JPH05215302A - 伝熱管プロテクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 火力発電設備などに適用される石炭焚きボイ
ラの燃焼排ガス流路内に配されたストレートフィン付伝
熱管の耐久性を向上させること。 【構成】 従来ストレートフィン（３）との取合部を断
続溶接としていたものを、プロテクタ（１）の全長にわ
たり連続溶接（４）とし、ストレートフィン（３）付根
部の伝熱管（２）を完全に覆う。またプロテクタ（１）
の取付範囲を管外ガス流の上流側のみに限定して、伝熱
管（２）間ガス流速を低減する。こうして、伝熱管の耐
摩耗性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、事業用または産業用の
火力発電設備などに適用される石炭焚きボイラの伝熱管
プロテクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は石炭焚きボイラの燃焼排ガス流路
内に配設されたストレートフィン付伝熱管の一例を示す
側面図である。この図において、伝熱管（２）は伝熱に
有効な面積を増すために、管外表面の上下に板状のスト
レートフィン（３）が取付けられている。

【０００３】石炭焚きボイラでは、燃焼排ガス中に含ま
れる灰分により、伝熱管（２）は高い摩耗雰囲気にある
ので、その保護のために管外面にプロテクタが取付けら
れる。図６は従来のプロテクタの一例を示す横断面図、
図７は同じく側面図である。これらの図に示されるよう
に、従来のプロテクタ（５）はストレートフィン（３）
に断続溶接（６）され、かつストレートフィン（３）部
を除く伝熱管（２）の全周を覆って取つけられている。

【０００４】なお、図５中鎖線Ａで囲まれたベンド管部
は、伝熱管（２）の上方と下方を覆って取付けられた偏
流防止板（９）でカバーされており、伝熱管（２）自体
には特にプロテクタは取付けられていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点を図６ないし図１０により説明する。 １）伝熱管（２）を覆っているプロテクタ（５）とスト
レートフィン（３）との取付け部が断続溶接（６）とな
っているため、図６中に鎖線Ｂで示したストレートフィ
ン（３）の付根部は、完全には覆われていない。したが
って、図９に示したガス流れ（１０）は、ストレートフ
ィン（３）に添って流れ、断続溶接（６）部を除くスト
レートフィン（３）の付根部は、ガス中灰分により図８
に示すように選択的に摩耗を受ける。そうすると、伝熱
管（２）に必要な管厚が減少し、更に摩耗が進むと漏洩
事故を生じる。

【０００６】２）ストレートフィン（３）部を除く、伝
熱管（２）の外面全周にプロテクタ（５）を取付けてい
るので、図９中のＤ部を拡大した図１０に示すように、
隣合う伝熱管（２）との間のスキマ（８）がプロテクタ
の厚さの２倍分だけ減少する。したがって、その分、伝
熱管（２）間を通過するガス流速が増加し、ガス流れの
下流側にある伝熱管（２）の摩耗を増幅させる。（文献
等によれば、摩耗量は流速の約３．５乗に比例すると言
われている。） 本発明は、以上の問題点を解決し、充分な耐力を有する
伝熱管とプロテクタを供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、石炭焚きボイラの燃焼ガスの流路
内に配設されたストレートフィン付伝熱管に取付けるプ
ロテクタにおいて、上記伝熱管外のガス流れ上流面のみ
を覆うプロテクタを上記ストレートフィンに連続溶接で
取付けたことを特徴とする伝熱管プロテクタを提案する
ものである。

【０００８】

【作用】

１）従来は断続溶接であったストレートフィンとプロテ
クタの取合部を、プロテクタの全長にわたり連続溶接と
することにより、従来完全にはプロテクタにより覆われ
ていなかったストレートフィン付根部の伝熱管（２）の
表面が、完全にかつ確実にプロテクタ（１）によりカバ
ーされ、ガス中灰分により図８に示すような選択的な摩
耗を受けることが無くなり、プロテクタが摩耗し減肉し
て無くなった後、初めて伝熱管が摩耗を受けることにな
るので、大幅に耐力が向上する。 ２）従来ストレートフィン取付け部を除く伝熱管の全周
に取付けていたプロテクタ（５）を、管外流れの上流面
のみを覆うようにすることにより、伝熱管間のガス流速
が、従来型プロテクタ取付時の流速に比べ約１０％減と
なり、下流側の伝熱管の対摩耗上有効となる。（摩耗が
流速の３．５乗に比例するとすれば、摩耗量は約３０％
減となり、約１．４倍の耐力向上となる。（１／０．
９）^3.5 ≒１．４。）

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るプロテクタを
示す横断面図、図２は同じく側面図である。また図３は
伝熱管群内におけるプロテクタの関係位置を示す図、図
４は図３中のＣ部を拡大して示す図である。本実施例に
おいては、伝熱管（２）の外のガス流れ上流面のみをプ
ロテクタ（１）で覆い、これをストレートフィン（３）
に連続溶接（４）で取付ける。これにより、伝熱管
（２）の摩耗に対する耐力が大幅に向上する。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば次の効果を奏することが
できる。 １）ストレートフィンとプロテクタの取合部を、プロテ
クタの全長にわたり連続溶接とすることにより、従来完
全にはカバーされていなかったストレートフィン付根部
の伝熱管表面が、確実にプロテクタにより覆われ、ガス
中の灰分により選択的に摩耗を受けることが無くなり、
プロテクタが平均的に摩耗を受け減肉した後、初めて伝
熱管が摩耗を受けることになるので、従来、短時間に伝
熱管が減肉しひいては漏洩事故等の不適合を生じていた
ものを予防でき、摩耗に対する耐力が大きく向上する。 ２）従来、伝熱管の全周を覆っていたプロテクタを、伝
熱管上流面のみをカバーするプロテクタとすることによ
り、伝熱管間のガス流速を約１０％低減でき、下流側伝
熱管の耐力を約１．４倍向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係るプロテクタを示
す横断面図である。

【図２】図２は図１の側面図である。

【図３】図３は本発明実施例のプロテクタを取付けた伝
熱管々群の横断面図である。

【図４】図４は図３中のＣ部を拡大して示す図である。

【図５】図５は燃焼排ガス流路内に配設されたストレー
トフィン付伝熱管の一例を示す側面図である。

【図６】図６は従来のプロテクタの一例を示す横断面図
である。

【図７】図７は図６の側面図である。

【図８】図８は従来のプロテクタ取付によりストレート
フィン付伝熱管が摩耗減肉した状況を示す横断面図であ
る。

【図９】図９は従来のプロテクタを取付けた伝熱管々群
の横断面図である。

【図１０】図１０は図８中のＤ部を拡大して示す図であ
る。

【符号の説明】

（１） プロテクタ （２） 伝熱管 （３） ストレートフィン （４） 連続溶接部 （５） プロテクタ （６） 断続溶接部 （８） 伝熱管間スキマ （９） 偏流防止板 （１０） ガス流れ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭焚きボイラの燃焼ガスの流路内に配
   設されたストレートフィン付伝熱管に取付けるプロテク
   タにおいて、上記伝熱管外のガス流れ上流面のみを覆う
   プロテクタを上記ストレートフィンに連続溶接で取付け
   たことを特徴とする伝熱管プロテクタ。