JPH0629644B2 - ボイラ水壁鋼管のフイン構造 - Google Patents
ボイラ水壁鋼管のフイン構造Info
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- JPH0629644B2 JPH0629644B2 JP61145437A JP14543786A JPH0629644B2 JP H0629644 B2 JPH0629644 B2 JP H0629644B2 JP 61145437 A JP61145437 A JP 61145437A JP 14543786 A JP14543786 A JP 14543786A JP H0629644 B2 JPH0629644 B2 JP H0629644B2
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- steel pipe
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- plate
- conductive metal
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はボイラ水壁に配管される鋼管のフィン構造に関
する。
する。
従来の技術 通常、ボイラの水壁に使用されるフィン溶接鋼管パネル
21は第６図に示すように、鋼管22鋼管22の間にフィン23
が溶接されて接続される。しかし、フィン23を形成する
鋼板の熱伝導があまり良好でなく、鋼板22の間隔を大き
く形成すると、フィン23の中央部分が過熱されてホット
スポットを生じ、使用限界温度（酸化限界温度）を越え
る。
21は第６図に示すように、鋼管22鋼管22の間にフィン23
が溶接されて接続される。しかし、フィン23を形成する
鋼板の熱伝導があまり良好でなく、鋼板22の間隔を大き
く形成すると、フィン23の中央部分が過熱されてホット
スポットを生じ、使用限界温度（酸化限界温度）を越え
る。
そのため鋼管22の間隔は制限され、熱負荷の高い炉壁部
分では通常フィンの幅は15〜20mm制限される。
分では通常フィンの幅は15〜20mm制限される。
ところで、炉壁に例えばノズル等を取り付ける場合には
フィン溶接鋼管パネル21に所定の大きさの取付口を必要
とするが、フィン23幅が狭いためある程度以上の取付口
は設けることができない。
フィン溶接鋼管パネル21に所定の大きさの取付口を必要
とするが、フィン23幅が狭いためある程度以上の取付口
は設けることができない。
そこで大きい取付口を必要とする場合には局部的に鋼管
22の間隔を広げてフィン23幅を大きくする必要が生じ
る。従来、上記幅の広い部分ではホットスポットを生じ
させないために、フィン23の厚みを増して熱の伝導をよ
くするとか、第７図に示すような短冊状のフィン24を設
けてフィンに受ける輻射熱量を減らす等の対策がなされ
ている。
22の間隔を広げてフィン23幅を大きくする必要が生じ
る。従来、上記幅の広い部分ではホットスポットを生じ
させないために、フィン23の厚みを増して熱の伝導をよ
くするとか、第７図に示すような短冊状のフィン24を設
けてフィンに受ける輻射熱量を減らす等の対策がなされ
ている。
発明が解決しようとする問題点 上記従来の構成によれば、フィン23の厚さを厚くする場
合にはフィン23の厚さは鋼管22の肉厚より著しく厚くは
できず限界があり、また短冊状フィン24を設ける場合で
もフィン24の高さｈを一定以上にすると、フィン24の先
端部の温度が使用限界温度を越えてしまい、使用に耐え
られなくなる。
合にはフィン23の厚さは鋼管22の肉厚より著しく厚くは
できず限界があり、また短冊状フィン24を設ける場合で
もフィン24の高さｈを一定以上にすると、フィン24の先
端部の温度が使用限界温度を越えてしまい、使用に耐え
られなくなる。
本発明は上記問題点を解決して、従来のフィン幅の少な
くとも数倍のフィン幅を可能とするボイラ水壁鋼管のフ
ィン構造を提供することを目的とする。
くとも数倍のフィン幅を可能とするボイラ水壁鋼管のフ
ィン構造を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明に係るボイラ水壁鋼
管のフィン構造の第１の手段は、鋼管と鋼管の間に鋼板
を接合し、この鋼板の火炎や輻射熱に直接さらされない
裏面側に、鋼板より熱伝導率の高い高熱伝導金属板を全
面にわたって接合し、この高熱伝導金属板の端縁と鋼管
との間に間隙を形成したものである。
管のフィン構造の第１の手段は、鋼管と鋼管の間に鋼板
を接合し、この鋼板の火炎や輻射熱に直接さらされない
裏面側に、鋼板より熱伝導率の高い高熱伝導金属板を全
面にわたって接合し、この高熱伝導金属板の端縁と鋼管
との間に間隙を形成したものである。
また第２の手段は、鋼管の対向部に補強用の鋼の肉盛り
を形成し、これら肉盛り間に、鋼よりも熱伝導率の高い
高熱伝導金属板を接合し、この高熱伝導金属板と肉盛り
との間に、高熱伝導金属板を接合可能な合金形成金属に
よりなる合金相を介在させたものである。
を形成し、これら肉盛り間に、鋼よりも熱伝導率の高い
高熱伝導金属板を接合し、この高熱伝導金属板と肉盛り
との間に、高熱伝導金属板を接合可能な合金形成金属に
よりなる合金相を介在させたものである。
作用 上記第１の構成によれば、炉内の火炎や輻射熱により鋼
板を介して加熱されたフィンはその熱を高熱伝導金属板
により速かにその両側部の鋼管に伝導され、鋼管から鋼
管内を通る冷却水を吸収されるので、フィンが過熱され
ることなく、鋼管の間隔を広くすることができる。ま
た、高熱伝導金属板は鋼板の裏面に接合されているの
で、ボイラの火炎や輻射熱に直接晒されることがなく、
耐熱性や耐蝕性をそれ程度要求されることがない。さら
に、高熱伝導金属板と鋼管とは接合されず間隙が形成さ
れているので、鋼管と鋼板との連結部の劣化が防止され
るとともに、熱膨張差による鋼管への悪影響もない。
板を介して加熱されたフィンはその熱を高熱伝導金属板
により速かにその両側部の鋼管に伝導され、鋼管から鋼
管内を通る冷却水を吸収されるので、フィンが過熱され
ることなく、鋼管の間隔を広くすることができる。ま
た、高熱伝導金属板は鋼板の裏面に接合されているの
で、ボイラの火炎や輻射熱に直接晒されることがなく、
耐熱性や耐蝕性をそれ程度要求されることがない。さら
に、高熱伝導金属板と鋼管とは接合されず間隙が形成さ
れているので、鋼管と鋼板との連結部の劣化が防止され
るとともに、熱膨張差による鋼管への悪影響もない。
また、第２の構成によれば、ボイラの火炎や輻射熱によ
り加熱された熱を速やかにその両側の鋼管内の冷却水に
達することができ、フィンが過熱されることなく、鋼管
の間隔を広くすることができる。しかも高熱伝導金属板
が鋼管と接合しにくい材質であっても、合金相を介在さ
せるので、確実に接合することができ、鋼管も肉盛りに
より補強されるので、大きい強度を得ることができる。
り加熱された熱を速やかにその両側の鋼管内の冷却水に
達することができ、フィンが過熱されることなく、鋼管
の間隔を広くすることができる。しかも高熱伝導金属板
が鋼管と接合しにくい材質であっても、合金相を介在さ
せるので、確実に接合することができ、鋼管も肉盛りに
より補強されるので、大きい強度を得ることができる。
実施例 以下、本発明の第１の実施例を第１図〜第３図に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図〜第３図において１はボイラの水壁に配管された
鋼管であって、従来の間隔（15〜20mm）よりも数倍以上
の間隔をあけて配設され、また鋼管１内には冷却水２が
流通される。これら鋼管１の間には鋼板３が溶接により
取付けられている。
鋼管であって、従来の間隔（15〜20mm）よりも数倍以上
の間隔をあけて配設され、また鋼管１内には冷却水２が
流通される。これら鋼管１の間には鋼板３が溶接により
取付けられている。
４は鋼板３のそれぞれの鋼管１との連結部3aを除く断熱
壁５側の全面に接合された高熱伝導金属板であって、鋼
板３より熱伝導率の高い金属材料が使用されており、前
記鋼板３と高熱伝導金属板４とによりフィン６が構成さ
れる。なお、前記高熱伝導金属板４により、フィン６の
熱伝導効率が著しく向上する。前記高熱伝導金属板４と
鋼板３とは、可能な限り伝熱抵抗が小さく、且つ熱歪み
に対しても充分な強度と耐熱性が得られる方法、例えば
爆着又は鑞付けにより接合される。また高熱伝導金属板
４の材料としては例えば銅又はアルミニウムとそれぞれ
の合金が使用されるが、これ以外の金属でも鋼板より高
熱伝導で、且つ適度の耐熱性と強度が得られるものであ
ればよい。さらにこの高熱伝導金属板４はボイラの火炎
や輻射熱が直接当らない鋼板３の裏面側に接合される。
さらにまた、鋼板３と鋼管１との連結部3aを劣化させな
いために、この連結部には高熱伝導金属板４を接合せ
ず、高熱伝導金属板４の側縁に面取りが施されて間隙が
形成されている。
壁５側の全面に接合された高熱伝導金属板であって、鋼
板３より熱伝導率の高い金属材料が使用されており、前
記鋼板３と高熱伝導金属板４とによりフィン６が構成さ
れる。なお、前記高熱伝導金属板４により、フィン６の
熱伝導効率が著しく向上する。前記高熱伝導金属板４と
鋼板３とは、可能な限り伝熱抵抗が小さく、且つ熱歪み
に対しても充分な強度と耐熱性が得られる方法、例えば
爆着又は鑞付けにより接合される。また高熱伝導金属板
４の材料としては例えば銅又はアルミニウムとそれぞれ
の合金が使用されるが、これ以外の金属でも鋼板より高
熱伝導で、且つ適度の耐熱性と強度が得られるものであ
ればよい。さらにこの高熱伝導金属板４はボイラの火炎
や輻射熱が直接当らない鋼板３の裏面側に接合される。
さらにまた、鋼板３と鋼管１との連結部3aを劣化させな
いために、この連結部には高熱伝導金属板４を接合せ
ず、高熱伝導金属板４の側縁に面取りが施されて間隙が
形成されている。
次にこの高熱伝導金属板４が接合された鋼板３の作用に
ついて説明する。ボイラの炉内の火炎や輻射熱により鋼
板３の表面が加熱されると、その熱は裏面の高熱伝導金
属板４に伝導され、そして高熱伝導金属板４内を速やか
にその両側端部に伝導され、鋼板３と高熱伝導金属板４
の接合部3aを通って鋼管１から鋼管１内の冷却水２に吸
収される。
ついて説明する。ボイラの炉内の火炎や輻射熱により鋼
板３の表面が加熱されると、その熱は裏面の高熱伝導金
属板４に伝導され、そして高熱伝導金属板４内を速やか
にその両側端部に伝導され、鋼板３と高熱伝導金属板４
の接合部3aを通って鋼管１から鋼管１内の冷却水２に吸
収される。
第３図は従来のフィン23と本発明のフィン６の鋼管−フ
ィン温度分布曲線を示すグラフ図で、Ａは通常フィン幅
ｌの温度分布曲線、Ｂは拡大フィン幅Ｌで従来のフィン
23を使用した場合の温度分布曲線、Ｃは上記実施例の鋼
板３に高熱伝導金属板４を接合した場合の温分布曲線で
ある。通常フィン幅ｌではフィン23の鋼板使用限界温度
Ｄを越えることはない。なお、Ｅは鋼管内を流れる熱水
（冷却水）温度である。拡大フィン幅Ｌで従来のフィン
23を使用した場合には鋼板使用限界温度を著しく越えて
危険な状態になる。これに対して本実施例の場合にはフ
ィン６の温度分布を鋼板使用限界温度Ｄ以下とすること
ができる。
ィン温度分布曲線を示すグラフ図で、Ａは通常フィン幅
ｌの温度分布曲線、Ｂは拡大フィン幅Ｌで従来のフィン
23を使用した場合の温度分布曲線、Ｃは上記実施例の鋼
板３に高熱伝導金属板４を接合した場合の温分布曲線で
ある。通常フィン幅ｌではフィン23の鋼板使用限界温度
Ｄを越えることはない。なお、Ｅは鋼管内を流れる熱水
（冷却水）温度である。拡大フィン幅Ｌで従来のフィン
23を使用した場合には鋼板使用限界温度を著しく越えて
危険な状態になる。これに対して本実施例の場合にはフ
ィン６の温度分布を鋼板使用限界温度Ｄ以下とすること
ができる。
第４図及び第５図は第２の実施例を示す。
７はボイラ水壁において従来の間隔よりも数倍以上の間
隔をあけて配設された鋼管８の間に連設されたフィン
で、鋼板よりも熱伝導率の高い金属板９、例えば銅、又
はアルミニウムおよびそれぞれの合金からなり、ファン
７の熱伝導効率を著しく向上させる。この高熱伝導金属
板９からなるフィン７と鋼管８との接合は可能な限り伝
熱抵抗が小さく、且つ熱歪みに対しても充分な強度と耐
熱性が得られる方法、すなわち鋼管８に鋼の肉盛り10を
施して鋼管８を補強した後、この肉盛り10上にさらに高
熱伝導金属板９との接合に必要な合金相11を形成するよ
うな合金相形成金属を肉盛りし、この金属を介して鋼の
肉盛り10と高熱伝導金属板９とを溶接により接合する。
例えば高熱伝導金属板９が銅であった場合には前記合金
相形成金属はニッケルが使用される。前記高熱伝導金属
板９の材料を銅又はアルミニウムとしたが、これ以外の
金属でも鋼板より高熱伝導で、且つ適度の耐熱性と強度
が得られるものであればよい。
隔をあけて配設された鋼管８の間に連設されたフィン
で、鋼板よりも熱伝導率の高い金属板９、例えば銅、又
はアルミニウムおよびそれぞれの合金からなり、ファン
７の熱伝導効率を著しく向上させる。この高熱伝導金属
板９からなるフィン７と鋼管８との接合は可能な限り伝
熱抵抗が小さく、且つ熱歪みに対しても充分な強度と耐
熱性が得られる方法、すなわち鋼管８に鋼の肉盛り10を
施して鋼管８を補強した後、この肉盛り10上にさらに高
熱伝導金属板９との接合に必要な合金相11を形成するよ
うな合金相形成金属を肉盛りし、この金属を介して鋼の
肉盛り10と高熱伝導金属板９とを溶接により接合する。
例えば高熱伝導金属板９が銅であった場合には前記合金
相形成金属はニッケルが使用される。前記高熱伝導金属
板９の材料を銅又はアルミニウムとしたが、これ以外の
金属でも鋼板より高熱伝導で、且つ適度の耐熱性と強度
が得られるものであればよい。
この第２の実施例によれば、フィン７を高熱伝導金属板
９により形成したので、ボイラの火炎や輻射熱により加
熱されたフィン７の熱を速やかにその両側端の鋼管８及
び鋼管８内の冷却水に伝熱することができ、フィン７の
使用限界温度を越えることなくフィン幅を広くすること
ができる。
９により形成したので、ボイラの火炎や輻射熱により加
熱されたフィン７の熱を速やかにその両側端の鋼管８及
び鋼管８内の冷却水に伝熱することができ、フィン７の
使用限界温度を越えることなくフィン幅を広くすること
ができる。
発明の効果 以上に述べた如く本発明の第１の構成によれば、ボイラ
水壁の鋼管と鋼管を連結する鋼板の裏面に、高熱伝導金
属板を全面にわたって接合し、この高熱伝導金属板と鋼
管とを接合せずに間隙を設けたので、鋼板を介して加熱
された熱を高熱伝導金属板により速やかに鋼管に伝導す
ることができ、鋼管と鋼管との間のフィン幅を従来の数
倍にしても、鋼板使用限界温度を越えることがなく充分
に使用することができ、ノズル等の貫設を容易にするこ
とができる。また、高熱伝導金属板はボイラの火炎や輻
射熱に直接晒されることがなく、耐熱性や耐蝕性をそれ
程要求されることがない。さらに、鋼管と鋼板との連結
部の劣化が防止されるとともに、異種金属の熱膨張差に
よる鋼管への悪影響も生じることがない。
水壁の鋼管と鋼管を連結する鋼板の裏面に、高熱伝導金
属板を全面にわたって接合し、この高熱伝導金属板と鋼
管とを接合せずに間隙を設けたので、鋼板を介して加熱
された熱を高熱伝導金属板により速やかに鋼管に伝導す
ることができ、鋼管と鋼管との間のフィン幅を従来の数
倍にしても、鋼板使用限界温度を越えることがなく充分
に使用することができ、ノズル等の貫設を容易にするこ
とができる。また、高熱伝導金属板はボイラの火炎や輻
射熱に直接晒されることがなく、耐熱性や耐蝕性をそれ
程要求されることがない。さらに、鋼管と鋼板との連結
部の劣化が防止されるとともに、異種金属の熱膨張差に
よる鋼管への悪影響も生じることがない。
また第２の構成によれば、フィンを高熱伝導金属板で構
成したので、ボイラの火炎や輻射熱により加熱された熱
を速やかに両側の鋼管内の冷却水に伝達することがで
き、フィンが過熱されることなく、鋼管の間隔を広くす
ることができる。しかも高熱伝導金属板が鋼管と接合し
にくい材質であっても、合金相を介在させるので、確実
に接合することができ、鋼管も肉盛りにより補強される
ので、充分な強度を得ることができて異種金属の接合に
より生じる熱応力を充分支持することができる。
成したので、ボイラの火炎や輻射熱により加熱された熱
を速やかに両側の鋼管内の冷却水に伝達することがで
き、フィンが過熱されることなく、鋼管の間隔を広くす
ることができる。しかも高熱伝導金属板が鋼管と接合し
にくい材質であっても、合金相を介在させるので、確実
に接合することができ、鋼管も肉盛りにより補強される
ので、充分な強度を得ることができて異種金属の接合に
より生じる熱応力を充分支持することができる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す平面断面図、第２
図はその切欠き斜視図、第３図はその温度分布曲線を示
すグラフ図、第４図及び第５図はそれぞれ第２の実施例
を示す平面断面図及び切欠き斜視図、第６図は従来例を
示す切欠き斜視図、第７図は他の従来例を示す切欠き斜
視図である。 １，８……鋼管、２……冷却水、３……鋼板、3a……接
合部、４，９……高熱伝導金属板、６，７……フィン、
10……肉盛り、11……合金相。
図はその切欠き斜視図、第３図はその温度分布曲線を示
すグラフ図、第４図及び第５図はそれぞれ第２の実施例
を示す平面断面図及び切欠き斜視図、第６図は従来例を
示す切欠き斜視図、第７図は他の従来例を示す切欠き斜
視図である。 １，８……鋼管、２……冷却水、３……鋼板、3a……接
合部、４，９……高熱伝導金属板、６，７……フィン、
10……肉盛り、11……合金相。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角谷 茂 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 日立造船株式会社内 (56)参考文献 実開 昭50−107448（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】鋼管と鋼管の間に鋼板を接合し、この鋼板
の火炎や輻射熱に直接さらされない裏面側に、鋼板より
熱伝導率の高い高熱伝導金属板を全面にわたって接合
し、この高熱伝導金属板の端縁と鋼管との間に間隙を形
成したことを特徴とするボイラ水壁鋼管のフィン構造。 - 【請求項２】鋼管の対向部に補強用の鋼の肉盛りを形成
し、これら肉盛り間に、鋼よりも熱伝導率の高い高熱伝
導金属板を接合し、この高熱伝導金属板と肉盛りとの間
に、高熱伝導金属板を接合可能な合金形成金属によりな
る合金相を介在させたことを特徴とするボイラ水壁鋼管
のフィン構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145437A JPH0629644B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | ボイラ水壁鋼管のフイン構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145437A JPH0629644B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | ボイラ水壁鋼管のフイン構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS633102A JPS633102A (ja) | 1988-01-08 |
| JPH0629644B2 true JPH0629644B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=15385221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61145437A Expired - Lifetime JPH0629644B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | ボイラ水壁鋼管のフイン構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629644B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4804936B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2011-11-02 | バブコック日立株式会社 | ボイラの水壁構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50107448U (ja) * | 1974-02-06 | 1975-09-03 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61145437A patent/JPH0629644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS633102A (ja) | 1988-01-08 |
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