JP2670962B2 - ボイラーに於ける板状溶接チューブ壁の端部を連結するための控えステーシステム - Google Patents
ボイラーに於ける板状溶接チューブ壁の端部を連結するための控えステーシステムInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
- F22B37/20—Supporting arrangements, e.g. for securing water-tube sets
- F22B37/208—Backstay arrangements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/24—Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般に、ボイラー内で板
状に溶接されてなるチューブ壁(以下、単に板状溶接チ
ューブ壁とも称する)のための支持構造に関し、詳しく
はこの板状溶接チューブ壁を、チューブ破損、特にはボ
イラー始動運転並びに冷却運転を原因として生じるチュ
ーブ破損を減少させる態様で支持するための新規且つ有
益な控えステーシステムに関する。
状に溶接されてなるチューブ壁(以下、単に板状溶接チ
ューブ壁とも称する)のための支持構造に関し、詳しく
はこの板状溶接チューブ壁を、チューブ破損、特にはボ
イラー始動運転並びに冷却運転を原因として生じるチュ
ーブ破損を減少させる態様で支持するための新規且つ有
益な控えステーシステムに関する。
【0002】
【従来技術】ボイラー控えステーシステムは圧延鋼部材
及び或はボイラーチューブ壁を補強するトラスから構成
される。ボイラーチューブ壁は燃焼ガス圧力を受ける
が、この燃焼ガス圧力はその場所での大気圧に関し正圧
或は負圧であり得る。燃焼ガス圧力は控えステーをバ
ー、ロッド或は留板によって相対する壁に結合し、そう
した圧力によって生じる膨張負荷(圧力燃焼)或は収縮
負荷(平行通風燃焼)を均衡させることにより制限され
る。ボイラー壁の熱膨張は通常、バー、ロッド或は留板
そして控えステー間を繋ぐいろいろな設計形状のリン
ク、長孔付き部材、ボルト及びピンによって収受され
る。この部分の一般的議論は、バブコックアンドウイル
コックス社が著作権を持つ1975年の”蒸気:その発
生と使用”の第12章及び第16章を参照されたい。
及び或はボイラーチューブ壁を補強するトラスから構成
される。ボイラーチューブ壁は燃焼ガス圧力を受ける
が、この燃焼ガス圧力はその場所での大気圧に関し正圧
或は負圧であり得る。燃焼ガス圧力は控えステーをバ
ー、ロッド或は留板によって相対する壁に結合し、そう
した圧力によって生じる膨張負荷(圧力燃焼)或は収縮
負荷(平行通風燃焼)を均衡させることにより制限され
る。ボイラー壁の熱膨張は通常、バー、ロッド或は留板
そして控えステー間を繋ぐいろいろな設計形状のリン
ク、長孔付き部材、ボルト及びピンによって収受され
る。この部分の一般的議論は、バブコックアンドウイル
コックス社が著作権を持つ1975年の”蒸気:その発
生と使用”の第12章及び第16章を参照されたい。
【0003】本発明を適用し得る構造が図1及び2を参
照して以下に短く説明される。図1及び2には”冷間”
状態、即ちボイラーの圧力部品及び構造部材が周囲温度
状況にある状態に於ける従来からのボイラーの角部構造
の斜視図が示される。第1の壁区画10がある角度で第
2の壁区画12に接して角部14を構成し、第1の壁区
画10及び第2の壁区画12は縦方向に伸延する多数の
チューブ16を含み、これらチューブはプレート18に
より相互に離間された状態で溶接される。ボイラー運転
中にチューブを通して搬送される流体が燃焼ガスから熱
を吸収する。第1の壁区画10及び第2の壁区画12の
外側には控えステーシステムが設けられる。この控えス
テーシステムは壁区画10及び12の各々に対し少なく
とも1つの控えステー20、22を含んでいる。実際の
ボイラー構造では控えステー20、22は第1の壁区画
10及び第2の壁区画12の縦方向の高さに沿って所定
間隔で反復して設けられる。控えステー20、22はボ
イラーが安定運転状況及び移行運転状況にある場合に第
1の壁区画10及び第2の壁区画12が受ける曲げ力に
抵抗する。こうした曲げ力は風、地震のような外的負荷
とその場所での大気圧に関し正圧か或は負圧かであり得
るところのボイラーガス側圧力との双方によって生じる
ものである。
照して以下に短く説明される。図1及び2には”冷間”
状態、即ちボイラーの圧力部品及び構造部材が周囲温度
状況にある状態に於ける従来からのボイラーの角部構造
の斜視図が示される。第1の壁区画10がある角度で第
2の壁区画12に接して角部14を構成し、第1の壁区
画10及び第2の壁区画12は縦方向に伸延する多数の
チューブ16を含み、これらチューブはプレート18に
より相互に離間された状態で溶接される。ボイラー運転
中にチューブを通して搬送される流体が燃焼ガスから熱
を吸収する。第1の壁区画10及び第2の壁区画12の
外側には控えステーシステムが設けられる。この控えス
テーシステムは壁区画10及び12の各々に対し少なく
とも1つの控えステー20、22を含んでいる。実際の
ボイラー構造では控えステー20、22は第1の壁区画
10及び第2の壁区画12の縦方向の高さに沿って所定
間隔で反復して設けられる。控えステー20、22はボ
イラーが安定運転状況及び移行運転状況にある場合に第
1の壁区画10及び第2の壁区画12が受ける曲げ力に
抵抗する。こうした曲げ力は風、地震のような外的負荷
とその場所での大気圧に関し正圧か或は負圧かであり得
るところのボイラーガス側圧力との双方によって生じる
ものである。
【0004】支持脚24及び隔離体26の形態の隔離手
段が各控えステー20、22の内側フランジ28に沿っ
て係合される。隔離手段24、26及び控えステー2
0、22間が熱膨張を収受するべく相対的に摺動可能と
される。図1には2本の連結留板或は連結バー30が各
隔離体26の縁部に溶接された状況が示される。L字型
の係合プレート或は係合ラグ32の形態の係合手段が水
平方向に隔設され、第1の壁区画及び第2の壁区画12
を形成するチューブ16の幾つかの外側表面に溶接され
る。係合ラグ32は相対する一対をなして溶接され、連
続する各連結バー30を密着状態で受ける長孔をそこに
形成する。係合手段は、図示されないが連結バー30の
上方にその一方をそして下方に他方を位置付けてなる一
対のクリップもまた含み得る。このクリップは隣り合う
2本のチューブ16に溶接され連結バー30の外側表面
を越えて延出するループを形成する。このループ及び連
結バー30の外側間に連結バー用のピンを挿入すると、
連結バー30の外側が壁区画10及び12に対し然るべ
き位置に保持される。係合手段はかくして控えステー2
0、22の重量を支えそれにより控えステー20、22
を壁区画10及び12上に懸架する。
段が各控えステー20、22の内側フランジ28に沿っ
て係合される。隔離手段24、26及び控えステー2
0、22間が熱膨張を収受するべく相対的に摺動可能と
される。図1には2本の連結留板或は連結バー30が各
隔離体26の縁部に溶接された状況が示される。L字型
の係合プレート或は係合ラグ32の形態の係合手段が水
平方向に隔設され、第1の壁区画及び第2の壁区画12
を形成するチューブ16の幾つかの外側表面に溶接され
る。係合ラグ32は相対する一対をなして溶接され、連
続する各連結バー30を密着状態で受ける長孔をそこに
形成する。係合手段は、図示されないが連結バー30の
上方にその一方をそして下方に他方を位置付けてなる一
対のクリップもまた含み得る。このクリップは隣り合う
2本のチューブ16に溶接され連結バー30の外側表面
を越えて延出するループを形成する。このループ及び連
結バー30の外側間に連結バー用のピンを挿入すると、
連結バー30の外側が壁区画10及び12に対し然るべ
き位置に保持される。係合手段はかくして控えステー2
0、22の重量を支えそれにより控えステー20、22
を壁区画10及び12上に懸架する。
【0005】端部連結式の角部連結体34が角部14に
差し渡され、連結バー30に溶接される。端部連結式の
控えステーブラケット36が控えステー20、22の各
々の端部で角部14に近接して溶接される。端部連結式
の一対のリンク38がピン40により角部連結体34及
び控えステーブラケット36間にピボット廻動し得る状
態で連結される。角部連結体34、控えステーブラケッ
ト、リンク38の各々にはこの目的のために好適な円孔
が設けられ、それによって第1の壁区画及び第2の壁区
画12における熱膨張が許容される。説明上、図1及び
2には第1の壁区画10、第2の壁区画12の膨張以前
の”冷間”位置における角部構造が示される。この状況
では各リンク38は控えステー20、22の縁部と夾角
を成す(前記”縁部”とは第1の壁区画10、第2の壁
区画12の平面に直交して伸延する縁部を指す)。”熱
間”状況では各リンク38は控えステー20、22の縁
部と概略平行に伸延し、例えば第1の壁区画10からの
力は隣り合う第2の壁区画12の控えステー22に伝達
される。
差し渡され、連結バー30に溶接される。端部連結式の
控えステーブラケット36が控えステー20、22の各
々の端部で角部14に近接して溶接される。端部連結式
の一対のリンク38がピン40により角部連結体34及
び控えステーブラケット36間にピボット廻動し得る状
態で連結される。角部連結体34、控えステーブラケッ
ト、リンク38の各々にはこの目的のために好適な円孔
が設けられ、それによって第1の壁区画及び第2の壁区
画12における熱膨張が許容される。説明上、図1及び
2には第1の壁区画10、第2の壁区画12の膨張以前
の”冷間”位置における角部構造が示される。この状況
では各リンク38は控えステー20、22の縁部と夾角
を成す(前記”縁部”とは第1の壁区画10、第2の壁
区画12の平面に直交して伸延する縁部を指す)。”熱
間”状況では各リンク38は控えステー20、22の縁
部と概略平行に伸延し、例えば第1の壁区画10からの
力は隣り合う第2の壁区画12の控えステー22に伝達
される。
【0006】バー、ロッド及び或は留板に代えて板状溶
接チューブ壁(チューブが種々の幾何寸法模様に於て相
互に溶接されて成るボイラー壁)を使用して、相対する
板状溶接チューブ壁間の燃焼ガス圧力を均衡させること
が可能である。図2を参照するに、控えステーを隣り合
う板状溶接チューブ壁に連結するためにパドル型の角部
連結体42(隣り合うボイラー壁に連続バーに代えて溶
接された短いバー)が使用され、このパドル型の角部連
結体が控えステーシステムに膨張負荷或は収縮負荷を伝
達する。従って、図2は以下の点に於て図1と異なる。
即ち図2では、図1で使用される2本の連続する連結バ
ー或は留板30が、角部14の位置で第1の壁区画10
を構成するチューブ16に溶接され、パドル型の角部連
結体42から分離する支持バー或は支持留板30’と代
替されている。連続する連結バー或は留板30がここで
も壁区画12に設けられる。
接チューブ壁(チューブが種々の幾何寸法模様に於て相
互に溶接されて成るボイラー壁)を使用して、相対する
板状溶接チューブ壁間の燃焼ガス圧力を均衡させること
が可能である。図2を参照するに、控えステーを隣り合
う板状溶接チューブ壁に連結するためにパドル型の角部
連結体42(隣り合うボイラー壁に連続バーに代えて溶
接された短いバー)が使用され、このパドル型の角部連
結体が控えステーシステムに膨張負荷或は収縮負荷を伝
達する。従って、図2は以下の点に於て図1と異なる。
即ち図2では、図1で使用される2本の連続する連結バ
ー或は留板30が、角部14の位置で第1の壁区画10
を構成するチューブ16に溶接され、パドル型の角部連
結体42から分離する支持バー或は支持留板30’と代
替されている。連続する連結バー或は留板30がここで
も壁区画12に設けられる。
【0007】ボイラーの移行運転中(始動及び冷却)、
板状連結チューブ壁に於て連続する連結バー、ロッド或
は留板を有して成る控えステーシステムの前記連結バー
等及びチューブ壁間が受ける温度差は、板状溶接チュー
ブ壁及び或は控えステーシステムに破損を引き起こすに
十分な大きさのものとなる。パドル型の角部連結体を具
備する控えステーシステムには温度差の問題は比較的少
い。しかしながら、短いバーを通して圧延部材からの大
きく且つ集中された燃焼ガス圧力負荷を隣り合う板状溶
接チューブ壁内に伝達させるのは困難であり、しばしば
不可能でさえある。
板状連結チューブ壁に於て連続する連結バー、ロッド或
は留板を有して成る控えステーシステムの前記連結バー
等及びチューブ壁間が受ける温度差は、板状溶接チュー
ブ壁及び或は控えステーシステムに破損を引き起こすに
十分な大きさのものとなる。パドル型の角部連結体を具
備する控えステーシステムには温度差の問題は比較的少
い。しかしながら、短いバーを通して圧延部材からの大
きく且つ集中された燃焼ガス圧力負荷を隣り合う板状溶
接チューブ壁内に伝達させるのは困難であり、しばしば
不可能でさえある。
【0008】幾つかの控えステー及び板状溶接チューブ
壁の付設構造が米国特許第4721069号、第449
9860号、第4395860号そして第405907
5号に記載される。これらの参照例は板状溶接チューブ
壁の膨張及び収縮を収受するための機構を開示するもの
であるが、その角部付近における破損を回避するための
配列構成を教示するものではない。板状溶接チューブ壁
の角部支持のための配列構成が米国特許第400869
1号及び第3479994号に於て、角部を横断して伸
延する中実構造との関連に於て記載される。
壁の付設構造が米国特許第4721069号、第449
9860号、第4395860号そして第405907
5号に記載される。これらの参照例は板状溶接チューブ
壁の膨張及び収縮を収受するための機構を開示するもの
であるが、その角部付近における破損を回避するための
配列構成を教示するものではない。板状溶接チューブ壁
の角部支持のための配列構成が米国特許第400869
1号及び第3479994号に於て、角部を横断して伸
延する中実構造との関連に於て記載される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ボイラーが始動及び冷
却される結果生じる温度差により板状溶接チューブ壁及
び控えステーシステム間に移動が生じることに基く
(1)チューブの破損、(2)控えステーシステムとそ
の構成部品の破損を生じることのない板状溶接チューブ
壁の端部連結部のためのボイラー控えステーシステムを
提供することである。
却される結果生じる温度差により板状溶接チューブ壁及
び控えステーシステム間に移動が生じることに基く
(1)チューブの破損、(2)控えステーシステムとそ
の構成部品の破損を生じることのない板状溶接チューブ
壁の端部連結部のためのボイラー控えステーシステムを
提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明の一
様相に従えば、板状溶接チューブ壁構造が本来有する負
荷伝達能力を使用して、従来そうした位置に使用されて
いた構造部材を簡易化或は排除することにより解決され
る。本発明の幾つかの具体例では、燃焼ガス圧力負荷を
あるチューブ壁から隣接するチューブ壁へと伝達させる
ためにチューブ壁の角部配列体のみが使用される。ある
場合には、板状溶接チューブ壁を強化してそこへの燃焼
ガス圧力負荷を制限することにより、板状溶接チューブ
壁及び控えステーシステム間の膨張収縮の差に基づく破
損を除去することが必要となり得る。本発明の別の様相
では板状溶接チューブ壁の角部配列体が、種々の幾何形
状の単一或は複数の角部プレートを補強部材と共に使用
することによって補強されそれにより、隣接する板状溶
接チューブ壁への燃焼ガス圧力負荷の分配が容易化され
る。本発明の他の様相にはボイラーの移行運転中に於け
る過剰圧力発生状況に於てのみ補強を提供するための改
変例が含まれる。
様相に従えば、板状溶接チューブ壁構造が本来有する負
荷伝達能力を使用して、従来そうした位置に使用されて
いた構造部材を簡易化或は排除することにより解決され
る。本発明の幾つかの具体例では、燃焼ガス圧力負荷を
あるチューブ壁から隣接するチューブ壁へと伝達させる
ためにチューブ壁の角部配列体のみが使用される。ある
場合には、板状溶接チューブ壁を強化してそこへの燃焼
ガス圧力負荷を制限することにより、板状溶接チューブ
壁及び控えステーシステム間の膨張収縮の差に基づく破
損を除去することが必要となり得る。本発明の別の様相
では板状溶接チューブ壁の角部配列体が、種々の幾何形
状の単一或は複数の角部プレートを補強部材と共に使用
することによって補強されそれにより、隣接する板状溶
接チューブ壁への燃焼ガス圧力負荷の分配が容易化され
る。本発明の他の様相にはボイラーの移行運転中に於け
る過剰圧力発生状況に於てのみ補強を提供するための改
変例が含まれる。
【0011】ボイラーの動力発生設備の有効性を向上さ
せることはボイラーメーカー及び公益事業者の等しく目
標とするところである。チューブが破損するとそのボイ
ラーを休止する必要がある。こうした休止はそれ自体の
みならず特にそれによる動力発生の損失に関し浪費的で
ある。チューブ破損をなくすことはボイラー有効性向上
の主用部分を成すものである。本発明は、ボイラーの板
状溶接壁におけるチューブの、始動及び冷却時の温度差
に基く壁面及び控えステーシステム間の移動によって引
き起こされる応力水準過剰に起因する破損を低減或は排
除し得る。控えステーシステム構成部材の破損もまた低
減或は排除され得る。本発明は貫流型ボイラーに於て、
その強制冷却能力に依存して最も有効である。しかしな
がらチューブ破損はドラムボイラーの板状溶接チューブ
壁に於ても生じることから、本発明を自然循環ボイラ
ー、即ちドラムボイラーに対しても適用し得る。本発明
は、上述の如き問題解決のために新規ボイラーのみなら
ず既存のボイラーに対して使用され、或は産業界全体を
通して現在良く見られる広範囲に渡るグレードアップ作
業の一部として使用され得る。
せることはボイラーメーカー及び公益事業者の等しく目
標とするところである。チューブが破損するとそのボイ
ラーを休止する必要がある。こうした休止はそれ自体の
みならず特にそれによる動力発生の損失に関し浪費的で
ある。チューブ破損をなくすことはボイラー有効性向上
の主用部分を成すものである。本発明は、ボイラーの板
状溶接壁におけるチューブの、始動及び冷却時の温度差
に基く壁面及び控えステーシステム間の移動によって引
き起こされる応力水準過剰に起因する破損を低減或は排
除し得る。控えステーシステム構成部材の破損もまた低
減或は排除され得る。本発明は貫流型ボイラーに於て、
その強制冷却能力に依存して最も有効である。しかしな
がらチューブ破損はドラムボイラーの板状溶接チューブ
壁に於ても生じることから、本発明を自然循環ボイラ
ー、即ちドラムボイラーに対しても適用し得る。本発明
は、上述の如き問題解決のために新規ボイラーのみなら
ず既存のボイラーに対して使用され、或は産業界全体を
通して現在良く見られる広範囲に渡るグレードアップ作
業の一部として使用され得る。
【0012】従って、本発明の1様相に於ては、その第
1の壁区画がある角度に於て第2の壁区画と接合して角
部を形成して成る蒸気発生器の板状溶接チューブ壁のた
めの控えステーシステムが提供される。この控えステー
システムでは、隣り合う板状溶接チューブ壁を構成する
パネルへの燃焼ガス圧力負荷の伝達を容易化するため
に、板状溶接チューブ壁構造の本来の負荷伝達能力のみ
が使用される。少なくとも1本の控えステーが各壁区画
の少なくとも1部分を横断して伸延される。隔離手段が
各控えステーと係合され且つ各壁区画に向けて伸延さ
れ、各控えステーの隔離手段には支持バーが連結され
る。各支持バーは各壁区画の長さ部分の少なくとも1部
分に沿って当接状態で係合され、また角部に隣り合う端
部を有している。この端部は前記角部から離間されそれ
により、第1の壁区画の支持バーは第2の壁区画の支持
バーから離間される。各壁区画には係合手段が固着さ
れ、この係合手段が各支持バーと係合して各壁区画及び
各支持バー間の横方向移動を可能とし、各壁区画に加わ
る曲げ力を各控えステーに伝達する。各控えステーはそ
うした曲げ力に抵抗し、各控えステーの重量を各壁区画
に伝達し各控えステーをその各々の壁区画上で支持す
る。
1の壁区画がある角度に於て第2の壁区画と接合して角
部を形成して成る蒸気発生器の板状溶接チューブ壁のた
めの控えステーシステムが提供される。この控えステー
システムでは、隣り合う板状溶接チューブ壁を構成する
パネルへの燃焼ガス圧力負荷の伝達を容易化するため
に、板状溶接チューブ壁構造の本来の負荷伝達能力のみ
が使用される。少なくとも1本の控えステーが各壁区画
の少なくとも1部分を横断して伸延される。隔離手段が
各控えステーと係合され且つ各壁区画に向けて伸延さ
れ、各控えステーの隔離手段には支持バーが連結され
る。各支持バーは各壁区画の長さ部分の少なくとも1部
分に沿って当接状態で係合され、また角部に隣り合う端
部を有している。この端部は前記角部から離間されそれ
により、第1の壁区画の支持バーは第2の壁区画の支持
バーから離間される。各壁区画には係合手段が固着さ
れ、この係合手段が各支持バーと係合して各壁区画及び
各支持バー間の横方向移動を可能とし、各壁区画に加わ
る曲げ力を各控えステーに伝達する。各控えステーはそ
うした曲げ力に抵抗し、各控えステーの重量を各壁区画
に伝達し各控えステーをその各々の壁区画上で支持す
る。
【0013】本発明の他の様相に於ては、角部プレート
が板状溶接チューブ壁に溶接され且つ角部の周囲を伸延
してこの角部を補強すると共に、第1の壁区画及び第2
の壁区画間の力を伝達する。本発明の更に他の様相に於
ては、端部連結式の長孔付き角部連結体と、端部連結式
の一対の長孔付き控えステーブラケットと、控えステー
からの負荷を移行運転中の過剰圧力発生状況に於ての
み、しかし通常の蒸気発生運転中にではなく、他の控え
ステーへと伝達するための端部連結式の一対のリンクと
が使用される。
が板状溶接チューブ壁に溶接され且つ角部の周囲を伸延
してこの角部を補強すると共に、第1の壁区画及び第2
の壁区画間の力を伝達する。本発明の更に他の様相に於
ては、端部連結式の長孔付き角部連結体と、端部連結式
の一対の長孔付き控えステーブラケットと、控えステー
からの負荷を移行運転中の過剰圧力発生状況に於ての
み、しかし通常の蒸気発生運転中にではなく、他の控え
ステーへと伝達するための端部連結式の一対のリンクと
が使用される。
【0014】
【実施例】一般に同じ参照番号は同じ要素を表す図面を
参照して本発明を説明する。図3を参照するに、ここに
例示される具体例には板状溶接チューブ壁のための控え
ステーシステムが含まれる。この板状溶接チューブ壁は
第1の壁区画10を含み、この第1の壁区画10が第2
の壁区画12にある角度に於て接しそこに角部14を形
成している。各壁区画は縦方向に伸延する多数のチュー
ブ16を含み、これらのチューブ16は相互に離間され
ると共に膜状プレート18をその間部分に溶接すること
により相互に溶接される。本発明の控えステーシステム
には、第1の壁区画10及び第2の壁区画12の夫々に
対し少なくとも1つの控えステー20、22が含まれ
る。実際のボイラー構造に於ては控えステー20、22
は第1の壁区画10及び第2の壁区画12の縦方向の高
さに沿ってある間隔で反復される。
参照して本発明を説明する。図3を参照するに、ここに
例示される具体例には板状溶接チューブ壁のための控え
ステーシステムが含まれる。この板状溶接チューブ壁は
第1の壁区画10を含み、この第1の壁区画10が第2
の壁区画12にある角度に於て接しそこに角部14を形
成している。各壁区画は縦方向に伸延する多数のチュー
ブ16を含み、これらのチューブ16は相互に離間され
ると共に膜状プレート18をその間部分に溶接すること
により相互に溶接される。本発明の控えステーシステム
には、第1の壁区画10及び第2の壁区画12の夫々に
対し少なくとも1つの控えステー20、22が含まれ
る。実際のボイラー構造に於ては控えステー20、22
は第1の壁区画10及び第2の壁区画12の縦方向の高
さに沿ってある間隔で反復される。
【0015】控えステー20、22は第1の壁区画10
及び第2の壁区画12がボイラーの安定運転及び移行運
転中、特にはボイラーの始動及び冷却時に於ける曲げ力
に抵抗することを目的としたものである。こうした曲げ
力は風及び地震といった外的負荷並びに、その場所での
大気圧力に関し正圧か或は負圧かであり得るボイラーの
ガス側の圧力の両方によって生じる。支持ラグ24及び
隔離体26の形態を有する隔離手段が各控えステー2
0、22の内側フランジ28に沿って係合される。支持
ラグ24及び隔離体26及び控えステー20、22相互
間の摺動或は移動が熱膨張を収受する。
及び第2の壁区画12がボイラーの安定運転及び移行運
転中、特にはボイラーの始動及び冷却時に於ける曲げ力
に抵抗することを目的としたものである。こうした曲げ
力は風及び地震といった外的負荷並びに、その場所での
大気圧力に関し正圧か或は負圧かであり得るボイラーの
ガス側の圧力の両方によって生じる。支持ラグ24及び
隔離体26の形態を有する隔離手段が各控えステー2
0、22の内側フランジ28に沿って係合される。支持
ラグ24及び隔離体26及び控えステー20、22相互
間の摺動或は移動が熱膨張を収受する。
【0016】支持バー30’が隔離体26の各々の内側
縁部に溶接される。L字型の係合ラグ32が、第1の壁
区画10及び第2の壁区画12を形成するところの、水
平方向に隔設されたチューブ16の幾つかに於ける外側
表面に溶接される。係合ラグ32は一対が相対する状態
で溶接されその間部分に各支持バー30’が摺動自在
に、しかし密接状態で受容される。これにより支持バー
30’及び第1の壁区画10及び第2の壁区画12間に
於ける横方向での摺動或は移動が収受される一方、第1
の壁区画10及び第2の壁区画12と控えステー20、
22との間の曲げ力は尚、伝達されることになる。係合
ラグ32もまた控えステー20、22の重量を支持しそ
れによりこれらの控えステー20、22を第1の壁区画
10及び第2の壁区画12上に懸架する。図4には補強
用部材46、48を具備する本発明の別態様が示され
る。補強用部材46、48は第1の壁区画10及び第2
の壁区画12を構成するチューブの外側表面に当接する
状態で係合し、第1の壁区画10及び第2の壁区画12
の角部14の位置50へと伸延されている。図5には本
発明の更に他の別態様が示される。ここでは第1の壁区
画10及び第2の壁区画12間の曲げ力を伝達するため
の手段が設けられている。図示されるように、単純なL
字型に形成された1つ以上の補強用角部プレート44
が、角部14に沿って縦方向に離間する状態で、第1の
壁区画10及び第2の壁区画12を形成するチューブ1
6に溶接されて角部14を包囲し、その部分を支持して
いる。図6には図3、4及び5の種々の特徴を組み合わ
せた状態が例示される。先の様相における特徴を、その
他の特徴を同様に用いて種々に組み合わせ得る。
縁部に溶接される。L字型の係合ラグ32が、第1の壁
区画10及び第2の壁区画12を形成するところの、水
平方向に隔設されたチューブ16の幾つかに於ける外側
表面に溶接される。係合ラグ32は一対が相対する状態
で溶接されその間部分に各支持バー30’が摺動自在
に、しかし密接状態で受容される。これにより支持バー
30’及び第1の壁区画10及び第2の壁区画12間に
於ける横方向での摺動或は移動が収受される一方、第1
の壁区画10及び第2の壁区画12と控えステー20、
22との間の曲げ力は尚、伝達されることになる。係合
ラグ32もまた控えステー20、22の重量を支持しそ
れによりこれらの控えステー20、22を第1の壁区画
10及び第2の壁区画12上に懸架する。図4には補強
用部材46、48を具備する本発明の別態様が示され
る。補強用部材46、48は第1の壁区画10及び第2
の壁区画12を構成するチューブの外側表面に当接する
状態で係合し、第1の壁区画10及び第2の壁区画12
の角部14の位置50へと伸延されている。図5には本
発明の更に他の別態様が示される。ここでは第1の壁区
画10及び第2の壁区画12間の曲げ力を伝達するため
の手段が設けられている。図示されるように、単純なL
字型に形成された1つ以上の補強用角部プレート44
が、角部14に沿って縦方向に離間する状態で、第1の
壁区画10及び第2の壁区画12を形成するチューブ1
6に溶接されて角部14を包囲し、その部分を支持して
いる。図6には図3、4及び5の種々の特徴を組み合わ
せた状態が例示される。先の様相における特徴を、その
他の特徴を同様に用いて種々に組み合わせ得る。
【0017】図7には本発明の別態様が”熱間”位置に
於て示される。図示されるように、角部プレート52が
角部14を形成するチューブ16の外側表面に溶接され
る。2対の控えプレート54、56が角部プレート52
の外側表面に溶接される。控えプレート54、56の各
対はピン60から成る連結手段により一対のリンク58
の一端に廻動自在に連結される。各リンク対の反対側端
部は別のピン60により、控えステー20、22の外側
フランジに溶接されてなる端部連結式の控えブラケット
62に廻動自在に連結される。リンク58はピン60の
位置で廻動自在に連結される。図8から12には角部プ
レート44のいろいろな具体例が例示される。図8の具
体例は矩形の縁部突出部44aを具備し、図12の具体
例は湾曲した縁部突出部44bを具備している。これと
は逆に、図10及び11の具体例は矩形の縁部凹所44
cと湾曲した縁部凹所44dを夫々具備している。
於て示される。図示されるように、角部プレート52が
角部14を形成するチューブ16の外側表面に溶接され
る。2対の控えプレート54、56が角部プレート52
の外側表面に溶接される。控えプレート54、56の各
対はピン60から成る連結手段により一対のリンク58
の一端に廻動自在に連結される。各リンク対の反対側端
部は別のピン60により、控えステー20、22の外側
フランジに溶接されてなる端部連結式の控えブラケット
62に廻動自在に連結される。リンク58はピン60の
位置で廻動自在に連結される。図8から12には角部プ
レート44のいろいろな具体例が例示される。図8の具
体例は矩形の縁部突出部44aを具備し、図12の具体
例は湾曲した縁部突出部44bを具備している。これと
は逆に、図10及び11の具体例は矩形の縁部凹所44
cと湾曲した縁部凹所44dを夫々具備している。
【0018】図9には2つの部材から成る角部プレート
44が例示される。この角部プレート44はL字型の、
縦方向寸法の短い上方角部プレート44eと、縦方向寸
法の長い下方角部プレート44fとから構成される。各
角部プレート44e、44fは角部14を形成するチュ
ーブ16の外側表面の種々の位置に溶接することによ
り、板状溶接チューブ壁の角部に当接状態で保持され
る。所望であれば長い方の角部プレート44fを短い方
の角部プレート44eの上方に使用して良い。
44が例示される。この角部プレート44はL字型の、
縦方向寸法の短い上方角部プレート44eと、縦方向寸
法の長い下方角部プレート44fとから構成される。各
角部プレート44e、44fは角部14を形成するチュ
ーブ16の外側表面の種々の位置に溶接することによ
り、板状溶接チューブ壁の角部に当接状態で保持され
る。所望であれば長い方の角部プレート44fを短い方
の角部プレート44eの上方に使用して良い。
【0019】図13には図3に示されると類似の本発明
の別態様が例示される。この具体例には、移行運転時に
発生する過剰圧力のみを収受するための追加的補強が為
されている。一対の長孔付き控えステーが、角部14に
差し渡されたリンク64を相互に結合し、また控えステ
ー20、22に直結されている。リンク64を相互に結
合する各長孔付き控えステーはその各端部に長孔66を
有し、この長孔66がピン68を受容する。このピン6
8は各リンク64を摺動自在に且つより小さい角度に於
て廻動自在とする状態で控えステー20、22に連結す
る。図13には蒸気発生器の通常の運転状況が示され、
ピン68は各長孔66の概略中心に位置付けられてい
る。この状態ではリンク64は移行運転中の過剰圧力発
生状況に於てのみ、一方の控えステー20からの負荷を
他方の控えステー22へと伝達する。控えステーを相互
連結するこの形式の長孔付きリンクシステムは従来のタ
ンジェントチューブ壁構造に於て使用されてきたが、本
発明者の知る限り板状溶接チューブ壁構造に使用された
ことは無い。
の別態様が例示される。この具体例には、移行運転時に
発生する過剰圧力のみを収受するための追加的補強が為
されている。一対の長孔付き控えステーが、角部14に
差し渡されたリンク64を相互に結合し、また控えステ
ー20、22に直結されている。リンク64を相互に結
合する各長孔付き控えステーはその各端部に長孔66を
有し、この長孔66がピン68を受容する。このピン6
8は各リンク64を摺動自在に且つより小さい角度に於
て廻動自在とする状態で控えステー20、22に連結す
る。図13には蒸気発生器の通常の運転状況が示され、
ピン68は各長孔66の概略中心に位置付けられてい
る。この状態ではリンク64は移行運転中の過剰圧力発
生状況に於てのみ、一方の控えステー20からの負荷を
他方の控えステー22へと伝達する。控えステーを相互
連結するこの形式の長孔付きリンクシステムは従来のタ
ンジェントチューブ壁構造に於て使用されてきたが、本
発明者の知る限り板状溶接チューブ壁構造に使用された
ことは無い。
【0020】図14及び15には本発明の別態様が例示
される。この配列構成は図2に示されるそれと類似であ
る。しかしながら、図14及び15の具体例は図12に
関して説明されたと同様の様式に於て、移行運転中の過
剰圧力に対する補強のみを提供する。長孔付きの端部連
結式の角部連結体70が角部12に差し渡され角部13
の位置で相互に溶接されてなる一対のパドル型の角部連
結体42に溶接される。このパドル型の角部連結体42
は角部14の位置で、第1の壁区画10及び第2の壁区
画12を構成するチューブ16に夫々溶接される。端部
連結式の長孔付き控えステーブラケット72が控えステ
ー20、22の角部14に接近する各端部に溶接され
る。角部連結体70及び長孔付き控えステーブラケット
72の長孔74は各リンク対38を固定するためのピン
40を摺動自在に受容する。これらのピン40もまた、
長孔74の中央に位置付けられそれにより、第1の壁区
画10及び第2の壁区画12からの負荷は移行運転中の
過剰圧力発生状況に於てのみ控えステー20、22に伝
達される。
される。この配列構成は図2に示されるそれと類似であ
る。しかしながら、図14及び15の具体例は図12に
関して説明されたと同様の様式に於て、移行運転中の過
剰圧力に対する補強のみを提供する。長孔付きの端部連
結式の角部連結体70が角部12に差し渡され角部13
の位置で相互に溶接されてなる一対のパドル型の角部連
結体42に溶接される。このパドル型の角部連結体42
は角部14の位置で、第1の壁区画10及び第2の壁区
画12を構成するチューブ16に夫々溶接される。端部
連結式の長孔付き控えステーブラケット72が控えステ
ー20、22の角部14に接近する各端部に溶接され
る。角部連結体70及び長孔付き控えステーブラケット
72の長孔74は各リンク対38を固定するためのピン
40を摺動自在に受容する。これらのピン40もまた、
長孔74の中央に位置付けられそれにより、第1の壁区
画10及び第2の壁区画12からの負荷は移行運転中の
過剰圧力発生状況に於てのみ控えステー20、22に伝
達される。
【0021】
【発明の効果】ボイラーの始動及び冷却に基く温度差に
よって従来生じていた控えステーシステムとその構成部
品の破損を生じることの無い板状溶接チューブ壁の端部
連結部のためのボイラー控えステーシステムが提供され
るようになる。
よって従来生じていた控えステーシステムとその構成部
品の破損を生じることの無い板状溶接チューブ壁の端部
連結部のためのボイラー控えステーシステムが提供され
るようになる。
【図1】従来からの控えステーシステムにおける角部構
造の”冷間”位置を示す斜視図であり、ここでは連結バ
ーが2つの壁区画によって形成される角部の周囲に連続
的に伸延されている。
造の”冷間”位置を示す斜視図であり、ここでは連結バ
ーが2つの壁区画によって形成される角部の周囲に連続
的に伸延されている。
【図2】従来からの控えステーシステムにおける角部構
造の”冷間”位置を示す斜視図であり、ここでは連結バ
ーが角部の周囲に連続的に伸延されていない。
造の”冷間”位置を示す斜視図であり、ここでは連結バ
ーが角部の周囲に連続的に伸延されていない。
【図3】幾つかの様相を種々に組み合わせて成る本発明
の幾つかの具体例の斜視図である。
の幾つかの具体例の斜視図である。
【図4】幾つかの様相を種々に組み合わせて成る本発明
の幾つかの具体例の斜視図である。
の幾つかの具体例の斜視図である。
【図5】幾つかの様相を種々に組み合わせて成る本発明
の幾つかの具体例の斜視図である。
の幾つかの具体例の斜視図である。
【図6】幾つかの様相を種々に組み合わせて成る本発明
の幾つかの具体例の斜視図である。
の幾つかの具体例の斜視図である。
【図7】本発明の”熱間”位置における斜視図である。
【図8】図3及び図5に示されるある幾何形状の一方の
補強用の角部プレートの側面図である。他方側の角部補
強用プレートは鏡像を成す。
補強用の角部プレートの側面図である。他方側の角部補
強用プレートは鏡像を成す。
【図9】図3及び図5に示されるある幾何形状の一方の
補強用の角部プレートの側面図である。他方側の補強用
の角部プレートは鏡像を成す。
補強用の角部プレートの側面図である。他方側の補強用
の角部プレートは鏡像を成す。
【図10】図3及び図5に示されるある幾何形状の一方
の補強用の角部プレートの側面図である。他方側の補強
用の角部プレートは鏡像を成す。
の補強用の角部プレートの側面図である。他方側の補強
用の角部プレートは鏡像を成す。
【図11】図3及び図5に示されるある幾何形状の一方
の補強用の角部プレートの側面図である。他方側の補強
用の角部プレートは鏡像を成す。
の補強用の角部プレートの側面図である。他方側の補強
用の角部プレートは鏡像を成す。
【図12】図3及び図5に示されるある幾何形状の一方
の補強用の角部プレートの側面図である。他方側の補強
用の角部プレートは鏡像を成す。
の補強用の角部プレートの側面図である。他方側の補強
用の角部プレートは鏡像を成す。
【図13】長孔付きリンクが控えステー間に直結され、
この長孔付きリンクが移行運転中の過剰圧力発生状況に
於てのみ補強を提供して成る本発明の別態様の、図3、
4、5及び6と類似の斜視図である。
この長孔付きリンクが移行運転中の過剰圧力発生状況に
於てのみ補強を提供して成る本発明の別態様の、図3、
4、5及び6と類似の斜視図である。
【図14】本発明の更に他の別態様における”冷間”位
置での図2と類似の斜視図である。ここでは控えステー
の長孔付きリンクが端部連結されることにより移行運転
中の過剰圧力発生状況に於てのみ補強が提供される。
置での図2と類似の斜視図である。ここでは控えステー
の長孔付きリンクが端部連結されることにより移行運転
中の過剰圧力発生状況に於てのみ補強が提供される。
【図15】控えステーの端部を板状溶接チューブ壁の角
部配列構成位置に於て相互結合するための、図14の具
体例に於けるリンク及び連結部材の断面図である。
部配列構成位置に於て相互結合するための、図14の具
体例に於けるリンク及び連結部材の断面図である。
10:第1の壁区画 12:第2の壁区画 14:角部 16:チューブ 18:膜状プレート 20:控えステー 22:控えステー 24:支持ラグ 26:隔離体 28:内側フランジ 30’:支持バー 32:係合ラグ 44:角部プレート 46:補強用部材 48:補強用部材
Claims (13)
- 【請求項1】 第1の壁区画がある角度に於て第2の壁
区画に接して角部を形成し、板状溶接チューブ壁構造の
本来の負荷担持能力のみを使用して前記第1の壁区画及
び第2の壁区画の一方から他方への燃焼ガス圧力負荷の
分配を容易化する蒸気発生器に於ける板状溶接チューブ
壁のための控えステーシステムであって、 各前記第1の壁区画及び第2の壁区画の少なくとも一部
分を横断して伸延する少なくとも1つの控えステーと、 各前記控えステーと係合し且つ前記第1の壁区画及び第
2の壁区画の各々に向けて伸延される隔離手段と、 各前記隔離手段に連結された支持バーにして、各前記第
1の壁区画及び第2の壁区画の長さの少なくとも一部分
に沿って且つ前記少なくとも一部分に当接する状態で係
合し、前記角部から離間する位置に隣り合う端部を具備
し、前記第1の壁区画が第2の壁区画の支持バーから離
間されてなる前記支持バーと、 前記第1の壁区画及び第2の壁区画の各々に固着され且
つ各々の支持バーと係合する係合手段にして、前記第1
の壁区画及び第2の壁区画並びに各支持バー間の横方向
移動を可能とし、前記第1の壁区画及び第2の壁区画に
作用する曲げ力をそうした曲げ力に抵抗する控えステー
の各々に伝達し、そして各控えステーの重量を第1の壁
区画及び第2の壁区画に伝達し、前記各控えステーを第
1の壁区画及び第2の壁区画の夫々に於て支持するため
の前記係合手段とから成る前記控えステーシステム。 - 【請求項2】 チューブ壁に溶接され且つ第1の壁区画
及び第2の壁区画に於ける角部の周囲を伸延して該角部
を強化すると共に、前記第1の壁区画及び第2の壁区画
間の力を伝達するL字型の角部プレートを含んでいる請
求項1に記載の控えステーシステム。 - 【請求項3】 L字型の角部プレートは脚部を具備し、
該脚部は対向する縦方向縁部及び矩形の縁部突出部を具
備している請求項2に記載の控えステーシステム。 - 【請求項4】 L字型の角部プレートは脚部を具備し、
該脚部は対向する縦方向縁部及び湾曲した縁部突出部を
具備している請求項2に記載の控えステーシステム。 - 【請求項5】 L字型の角部プレートは脚部を具備し、
該脚部は対向する縦方向縁部及び矩形の凹部を具備して
いる請求項2に記載の控えステーシステム。 - 【請求項6】 L字型の角部プレートは脚部を具備し、
該脚部は対向する縦方向縁部及び湾曲した凹部を具備し
ている請求項2に記載の控えステーシステム。 - 【請求項7】 L字型の角部プレートは上方及び下方の
L字型角部プレートを含んでいる請求項2に記載の控え
ステーシステム。 - 【請求項8】 上方及び下方のL字型角部プレートの一
方は他方よりも長い請求項2に記載の控えステーシステ
ム。 - 【請求項9】 チューブ壁の各々の全幅に沿って伸延し
且つ第1の壁区画及び第2の壁区画によって構成される
角部位置に於ては相互に連結されない、第1の壁区画及
び第2の壁区画を更に強化するための少なくとも1つの
補強用部材を含んでいる請求項2に記載の控えステーシ
ステム。 - 【請求項10】 チューブ壁の各々の全幅に沿って伸延
し且つ第1の壁区画及び第2の壁区画によって構成され
る角部位置に於ては相互に連結されない、第1の壁区画
及び第2の壁区画を更に強化するための少なくとも1つ
の補強用部材を含んでいる請求項1に記載の控えステー
システム。 - 【請求項11】 チューブ壁に溶接され且つ第1の壁区
画及び第2の壁区画に於ける角部の周囲を伸延して前記
第1の壁区画及び第2の壁区画間の力を伝達するL字型
の角部プレートと、 該角部プレートの外側表面に溶接された第1及び第2の
控えプレートと、 その一端がピンによってピボット廻動自在に前記各控え
プレートに連結され、他端が他のピンによって、各控え
ステーの外側フランジに溶接された端部連結式の控えス
テーブラケットに連結されてなる一対のリンクとを更に
含んでいる請求項1に記載の控えステーシステム。 - 【請求項12】 控えステーを相互に連結するための一
対の長孔付きリンクにして、ピンによって各控えステー
に連結され、前記長孔がその各端部に位置付けられ前記
ピンを受容するようになっており、前記長孔が、移行運
転中の過剰圧力発生状況に於てのみ、しかし通常の蒸気
発生運転中に於てではなく、一方の前記控えステーから
の負荷が他方の前記控えステーへと該長孔付きリンクを
介し伝達されるようその長さが選択されてなる前記一対
の長孔付きリンクを含む請求項1に記載の控えステーシ
ステム。 - 【請求項13】 第1の壁区画がある角度に於て第2の
壁区画に接して角部を形成し、板状溶接チューブ壁構造
の本来の負荷担持能力のみを使用して一方から他方への
燃焼ガス圧力負荷の分与を容易化すると共に、移行運転
中の過剰圧力発生状況に於てのみ補強を提供してなる蒸
気発生器に於ける板状溶接チューブ壁のための控えステ
ーシステムであって、 各前記第1の壁区画及び第2の壁区画の少なくとも一部
分を横断して伸延する少なくとも1つの控えステーと、 各控えステーと係合し且つ前記第1の壁区画及び第2の
壁区画の各々に向けて伸延される隔離手段と、 各控えステーの隔離手段に連結された支持バーにして、
各前記第1の壁区画及び第2の壁区画の長さの少なくと
も一部分に沿って且つ前記少なくとも一部分に当接する
状態で係合し、角部から離間する位置に於て隣り合う端
部を具備し、前記第1の壁区画が第2の壁区画の支持バ
ーから離間されてなる前記支持バーと、 前記第1の壁区画及び第2の壁区画の各々に固着され且
つ各々の支持バーと係合する係合手段にして、前記第1
の壁区画及び第2の壁区画並びに各支持バー間の横方向
移動を可能とし、前記第1の壁区画及び第2の壁区画に
作用する曲げ力をそうした曲げ力に抵抗する控えステー
の各々に伝達し、そして各控えステーの重量を第1の壁
区画及び第2の壁区画に伝達し、前記各控えステーを第
1の壁区画及び第2の壁区画の夫々に於て支持し且つ移
行運転中の過剰圧力発生状況に於てのみ補強を提供する
ための係合手段と、 前記角部位置で相互に且つ前記チューブ壁を形成するチ
ューブに溶接されてなる一対のパドル型の角部連結体に
して、前記第1の壁区画及び第2の壁区画の各支持バー
と整列状態に於て伸延される前記一対のパドル型の角部
連結体と、 前記角部位置で前記一対のパドル型の角部連結体に溶接
されてなる端部連結式の長孔付き角部連結体と、 各々その一端が控えステーの前記角部に近接する各端部
に溶接されてなる端部連結式の一対の長孔付き控えステ
ーブラケットと、 その一端が前記端部連結式の長孔付き角部連結体に連接
され他端が前記端部連結式の長孔付き控えステーブラケ
ットに連接されてなる端部連結式の一対の長孔付きリン
クにして、前記長孔が、移行運転中の過剰圧力発生状況
に於てのみ、しかし通常の蒸気発生運転中に於てではな
く、該長孔付きリンクを介し一方の前記控えステーから
の負荷が他方の前記控えステーへと伝達されるようその
長さが選択されてなる前記一対の長孔付きリンクとを含
んでなる前記控えステーシステム。
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