JP3348894B2 - ガスクーラにおけるトランスファーダクトと炉壁との接続構造 - Google Patents
ガスクーラにおけるトランスファーダクトと炉壁との接続構造Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、灰等のダクトを含む高
温の被処理ガスをラジアント（放射型）クーラとコンベ
ンティブ（対流型）クーラとで冷却するガスクーラにお
いて内部に高温ガスが流れるトランスファーダクトとこ
れが接続される炉壁との接続構造に関する。
温の被処理ガスをラジアント（放射型）クーラとコンベ
ンティブ（対流型）クーラとで冷却するガスクーラにお
いて内部に高温ガスが流れるトランスファーダクトとこ
れが接続される炉壁との接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ハイドロカーボン系の燃料、例え
ば石炭をガス化して発電を行う石炭ガス化プラントが研
究開発されている。石炭ガス化炉では、例えば石炭を空
気等と共に高温（約１２００〜１６００℃）、高圧（２
０〜４０kg/cm2）下のガス化炉に吹き込み、石炭を部分
燃焼させると共に還元してガス化し、このガス化炉で発
生した石炭ガスは、灰を含有する高温ガス（１４００〜
１５００℃）となる。このような高温ガスを冷却するた
めにガス冷却装置（ガスクーラ）が用いられる。
ば石炭をガス化して発電を行う石炭ガス化プラントが研
究開発されている。石炭ガス化炉では、例えば石炭を空
気等と共に高温（約１２００〜１６００℃）、高圧（２
０〜４０kg/cm2）下のガス化炉に吹き込み、石炭を部分
燃焼させると共に還元してガス化し、このガス化炉で発
生した石炭ガスは、灰を含有する高温ガス（１４００〜
１５００℃）となる。このような高温ガスを冷却するた
めにガス冷却装置（ガスクーラ）が用いられる。
【０００３】かかるガス冷却装置１０は、例えば図４に
示すように、ガス化炉（図示せず）で発生した高温ガス
を冷却するラジアントクーラ２０とこのラジアントクー
ラ２０で冷却したガスを更に冷却するコンベンティブク
ーラ３０とを備える。ラジアントクーラ２０は、主とし
て放射熱伝達を利用する放射型クーラであり、コンベン
ティブクーラ３０は、主として対流熱伝達を利用する対
流型クーラである。
示すように、ガス化炉（図示せず）で発生した高温ガス
を冷却するラジアントクーラ２０とこのラジアントクー
ラ２０で冷却したガスを更に冷却するコンベンティブク
ーラ３０とを備える。ラジアントクーラ２０は、主とし
て放射熱伝達を利用する放射型クーラであり、コンベン
ティブクーラ３０は、主として対流熱伝達を利用する対
流型クーラである。
【０００４】ラジアントクーラ２０とコンベンティブク
ーラ３０は共に各別の圧力容器内に吊下状に配設され、
これらの下部において、トランスファーダクト４０によ
り連結されている。ガス化炉で発生した高温ガス（例え
ば約１４００℃）はラジアントクーラ２０にその上部か
ら流入し、ラジアントクーラ２０内を下降するときに放
射熱伝達により例えば約７００℃に冷却され、ラジアン
トクーラ２０の下部において、トランスファーダクト４
０を介してコンベンティブクーラ３０に流入する。
ーラ３０は共に各別の圧力容器内に吊下状に配設され、
これらの下部において、トランスファーダクト４０によ
り連結されている。ガス化炉で発生した高温ガス（例え
ば約１４００℃）はラジアントクーラ２０にその上部か
ら流入し、ラジアントクーラ２０内を下降するときに放
射熱伝達により例えば約７００℃に冷却され、ラジアン
トクーラ２０の下部において、トランスファーダクト４
０を介してコンベンティブクーラ３０に流入する。
【０００５】コンベンティブクーラ３０にその下部から
流入した約７００℃の高温ガスはコンベンティブクーラ
３０内を上昇しながら対流熱伝達により約４００℃に冷
却され、系外へ放出される。
流入した約７００℃の高温ガスはコンベンティブクーラ
３０内を上昇しながら対流熱伝達により約４００℃に冷
却され、系外へ放出される。
【０００６】図３は従来のトランスファーダクト４０と
コンベンティブクーラ３０との接続部（要部）を拡大し
て示す縦断面図であり、この図おいて、トランスファー
ダクト４０はガスの流れ方向に延びる複数の水管４２が
周方向に配列され、各水管４２と水管４２との間の間隙
を埋めるようにフィン４４が設けられて形成されてお
り、このようなトランスファーダクト４０の両端部がコ
ンベンティブクーラ３０を構成する炉壁３２及びラジア
ントクーラ２０を構成する炉壁３２′にそれぞれ接続さ
れている。
コンベンティブクーラ３０との接続部（要部）を拡大し
て示す縦断面図であり、この図おいて、トランスファー
ダクト４０はガスの流れ方向に延びる複数の水管４２が
周方向に配列され、各水管４２と水管４２との間の間隙
を埋めるようにフィン４４が設けられて形成されてお
り、このようなトランスファーダクト４０の両端部がコ
ンベンティブクーラ３０を構成する炉壁３２及びラジア
ントクーラ２０を構成する炉壁３２′にそれぞれ接続さ
れている。
【０００７】トランスファーダクト４０の水管４２内に
は水が通され、トランスファーダクト４０内を流れる高
温ガスを冷却するようになっている。尚、トランスファ
ーダクト４０の両端部のラジアントクーラ２０又はコン
ベンティブクーラ３０との接続部は共に同じ構造をして
いるので、その一方であるトランスファーダクト４０と
コンベンティブクーラ３０との接続部について説明す
る。
は水が通され、トランスファーダクト４０内を流れる高
温ガスを冷却するようになっている。尚、トランスファ
ーダクト４０の両端部のラジアントクーラ２０又はコン
ベンティブクーラ３０との接続部は共に同じ構造をして
いるので、その一方であるトランスファーダクト４０と
コンベンティブクーラ３０との接続部について説明す
る。
【０００８】図３において、左右方向に延びるＸ−Ｘ線
がトランスファーダクト４０の軸心であり、上下方向に
延びるＹ−Ｙ線がコンベンティブクーラ３０の軸心であ
る。コンベンティブクーラ３０は上方から見て四角形で
その外周面には上下方向に延びる複数の水管３４が周方
向に配列され、各水管３４と水管３４との間を埋めるよ
うにフィン３６が設けられて前記炉壁３２が構成されて
いる。
がトランスファーダクト４０の軸心であり、上下方向に
延びるＹ−Ｙ線がコンベンティブクーラ３０の軸心であ
る。コンベンティブクーラ３０は上方から見て四角形で
その外周面には上下方向に延びる複数の水管３４が周方
向に配列され、各水管３４と水管３４との間を埋めるよ
うにフィン３６が設けられて前記炉壁３２が構成されて
いる。
【０００９】尚、炉壁３２の回りには複数のドラム（図
示せず）が配設され、前記各水管３４が適当な位置にお
いてドラムと接続されて、水管３４を通る水がドラムに
より蒸気と水とに分離されるようになっている。
示せず）が配設され、前記各水管３４が適当な位置にお
いてドラムと接続されて、水管３４を通る水がドラムに
より蒸気と水とに分離されるようになっている。
【００１０】コンベンティブクーラ３０のフィン３６の
下部側面には接続孔３８が形成されており、この接続孔
３８の周縁に上記トランスファーダクト４０の一端縁が
接続されている。トランスファーダクト４０とコンベン
ティブクーラ３０とはそれぞれの軸心Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙが
直交するように位置した状態で、トランスファーダクト
４０の水管４２とコンベンティブクーラ３０の水管３４
とが、ほぼ直交して溶接接合され、又、トランスファー
ダクト４０のフィン４４とコンベンティブクーラ３０の
フィン３６とが、ほぼ直交して溶接接合されている。
下部側面には接続孔３８が形成されており、この接続孔
３８の周縁に上記トランスファーダクト４０の一端縁が
接続されている。トランスファーダクト４０とコンベン
ティブクーラ３０とはそれぞれの軸心Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙが
直交するように位置した状態で、トランスファーダクト
４０の水管４２とコンベンティブクーラ３０の水管３４
とが、ほぼ直交して溶接接合され、又、トランスファー
ダクト４０のフィン４４とコンベンティブクーラ３０の
フィン３６とが、ほぼ直交して溶接接合されている。
【００１１】尚、トランスファーダクト４０の水管４２
のうち、幾つかはコンベンティブクーラ３０の水管３４
とほぼ直角に接続され、また、残りの幾つかはドラムに
接続されている。
のうち、幾つかはコンベンティブクーラ３０の水管３４
とほぼ直角に接続され、また、残りの幾つかはドラムに
接続されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ラジアントクーラ２０
とコンベンティブクーラ３０は各々別の圧力容器内に吊
下状に配設されているため、高温ガスを流したときに下
方へ膨張する。ところが、高温ガスを約１４００℃から
約７００℃に冷却するラジアントクーラ２０の熱膨張と
高温ガスを約７００℃から約４００℃に冷却するコンベ
ンティブクーラ３０の熱膨張とではその伸びに差が生
じ、その伸び量は、温度が高いラジアントクーラ２０の
方が大きい。そして、ラジアントクーラ２０とコンベン
ティブクーラ３０とはそれぞれの下部をトランスファー
ダクト４０により接続されているため、ラジアントクー
ラ２０の熱膨張量が大きいぶん、トランスファーダクト
４０は図３において左下がりに傾斜し、トランスファー
ダクト４０とラジアントクーラ２０及びコンベンティブ
クーラ３０とのそれぞれの軸心Ｘ−Ｘと軸心Ｙ−Ｙとの
交わり角が直角でなくなってしまう。
とコンベンティブクーラ３０は各々別の圧力容器内に吊
下状に配設されているため、高温ガスを流したときに下
方へ膨張する。ところが、高温ガスを約１４００℃から
約７００℃に冷却するラジアントクーラ２０の熱膨張と
高温ガスを約７００℃から約４００℃に冷却するコンベ
ンティブクーラ３０の熱膨張とではその伸びに差が生
じ、その伸び量は、温度が高いラジアントクーラ２０の
方が大きい。そして、ラジアントクーラ２０とコンベン
ティブクーラ３０とはそれぞれの下部をトランスファー
ダクト４０により接続されているため、ラジアントクー
ラ２０の熱膨張量が大きいぶん、トランスファーダクト
４０は図３において左下がりに傾斜し、トランスファー
ダクト４０とラジアントクーラ２０及びコンベンティブ
クーラ３０とのそれぞれの軸心Ｘ−Ｘと軸心Ｙ−Ｙとの
交わり角が直角でなくなってしまう。
【００１３】ところで、上記従来のトランスファーダク
ト４０と炉壁との接続構造にあっては、トランスファー
ダクト４０とラジアントクーラ２０又はコンベンティブ
クーラ３０との接続部がほぼ直角であり、かつ、溶接で
剛接されているため、熱膨張によりトランスファーダク
ト４０が傾斜すると、トランスファーダクト４０のラジ
アントクーラ２０及びコンベンティブクーラ３０との接
続部に応力が集中してしまい、接続部に亀裂やヒビが生
じやすいという問題点があった。
ト４０と炉壁との接続構造にあっては、トランスファー
ダクト４０とラジアントクーラ２０又はコンベンティブ
クーラ３０との接続部がほぼ直角であり、かつ、溶接で
剛接されているため、熱膨張によりトランスファーダク
ト４０が傾斜すると、トランスファーダクト４０のラジ
アントクーラ２０及びコンベンティブクーラ３０との接
続部に応力が集中してしまい、接続部に亀裂やヒビが生
じやすいという問題点があった。
【００１４】また、トランスファーダクト４０とコンベ
ンティブクーラ３０との接続部がほぼ直角であるため、
トランスファーダクト４０からコンベンティブクーラ３
０に流入した高温ガスはコンベンティブクーラ３０との
接続孔３８の内側周縁部において渦流が生じ、この部分
に高温ガス中の灰が堆積しやすいという問題点もあっ
た。
ンティブクーラ３０との接続部がほぼ直角であるため、
トランスファーダクト４０からコンベンティブクーラ３
０に流入した高温ガスはコンベンティブクーラ３０との
接続孔３８の内側周縁部において渦流が生じ、この部分
に高温ガス中の灰が堆積しやすいという問題点もあっ
た。
【００１５】上記、ラジアントクーラ２０とコンベンテ
ィブクーラ３０との熱膨張量の差を吸収する方法とし
て、トランスファーダクト４０とラジアントクーラ２０
又はコンベンティブクーラ３０との接続部にベローズを
用いることが考えられるが、ベローズ自身を冷却する手
段がないため、ベローズを耐熱材料で形成しなければな
らず、コストが高くなってしまうこと及びベローズ内面
に高温ガスの渦流が生じ、高温ガス中の灰が堆積してし
まうことにより採用はできなかった。
ィブクーラ３０との熱膨張量の差を吸収する方法とし
て、トランスファーダクト４０とラジアントクーラ２０
又はコンベンティブクーラ３０との接続部にベローズを
用いることが考えられるが、ベローズ自身を冷却する手
段がないため、ベローズを耐熱材料で形成しなければな
らず、コストが高くなってしまうこと及びベローズ内面
に高温ガスの渦流が生じ、高温ガス中の灰が堆積してし
まうことにより採用はできなかった。
【００１６】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の第１の目的
は、トランスファーダクトに直交した炉壁との接続構造
において、炉壁がその軸方向に伸びたときに両者の接続
部に応力が集中せず、また、管内を流れるガスに渦流な
どが生ぜず、ガス中に含有される灰が管内に堆積しない
ようにすることができるトランスファーダクトと炉壁と
の接続構造を提供することにある。
案されたものである。すなわち、本発明の第１の目的
は、トランスファーダクトに直交した炉壁との接続構造
において、炉壁がその軸方向に伸びたときに両者の接続
部に応力が集中せず、また、管内を流れるガスに渦流な
どが生ぜず、ガス中に含有される灰が管内に堆積しない
ようにすることができるトランスファーダクトと炉壁と
の接続構造を提供することにある。
【００１７】また、ダクト自身で伸び差を吸収する構造
として、ダクト自身を曲げ構造として伸び差を吸収する
手段があるが、灰等のダクトを含む石炭ガス化ガスを輸
送する場合、その曲げ部分にガス中のダクトが付着堆積
して流路が閉塞するので曲げ構造は用いられない。本発
明はかかる事情も考慮してなされたものである。すなわ
ち、本発明の第２の目的は、直線形状のダクトで伸び差
を吸収することができるガスクーラにおけるトランスフ
ァーダクトと炉壁との接続構造を提供することにある。
として、ダクト自身を曲げ構造として伸び差を吸収する
手段があるが、灰等のダクトを含む石炭ガス化ガスを輸
送する場合、その曲げ部分にガス中のダクトが付着堆積
して流路が閉塞するので曲げ構造は用いられない。本発
明はかかる事情も考慮してなされたものである。すなわ
ち、本発明の第２の目的は、直線形状のダクトで伸び差
を吸収することができるガスクーラにおけるトランスフ
ァーダクトと炉壁との接続構造を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、高温ガ
スを流し、その流れ方向に延びる複数の水管が周囲に配
設され、各水管と水管との間の間隙を埋めるようにフィ
ンが設けられたトランスファーダクトと、水管とフィン
からなり前記トランスファーダクトに直交した炉壁との
接続構造において、トランスファーダクトの端縁が外方
に折り返すように円弧状に曲げられていると共に、上記
炉壁のフィンがトランスファーダクトの円弧部の先端よ
りも外方に寄った部位に接続されている、ことを特徴と
するガスクーラにおけるトランスファーダクトと炉壁と
の接続構造が提供される。
スを流し、その流れ方向に延びる複数の水管が周囲に配
設され、各水管と水管との間の間隙を埋めるようにフィ
ンが設けられたトランスファーダクトと、水管とフィン
からなり前記トランスファーダクトに直交した炉壁との
接続構造において、トランスファーダクトの端縁が外方
に折り返すように円弧状に曲げられていると共に、上記
炉壁のフィンがトランスファーダクトの円弧部の先端よ
りも外方に寄った部位に接続されている、ことを特徴と
するガスクーラにおけるトランスファーダクトと炉壁と
の接続構造が提供される。
【００１９】更に、本発明によれば、灰等のダクトを含
む高温の被処理ガスを冷却すると共にダストを除去する
ラジアントクーラとコンベンティブクーラとを水冷壁構
造の直線状のクロスオーバダクトで接続する冷却器にお
いて、前記クロスオーバダクトの少なくとも一端部を外
側に折り返すと共に折り返され戻るダクトの戻部と直線
部との間に空間を形成し、そのダクトの戻部を前記クー
ラの内壁の開口部に取り付けたことを特徴とするガスク
ーラにおけるトランスファーダクトと炉壁との接続構造
が提供される。
む高温の被処理ガスを冷却すると共にダストを除去する
ラジアントクーラとコンベンティブクーラとを水冷壁構
造の直線状のクロスオーバダクトで接続する冷却器にお
いて、前記クロスオーバダクトの少なくとも一端部を外
側に折り返すと共に折り返され戻るダクトの戻部と直線
部との間に空間を形成し、そのダクトの戻部を前記クー
ラの内壁の開口部に取り付けたことを特徴とするガスク
ーラにおけるトランスファーダクトと炉壁との接続構造
が提供される。
【００２０】
【作用】上記発明の構成によれば、トランスファーダク
トの端縁を外方に折り返すように円弧状に曲げると共
に、炉壁のフィンがトランスファーダクトの円弧部の先
端よりも外方に寄った部位に接続されているので、炉壁
のフィンがトランスファーダクトの軸に対して直交する
方向に変位して、トランスファーダクトの軸心と炉壁の
軸心とが直交しなくなっても、トランスファーダクトの
円弧部はその曲率が変化し、直角でなくなったことをそ
の曲率を変化させることによって吸収することができ、
従って、トランスファーダクトと炉壁との接続部に応力
が集中することがなく、接続部に亀裂やヒビが生ずるこ
とはない。
トの端縁を外方に折り返すように円弧状に曲げると共
に、炉壁のフィンがトランスファーダクトの円弧部の先
端よりも外方に寄った部位に接続されているので、炉壁
のフィンがトランスファーダクトの軸に対して直交する
方向に変位して、トランスファーダクトの軸心と炉壁の
軸心とが直交しなくなっても、トランスファーダクトの
円弧部はその曲率が変化し、直角でなくなったことをそ
の曲率を変化させることによって吸収することができ、
従って、トランスファーダクトと炉壁との接続部に応力
が集中することがなく、接続部に亀裂やヒビが生ずるこ
とはない。
【００２１】また、トランスファーダクトと炉壁との接
続部の内面は円弧部になっているため、ガスの流れに急
激な変化が生ずる部分がなく、従って、その流れに渦流
が生ずることもなく、管内にガス中に含有された灰が堆
積することもない。更に、本発明によれば、クロスオー
バダクトの一端部を外側に折り返し、その戻部をクーラ
の内壁の開口部に取り付けたことで、そのクーラの内壁
が熱移動するとその移動と共に戻部が折返部を起点に移
動してその移動が折返部に吸収され、直線部に及ぼす影
響が少なくなるので、ダクトの直線部を固定している部
分には熱移動による応力がかからない。また、直線部が
移動しても折返部を起点として移動するので、クーラの
内壁の開口部に取り付けたダクトの戻部にはその移動に
よる影響が少なくなる。従って、直線形状のままダクト
自身が伸び差を吸収することになる。
続部の内面は円弧部になっているため、ガスの流れに急
激な変化が生ずる部分がなく、従って、その流れに渦流
が生ずることもなく、管内にガス中に含有された灰が堆
積することもない。更に、本発明によれば、クロスオー
バダクトの一端部を外側に折り返し、その戻部をクーラ
の内壁の開口部に取り付けたことで、そのクーラの内壁
が熱移動するとその移動と共に戻部が折返部を起点に移
動してその移動が折返部に吸収され、直線部に及ぼす影
響が少なくなるので、ダクトの直線部を固定している部
分には熱移動による応力がかからない。また、直線部が
移動しても折返部を起点として移動するので、クーラの
内壁の開口部に取り付けたダクトの戻部にはその移動に
よる影響が少なくなる。従って、直線形状のままダクト
自身が伸び差を吸収することになる。
【００２２】
【実施例】以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図１は、本発明によるト
ランスファーダクト４０とコンベンティブクーラ３０の
炉壁３２との接続部をトランスファーダクト４０の軸心
Ｘ−Ｘ線に対して直交する方向で切断し、そのトランス
ファーダクト４０の下流側から見た断面図である。この
図において、トランスファーダクト４０は、複数の水管
４２が周囲にほぼ四角形を呈するように配設され、各水
管４２と水管４２とがこれらの間の間隙を埋めるように
帯状の鉄板からなるフィン４４により接続されて形成さ
れている。トランスファーダクト４０の水管４２内には
水が通され、トランスファーダクト４０内を流れる高温
ガスを冷却するようになっている。
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図１は、本発明によるト
ランスファーダクト４０とコンベンティブクーラ３０の
炉壁３２との接続部をトランスファーダクト４０の軸心
Ｘ−Ｘ線に対して直交する方向で切断し、そのトランス
ファーダクト４０の下流側から見た断面図である。この
図において、トランスファーダクト４０は、複数の水管
４２が周囲にほぼ四角形を呈するように配設され、各水
管４２と水管４２とがこれらの間の間隙を埋めるように
帯状の鉄板からなるフィン４４により接続されて形成さ
れている。トランスファーダクト４０の水管４２内には
水が通され、トランスファーダクト４０内を流れる高温
ガスを冷却するようになっている。
【００２３】図４に示すように、コンベンティブクーラ
３０は、断面がほぼ矩形に形成さた炉壁３２と、その内
部につづら折り状に形成された熱交換器３５とからな
る。炉壁３２は前述のように、複数の垂直な水管３４が
周囲にほぼ四角形を呈するように配設され、各水管３４
と水管３４とがこれらの間の間隙を埋めるように帯状の
鉄板からなるフィン３６により接続されている。コンベ
ンティブクーラ３０内を通れる高温ガスは、主に、炉壁
３２内に配設された熱交換器３５を流れる水（又は蒸
気）により冷却される。
３０は、断面がほぼ矩形に形成さた炉壁３２と、その内
部につづら折り状に形成された熱交換器３５とからな
る。炉壁３２は前述のように、複数の垂直な水管３４が
周囲にほぼ四角形を呈するように配設され、各水管３４
と水管３４とがこれらの間の間隙を埋めるように帯状の
鉄板からなるフィン３６により接続されている。コンベ
ンティブクーラ３０内を通れる高温ガスは、主に、炉壁
３２内に配設された熱交換器３５を流れる水（又は蒸
気）により冷却される。
【００２４】図１において、トランスファーダクト４０
が接続するコンベンティブクーラ３０の側面の水管３４
はトランスファーダクト４０との接続部を避けるように
コの字状に曲げられ、また、その中央部の水管３４と水
管３４とが曲がって左右に離間した部分のフィン３６に
接続孔３８が形成されている。尚、コンベンティブクー
ラ３０の水管３４及びフィン３６はその一部のみ示し、
残りの水管３４及びフィン３６は省略している。
が接続するコンベンティブクーラ３０の側面の水管３４
はトランスファーダクト４０との接続部を避けるように
コの字状に曲げられ、また、その中央部の水管３４と水
管３４とが曲がって左右に離間した部分のフィン３６に
接続孔３８が形成されている。尚、コンベンティブクー
ラ３０の水管３４及びフィン３６はその一部のみ示し、
残りの水管３４及びフィン３６は省略している。
【００２５】トランスファーダクト４０の水管４２のう
ち、横断面で四隅に位置する水管４２′以外の水管４２
（図において水平方向及び垂直方向に配列された水管４
２）はトランスファーダクト４０の端部において垂直方
向又は水平方向に外方に折り返すように円弧状に曲げら
れ、また、四隅に位置する水管４２′は斜め上方又は斜
め下方に外方に折り返すように円弧状に曲げられてい
る。また、水管４２と水管４２との間のフィン４４もト
ランスファーダクト４０の端部において水管４２が曲げ
られ、これにより円弧部４６が構成される。
ち、横断面で四隅に位置する水管４２′以外の水管４２
（図において水平方向及び垂直方向に配列された水管４
２）はトランスファーダクト４０の端部において垂直方
向又は水平方向に外方に折り返すように円弧状に曲げら
れ、また、四隅に位置する水管４２′は斜め上方又は斜
め下方に外方に折り返すように円弧状に曲げられてい
る。また、水管４２と水管４２との間のフィン４４もト
ランスファーダクト４０の端部において水管４２が曲げ
られ、これにより円弧部４６が構成される。
【００２６】図２は図１のＡ−Ａ線に沿う要部の拡大断
面図である。この図において、トランスファーダクト４
０の上側の水管４２のフィン４４と円弧部４６のフィン
４４を断面にして示す。水管４２とフィン４４は円弧部
４６においてほぼ１３５度の角度で曲げられ、その円弧
部４６の先端より外方へ寄った部位（即ち、水管４２及
びフィン４４が曲げられて僅かに戻った部位）にコンベ
ンティブクーラ３０のフィン３６が接続されている。水
管４２及びフィン４４の円弧部６と、コンベンティブク
ーラ３０のフィン３６との接続は、フィン３６の接続孔
３８にトランスファーダクト４０の水管４２及びフィン
４４の円弧部４６が外方（図で左）から押し付けられる
ようにして当接した後、溶接することにより行われる。
これにより、トランスファーダクト４０とコンベンティ
ブクーラ３０とはそれらの軸心Ｘ−ＸとＹ−Ｙが直交す
る。なお、図２において、コンベンティブクーラ３０の
炉壁３２の水管３４とフィン３６はその一部のみ示し、
他は省略している。また、水管４２は円弧部４６で上方
または下方に曲げられ、その先端は図示しないドラムに
連結されている。
面図である。この図において、トランスファーダクト４
０の上側の水管４２のフィン４４と円弧部４６のフィン
４４を断面にして示す。水管４２とフィン４４は円弧部
４６においてほぼ１３５度の角度で曲げられ、その円弧
部４６の先端より外方へ寄った部位（即ち、水管４２及
びフィン４４が曲げられて僅かに戻った部位）にコンベ
ンティブクーラ３０のフィン３６が接続されている。水
管４２及びフィン４４の円弧部６と、コンベンティブク
ーラ３０のフィン３６との接続は、フィン３６の接続孔
３８にトランスファーダクト４０の水管４２及びフィン
４４の円弧部４６が外方（図で左）から押し付けられる
ようにして当接した後、溶接することにより行われる。
これにより、トランスファーダクト４０とコンベンティ
ブクーラ３０とはそれらの軸心Ｘ−ＸとＹ−Ｙが直交す
る。なお、図２において、コンベンティブクーラ３０の
炉壁３２の水管３４とフィン３６はその一部のみ示し、
他は省略している。また、水管４２は円弧部４６で上方
または下方に曲げられ、その先端は図示しないドラムに
連結されている。
【００２７】すなわち、前記トランスファーダクト４０
の少なくとも一端部を外側に折り返すと共に折り返され
戻るダクトの戻部と直線部との間に空間を形成し、その
ダクトの戻部を前記クーラ３０の内壁の開口部に取り付
けている。
の少なくとも一端部を外側に折り返すと共に折り返され
戻るダクトの戻部と直線部との間に空間を形成し、その
ダクトの戻部を前記クーラ３０の内壁の開口部に取り付
けている。
【００２８】かかる構成で、例えば、熱膨張によりラジ
アントクーラ２０の炉壁３２′の伸びがコンベンティブ
クーラ３０の炉壁３２の伸びより大きいと、トランスフ
ァーダクト４０とラジアントクーラ２０及びコンベンテ
ィブクーラ３０とのそれぞれの軸心Ｘ−Ｘと軸心Ｙ−Ｙ
との交わり角が直角でなくなる。これにより、トランス
ファーダクト４０は図２において左下がりに傾斜する
が、トランスファーダクト４０の上側の円弧部４６がそ
の曲率が緩くなる方向に曲がり、また、下側の円弧部４
６（図示は省略する。）はその曲率がきつくなる方向に
曲がっるため接続部において応力が集中する部分がな
い。
アントクーラ２０の炉壁３２′の伸びがコンベンティブ
クーラ３０の炉壁３２の伸びより大きいと、トランスフ
ァーダクト４０とラジアントクーラ２０及びコンベンテ
ィブクーラ３０とのそれぞれの軸心Ｘ−Ｘと軸心Ｙ−Ｙ
との交わり角が直角でなくなる。これにより、トランス
ファーダクト４０は図２において左下がりに傾斜する
が、トランスファーダクト４０の上側の円弧部４６がそ
の曲率が緩くなる方向に曲がり、また、下側の円弧部４
６（図示は省略する。）はその曲率がきつくなる方向に
曲がっるため接続部において応力が集中する部分がな
い。
【００２９】また、トランスファーダクト４０内からコ
ンベンティブクーラ３０内に流入する高温ガスは両者の
接続部において内壁が極端に変化する部分がないため、
その流れに、渦流が生じにくい。
ンベンティブクーラ３０内に流入する高温ガスは両者の
接続部において内壁が極端に変化する部分がないため、
その流れに、渦流が生じにくい。
【００３０】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、トラ
ンスファーダクトの端縁を外方に折り返すように円弧状
に曲げると共に、炉壁のフィンがトランスファーダクト
の円弧部の先端よりも外方に寄った部位に接続されてい
るので、炉壁のフィンがトランスファーダクトの軸に対
して直交する方向に変位して、トランスファーダクトの
軸心と炉壁の軸心とが直交しなくなっても、トランスフ
ァーダクトの円弧部はその曲率が変化し、直角でなくな
ったことをその曲率を変化させることによって吸収する
ことができ、従って、トランスファーダクトと炉壁との
接続部に応力が集中することがなく、接続部に亀裂やヒ
ビが生ずることはない。
ンスファーダクトの端縁を外方に折り返すように円弧状
に曲げると共に、炉壁のフィンがトランスファーダクト
の円弧部の先端よりも外方に寄った部位に接続されてい
るので、炉壁のフィンがトランスファーダクトの軸に対
して直交する方向に変位して、トランスファーダクトの
軸心と炉壁の軸心とが直交しなくなっても、トランスフ
ァーダクトの円弧部はその曲率が変化し、直角でなくな
ったことをその曲率を変化させることによって吸収する
ことができ、従って、トランスファーダクトと炉壁との
接続部に応力が集中することがなく、接続部に亀裂やヒ
ビが生ずることはない。
【００３１】また、トランスファーダクトと炉壁との接
続部の内面は円弧部になっているため、ガスの流れに急
激な変化が生ずる部分がなく、従って、その流れに渦流
が生ずることもなく、管内にガス中に含有された灰が堆
積することもない。更に、本発明によれば、クロスオー
バダクトの一端部を外側に折り返し、その戻部をクーラ
の内壁の開口部に取り付けたことで、そのクーラの内壁
が熱移動するとその移動と共に戻部が折返部を起点に移
動してその移動が折返部に吸収され、直線部に及ぼす影
響が少なくなるので、ダクトの直線部を固定している部
分には熱移動による応力がかからない。また、直線部が
移動しても折返部を起点として移動するので、クーラの
内壁の開口部に取り付けたダクトの戻部にはその移動に
よる影響が少なくなる。従って、直線形状のままダクト
自身が伸び差を吸収することになる。
続部の内面は円弧部になっているため、ガスの流れに急
激な変化が生ずる部分がなく、従って、その流れに渦流
が生ずることもなく、管内にガス中に含有された灰が堆
積することもない。更に、本発明によれば、クロスオー
バダクトの一端部を外側に折り返し、その戻部をクーラ
の内壁の開口部に取り付けたことで、そのクーラの内壁
が熱移動するとその移動と共に戻部が折返部を起点に移
動してその移動が折返部に吸収され、直線部に及ぼす影
響が少なくなるので、ダクトの直線部を固定している部
分には熱移動による応力がかからない。また、直線部が
移動しても折返部を起点として移動するので、クーラの
内壁の開口部に取り付けたダクトの戻部にはその移動に
よる影響が少なくなる。従って、直線形状のままダクト
自身が伸び差を吸収することになる。
【図１】本発明によるトランスファーダクトと炉壁との
接続部の要部の断面図である。
接続部の要部の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う要部の拡大断面図であ
る。
る。
【図３】従来のトランスファーダクトと炉壁との接続部
の部分断面図である。
の部分断面図である。
【図４】ガス冷却装置の全体構成図である。
１０ ガス冷却装置 ２０ ラジアントクーラ ３０ コンベンティブクーラ ３２ 炉壁 ３２′炉壁 ３４ 水管 ３５ 熱交換器 ３６ フィン ３８ 接続孔 ４０ トランスファーダクト ４２ 水管 ４２′水管四隅部 ４４ フィン ４６ 円弧部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10J 3/46
Claims (2)
- 【請求項１】 高温ガスを流し、その流れ方向に延びる
複数の水管が周囲に配設され、各水管と水管との間の間
隙を埋めるようにフィンが設けられたトランスファーダ
クトと、水管とフィンからなり前記トランスファーダク
トに直交した炉壁との接続構造において、トランスファ
ーダクトの端縁が外方に折り返すように円弧状に曲げら
れていると共に、上記炉壁のフィンがトランスファーダ
クトの円弧部の先端よりも外方に寄った部位に接続され
ている、ことを特徴とするガスクーラにおけるトランス
ファーダクトと炉壁との接続構造。 - 【請求項２】 灰等のダクトを含む高温の被処理ガスを
冷却すると共にダストを除去するラジアントクーラとコ
ンベンティブクーラとを水冷壁構造の直線状のクロスオ
ーバダクトで接続する冷却器において、前記クロスオー
バダクトの少なくとも一端部を外側に折り返すと共に折
り返され戻るダクトの戻部と直線部との間に空間を形成
し、そのダクトの戻部を前記クーラの内壁の開口部に取
り付けたことを特徴とするガスクーラにおけるトランス
ファーダクトと炉壁との接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00958893A JP3348894B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | ガスクーラにおけるトランスファーダクトと炉壁との接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00958893A JP3348894B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | ガスクーラにおけるトランスファーダクトと炉壁との接続構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220467A JPH06220467A (ja) | 1994-08-09 |
| JP3348894B2 true JP3348894B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=11724489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00958893A Expired - Fee Related JP3348894B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | ガスクーラにおけるトランスファーダクトと炉壁との接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348894B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP00958893A patent/JP3348894B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06220467A (ja) | 1994-08-09 |
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