JP3593481B2 - 防熱板の取り付け装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内外に温度差を有する配管、容器等の外表面に設置される防熱板及びその取り付け装置に関し、特に蒸気タービンの低圧内部ケーシングに適用するのに好適な防熱板の取り付け装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
以下、従来技術について図8ないし図9を用いて説明する。
【0003】
図6,7は一般的な蒸気タービンの低圧の内部ケーシング8の構成を示した図である。内部ケーシング8は、排気を直接下向に排出し復水器へ捨ており、大型のものは外部ケーシングと内部ケーシングより構成されている。低圧内部ケーシングに入った蒸気は最終段落翼から90°下向きに方向転換して下方に排出される。低圧タービンのケーシングは全体として真空となるので、真空荷重による変形を低減した構造となっているが、一般的に排気損失を小さくする目的からケーシングは大型なものとなり、下部ケーシングに軸受けを設けたものが多い。
【0004】
図8及び図9(a),(b)は従来の防熱板の構成を示した図である。蒸気タービン低圧の内部ケーシング8に取付けられる防熱板固定用の止め金具12は、低圧の内部ケーシング8に予め溶接にて固定し、防熱板11を取付けワッシャー13にて押さえた後に防熱板11とワッシャー13を、固定するために止め金具12の端部をカシメ作業により防熱板11を固定していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来の防熱板11の止め金具12は、端部をカシメ作業により固定していることからカシメの均一化が困難であった。
【0006】
また、蒸気による侵食及び防熱板の振動・熱膨張移動による繰り返し摩耗により、ワッシャー13の厚みが減少し、防熱板11とワッシャー13の間隙が拡大進行することにより、カシメ部の緩みが発生してしまい、ワッシャー13等が脱落し、更には防熱板11が脱落してしまう可能性があった為、防熱板固定用の止め金具12を定期的に点検を行なう必要があり、カシメ部に緩みがあった場合には補修作業が必要となっていた。またカシメ部の締め過ぎにより、防熱板11が変形する恐れもあった。尚、この種の技術として特開昭61−59186号公報を挙ることが出来る。
【0007】
本発明の目的は、防熱板を止め金具で均一化に固定すると共に、締め過ぎにより、防熱板の変形を防止できる防熱板の取り付け装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の防熱板の取り付け装置は、複数の止め金具を防熱板の貫通穴に挿入し、複数の止め金具をケーシングの外表面に固定するものにおいて、中空穴を有するスペ−サをケーシング表面に設置し、止め金具をスペ−サの中空穴へ挿入すると共に、中空穴を有する円筒部と、円筒部の一端に形成した円筒部の外径より大きい外径を有する鍔部とから成り、防熱板の貫通穴に挿入した円筒部をスペ−サの中空穴に挿入し、鍔部とスペ−サとの間に防熱板を挟持し、円筒部と防熱板との間の間隙を防熱板の熱変形を吸収する大きさにすることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図8により説明する。
【0010】
図5ないし図6に蒸気タービンの構成図を示す。タービンは、高中圧タービン1と低圧タービン2に大別され、それぞれの前後には軸受け箱が設置されている。前側軸受箱3は、独立して構成されているが、中間軸受箱4と後側軸受箱5は、低圧タービン2の外部ケーシング7と一体で構成されている。高中圧タービン1と低圧タービン2は、外部ケーシング7の中にそれぞれ内部ケーシング8、ノズルダイヤフラム9、ロータ10等が内臓されている。また、高中圧タービン1には中圧排気室が設けられてあり、高中圧外部ケーシング上半の中圧排気管台よりクロスオーバ管6を経て低圧タービン2内に蒸気が導かれる。高中圧タービンケーシング1においては、通常540℃前後の高温蒸気を内包しているので、耐熱材料等が使用されている。
【0011】
図6ないし図7に低圧タービンの構成図を示す。外部ケーシング7の中には、内部ケーシング8、複数のノズルダイヤフラム9、ロータ10が内臓されている。また、中間軸受箱4と後側軸受箱5は、外部ケーシング7と一体で構成されている。クロスオーバ管6を経て低圧ケーシング2の内部に導かれた中圧排気蒸気は、低圧タービン2の真上から流入する。内部ケーシング8からじょうご状の管台が突き出されており、直接クロスオーバ管6とフランジで結合している。内部ケーシング8に流入した350℃前後の蒸気は左・右に分流し、段落部で膨張して最終段落から排出される。
【0012】
低圧排気蒸気は、低圧タービンの図示しない下方に設置された復水器に排出される。低圧の外部ケーシング7は内部が真空に保たれている復水器と直接接続しているため、同様に内部が真空となっている。内部ケーシング8に流入した蒸気の放熱を避けるために、内部ケーシング8の外側に防熱板11を設け、内部ケーシング8と防熱板11の間には放熱低減のために空気層を設けている。この防熱板11外側は低圧の内部ケーシングの最終段落から高速排出された湿り蒸気が流れている。また、低圧の外部ケーシング7と低圧の内部ケーシング8の空間形状は複雑で、排出蒸気の流れ方向も複雑になり、防熱板固定用の止め金具12に与える影響が大きい。
【0013】
防熱板11を内部ケーシング8に取付ける場合を図1(a),(b),(c)及び図2(a),(b)により説明する。
【0014】
防熱板11には複数の貫通穴11Aを形成している。貫通穴11Aの径については後述する。貫通穴11Aに止め金具12を挿入し、更に止め金具12にスペ−サ14を挿入した状態で、止め金具12をケーシング8の外表面に固定する。この時、止め金具12の鍔部12Cとスペ−サ14との間に防熱板11を挟持する。
【0015】
スペ−サ14は内部に中空穴14Aを形成している。中空穴14Aに挿入される止め金具12は中空穴12Bを有する円筒部12Aと、円筒部12Aの一端に形成した円筒部12Aの外径より大きい外径を有する鍔部12Cとから構成されている。鍔部12Cの下側の円筒部12Aの長さは、スペ−サ14の長さより長い。この長さは鍔部12Cとスペ−サ14との間に防熱板11を挿入できる長さであれば良い。また貫通穴11Aの径は鍔部12Cの外径より小さく、円筒部12Aの外径より大きい。つまり、貫通穴11Aの径は、鍔部12Cの外径と円筒部12Aとの間の中間にあれば良い。
【0016】
次に、防熱板11を内部ケーシング8に取付ける場合を説明する。
【0017】
防熱板11の貫通穴11Aにスペ−サ14の中空穴14Aが連通するように配置し、円筒部12Aをスペ−サ14の中空穴14Aに挿入する。鍔部12Cの下側の円筒部12Aの長さは、スペ−サ14の長さより長いから、鍔部12Cとスペ−サ14との間に形成された間隙に防熱板11を挿入した状態で、鍔部12Cを下側に押圧しながら、円筒部12Aの中空穴12Bより溶接し、円筒部12Aを内部ケーシング8に固定部12Dにより固定すると共に、鍔部12Cとスペ−サ14との間に防熱板11を挟持する。
【0018】
この場合、鍔部12Cの下側の円筒部12Aの長さは、スペ−サ14の長さより長くすることにより、一定の高さ寸法の間隙を形成でき、この間隙に防熱板11を挿入して、鍔部12Cを下側に押圧しながら、内部ケーシング8に固定部12Dにより固定できるから、均一な押圧力で鍔部12Cとスペ−サ14との間に防熱板11を挟持できるようになった。
【0019】
更に、止め金具12の押圧力が強い過ぎて、防熱板11が通常の押圧力を有する止め金具12側に移動する場合は、間隙12Eにより吸収されるので、防熱板11が上側又は下側への変形を防止出来る。間隙12Eは貫通穴11Aの径を鍔部12Cの外径より小さく、円筒部12Aの外径より大きくすることにより形成できる。このことは蒸気タービンを運転中の熱により防熱板11の熱膨張及び収縮により伸び及び収縮した場合でも、間隙12Eにより防熱板11の伸び及び収縮を吸収できるので、防熱板11が上側又は下側への変形を防止出来る。つまり間隙12Eは防熱板11の熱変形及び移動を吸収する働きをしている。またスペ−サ14を固定しないで、自由に移動できるようにして、防熱板11の厚み方向の熱変形を吸収するようにしている。
【0020】
円筒部12Aの外径をスペ−サ14の中空穴14Aの径と同じか或いは多少大きめに形成して、円筒部12Aを中空穴14Aに押圧しならがら圧入すれば、円筒部12Aが中空穴14Aで揺れることなく確実に支持されているから、鍔部12Cとスペ−サ14との間に挟持された防熱板11も確実に支持され、作業員が鍔部12Cを下側に押圧すること無く、円筒部12Aの中空穴12Bより溶接できるから、固定部12Dを形成する作業が容易にできる利点がある。
【0021】
更に、蒸気による侵食及び防熱板の振動・熱膨張移動による繰り返し摩耗を防止するため、止め金具12及びスペーサ14をステンレス鋼にし侵食・摩耗を防止する。
【0022】
図3は本発明の他の実施例を示すものである。スペーサ14を内部ケーシング8に固定部14Dにより固定する。スペーサ14の中空穴14Aの内面及び円筒部12Aの外周面にそれぞれネジ溝12Fを刻み込んで、円筒部12Aのネジ溝を中空穴14Aのネジ溝にねじ込んで固定すると共に、鍔部12Cの下側の円筒部12Aに段部を形成し、この段部の高さは防熱板11を挿入する上述の間隙と同じ高さであり、鍔部12Cとスペーサ14との間に防熱板11を挟持する。
【0023】
図4はスペーサ14を内部ケーシング8に固定部14Dにより固定し、スペーサ14の中央から外部に突出する突起部14Eを形成し、突起部14Eを挿入する円筒部12A及び鍔部12Cを有する止め金具12を配置する。円筒部12Aと鍔部12Cとの間に段部を形成し、この段部の高さは防熱板11を挿入する上述の間隙と同じ高さであり、鍔部12Cとスペーサ14との間に防熱板11を挟持する。
【0024】
図3,4の構成によりスペーサ14を予め内部ケーシング8に固定部14Dにより固定してあるから、防熱板11を取り付ける時の目印になり、防熱板11を内部ケーシング8に取り付ける取付け作業が容易になり、作業時間の短縮を図ることができる。
【0025】
このように本発明では、挿入金具の一端に挿入金具の外径より大きい外径を有する鍔部を形成し、防熱板の貫通穴を挿入した挿入金具をケーシングに固定された固定金具に挿入支持し、鍔部と固定金具との間に防熱板を挟持すると共に、防熱板の貫通穴の大きさを鍔部の径より小さく、止め金具の外径より大きくすることにより、間隙を形成し、上述の効果を達成することができる。
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、鍔部とスペ−サとの間に防熱板を固定し、円筒部と防熱板との間の間隙を防熱板の熱変形を吸収する大きさにすることにより、止め金具の押圧力が強い過ぎて、防熱板が通常の押圧力を有する止め金具側に移動する場合は、間隙により吸収されるので、防熱板が上側又は下側への変形を防止出来る。このことは温度差を有する配管の熱に防熱板を取り付ける場合には、配管の熱により防熱板の熱膨張及び収縮により伸び及び収縮した場合でも、間隙により防熱板の伸び及び収縮を吸収できるので、防熱板が上側又は下側への変形を防止出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である防熱板をケーシングに止め金具で取り付ける装置の部分断面図。
【図2】図1に使用した止め金具及びスペーサの拡大斜視図。
【図3】本発明の他の実施例である防熱板をケーシングに止め金具で取り付ける装置の部分断面図。
【図4】本発明の他の実施例である防熱板をケーシングに止め金具で取り付ける装置の部分断面図。
【図5】一般的な蒸気タービンの全体構造図。
【図6】図5の低圧タービン構造を示す概略断面図。
【図7】図6の低圧内部の上半分のケーシング外形を示す断面図。
【図8】図7における防熱板止め金具の取り付け装置に置けるA部拡大断面図。
【図9】図8に使用した止め金具及びワッシャーを拡大した斜視図。
【符号の説明】
1…高中圧タービン、2…低圧タービン、3…前側軸受け箱、4…中間軸受け箱、5…後側軸受け箱、6…クロスオーバ管、7…低圧外部ケーシング、8…低圧内部ケーシング、9…ノズルダイヤフラム、10…ロータ、11…防熱板、11A…貫通穴、12…止め金具、12A…円筒部、12B…中空穴、12C…鍔部、12E…間隙、12F…ネジ溝、14…スペーサ、14A…中空穴、14E…突起部、14D…固定部。
Claims (6)
- 複数の止め金具を防熱板の貫通穴に挿入し、複数の止め金具をケーシングの表面に固定するものにおいて、中空穴を有するスペ−サをケーシング表面に設置し、止め金具をスペーサの中空穴へ挿入すると共に、中空穴を有する円筒部と、円筒部の一端に形成した円筒部の外径より大きい外径を有する鍔部とから成り、防熱板の貫通穴に挿入した円筒部をスペ−サの中空穴に挿入し、鍔部とスペ−サとの間に防熱板を固定し、円筒部と防熱板との間の間隙を防熱板の熱変形を吸収する大きさにすることを特徴とする防熱板の取り付け装置。
- 複数の止め金具を防熱板の貫通穴に挿入し、複数の止め金具をケーシングを表面の固定するものにおいて、中空穴を有するスペ−サに止め金具をスペ−サの中空穴へ挿入すると共に、中空穴を有する円筒部と、円筒部の一端に形成した円筒部の外径より大きい外径を有する鍔部とから成り、防熱板の貫通穴に挿入した円筒部をスペ−サの中空穴に挿入し、円筒部の長さがスペ−サの長さより長くし、鍔部とスペ−サとの間に形成した間隙に防熱板を挟持することを特徴とする防熱板の取り付け装置。
- 止め金具に形成した貫通穴より止め金具をケーシングに固定手段を介して固定することを特徴とする請求項1又は2に記載の防熱板の取り付け装置。
- 止め金具の円筒部をスペ−サの中空穴に圧入することを特徴とする請求項1又は2に記載の防熱板の取り付け装置。
- 防熱板とケーシングとの間にスペ−サを防熱板の熱変形を吸収できるよう配置することを特徴とする請求項1又は2に記載の防熱板の取り付け装置。
- 挿入金具の一端に挿入金具の外径より大きい外径を有する鍔部を形成し、防熱板の貫通穴に挿入した挿入金具をケーシングに固定された固定金具に挿入支持し、鍔部と固定金具との間に防熱板を挟持すると共に、防熱板の貫通穴の大きさを鍔部の径より小さく、挿入金具の外径より大きくすることを特徴とする防熱板の取り付け装置。
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JP32658999A Expired - Lifetime JP3593481B2 (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 防熱板の取り付け装置 |
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DE102016215795A1 (de) | 2016-08-23 | 2018-03-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbine mit Strömungsabschirmung |
-
1999
- 1999-11-17 JP JP32658999A patent/JP3593481B2/ja not_active Expired - Lifetime
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