JPH09243008A - ボイラの吊下げ過熱器 - Google Patents
ボイラの吊下げ過熱器Info
- Publication number
- JPH09243008A JPH09243008A JP5280396A JP5280396A JPH09243008A JP H09243008 A JPH09243008 A JP H09243008A JP 5280396 A JP5280396 A JP 5280396A JP 5280396 A JP5280396 A JP 5280396A JP H09243008 A JPH09243008 A JP H09243008A
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- Japan
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- heat transfer
- superheater
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- thermal plate
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 再起動時に各スタブ間や管寄せ上下間に温度
差が発生しにくく、かつドレンの戻りを抑えることがで
き、これにより管寄せ溶接部やスタブ穴縁部の損傷を大
幅に防止することができる、ボイラの吊下げ過熱器を提
供する。 【解決手段】 対になった管寄せ１４と、管寄せにそれ
ぞれ両端が連結され中間部が炉内に吊り下げられた複数
のループ状伝熱管１３とからなる。管寄せは、ほぼ水平
な中空管寄胴１４ａと、管寄胴の内部に内壁から間隔を
隔てて取り付けられた円弧状サーマルプレート１５とか
らなる。サーマルプレートは少なくとも管寄胴の下端部
分を間隔を隔てて覆っており、伝熱管のスタブ１３ａ
は、管寄胴の水平部近傍にほぼ対称に取り付けられてい
る。
差が発生しにくく、かつドレンの戻りを抑えることがで
き、これにより管寄せ溶接部やスタブ穴縁部の損傷を大
幅に防止することができる、ボイラの吊下げ過熱器を提
供する。 【解決手段】 対になった管寄せ１４と、管寄せにそれ
ぞれ両端が連結され中間部が炉内に吊り下げられた複数
のループ状伝熱管１３とからなる。管寄せは、ほぼ水平
な中空管寄胴１４ａと、管寄胴の内部に内壁から間隔を
隔てて取り付けられた円弧状サーマルプレート１５とか
らなる。サーマルプレートは少なくとも管寄胴の下端部
分を間隔を隔てて覆っており、伝熱管のスタブ１３ａ
は、管寄胴の水平部近傍にほぼ対称に取り付けられてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラの伝熱管を
集合させる管寄せに係わり、更に詳しくは、吊下げ過熱
器の管寄せに関する。
集合させる管寄せに係わり、更に詳しくは、吊下げ過熱
器の管寄せに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、大形ボイラの側面断面図の一例
であり、Ａは蒸気ドラム、Ｂは下降管、Ｃはバーナ、Ｄ
は火炉、Ｆは二次過熱器、Ｇは三次過熱器、Ｈは再熱
器、Ｉは一次過熱器、Ｊはエコノマイザである。過熱器
Ｆ，Ｇには、管寄せから複数の伝熱管がＵ字状に吊り下
げられた吊下げ過熱器が通常用いられる。
であり、Ａは蒸気ドラム、Ｂは下降管、Ｃはバーナ、Ｄ
は火炉、Ｆは二次過熱器、Ｇは三次過熱器、Ｈは再熱
器、Ｉは一次過熱器、Ｊはエコノマイザである。過熱器
Ｆ，Ｇには、管寄せから複数の伝熱管がＵ字状に吊り下
げられた吊下げ過熱器が通常用いられる。
【０００３】図３（Ａ）は、従来の吊下げ過熱器の模式
図である。吊下げ過熱器１は、高温ガス２が流れる炉内
に吊り下げられた複数の伝熱管３と、Ｕ字状の伝熱管３
の端面をそれぞれ集合させる対になった管寄せ４とから
なる。伝熱管３は外径４０〜５０ｍｍ程度の比較的細い
ボイラチューブであり、通常６〜７本が管寄せ４の軸方
向同一位置に周方向に分散して溶接される。また、伝熱
管３は炉内ガスの漏れを防ぐために、炉壁貫通部に溶接
されている。なお、炉壁貫通部から管寄せ４までの伝熱
管部分を特にスタブ３ａと呼ぶ。
図である。吊下げ過熱器１は、高温ガス２が流れる炉内
に吊り下げられた複数の伝熱管３と、Ｕ字状の伝熱管３
の端面をそれぞれ集合させる対になった管寄せ４とから
なる。伝熱管３は外径４０〜５０ｍｍ程度の比較的細い
ボイラチューブであり、通常６〜７本が管寄せ４の軸方
向同一位置に周方向に分散して溶接される。また、伝熱
管３は炉内ガスの漏れを防ぐために、炉壁貫通部に溶接
されている。なお、炉壁貫通部から管寄せ４までの伝熱
管部分を特にスタブ３ａと呼ぶ。
【０００４】図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の側面図であ
る。管寄せ４は、例えば直径約５００ｍｍ、長さ約２０
ｍの中空管であり、その全長にわたりぼぼ一定の間隔で
スタブ３ａが溶接されている。
る。管寄せ４は、例えば直径約５００ｍｍ、長さ約２０
ｍの中空管であり、その全長にわたりぼぼ一定の間隔で
スタブ３ａが溶接されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４は従来の吊下げ過
熱器の部分模式図であり、図５は、ボイラの再起動時の
各スタブの温度変化を示す図である。図５において各線
は管寄せ４の同一位置に周方向に分散して溶接された各
スタブの温度を示している。図４及び図５から明らかな
ように、ボイラを一旦停止し、再起動させる際には、内
部で凝縮した水蒸気がドレンとしてＵ字状伝熱管３の下
端部に溜まり、これが蒸発して乾く際に、ドレン量や加
熱速度の違いにより、スタブ間に温度差ΔＴが発生す
る。この温度差ΔＴは、例えば８０〜１００℃に達し、
熱膨張差によりスタブに上下方向の引張／圧縮力が作用
し、管寄せ４への溶接部には曲げモーメントＭが作用
し、この繰り返しにより、図６（Ａ）に模式的に示すよ
うに、管寄せ溶接部にクラックが発生する問題点があっ
た。
熱器の部分模式図であり、図５は、ボイラの再起動時の
各スタブの温度変化を示す図である。図５において各線
は管寄せ４の同一位置に周方向に分散して溶接された各
スタブの温度を示している。図４及び図５から明らかな
ように、ボイラを一旦停止し、再起動させる際には、内
部で凝縮した水蒸気がドレンとしてＵ字状伝熱管３の下
端部に溜まり、これが蒸発して乾く際に、ドレン量や加
熱速度の違いにより、スタブ間に温度差ΔＴが発生す
る。この温度差ΔＴは、例えば８０〜１００℃に達し、
熱膨張差によりスタブに上下方向の引張／圧縮力が作用
し、管寄せ４への溶接部には曲げモーメントＭが作用
し、この繰り返しにより、図６（Ａ）に模式的に示すよ
うに、管寄せ溶接部にクラックが発生する問題点があっ
た。
【０００６】また、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すよ
うに、各スタブ３ａは、管寄せ４の下端部に溶接されて
いるため、再起動時にスタブから管寄せ内に吹き出す蒸
気に随伴されたドレンが、下端部に位置するスタブ穴に
再流入し、スタブ穴縁部を急冷し、この繰り返しによ
り、図６（Ｂ）に模式的に示すように、穴縁に損傷（ク
ラック）を発生させる。また、特に最下端に位置するス
タブに大量にドレンが流入するため、図５に示した温度
差が益々大きくなる問題点があった。
うに、各スタブ３ａは、管寄せ４の下端部に溶接されて
いるため、再起動時にスタブから管寄せ内に吹き出す蒸
気に随伴されたドレンが、下端部に位置するスタブ穴に
再流入し、スタブ穴縁部を急冷し、この繰り返しによ
り、図６（Ｂ）に模式的に示すように、穴縁に損傷（ク
ラック）を発生させる。また、特に最下端に位置するス
タブに大量にドレンが流入するため、図５に示した温度
差が益々大きくなる問題点があった。
【０００７】更に、再起動時には、伝熱管の溶接された
下端部から管寄せが加熱されるため、管寄せの上下管に
温度差（例えば約６０〜７０℃）が生じ、熱膨張差によ
り、図３（Ｂ）に破線で示すように管寄せ４が反り返
り、特に両端部が大きく変位して、この部分の管寄せ溶
接部のクラック発生を助長する問題点があった。
下端部から管寄せが加熱されるため、管寄せの上下管に
温度差（例えば約６０〜７０℃）が生じ、熱膨張差によ
り、図３（Ｂ）に破線で示すように管寄せ４が反り返
り、特に両端部が大きく変位して、この部分の管寄せ溶
接部のクラック発生を助長する問題点があった。
【０００８】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、再起
動時に各スタブ間や管寄せ上下間に温度差が発生しにく
く、かつドレンの戻りを抑えることができ、これにより
管寄せ溶接部やスタブ穴縁部の損傷を大幅に防止するこ
とができる、ボイラの吊下げ過熱器を提供することにあ
る。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、再起
動時に各スタブ間や管寄せ上下間に温度差が発生しにく
く、かつドレンの戻りを抑えることができ、これにより
管寄せ溶接部やスタブ穴縁部の損傷を大幅に防止するこ
とができる、ボイラの吊下げ過熱器を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、対にな
った管寄せと、該管寄せにそれぞれ両端が連結され中間
部が炉内に吊り下げられた複数のループ状伝熱管と、か
らなる吊下げ過熱器において、前記管寄せは、ほぼ水平
な中空管寄胴と、該管寄胴の内部に内壁から間隔を隔て
て取り付けられた円弧状サーマルプレートとからなり、
該サーマルプレートは少なくとも管寄胴の下端部分を間
隔を隔てて覆っており、前記伝熱管のスタブは、管寄胴
の水平部近傍にほぼ対称に取り付けられている、ことを
特徴とするボイラの吊下げ過熱器が提供される。
った管寄せと、該管寄せにそれぞれ両端が連結され中間
部が炉内に吊り下げられた複数のループ状伝熱管と、か
らなる吊下げ過熱器において、前記管寄せは、ほぼ水平
な中空管寄胴と、該管寄胴の内部に内壁から間隔を隔て
て取り付けられた円弧状サーマルプレートとからなり、
該サーマルプレートは少なくとも管寄胴の下端部分を間
隔を隔てて覆っており、前記伝熱管のスタブは、管寄胴
の水平部近傍にほぼ対称に取り付けられている、ことを
特徴とするボイラの吊下げ過熱器が提供される。
【００１０】上記本発明の構成によれば、伝熱管のスタ
ブが、管寄胴の水平部近傍にほぼ対称に取り付けられて
いるので、再起動時に伝熱管からの熱が管寄胴の水平部
近傍から伝わるため、管寄せの上下間の温度差が小さく
なる。また、各スタブが管寄胴の水平部近傍に取り付け
られ、かつサーマルプレートが少なくとも管寄胴の下端
部分を間隔を隔てて覆っているので、スタブ穴へのドレ
ンの再流入を防ぐことができる。
ブが、管寄胴の水平部近傍にほぼ対称に取り付けられて
いるので、再起動時に伝熱管からの熱が管寄胴の水平部
近傍から伝わるため、管寄せの上下間の温度差が小さく
なる。また、各スタブが管寄胴の水平部近傍に取り付け
られ、かつサーマルプレートが少なくとも管寄胴の下端
部分を間隔を隔てて覆っているので、スタブ穴へのドレ
ンの再流入を防ぐことができる。
【００１１】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
サーマルプレートは、伝熱管のスタブの取付穴に整合す
る貫通穴と、該貫通穴を通して内側に流入したドレンを
排出する排出穴とを有する。この構成により、再起動時
にスタブから管寄せ内に吹き出す蒸気に随伴されたドレ
ンは、貫通穴を通してサーマルプレートの内側に流入
し、サーマルプレートの内側を軸方向に流れて排出穴か
ら排出される。従って、蒸気に比べて熱伝達率の大きい
ドレンが管寄胴の一部（例えば下端部分）に直接触れる
ことを防止でき、管寄胴全体を蒸気で徐々に加熱でき、
管寄胴上下間の温度差を小さく保持することができる。
サーマルプレートは、伝熱管のスタブの取付穴に整合す
る貫通穴と、該貫通穴を通して内側に流入したドレンを
排出する排出穴とを有する。この構成により、再起動時
にスタブから管寄せ内に吹き出す蒸気に随伴されたドレ
ンは、貫通穴を通してサーマルプレートの内側に流入
し、サーマルプレートの内側を軸方向に流れて排出穴か
ら排出される。従って、蒸気に比べて熱伝達率の大きい
ドレンが管寄胴の一部（例えば下端部分）に直接触れる
ことを防止でき、管寄胴全体を蒸気で徐々に加熱でき、
管寄胴上下間の温度差を小さく保持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本発
明によるボイラの吊下げ過熱器の部分構成図である。こ
の図において、吊下げ過熱器１０は、対になった管寄せ
１４（一方のみを示す）と、管寄せ１４にそれぞれ両端
が連結され中間部が炉内に吊り下げられた複数のループ
状伝熱管１３とからなる。かかる構成は従来の吊下げ過
熱器（図３参照）と同様である。
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本発
明によるボイラの吊下げ過熱器の部分構成図である。こ
の図において、吊下げ過熱器１０は、対になった管寄せ
１４（一方のみを示す）と、管寄せ１４にそれぞれ両端
が連結され中間部が炉内に吊り下げられた複数のループ
状伝熱管１３とからなる。かかる構成は従来の吊下げ過
熱器（図３参照）と同様である。
【００１３】本発明のボイラの吊下げ過熱器１０の管寄
せ１４は、ほぼ水平な中空管寄胴１４ａと、円弧状サー
マルプレート１５とからなる。サーマルプレート１５
は、管寄胴１４ａの内部に内壁から間隔を隔てて取り付
けられ、少なくとも管寄胴１４ａの下端部分を間隔を隔
てて覆っている。このサーマルプレート１５は、管寄胴
１４ａに比較して薄肉（例えば数ミリ厚）の伝熱性の良
い金属で形成されているのがよい。
せ１４は、ほぼ水平な中空管寄胴１４ａと、円弧状サー
マルプレート１５とからなる。サーマルプレート１５
は、管寄胴１４ａの内部に内壁から間隔を隔てて取り付
けられ、少なくとも管寄胴１４ａの下端部分を間隔を隔
てて覆っている。このサーマルプレート１５は、管寄胴
１４ａに比較して薄肉（例えば数ミリ厚）の伝熱性の良
い金属で形成されているのがよい。
【００１４】更に、このサーマルプレート１５は、伝熱
管１３のスタブ１３ａの取付穴に整合する貫通穴１５ａ
と、この貫通穴１５ａを通して内側に流入したドレンを
排出する排出穴（図示せず）とを有する。排出穴は、管
寄胴１４ａの長さ方向の端部に設け、ドレンを外部に排
出するようになっているのがよい。
管１３のスタブ１３ａの取付穴に整合する貫通穴１５ａ
と、この貫通穴１５ａを通して内側に流入したドレンを
排出する排出穴（図示せず）とを有する。排出穴は、管
寄胴１４ａの長さ方向の端部に設け、ドレンを外部に排
出するようになっているのがよい。
【００１５】図１（Ａ）に示すように、伝熱管１３のス
タブ１３ａは、管寄胴１４ａの水平部近傍にほぼ対称に
取り付けられている。また、このスタブ１３ａは、でき
る限り湾曲させて取付け、熱膨張差をスタブ自体の曲が
りで吸収できるようにするのがよい。
タブ１３ａは、管寄胴１４ａの水平部近傍にほぼ対称に
取り付けられている。また、このスタブ１３ａは、でき
る限り湾曲させて取付け、熱膨張差をスタブ自体の曲が
りで吸収できるようにするのがよい。
【００１６】上述した本発明の構成によれば、図１
（Ｂ）に示すように、伝熱管１３のスタブ１３ａが、管
寄胴１４ａの水平部近傍にほぼ対称に取り付けられてい
るので、再起動時に伝熱管１３からの熱が管寄胴１４ａ
の水平部近傍から伝わるため、管寄せの上下間の温度差
が小さくなる。また、各スタブ１３ａが管寄胴１４ａの
水平部近傍に取り付けられ、かつサーマルプレート１５
が少なくとも管寄胴１４ａの下端部分を間隔を隔てて覆
っているので、スタブ穴へのドレンの再流入を防ぐこと
ができる。
（Ｂ）に示すように、伝熱管１３のスタブ１３ａが、管
寄胴１４ａの水平部近傍にほぼ対称に取り付けられてい
るので、再起動時に伝熱管１３からの熱が管寄胴１４ａ
の水平部近傍から伝わるため、管寄せの上下間の温度差
が小さくなる。また、各スタブ１３ａが管寄胴１４ａの
水平部近傍に取り付けられ、かつサーマルプレート１５
が少なくとも管寄胴１４ａの下端部分を間隔を隔てて覆
っているので、スタブ穴へのドレンの再流入を防ぐこと
ができる。
【００１７】更に、サーマルプレート１５に、伝熱管１
３のスタブ１３ａの取付穴に整合する貫通穴１５ａと、
この貫通穴１５ａを通して内側に流入したドレンを排出
する排出穴とを設けることにより、図１（Ｂ）に示すよ
うに、再起動時にスタブ１３ａから管寄せ内に吹き出す
蒸気に随伴されたドレンは、貫通穴１５ａを通してサー
マルプレート１５の内側に流入し、サーマルプレート１
５の内側を軸方向に流れて排出穴から排出される。従っ
て、蒸気に比べて熱伝達率の大きいドレンが管寄胴１４
ａの一部（例えば下端部分）に直接触れることを防止で
き、管寄胴全体を蒸気で徐々に加熱でき、管寄胴上下間
の温度差を小さく保持することができる。
３のスタブ１３ａの取付穴に整合する貫通穴１５ａと、
この貫通穴１５ａを通して内側に流入したドレンを排出
する排出穴とを設けることにより、図１（Ｂ）に示すよ
うに、再起動時にスタブ１３ａから管寄せ内に吹き出す
蒸気に随伴されたドレンは、貫通穴１５ａを通してサー
マルプレート１５の内側に流入し、サーマルプレート１
５の内側を軸方向に流れて排出穴から排出される。従っ
て、蒸気に比べて熱伝達率の大きいドレンが管寄胴１４
ａの一部（例えば下端部分）に直接触れることを防止で
き、管寄胴全体を蒸気で徐々に加熱でき、管寄胴上下間
の温度差を小さく保持することができる。
【００１８】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】上述したように、本発明のボイラの吊下
げ過熱器は、再起動時に各スタブ間や管寄せ上下間に温
度差が発生しにくく、かつドレンの戻りを抑えることが
でき、これにより管寄せ溶接部やスタブ穴縁部の損傷を
大幅に防止することができる、等の優れた効果を有す
る。
げ過熱器は、再起動時に各スタブ間や管寄せ上下間に温
度差が発生しにくく、かつドレンの戻りを抑えることが
でき、これにより管寄せ溶接部やスタブ穴縁部の損傷を
大幅に防止することができる、等の優れた効果を有す
る。
【図１】本発明によるボイラの吊下げ過熱器の部分構成
図である。
図である。
【図２】従来の大形放射ボイラの側面断面図である。
【図３】従来の吊下げ過熱器の模式図である。
【図４】従来の吊下げ過熱器の部分模式図である。
【図５】ボイラの再起動時の各スタブの温度変化を示す
図である。
図である。
【図６】従来の管寄せの損傷事例を示す図である。
１ 吊下げ過熱器 ２ 高温ガス ３ 伝熱管 ３ａ スタブ ４ 管寄せ １０ 吊下げ過熱器 １３ 伝熱管 １３ａ スタブ １４ 管寄せ １４ａ 管寄胴 １５ サーマルプレート １５ａ 貫通穴
Claims (2)
- 【請求項１】 対になった管寄せと、該管寄せにそれぞ
れ両端が連結され中間部が炉内に吊り下げられた複数の
ループ状伝熱管と、からなる吊下げ過熱器において、 前記管寄せは、ほぼ水平な中空管寄胴と、該管寄胴の内
部に内壁から間隔を隔てて取り付けられた円弧状サーマ
ルプレートとからなり、該サーマルプレートは少なくと
も管寄胴の下端部分を間隔を隔てて覆っており、 前記伝熱管のスタブは、管寄胴の水平部近傍にほぼ対称
に取り付けられている、ことを特徴とするボイラの吊下
げ過熱器。 - 【請求項２】 前記サーマルプレートは、伝熱管のスタ
ブの取付穴に整合する貫通穴と、該貫通穴を通して内側
に流入したドレンを排出する排出穴とを有する、ことを
特徴とする請求項１に記載のボイラの吊下げ過熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280396A JPH09243008A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | ボイラの吊下げ過熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280396A JPH09243008A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | ボイラの吊下げ過熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243008A true JPH09243008A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12925010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5280396A Pending JPH09243008A (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | ボイラの吊下げ過熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243008A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021076274A (ja) * | 2019-11-06 | 2021-05-20 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | ボイラ |
-
1996
- 1996-03-11 JP JP5280396A patent/JPH09243008A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021076274A (ja) * | 2019-11-06 | 2021-05-20 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | ボイラ |
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