JP4958701B2 - Temperature measuring cable for coal silo and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、石炭火力発電所等に設置される石炭サイロの内部温度を管理するための測温ケーブルおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a temperature measurement cable for managing the internal temperature of a coal silo installed in a coal-fired power plant or the like, and a method for manufacturing the same.
石炭発電方式では、揚炭機で陸揚げした石炭を一旦、石炭サイロの頂部から投入してサイロ内に貯蔵し、ボトム側からコンベアを介して払い出された石炭をボイラー設備で燃焼し、高温、高圧の蒸気を発生させてタービンを回転させ、このタービンと直結した発電機を回すことによって発電を行っている。 In the coal power generation system, coal landed with a coal-lifting machine is once charged from the top of the coal silo and stored in the silo. Electric power is generated by generating high-pressure steam, rotating a turbine, and turning a generator directly connected to the turbine.
上記石炭サイロは通常、粉塵の飛散を抑制するため密閉構造となっているため、貯炭中において石炭酸化による温度上昇を発生する場合がある。 Since the coal silo normally has a sealed structure to suppress dust scattering, a temperature increase due to coal oxidation may occur during coal storage.
その温度上昇を検出するためサイロ内には測温ケーブルがサイロ頂部から垂下されており、この測温ケーブルによって検出されたサイロ内温度の推移を見守ることによりサイロ内で温度上昇が発生するかどうかを監視している。 In order to detect the temperature rise, a temperature measuring cable is suspended from the top of the silo in the silo, and whether the temperature rise occurs in the silo by watching the temperature change in the silo detected by the temperature measuring cable. Is monitoring.
なお、温度上昇を防止する目的で、基準の貯炭日数を越えた石炭を空の石炭サイロへ移動させて空冷したり、さらに、必要に応じて散水を行ったり窒素の吹き込みが行われている。 For the purpose of preventing temperature rise, coal that exceeds the standard coal storage days is moved to an empty coal silo for air cooling, and water is sprayed or nitrogen is blown as necessary.
上記測温ケーブルとしては、複数の温度センサを有する導線をワイヤに沿って設け、その外周を高分子被膜で被覆したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As the temperature measuring cable, a cable in which a conducting wire having a plurality of temperature sensors is provided along a wire and the outer periphery thereof is covered with a polymer film is known (for example, see Patent Document 1).
この種の測温ケーブルは比較的小型のサイロに適用されるものであり、貯炭量が例えば30,000tの大型石炭サイロではより強度の高い測温ケーブルが使用されている。 This type of temperature measuring cable is applied to a relatively small silo. For example, a large-sized coal silo with a coal storage amount of, for example, 30,000 t, uses a temperature measuring cable with higher strength.
図4は現在、大型石炭サイロに使用されている測温ケーブルの構成を示したものであり、同図(a)は外観を、同図(b)は横断面構造をそれぞれ示している。 FIG. 4 shows the configuration of a temperature measuring cable currently used in a large coal silo. FIG. 4 (a) shows the appearance and FIG. 4 (b) shows the cross-sectional structure.
両図において、測温ケーブル50は、複数本の温度ケーブル50aを挿入した樹脂製チューブ50bを中心部に配置し、その外周に、強度を持たせるための複数本のワイヤーロープ51を巻回した特殊な構造となっている。
ところが、上記した測温ケーブル50はワイヤーロープで補強しているにも拘わらず頻繁に切断し寿命が短いという不都合があった。
However, although the
そこで測温ケーブル50にロードセルを取り付け、測温ケーブル50に作用する荷重の分析を行ったところ、石炭受入れ後に急激な荷重の変化が発生していることが確認された。
Therefore, when a load cell was attached to the
この急激な荷重変化の原因を調べた結果、測温ケーブル50の下部が石炭に埋もれた状態で石炭の山が急激に崩れた場合に測温ケーブル50が逃げ切れず過大な荷重を諸に受けていることが判明した。
As a result of investigating the cause of this sudden load change, when the mountain of coal collapses rapidly with the bottom of the
この過大な荷重は測温ケーブル50の下端が固定されているか否かに拘わらず発生しており、石炭の山が急激に崩れると設計荷重以上の荷重が測温ケーブル50に作用していたことになる。
This excessive load occurs regardless of whether or not the lower end of the
また、測温ケーブル50の切断箇所を調べてみると、ワイヤーロープ51中心の芯材に強度が不足するせいか、よりが解かれた状態となっており、荷重が各ワイヤーロープ51に対して均等に作用していないことも測温ケーブル50が切断される原因になっている。
Further, when the cut portion of the
したがって樹脂製チューブ50bの外周に巻回されるワイヤーロープ51を単に切断荷重の高いものに交換してもよりが解かれることを考慮すると根本的な問題解消にはならない。 Therefore, even if the wire rope 51 wound around the outer periphery of the resin tube 50b is simply replaced with one having a high cutting load, the fundamental problem is not solved.
一方、芯材の強度が高い例えば吊り荷用のワイヤーロープを使用すると、よりが解かれることなく切断荷重を高めることができる。しかしながら、この構成では測温ケーブルをワイヤーロープの外周に配線せざるを得なくなり、測温ケーブルが石炭と直接、当たることによって測温ケーブルが切断されてしまう。 On the other hand, for example, when a wire rope for hanging load having a high core material strength is used, the cutting load can be increased without unraveling. However, with this configuration, the temperature measurement cable must be routed around the wire rope, and the temperature measurement cable is cut when the temperature measurement cable directly contacts the coal.
本発明は以上のような従来の測温ケーブルの課題を考慮してなされたものであり、石炭山が急激に崩れることによって過大な荷重が作用しても切断することがない石炭サイロ用測温ケーブルおよびその製造方法を提供するものである。 The present invention has been made in consideration of the problems of the conventional temperature measuring cable as described above, and does not cut even if an excessive load is applied due to a sudden collapse of the coal pile. A cable and a method for manufacturing the same are provided.
本発明の石炭サイロ用測温ケーブルは、ワイヤーロープと、ワイヤーロープの外面に沿ってワイヤーロープ長手方向に配線される複数本の熱電対と、複数本の熱電対が配線されたワイヤーロープの外側に被着される熱収縮性チューブと、その熱収縮性チューブの外側に線状または帯状金属材を編み込むことによって形成された外装材とから構成されることを要旨とする。 The temperature measuring cable for coal silo of the present invention includes a wire rope, a plurality of thermocouples wired in the wire rope longitudinal direction along the outer surface of the wire rope, and the outside of the wire rope wired with a plurality of thermocouples. It is composed of a heat-shrinkable tube that is applied to the outer surface of the heat-shrinkable tube and an exterior material formed by weaving a linear or band-shaped metal material outside the heat-shrinkable tube.
上記石炭サイロ用測温ケーブルにおいて、上記熱電対としてはシース熱電対を用いることができ、若干たるみを持たせた状態で固定具を介してワイヤーロープに固定することが好ましい。 In the temperature measuring cable for coal silo, a sheathed thermocouple can be used as the thermocouple, and it is preferably fixed to the wire rope through a fixture with a slight slack.
また、上記熱収縮性チューブとしてゴム系チューブを使用すれば、完全密着となるため好ましい。 Moreover, it is preferable to use a rubber-based tube as the heat-shrinkable tube because it can be completely adhered.
また、上記熱収縮性チューブを複数の層から構成すると、各層で荷重を分散させることができるため、強度を高める上で好ましい。 Moreover, when the said heat-shrinkable tube is comprised from a several layer, since a load can be disperse | distributed by each layer, it is preferable when raising an intensity | strength.
また、上記外装材として複数本のワイヤー素線を平行に並べて機械編組したワイヤーブレードを使用すれば、測温ケーブルの最外周側の層となる外装に強度と柔軟性を持たせることができる。 Further, if a wire blade in which a plurality of wire strands are arranged in parallel and machine braided is used as the exterior material, the exterior that is the outermost layer of the temperature measuring cable can have strength and flexibility.
本発明の石炭サイロ用測温ケーブルの製造方法は、複数本の熱電対をワイヤーロープに沿ってワイヤーロープ長手方向に配線し、配線された各熱電対を所定の間隔毎に固定具で固定し、熱電対が配線されたワイヤーロープの外側に熱収縮性のチューブを被せ、チューブを加熱収縮させることによりワイヤーロープに密着させ、収縮したチューブの外周面全体に線状または帯状金属材を編込むことによって、フレキシブルな外装を形成することを要旨とする。 The method for producing a temperature measuring cable for coal silo according to the present invention is such that a plurality of thermocouples are wired along the wire rope in the longitudinal direction of the wire rope, and each wired thermocouple is fixed with a fixture at a predetermined interval. Put a heat-shrinkable tube on the outside of the wire rope where the thermocouple is wired, and heat-shrink the tube so that it is in close contact with the wire rope, and weave a linear or strip-shaped metal material over the entire outer circumference of the shrunk tube Thus, the gist is to form a flexible exterior.
上記製造方法において、外装が形成された石炭サイロ用測温ケーブルに張力を与えると、その張力によって編込まれた外装の径が絞られ、それにより、測温ケーブルを吊り下げるだけでワイヤーロープと熱電対とチューブと外装とを一体化させることができるようになる。 In the above manufacturing method, when tension is applied to the temperature measuring cable for coal silo in which the exterior is formed, the diameter of the exterior knitted by the tension is reduced, so that the wire rope and The thermocouple, the tube, and the exterior can be integrated.
本発明によれば、石炭山が急激に崩れることによって過大な荷重が作用しても切断することがない石炭サイロ用測温ケーブルを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a temperature measuring cable for a coal silo that is not cut even when an excessive load is applied due to a sudden collapse of a coal mine.
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
図1は、本発明の石炭サイロ用測温ケーブルが適用される石炭サイロの構成を示したものである。 FIG. 1 shows a configuration of a coal silo to which a temperature measuring cable for coal silo of the present invention is applied.
同図において、石炭サイロ1は例えば高さ46.5m、内径35mからなり、石炭を30,000t貯炭できる大型のものである。
In the figure, the
2はサイロ上空気遮断装置、3はサイロ内水噴霧消火設備、4は測温ケーブル、5はN2吹込設備、6はセンターコーン、7は払出チェーンコンベア、8はサイロ下空気遮断装置、9はサイロ下コンベアである。なお、図中、破線で示した矢印はサイロ内での石炭移動方向を示している。 2 is a silo air shut-off device, 3 is a water spray fire extinguishing device in the silo, 4 is a temperature measuring cable, 5 is an N 2 blowing device, 6 is a center cone, 7 is a delivery chain conveyor, 8 is an air shut-off device under the silo, 9 Is a lower silo conveyor. In addition, the arrow shown with the broken line has shown the coal moving direction in a silo in the figure.
図2は上記測温ケーブル4を拡大して示したものである。
FIG. 2 shows the
同図において10は例えばφ16mmの市販の吊り荷用ワイヤーロープからなり、潤滑剤を含浸させた繊維質を芯10aとし、その周囲に6本のストランド10bをより合わせたもので各ストランド10bは数本の硬鋼線材からなる素線10cをより合わせることにより構成されている。なお、ワイヤーロープ10の径はφ12.5〜16mmの範囲で選択することができる。
In the figure,
また、ワイヤーロープ10の長さL1は石炭サイロの高さを略カバーできる長さとなっており、その一方端は、ループ状に折り返されタルリットクランプ11によって結束されている。また、折り返されることによって形成されるループ部12にはU字状の補強金具13が取り付けられ、上記ループ部12は石炭サイロの頂部に設けられている吊下げ用軸(図示しない)に固定される。なお、ワイヤーロープ10の他方端にはバラケ防止端末処理が施される。
Further, the length L1 of the
14は上記ワイヤーロープ10に沿わせた状態でワイヤーロープ長手方向に複数本配線されるシース熱電対である。
各シース熱電対14はビニル樹脂で被覆された例えば素線径0.32mmのものを使用することができ、その使用温度範囲は−20〜+90℃である。
Each
15はこれらのシース熱電対14が挿通される保護パイプであり、この保護パイプ15はワイヤーロープ10のループ部12とシース熱電対14が擦れて破断することを防止するようになっている。
保護パイプ15を通されたシース熱電対14はワイヤーロープ10に沿わせて、詳しくは、ワイヤーロープ10の外周面に沿って、断面から見た場合は略等間隔に配置された状態で配線され、配線された複数本のシース熱電対14はその先端までの長さを個別に変えることにより石炭サイロ1の高さ方向に複数の測定部位を測定することができるようになっている。
The
これら配線されたシース熱電対14はクリップ(固定具)16によってワイヤーロープ10に固定される。このとき、各シース熱電対14は若干たるみを持たせて固定しており、クリップ16間においてある程度自由に変位することができるようになっている。
These wired
17はシース熱電対14の外側に被着される熱電対固定用チューブである。
この熱電対固定用チューブ17は1層目チューブ17aと2層目チューブ17bの複層からなり、1層目チューブ17aは収縮前の内径が例えば25mm、厚さ2mmの熱収縮性ゴム系チューブからなり、2層目チューブ17bは収縮前の内径が例えば30mm、厚さ2mmの熱収縮性ゴム系チューブから構成されている。
This
上記熱電対固定用チューブの材質はエチレンプロピレンゴムからなり、120℃以上に加熱すると収縮するようになっており、加熱の熱源としては工業用ドライヤー、ガスバーナ、赤外線ヒータ、電熱器等を使用することができる。 The thermocouple fixing tube is made of ethylene propylene rubber and shrinks when heated to 120 ° C or higher. Use an industrial dryer, gas burner, infrared heater, electric heater, etc. as the heat source for heating. Can do.
熱電対固定用チューブ17はシース熱電対14をワイヤーロープ10の外周面に密着させた状態で固定するようになっている。
The
熱電対固定用チューブ17の外側にフレキシブル外装(外装材)18が施される。
A flexible exterior (exterior material) 18 is applied to the outside of the
このフレキシブル外装18としては、数本〜10数本のワイヤーを平行に並べて機械編組したワイヤーブレードと、帯状板材を竹かご状に編み込んだリボンブレードがあり、本発明の石炭サイロ用測温ケーブルにはいずれのフレキシブル外装18も使用することができる。
As this
しかしながら、リボンブレードは連続した繰り返しの動きに対応しにくいことから耐屈曲性、耐圧性に優れているワイヤーブレードを使用することが好ましい。また、ワイヤブレードの厚みは0.3mmのものを使用した。 However, it is preferable to use a wire blade that is excellent in bending resistance and pressure resistance because the ribbon blade is difficult to cope with continuous repeated movement. A wire blade having a thickness of 0.3 mm was used.
次に、上記測温ケーブル4の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、ワイヤーロープ10を展開してストレートに配置する。
First, the
次に、シース熱電対14をワイヤーロープ10に沿って配置し、その外周面に所定の間隔でクリップ16を用いて固定する。
Next, the
次に、シース熱電対14を備えたワイヤーロープ10の外側に1層目チューブ17aを被せ、ガスバーナで炙ることにより、1層目チューブ17aを収縮させ、ワイヤーロープ10に密着させる。シース熱電対14はワイヤーロープ10と収縮した1層目チューブ17aの間に挟まれて固定される。
Next, the
次に、1層目チューブ17aの外側に2層目チューブ17bを被せ、同様にガスバーナで炙ることにより、2層目チューブ17bを収縮させ、1層目チューブ17aに密着させる。
Next, the
このようにして2層からなる熱電対固定用チューブ17を形成する。2層からなる熱電対固定用チューブ17の収縮後の厚さは略2mmである。
In this way, the
なお、1層目チューブ17a同士を接続する場合、その1層目チューブ17aと同じサイズかまたは1ランク上のサイズの同等品からなるチューブをカバーチューブとして1層目チューブ17aの各端部に跨がるようにして配置し、加熱することによって収縮させ、対向する1層目チューブ17aの各端部と一体化させればよい。2層目チューブ17bを接続する場合も同様に行う。
When connecting the first-
次に、熱電対固定用チューブ17の外周面全体にワイヤーブレードを編込み、測温ケーブル4にフレキシブル外装18を取り付ける。
Next, a wire blade is knitted on the entire outer peripheral surface of the
このようにしてフレキシブル外装18が取り付けられた測温ケーブル4を石炭サイロ1の頂部から吊り下げると、測温ケーブル4の自重でその長さ方向に張力が加わり、その張力を受けたフレキシブル外装18は、編込まれた径を縮小する方向に絞られる。それにより、フレキシブル外装18は熱電対固定用チューブ17に対し密着することができ、フレキシブル外装18のセルフロック効果を得ることができる。
When the
なお、熱電対固定用チューブ17はゴム系素材で構成されていることによって収縮した後も弾性を維持しており、フレキシブル外装18が絞られて径が縮小するときに熱電対固定用チューブ17を若干押圧するため、確実に密着することができるようになっている。
The
図3は上記製造方法によって製造された測温ケーブル4の構成を示したものであり、(a)は外観を、(b)は横断面をそれぞれ示している。
FIG. 3 shows the structure of the
同図(b)において、ワイヤーロープ10の外側には1層目チューブ17aが被着され、その1層目チューブ17aの外側に2層目チューブ17bが被着され、その2層目チューブ17bの外側にフレキシブル外装18が被着されている。なお、断面構造がわかりやすいように図ではフレキシブル外装18を真円で描いているが、実際は2層目チューブ17bの輪郭に沿って形成される。
In FIG. 5B, a
年間60回の石炭受入れ払出しを行っている石炭サイロでは、従来の測温ケーブルを使用した場合、切断による測温ケーブルの交換が20回程度発生していた。これは3回の受入れ払出しで測温ケーブルを交換している割合になり、測温ケーブルは切断するものという考えが通説となっていた。このように切断が多発すると測温ケーブルの修理に多額の費用と時間を費やさなければならない。 In a coal silo that receives and discharges coal 60 times a year, when a conventional temperature measurement cable is used, replacement of the temperature measurement cable by cutting has occurred about 20 times. This is the rate at which the temperature measuring cable is exchanged by receiving and dispensing three times, and the idea that the temperature measuring cable is to be cut has been the common belief. If cutting occurs frequently in this way, a large amount of money and time must be spent repairing the temperature measuring cable.
これに対し、切断件数ゼロを目標として考案された本発明の測温ケーブル4では、内部が公開されることのない石炭サイロ1内に設置後、1年を経過しても切断しておらず、フレキシブル外装18において素線の切れも発生していない。このように測温ケーブル4の切断件数ゼロを実現することができその結果、大幅なコストダウンを図ることができた。
On the other hand, the
しかも、同じ測温ケーブル4で継続して温度管理を行えることにより、温度管理の安定化を図ることも可能になった。
In addition, since temperature management can be continuously performed using the same
1 石炭サイロ
2 サイロ上空気遮断装置
3 サイロ内水噴霧消火設備
4 測温ケーブル
5 N2吹込設備
6 センターコーン
7 払出コンベア
8 サイロ下空気遮断装置
9 サイロ下コンベア
10 ワイヤーロープ
11 タルリットクランプ
12 ループ部
13 補強金具
14 シース熱電対
15 保護パイプ
16 クリップ
17 熱電対固定用チューブ
17a 1層目チューブ
17b 2層目チューブ
18 フレキシブル外装
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記ワイヤーロープの外面に沿ってワイヤーロープ長手方向に配線される複数本の熱電対と、
上記複数本の熱電対が配線されたワイヤーロープの外側に被着される熱収縮性チューブと、
その熱収縮性チューブの外側に線状または帯状金属材を編み込むことによって形成された外装材とから構成されることを特徴とする石炭サイロ用測温ケーブル。 Wire rope,
A plurality of thermocouples wired in the wire rope longitudinal direction along the outer surface of the wire rope;
A heat-shrinkable tube attached to the outside of the wire rope wired with the plurality of thermocouples;
A coal silo temperature measuring cable comprising an exterior material formed by weaving a linear or belt-like metal material outside the heat-shrinkable tube.
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