JPH0749205Y2 - ヘリカル炉の炉底構造 - Google Patents

ヘリカル炉の炉底構造

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JPH0749205Y2
JPH0749205Y2 JP1989026334U JP2633489U JPH0749205Y2 JP H0749205 Y2 JPH0749205 Y2 JP H0749205Y2 JP 1989026334 U JP1989026334 U JP 1989026334U JP 2633489 U JP2633489 U JP 2633489U JP H0749205 Y2 JPH0749205 Y2 JP H0749205Y2
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勝実 菊地
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石川島播磨重工業株式会社
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【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、斜め方向の管を並設して構成したヘリカル炉
の炉底構造に関するものである。
[従来の技術] 近年、ボイラの大型化に伴い、ヘリカル炉の炉底の形状
は、幅方向に長い矩形化する傾向にある。
第4図は、従来のヘリカル炉の炉底構造を示すものであ
り、矩形状の炉底1中央部下方に、矩形の一方の対角線
とほぼ直角方向に延びる2本の中央ヘッダ2a,2cを水平
に配設し、該各中央ヘッダ2a,2cに夫々、第5、6図の
如く各中央ヘッダ2a,2cから立上がりエルボ3a,3cを介し
て水平方向に延び且つ各中央ヘッダ2a,2cとほぼ直角方
向に延びる炉底管4a,4cを接続し、該各炉底管4a,4cのう
ち、炉底1の各長辺da,bcに到達するものについては、
そのまま各長辺da,bcに対する入射角度θ1と同一角度で
上方へ立上げてヘリカル炉の前壁又は後壁を形成させる
と共に、炉底1の対角に位置する各頂点a,cから夫々角
度で延びる直線で表わされる第1角度変更点la,lcを通
るものについては、炉底1に於いてエルボ3a′,3c′に
て90°方向変換させ、そこから炉底1の各短辺ab,cdに
到達するものについては、各短辺ab,cdに対する入射角
度θ2(=θ1)と同一角度で上方へ立上げてヘリカル炉
の側壁を形成させ、前記第1角度変更点la,lcから延び
る前記炉底管4a,4cのうち、炉底の対角に位置する頂点
b,dから夫々所要角度(前記第1角度変更点la,lcと直
角)で延びる直線で表わされる第2角度変更点lb,ldを
通るものについては、炉底1に於いてエルボ3a″,3c″
にて90°方向転換させた後、炉底1の各長辺bc,daから
入射角度θ1と同一角度上方へ立上げてヘリカル炉の前
壁又は後壁を形成させるようになっている。
更に、前記各中央ヘッダ2a,2cの各一端から延び前記炉
底管4a,4c列の最端部分に位置する境界部炉底管4ak,4c
k近傍位置に夫々、前記各中央ヘッダ2a,2cと略直角方向
に延びる2本の補助ヘッダ2b,2dを炉底1下方に配設
し、該各補助ヘッダ2b,2dに夫々、第7、8図の如く各
補助ヘッダ2b,2dから立上がりエルボ3b,3dを介して水平
方向に延び且つ各補助ヘッダ2b,2dとほぼ直角方向に延
びる炉底管4b,4dを接続し、該各炉底管4b,4dを夫々、前
記第2角度変更点lb,ldに於いて、エルボ3b′,3d′にて
90°方向転換させ、炉底1の各長辺bc,da部分から、該
各長辺bc,daに対する入射角度θ3(=θ1)と同一角度
で上方へ立上げ、前記各中央ヘッダ2a,2cから延び上方
へ立上がる炉底管4a,4cと共にヘリカル炉の前壁又は後
壁を形成するようになっており、又、前記各炉底管4a,4
b,4c,4dの互いに隣接するものは、第5図乃至第8図に
示されるようにフィン5によって接続されている。
[考案が解決しようとする課題] しかしながら、前述の如きヘリカル炉の炉底構造では、
前記各境界部炉底管4ak,4ckの炉底1に於ける各長さl
がl=l1+l2+l3であるのに対し、前記各境界部炉底管
4ak,4ckと隣接する各補助ヘッダ2b,2d側の境界部炉底
管4bk,4dkの炉底1に於ける各長さl′はl′≒l1+l2
であるため、両者の間にはほぼl3分の長さの差が生じ、
その分前記各境界部炉底管4ak,4ckの長手方向の熱膨張
量が大となり、前記各境界部炉底管4ak,4ckと各境界部
炉底管4bk,4dkとの間に多大な熱応力が発生したり、図
示しないヘリカル炉壁の出口において管長さの差による
収熱量の差が生じ、温度差が大きく発生し、炉底1を含
めたヘリカル炉壁に破損が生じる虞れがあった。
本考案は、斯かる実情に鑑み、互いに異なるヘッダから
延びて隣接する炉底管長さの差を縮小し得、熱膨張差に
伴う熱応力の発生を緩和し得るヘリカル炉の炉底構造を
提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] 本考案は矩形状の炉底中央部下方に配設された2本の中
央ヘッダから夫々、矩形の一方の対角線とほぼ平行とな
るよう互いに離反する側へ延びる炉底管のうち、矩形の
長辺に直接到達する以外の炉底管を、前記一方の対角線
の各頂点から夫々所要角度で延びる直線にて表わされる
第1角度変更点で90°方向転換させ、該90°方向転換さ
せた炉底管のうち矩形の短辺に直接到達する以外の炉底
管を、矩形の他方の対角線の各頂点から夫々前記第1角
度変更点を表わす直線と直角方向に延びる直線にて表わ
される第2角度変更点で90°方向転換させる一方、前記
各中央ヘッダの各一端から延び前記第1角度変更点を通
る炉底管列最端部分に位置する境界部炉底管に沿うよう
前記一方の対角線とほぼ平行に配設された2本の補助ヘ
ッダから該各補助ヘッダと直角方向に前記第2角度変更
点へ向けて延びる炉底管を夫々、前記第2角度変更点で
90°方向転換させて矩形の長辺に直接到達せしめ、前記
各中央ヘッダ及び各補助ヘッダから延びる炉底管を同一
角度で矩形各辺に入射するよう配設すると共に隣接する
各炉底管を夫々フィンにて接続せしめたヘリカル炉の炉
底構造に於いて、前記各中央ヘッダを前記炉底中央部下
方に、各中央ヘッダの各端部が前記各補助ヘッダの中央
部近傍に位置し且つ各中央ヘッダが前記直線で表わされ
る第2角度変更点とほぼ平行に延びるよう配設したこと
を特徴とするものである。
[作用] 従って、各中央ヘッダから延びる境界部炉底管の長さ
と、各補助ヘッダから延び前記境界部炉底管と隣接する
炉底管の長さの差が縮まって、両者間の熱膨張量の差が
小さくなると共に、長さの差が多少あっても、それらが
隣接することなく、ヘリカル炉壁の熱応力が小さくな
る。
[実施例] 以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。
第1図乃至第3図は本考案の一実施例であり、図中第4
図乃至第8図と同一の符号を付した部分は同一物を表わ
している。
第1図乃至第3図に示す如く、矩形状の炉底管1中央部
下方に2本の中央ヘッダ2a,2cを、該各中央ヘッダ2a,2c
の各端部が補助ヘッダ2b,2dの中央部近傍に位置するよ
う直線で表わされる第2角度変更点lb,ldとほぼ平行に
配設し、該各中央ヘッダ2a,2cに夫々、第2、3図の如
く各中央ヘッダ2a,2cから立上がりエルボ3a,3cを介して
水平方向に延び且つ各補助ヘッダ2b,2dとほぼ平行に延
びる炉底管4a,4cを接続し、該各炉底管4a,4cのうち、炉
底1の各長辺da,bcに到達するものについては、そのま
ま各長辺da,bcに対する入射角度θ1と同一角度で上方へ
立上げてヘリカル炉の前壁又は後壁を形成させると共
に、第1角度変更点la,lcを通るものについては、炉底
1に於いてエルボ3a′,3c′にて90°方向転換させ、そ
こから炉底1の各短辺ab,cdに到達するものについて
は、各短辺ab,cdに対する入射角度θ2(=θ1)と同一
角度で上方へ立上げてヘリカル炉の側壁を形成させ、前
記第1角度変更点la,lcから延びる前記炉底管4a,4cのう
ち、第2角度変更点lb,ldを通るものについては、炉底
1に於いてエルボ3a″,3c″にて90°方向転換させた
後、炉底1の各長辺bc,daから入射角度θ1と同一角度で
上方へ立上げてヘリカル炉の前壁又は後壁を形成させる
ようにする。
前述の如く構成したので、前記各境界部炉底管4ak,4ck
の炉底1に於ける各長さlはl=l1+l2+l3′であり、
各補助ヘッダ2b,2d側の境界部炉底管4bk,4dkの炉底1
に於ける各長さl′(≒l1+l2)と比較すると、両者の
長さの差は、従来のl3(第4図参照)からl3′に縮まっ
て熱膨張差も小さくなり、前記各境界部炉底管4ak,4ck
と各境界部炉底管4bk,4dkとの間に発生する熱応力が緩
和される。
こうして、全体的に見ても隣接する炉底管4a〜4dの長さ
の急激な変動を抑制でき、炉底1及びヘリカル炉壁の破
損等を予防できる。
尚、前記各中央ヘッダ2a,2cがかなり長くなり、該各中
央ヘッダ2a,2cの図示しない給水口寄りの位置に接続さ
れた炉底管4a,4cと、給水口から離れた位置に接続され
た炉底管4a,4cとの間で圧力差が無視できなくなるよう
な場合には、前記各中央ヘッダ2a,2cを夫々略等分割
し、該略等分割した各々のヘッダに対し給水口を設ける
ようにすればよい。
又、本考案のヘリカル炉の炉底構造は、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、本考案のヘリカル炉の炉底構造に
よれば、全体的に炉底管長さのばらつきを小さくできる
と共に、互いに異なるヘッダから延びて隣接する炉底管
長さの差を縮めることができ、熱膨張差に伴う熱応力の
発生を緩和できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例の平面図、第2図は第1図の
II-II断面図、第3図は第1図のIII部詳細図、第4図は
従来例の平面図、第5図は第4図のV−V断面図、第6
図は第4図のVI部詳細図、第7図は第4図のVII-VII断
面図、第8図は第4図のVIII部詳細図である。 1は炉底、2a,2cは中央ヘッダ、2b,2dは補助ヘッダ、4a
〜4dは炉底管、4ak〜4dkは境界部炉底管、5はフィン、
la,lcは第1角度変更点、lb,ldは第2角度変更点を示
す。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】矩形状の炉底中央部下方に配設された2本
    の中央ヘッダから夫々、矩形の一方の対角線とほぼ平行
    となるよう互いに離反する側へ延びる炉底管のうち、矩
    形の長辺に直接到達する以外の炉底管を、前記一方の対
    角線の各頂点から夫々所要角度で延びる直線にて表わさ
    れる第1角度変更点で90°方向転換させ、該90°方向転
    換させた炉底管のうち矩形の短辺に直接到達する以外の
    炉底管を、矩形の他方の対角線の各頂点から夫々前記第
    1角度変更点を表わす直線と直角方向に延びる直線にて
    表わされる第2角度変更点で90°方向転換させる一方、
    前記各中央ヘッダの各一端から延び前記第1角度変更点
    を通る炉底管列最端部分に位置する境界部炉底管に沿う
    よう前記一方の対角線とほぼ平行に配設された2本の補
    助ヘッダから該各補助ヘッダと直角方向に前記第2角度
    変更点へ向けて延びる炉底管を夫々、前記第2角度変更
    点で90°方向転換させて矩形の長辺に直接到達せしめ、
    前記各中央ヘッダ及び各補助ヘッダから延びる炉底管を
    同一角度で矩形各辺に入射するよう配設すると共に隣接
    する各炉底管を夫々フィンにて接続せしめたヘリカル炉
    の炉底構造に於いて、前記各中央ヘッダを前記炉底中央
    部下方に、各中央ヘッダの各端部が前記各補助ヘッダの
    中央部近傍に位置し且つ各中央ヘッダが前記直線で表わ
    される第2角度変更点とほぼ平行に延びるよう配設した
    ことを特徴とするヘリカル炉の炉底構造。
JP1989026334U 1989-03-08 1989-03-08 ヘリカル炉の炉底構造 Expired - Lifetime JPH0749205Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59197707A (ja) * 1983-04-22 1984-11-09 三菱重工業株式会社 炉底構造

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