及び組み付けコストの低減が図られることとなる。

また、上記した伸縮継手１０の排水装置２０において、再加熱器２の下部に位置するフランジ１２の底辺１２ａ及び他方の対向辺１２ｂに切り欠き１２ｃを形成し、このフランジ１２の切り欠き１２ｃを通して継手本体１１に囲まれた内部に向けて開口するようにして取水部２１を取り付けることで、伸縮継手１０への組み付けが完了する。

なお、この排水装置２０は、継手本体を構造体にフランジで固定するようにした伸縮継手に対しても、簡単且つ低コストで組み付けることができる。

上記した実施例では、本発明に係る伸縮継手及び排水装置をボイラの排ガス通路上の湿式スプレー塔である湿式脱硫塔１と、この湿式脱硫塔１の下流側に設置される再加熱器２との間に設置する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記した実施例では、排水装置２０の逆流防止手段として、水槽２４に収容した液体Lに延長管２３の先端を没入させる手法を採用しているが、これに限定されるものではなく、他の構成として、例えば、図５（ａ）に示すように、導管２２上に逆止バルブ２５を配置する手法や、図５（ｂ）に示すように、湿式脱硫塔１内の水槽２６に導管２２を導く手法や、図５（ｃ）に示すように、バルブ２７を有するポット２８に収容した液体Lに導管２２の先端側を没入させる手法を採用することができるほか、図示はしないが、プラントの排水設備に導管を導く手法を採用することができる。

本発明に係る伸縮継手及び排水装置の構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではない。

１ 湿式脱硫塔（一方の構造体）
１ａ 湿式脱硫塔の流出口
１ｂ 流出口の周縁部
２ 再加熱器（他方の構造体）
２ａ 再加熱器の流入口
２ｂ 流入口の周縁部
１０ 伸縮継手
１１ 継手本体
１１ａ 継手本体の縁部
１２ フランジ
２０ 排水装置
２１ 取水部
２２ 導水管
２４，２６ 水槽（逆流防止手段）
２５ 逆止バルブ（逆流防止手段）
２７ バルブ（逆流防止手段）
２８ ポット（逆流防止手段）

Claims (3)

1. 水分を含むガスが流出する流出口を有する一方の構造体と、この一方の構造体から流出する前記水分を含むガスが流入する流入口を有する他方の構造体との間に跨って配置されて、前記一方の構造体及び他方の構造体の各熱伸縮による両者の間隔の変化を吸収する伸縮継手であって、
   前記一方の構造体の流出口及び他方の構造体の流入口を囲んで配置される継手本体と、
   この継手本体の前記流出口及び流入口に沿う縁部を該流出口及び流入口の各周縁部にそれぞれ固定するフランジと、
   前記継手本体に溜まる水を排出する排水装置を備え、
   前記排水装置は、前記一方の構造体及び他方の構造体のうちのいずれかの構造体の下部に位置するフランジを貫通して前記継手本体に囲まれた内部に向けて開口する取水部と、この取水部から取り込んだ水を前記継手本体の外部に導く導管と、この導管上に配置されて前記取水部から取り込んだ水の逆流を防ぐ逆流防止手段を具備している
   ことを特徴とする伸縮継手。
2. 前記一方の構造体としての湿式スプレー塔の下流側に配置される請求項１に記載の伸縮継手。
3. 水分を含むガスが流出する流出口を有する一方の構造体と、この一方の構造体から流出する前記水分を含むガスが流入する流入口を有する他方の構造体との間に跨って配置されて、前記流出口及び流入口に沿う縁部が該流出口及び流入口の各周縁部にそれぞれフランジを介して固定される伸縮継手の継手本体に溜まる水を排出する排水装置であって、
   前記一方の構造体及び他方の構造体のうちのいずれかの構造体の下部に位置する前記フランジを貫通して前記継手本体に囲まれた内部に向けて開口する取水部と、
   この取水部から取り込んだ水を前記継手本体の外部に導く導管と、
   この導管上に配置されて前記取水部から取り込んだ水の逆流を防ぐ逆流防止手段を備えている
   ことを特徴とする伸縮継手の排水装置。

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