JPH0722566Y2 - ボイラ天井管壁の耐震支持構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ボイラ天井管壁の耐震支持構造に関するもの
である。

［従来の技術］ 一般に、ボイラの天井部分は第３図・第４図に示すよう
な構造を備えている。

図中、１はやぐら状のボイラ鉄骨、２はボイラ鉄骨１内
部に吊りロッド３を介して吊り下げ支持された天井囲
い、４は天井囲い２の下部に構築されたボイラ本体であ
って、前部５の火炉６と中央部の副側壁７と後部８の後
部伝熱部９により構成されている。

10は天井囲い２内部に配設されたボイラ天井管壁であっ
て、管軸方向11が前後に延びる多数の図示しないボイラ
天井管により構成され、且つボイラ天井管壁10の前部５
側の管端部12は天井囲い２や火炉６と接触しないよう上
斜め後方へ曲げられてボイラ本体４幅方向に延びるヘッ
ダー13に接続され、ボイラ天井管壁10は後部８側の管端
部14が天井囲い２と後部伝熱部９との境界部分を貫通し
てボイラ本体４幅方向に延びるヘッダー15に接続されて
いる。

16はボイラ天井管壁10の上部に上下方向に対して動かな
いよう係止固定され、前記管軸方向11と直角方向へ水平
に延びるバックステー、17は天井囲い２にバックステー
16を介してボイラ天井管壁10を吊り下げ支持するバック
ステー吊り具である。

18は火炉６の前壁19を構成する炉壁管に接続されたヘッ
ダー、20は気水分離器、21は気水分離ドレンタンクであ
る。

このように、ボイラ天井管壁10は、バックステー16、バ
ックステー吊り具17によって天井囲い２から吊り下げ支
持され、且つ前部５側の管端部12が天井囲い２や火炉６
の前壁19に対し間隔を有して保持されているので、ボイ
ラ天井管壁10に温度変化が生じた場合でも、ボイラ天井
管壁10は自由に熱膨脹することができる。

上記したボイラ天井管壁10は、前部５側の管端部12が天
井囲い２や火炉６の前壁19と間隔を有して保持されてい
るので、地震が発生してボイラ天井管壁10に図示しない
伝熱管群による管軸方向11の地震荷重が作用した場合、
ボイラ天井管壁10が振れて管端部12が天井囲い２や火炉
６の前壁19に衝突してしまうおそれがあり、そのため衝
突を防止し得るように支持する必要がある。

そこで、従来第５図に示すようなボイラ天井管壁の耐震
支持構造が用いられている。

図中22はボイラ天井管壁10を構成するボイラ天井管、23
はボイラ天井管22,22間を接続するフィン、24は火炉６
の側壁、25は火炉６の前壁19と側壁24とを構成する炉壁
管、26は炉壁管25,25間を接続するフィンである。

27はボイラ天井管壁10を構成するボイラ天井管22のう
ち、ボイラ幅方向28両側に位置するボイラ天井管22′
の、火炉６の側壁24との間隙部分に固定した地震受け金
具である。

29は火炉６の側壁におけるボイラ天井管22′との間隙部
分に対し、前記地震受け金具27を管軸方向11両側から挟
むように固定された一対の地震受け金具である。

地震が発生した場合、ボイラ天井管壁10に作用する管軸
方向11の地震荷重により、ボイラ天井管壁10が管軸方向
11に変位しようとするが、ボイラ天井管壁10の幅方向28
両側部を構成するボイラ天井管22′に固定された地震受
け金具27が、火炉６の側壁24に固定された前記地震受け
金具27を管軸方向11両側から挟む一対の地震受け金具29
に係止拘束されることにより、ボイラ天井管壁10の管軸
方向11への変位は火炉６の側壁24で制止される。このと
き、ボイラ天井管壁10に作用する管軸方向11の地震荷重
は、ボイラ天井管壁10自体の管軸方向11に対する剛性を
利用して、幅方向28両側部を構成するボイラ天井管22′
に固定した地震受け金具27から地震受け金具29を介して
火炉６の側壁24へ伝達されることになる。

このように、ボイラ天井管壁10に作用する管軸方向11の
地震荷重が火炉６の側壁24へ伝達され、ボイラ天井管壁
10の管軸方向11への変位が火炉６の側壁24によって制止
されることにより、ボイラ天井管壁10の管端部12が天井
囲い２や火炉６の前壁19と衝突することが防止される。

尚、火炉６の側壁24自体に作用する管軸方向11の地震荷
重は図示しないバンパーによって吸収されるようになっ
ているので、ボイラ天井管壁10から火炉６の側壁24へ伝
達された管軸方向11の地震荷重は、火炉６の側壁24自体
に発生した管軸方向11の地震荷重と共に、前記バンパー
によって吸収される。

又、ボイラ天井管壁10に発生する幅方向28への地震荷重
に対しては、図示しない別の手段により吸収されるよう
になっている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来のボイラ天井管壁の耐震支持構
造には、以下のような問題点があった。

ボイラ天井管壁10の管軸方向11に対する剛性を利用し
て、幅方向28両側部に位置するボイラ天井管22′に固定
した地震受け金具27から、地震受け金具29を介して火炉
６の側壁24へボイラ天井管壁10に作用する管軸方向11の
地震荷重を伝達していたが、ボイラを大型化すると、そ
れに伴って図示しない伝熱管群の自重が重くなり、ボイ
ラ天井管壁10に作用する荷重も大きくなり、且つ、ボイ
ラの大型化によりボイラ天井管壁10を上下に貫通する管
の数が多くなった場合、ボイラ天井管壁10の管軸方向11
に対する剛性が低下してしまうので、上記構造を適用す
ることが困難になってしまう。

本考案は上述の実情に鑑み、大型のボイラに対しても適
用し得る、ボイラ天井管壁の耐震支持構造を提供するこ
とを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、やぐら状のボイラ鉄骨と、ボイラ鉄骨内部に
吊り下げ支持された天井囲いと、天井囲い内部に配設さ
れたボイラ天井管壁と、ボイラ天井管壁の上部に固定さ
れ、ボイラ天井管壁の管軸方向と直角方向に延びるバッ
クステーと、天井囲いにバックステーを介してボイラ天
井管壁を吊り下げ支持するバックステー吊り具と、地震
受け金具を介してボイラ天井管壁に一箇所で固定され且
つバックステー上部に置かれたボイラ天井管壁の管軸方
向に延びる地震受け梁と、バックステーに前記管軸方向
への移動を許容し且つ上下方向への移動を拘束するよう
地震受け梁を保持する梁支持部材と、地震受け梁のボイ
ラ天井管壁の管端部近傍の位置に一端を固定され且つ天
井囲いを前記管軸方向に移動自在に貫通して他端が外部
へ取出されたバンパー部材と、バンパー部材の他端とボ
イラ鉄骨との間に介在され前記管軸方向に延びる防振器
とを備えたことを特徴とするボイラ天井管壁の耐震支持
構造にかかるものである。

［作用］ 地震発生時、ボイラ天井管壁に作用する管軸方向の地震
荷重は、地震受け金具、地震受け梁、パンパー部材を介
してバンパー部材とボイラ鉄骨との間に介在された前記
管軸方向に延びる防振器によって吸収される。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図・第２図は本考案の一実施例である。

図中第３図〜第５図と同一の符号を付した部分は同一物
を表わしているので説明を省略する。

図中30はバックステー16のバックステー吊り具17が接続
されていない位置の上部に置かれた、ボイラ天井管壁10
の管軸方向11に延びる地震受け梁であって、ボイラ幅方
向28に数本設けられている。34は地震受け梁30を囲うよ
うにバックステー16に取付けられた、地震受け梁30の前
記管軸方向11の移動を許容し、且つ上下方向の移動を拘
束するための梁支持部材、31はボイラ天井管壁10と地震
受け梁30との間に一箇所設けられて両者間を連結固定す
る地震受け金具、32は地震受け梁30におけるボイラ天井
管壁10の管端部12近傍の位置に一端を固定され、天井囲
い２を前記管軸方向11に移動自在に貫通して、他端が外
部へ取出されたバンパー部材、33はバンパー部材32の他
端とボイラ鉄骨１の間に介在された管軸方向11に延びる
油圧ダンパーのような防振器である。

地震が発生した場合、ボイラ天井管壁10に作用する管軸
方向11の地震荷重は、地震受け金具31によってボイラ天
井管壁10と一体化された地震受け梁30、及び該地震受け
梁30に一端を固定されたバンパー部材32を介して、防振
器33へ伝えられ、更にボイラ鉄骨１へ伝達される。

又、ボイラ鉄骨１の構造上の制約から防振器33をボイラ
天井管壁10と同一の高さに設けることが困難であるため
（第１図では高さａだけ上方に設けられている）、防振
器33で地震荷重を受ける時に防振器33とボイラ天井管壁
10との高さａのずれを原因としてボイラ天井管壁10に上
下方向の曲げモーメントが掛かるおそれがあるが、梁支
持部材34で地震受け梁30を上下方向に対してバックステ
ー16及びボイラ天井管壁10と一体に移動するようにした
ので、ボイラ天井管壁10に作用する上下方向の曲げモー
メントをバンパー部材で受けさせ、又、曲げモーメント
の反力をバックステー吊り具17に伝えさせることが可能
となり、ボイラ天井管壁10に曲げモーメントによる損傷
を生じさせることなく、ボイラ天井管壁10に作用する地
震荷重をボイラ鉄骨１へ伝達させることができる。

このように、ボイラ天井管壁10に対して地震受け梁30を
設け、地震受け梁30の剛性を利用してボイラ天井管壁10
に作用する管軸方向11の地震荷重を支持させるようにし
たので、ボイラが大型化してボイラ天井管壁10の剛性が
低下しても、ボイラ天井管壁10に作用する管軸方向11の
地震荷重を安全にボイラ鉄骨１へ伝達することが可能と
なり、しかも、バンパー部材32とボイラ鉄骨１との間に
防振器33を設けて、ボイラ天井管壁10に作用する管軸方
向11の地震荷重を直接防振器33へ伝えるようにしたの
で、火炉６の側壁24へボイラ天井管壁10の管軸方向11の
地震荷重が伝達されることが少なくなり、その分、火炉
６の側壁24にかかる荷重が低減され、安全に地震荷重を
ボイラ鉄骨１に伝達することが可能となる。

尚、本考案のボイラ天井管壁の耐震支持構造は、上述の
実施例にのみ限定されるものではなく、本考案の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案のボイラ天井管壁の耐震支持
構造によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得
る。

地震受け梁の剛性を利用してボイラ天井管壁に作用
する管軸方向の地震荷重を支持させるようにしたので、
ボイラが大型化してボイラ天井管壁の剛性が低下して
も、前記地震荷重を安全にボイラ鉄骨へ伝達することが
可能となり、しかも、前記地震荷重を火炉側壁を介さず
直接バンパー部材とボイラ鉄骨との間に介在された防振
器へ伝えるようにしたので、火炉の側壁をより安全とす
ることができる。

梁支持部材で地震受け梁を上下方向に対してバック
ステー及びボイラ天井管壁と一体に移動するようにした
ので、ボイラ天井管壁に上下方向の曲げモーメントが作
用しても、曲げモーメントをバンパー部材で受けさせ、
又曲げモーメントの反力をバックステー吊り具に伝えさ
せることが可能となり、ボイラ天井管壁に曲げモーメン
トによる損傷を生じさせることなく地震荷重をボイラ鉄
骨へ伝達させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す部分拡大側面図、第２
図は第１図のII-II矢視図、第３図は一般的なボイラを
示す概略側方断面図、第４図は第３図の部分拡大断面
図、第５図は従来例を示す第４図をＶ−Ｖ方向から見た
図である。 図中１はボイラ鉄骨、２は天井囲い、10はボイラ天井管
壁、11は管軸方向、12は管端部、16はバックステー、17
はバックステー吊り具、30は地震受け梁、31は地震受け
金具、32はバンパー部材、33は防振器、34は梁支持部材
を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】やぐら状のボイラ鉄骨と、ボイラ鉄骨内部
   に吊り下げ支持された天井囲いと、天井囲い内部に配設
   されたボイラ天井管壁と、ボイラ天井管壁の上部に固定
   され、ボイラ天井管壁の管軸方向と直角方向に延びるバ
   ックステーと、天井囲いにバックステーを介してボイラ
   天井管壁を吊り下げ支持するバックステー吊り具と、地
   震受け金具を介してボイラ天井管壁に一箇所で固定され
   且つバックステー上部に置かれたボイラ天井管壁の管軸
   方向に延びる地震受け梁と、バックステーに前記管軸方
   向への移動を許容し且つ上下方向への移動を拘束するよ
   う地震受け梁を保持する梁支持部材と、地震受け梁のボ
   イラ天井管壁の管端部近傍の位置に一端を固定され且つ
   天井囲いを前記管軸方向に移動自在に貫通して他端が外
   部へ取出されたバンパー部材と、バンパー部材の他端と
   ボイラ鉄骨との間に介在され前記管軸方向に延びる防振
   器とを備えたことを特徴とするボイラ天井管壁の耐震支
   持構造。