JP3981629B2 - Support structure of W type radiant tube - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種加熱炉の加熱源として炉体内部に設置されるW型ラジアントチューブのための支持構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特願平8−278003号公報
【0003】
ラジアントチューブは燃焼ガスが炉内雰囲気と混合しない利点があるため、鋼板の連続焼鈍炉をはじめ、各種の加熱炉において広く用いられている。その多くは放熱面積を確保するためW型となっており、その一端または両端にバーナーを備えたものである。
【0004】
図3は従来のW型ラジアントチューブ1を示す図である。W型ラジアントチューブ1は、図示のように第1直管2、第1ベンド3、第2直管4、第2ベンド5、第3直管6、第3ベンド7、第4直管8を直列に接続したものであり、第1直管2の基部と第4直管8の先端が炉体9に固定されている。またこの例では、第1直管2の基部にバーナー10が配置されており、第1直管2、第2直管4、第3直管6、第4直管8は垂直面内に配置されている。
【0005】
図3に示すように、従来は第2直管4と第3直管6との間に支持部11を、また第3直管6と第4直管8との間に支持部12を設けるとともに、第3ベンド7の先端部に、この第3ベンド7を炉体側に支持させる支持部13を設けた支持構造が採用されていた。支持部11,12は低温時には隙間を持たせてあるために支持機能を発揮せず、W型ラジアントチューブ1の右端側は、右側の炉体9から突設した受台14のみによって支持されている。
【0006】
このような従来の支持構造は、低温時には支持部11,12に隙間を持たせておき、高温時に熱膨張に伴う熱変形が生じたときにのみ支持部11,12を密着させて支持機能を発揮させようとするものである。これによって、低温時にも高温時にも常に支持部11,12を密着させた場合に生ずる大きな熱応力を回避することができるはずである。
【0007】
ところが、W型ラジアントチューブ1の右端側は受台14のみによって支持されているため、時間の経過とともに第1直管2、第2直管4、第3直管6の重量によって支持部11,12の隙間が次第に減少することが避けられない。その結果、これらの支持部11,12によりW型ラジアントチューブ1の全体の変形が拘束されることとなり、図4に示すように高温時に熱応力が矢印のように上方に伝わり、特に第1直管2に強い熱応力が発生して曲がりや亀裂などの熱損傷を招くという問題があった。
【0008】
そこで特許文献1及び図5に示されるように、第1ベンド3の先端部にも支持部15を設けて第1直管2と第2直管4との重量を支え、支持部12の密着を回避するようにした支持構造が、特開平8−278003号として提案されている。ところが第1直管2にバーナー10を設けたW型ラジアントチューブ1では、第1直管2と第1ベンド3は他の部分よりも非常に高温となる。図5の支持構造はこの高温の第1ベンド3に支持部15を設けたものであるから、やはり第1直管2に強い熱応力を発生させるという問題が残されていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、W型ラジアントチューブに作用する熱応力を緩和し、その損傷を防止することにより、長寿命化を図ることができるW型ラジアントチューブの支持構造を提供するためになされたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、上部の第1直管にのみバーナーを設けた垂直設置式のW型ラジアントチューブを炉体に支持する構造であって、第1直管と第2直管との間の第1ベンドの先端部に、この第1ベンドを低温時に炉体側に支持させ、高温時には支持機能を失う低温支持部を設けるとともに、第2直管と第3直管との間の第1ベンド寄りの位置には、低温時には支持機能を持たないが、高温時には第2直管を持ち上げて第1ベンドを低温支持部から浮き上がらせる高温支持部を設けたことを特徴とするものである。なお、第2ベンドと第3ベンドの先端にも、これらの部分を炉体側に支持させる支持部をそれぞれ設けた構造とすることが好ましい。
【0011】
本発明のW型ラジアントチューブの支持構造によれば、第1直管と第2直管との間の第1ベンドの先端部に、この第1ベンドを低温時に炉体側に支持させ、高温時には支持機能を失う低温支持部を設けたので、第1直管と第2直管の重量はこの低温支持部により支持される。このため時間が経過しても、第2直管と第3直管との間に設けた高温支持部の隙間が減少することはなく、低温時には十分な隙間を保っている。従って、昇温の途中では第1直管や第2直管は熱膨張を拘束されることがなく、昇温時に生ずる大きな熱応力を回避することができる。しかも第1ベンドを低温時に炉体側に支持させる低温支持部は、高温時には支持機能を失うため第1ベンドは自由に変形可能となり、第1直管2に強い熱応力を発生させることがない。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図1は本発明の好ましい実施形態を示す図であり、W型ラジアントチューブ1は従来と同様に、第1直管2、第1ベンド3、第2直管4、第2ベンド5、第3直管6、第3ベンド7、第4直管8を直列に接続したものであり、第1直管2の基部と第4直管8の先端が炉体9に固定されている。また第1直管2の基部にバーナー10が配置されており、第1直管2、第2直管4、第3直管6、第4直管8は垂直面内に配置されて垂直設置式とされている。
【0013】
本発明では、第1直管2と第2直管4との間の第1ベンド3の先端部に、この第1ベンド3を低温時に炉体側に支持させる低温支持部20が設けられている。この低温支持部20は第1ベンド3側から延びる突起21と、炉体側に固定された受台22とからなるもので、低温時には突起21は受台22の上面に密着しており、第1直管2、第1ベンド3、第2直管4の重量を支えている。
【0014】
また本発明では、第2直管4と第3直管6との間の第1ベンド3寄りの位置に高温支持部23を設けてある。この高温支持部23は図1に示すように第2直管4との間に隙間を持たせて形成されており、低温時には支持機能を持たないものである。しかし高温時にはW型ラジアントチューブ1の熱膨張に伴って隙間が密着し、図2のように第2直管4を持ち上げて第1ベンド3を前記した低温支持部20の受台22から浮き上がらせるようになっている。
【0015】
なお、第2ベンド5と第3ベンド7の先端にも、これらの部分を炉体側に支持させる支持部24,25がそれぞれ設けられている。これらの支持部24,25は少なくとも低温時には密着しており、第2直管4、第3直管6、第4直管8の重量を支えることができる。
【0016】
上記のように構成された本発明の支持構造によれば、低温時における全体の重量は第1ベンド3の低温支持部20、第2ベンド5の支持部24、第3ベンド7の支持部25によってそれぞれ安定に支えられている。このため、時間の経過とともに第2直管4の下部に設けられた高温支持部23の隙間が減少することがない。
【0017】
従って高温支持部23は低温時には隙間を保ち、昇温の途中で初めて第2直管4、第1ベンド3などを支持することとなるので、第1直管2や第2直管4の熱膨張が拘束されることがなく、昇温時に生ずる大きな熱応力を回避することができる。なお、高温時には高温支持部23は隙間を失い密着するが、従来とは異なり第1ベンド3よりは低温の第2直管4と第3直管6との間に設けられているため、第1直管2に強い熱応力を発生させることがない。
【0018】
しかも第1ベンド3を低温時に炉体側に支持させる低温支持部20は、昇温途中で高温支持部23により持ち上げられて支持機能を失うため、高温時には第1ベンド3は自由に変形可能となる。このため、第1直管2に強い熱応力を発生させることがない。
【0019】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のW型ラジアントチューブの支持構造は、低温支持部と高温支持部の配置を工夫したものである。これにより、W型ラジアントチューブに作用する熱応力を緩和してその損傷を防止することができ、従来よりもW型ラジアントチューブの長寿命化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態を示す低温状態の正面図である。
【図2】本発明の好ましい実施形態を示す高温状態の正面図である。
【図3】従来例を示す低温状態の正面図である。
【図4】従来例を示す高温状態の正面図である。
【図5】他の従来例を示す低温状態の正面図である。
【符号の説明】
1 W型ラジアントチューブ
2 第1直管
3 第1ベンド
4 第2直管
5 第2ベンド
6 第3直管
7 第3ベンド
8 第4直管
9 炉体
10 バーナー
11 支持部
12 支持部
13 支持部
14 受台
15 支持部
20 低温支持部
21 突起
22 受台
23 高温支持部
24 支持部
25 支持部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a support structure for a W-type radiant tube installed inside a furnace body as a heating source for various heating furnaces.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 8-278003
Since the radiant tube has an advantage that the combustion gas does not mix with the atmosphere in the furnace, it is widely used in various heating furnaces including a continuous annealing furnace for steel sheets. Many of them are W-shaped in order to secure a heat radiation area, and are provided with burners at one or both ends.
[0004]
FIG. 3 is a view showing a conventional W-
[0005]
As shown in FIG. 3, conventionally, a
[0006]
In such a conventional support structure, the
[0007]
However, since the right end side of the W-
[0008]
Therefore, as shown in
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, relaxes the thermal stress acting on the W-type radiant tube, and prevents the damage, thereby supporting a long-life structure of the W-type radiant tube. It was made to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention made to solve the above problems is a structure in which a vertically installed W-type radiant tube in which a burner is provided only on an upper first straight pipe is supported by a furnace body, At the tip of the first bend between the second straight pipe and the second straight pipe and the third straight pipe, the first bend is supported on the furnace body side at a low temperature and the support function is lost at a high temperature. At the position near the first bend between the pipe and the pipe, there is no support function at low temperatures, but at the high temperature, a high temperature support section is provided that lifts the second straight pipe and lifts the first bend from the low temperature support section. It is a feature. In addition, it is preferable to make it the structure which provided the support part which supports these parts to the furnace body side also at the front-end | tip of a 2nd bend and a 3rd bend.
[0011]
According to the support structure for the W-shaped radiant tube of the present invention, the first bend is supported on the furnace body side at the low temperature at the tip of the first bend between the first straight pipe and the second straight pipe, and at the high temperature. Since the low temperature support part which loses a support function is provided, the weights of the first straight pipe and the second straight pipe are supported by the low temperature support part. For this reason, even if time passes, the gap of the high temperature support part provided between the 2nd straight pipe and the 3rd straight pipe does not decrease, and sufficient gap is maintained at low temperature. Therefore, the first straight pipe and the second straight pipe are not restrained from thermal expansion during the temperature rise, and a large thermal stress generated during the temperature rise can be avoided. In addition, since the low temperature support portion that supports the first bend on the furnace body side at a low temperature loses the support function at a high temperature, the first bend can be freely deformed and strong thermal stress is not generated in the first
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention are shown below.
FIG. 1 is a view showing a preferred embodiment of the present invention, and a W-
[0013]
In the present invention, a low
[0014]
In the present invention, the high
[0015]
Note that
[0016]
According to the support structure of the present invention configured as described above, the total weight at the time of low temperature is the low
[0017]
Accordingly, the high
[0018]
Moreover, since the low
[0019]
【The invention's effect】
As described above, the support structure for the W-type radiant tube of the present invention is a device in which the arrangement of the low temperature support portion and the high temperature support portion is devised. Thereby, the thermal stress acting on the W-type radiant tube can be relieved and the damage can be prevented, and there is an effect that the life of the W-type radiant tube can be extended as compared with the conventional case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a low temperature state showing a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a high temperature state showing a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of a conventional example in a low temperature state.
FIG. 4 is a front view of a conventional example in a high temperature state.
FIG. 5 is a front view in a low temperature state showing another conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 W type
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