JPS59107103A - 炉壁支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はボイラ炉壁の支持装置に係り、特にヘリカル
型の炉壁を支持するのに好適な支持装置に関する。

ボイラの燃焼室は、伝熱管相互をその管の両側に取り付
けたフィン（ひれ）を介して連続的に接合して管群の平
面を作り、それら管群の組合せによって角柱状の炉壁を
形成することにより構成されている。

第１図は、ボイラの燃焼室近傍の概略外観を示す。図の
如く、燃焼室炉壁をヘリカル状の管群によって形成する
と、燃焼条件の変動による蒸気温度条件の不均一を最小
にできるという利点がある。このため運転起動停止の著
るしいいかゆる変圧運転ボイラの構造として多用されて
いる。

第１図において、燃焼室１は、ヘリカル管壁３と、その
上部に垂直管壁２を接合することによって形成されてい
るが、さらにこれら燃焼室炉壁全体を、上部から吊下げ
るのが一般的な構造である。

この場合、垂直管部は管の肉厚強度によってその自重を
保持することが可能であるが、ヘリカル管部は、管が角
度を持って斜めに配置されているため、通常の管厚並ひ
にフィン部では強度が不足する。したがってヘリカル管
壁部は垂直管部とは別の方法によって上部から吊下げな
くてはならない。この方法としては、ヘリカル管壁の外
側の複数個所にラグ等を接合してその部分を吊りハンガ
ー等で吊り下げる方法、および第１図に示した如く、燃
焼室ｌの上部から複数本の吊下用板４をヘリカル管壁の
外側に沿って下ろし、その高さ方向数個所を管壁と接合
することでヘリカル管群の自重を保持する方法がある。

図示の方法は、前述したハンガー等による吊下げ方法に
比べて構造を単純にすることができるという利点がある
ため現状のボイラ構造として多用されている。

第２図から第５図は、第１図に示したヘリカル管壁と吊
下げ用板との接合部の詳細に関する従来技術の代表例を
示す。

第２図及び第３図の場合は、ヘリカル管３及びフィン板
５の外側において、ヘリカル管壁の高さ方向複数個所に
ヘリカル管体又は複数本にまたがる大きさのあて板６を
設け、あて板６の全周をヘリ力４し管３及びフィン板５
に溶接７ａで接合固定し、あて板６の更に外側に燃焼室
上部から下げた吊下げ用板４を当て、その両側を図に示
す如くあて板６に溶接７ｂで接合固定することによりヘ
リカル管３及びフィン板５に加わる自重並びに外部荷重
を保持する構造である。

また、第４図および第５図も同様な考え方による効力を
期待した構造のものであるが、前述したあて板６に比べ
て比較的幅の狭い鉤状あて板８を使用しているところが
異なる。この他、形状的には多少異なるがいずれも同様
な効果を期待したものが多用されている。なお符号７は
溶接部を示す。

次にこれら各種従来技術の構造における問題点について
述べる。

元来、この種のボイラは変圧運転用であるため起動停止
の回数が多くなることは避けられず必然的に燃焼室内の
温度の変動に付随してヘリカル管及びフィン部は温度変
動が著るしくなる条件下で運転されるため、これらの熱
膨張、収縮も著しいものになる。

ここで、従来技術の構造にあっては、管及びフィン部の
湿度はあて板部を介して吊下げ用板に伝導される構造で
あるが、その伝熱経路は周囲の溶接部７ａ、７ｂのみで
ある。よって管及びフィン側の温度変動が吊下げ用板４
には十分伝達されず、両者間に大きな湿度差を生じる結
果をまねく。

また管、フィン部並びに吊下げ用板は運転中にかなりの
熱膨張収縮を生しるが、その量は各部の湿度と線膨張係
数によって決定される。通常、両者はほぼ同等の線膨張
係数を有する材料が使用されることから、両部間の温度
差が熱膨張収縮量に大きく寄与する。さらに両者の熱変
形の方向性（主として各々の軸方向）はヘリカル構造の
ため構造上角度をもって異っていることにも問題の原因
がある。

このように、両者間の温度差によって大きさも方向性も
異なる熱膨張収縮が生じることはさけられないが、図に
示した如くこれらの変形は溶接によって各部で完全に拘
束されていることに最大の問題点があり、こうした変形
拘束は、大きな熱ひずみに熱応力を発生することになる
。

この様にして生じる熱応力の繰り返しによって各部は熱
疲労現象を生じ、最終的には熱疲労破損、他の部分への
変形の移動等の問題を生じ装置の機能を損うことになる
。

この発明の目的は上述した問題点に鑑み構成したもので
あり、熱応力の発生を効果的に防止できるボイラ炉壁支
持装置を提供することにある。

要するにこの発明は吊り下げ用板等の炉壁支持用部材と
、炉壁側に取り付けた当て板等の部材とを摺動可能に接
続することにより両部材間の膨張差等により生ずる熱応
力を吸収し、熱疲労破損の発生を防止するよう構成した
炉壁支持装置である。

以下この発明の実施例を図面を用いて説明する。

第６図ないし＠９図（第６図は外面形状菱形。

第９図は外面形状長方形）はこの発明の第１の実施例を
示す。

図においてヘリカル管群３の高さ方向複数個所にヘリカ
ル管群の傾斜角度と同等の角度を持つ断面路Ｕ型状のあ
て板９を設け、その面外側をヘリカル管３及びフィン５
に溶接７ｃによって接続固定する。また吊下げ用板４を
あて板９と炉壁とにより形成した空間部９ａ内に貫通さ
せて所定の位置に配置する。次にあて板９の下端面に接
触する位置においてストッパ１０を配置する。ストッパ
１０の左右及び下側３ケ所は溶接７ｄによって吊下げ用
板４に接続固定するが、この場合あて板９と吊下げ用板
４は接触するのみが溶接固定は施さない。なお、この場
合ストッパ１０の上端面１０ａは、ヘリカル管部３並び
にあて板９の傾斜角に等しい角度としておき、あて板９
の下端面に対して密着しかつ摺動するよう構成して−お
く。

また、上述したあて板９の内部空間９ａの横幅は吊下げ
用板４の幅Ｗよりも若干広く構成しておき、両者間に隙
間を形成して両者の変位が可能な様に構成しておく。こ
の隙間の量はボイラの運転条件によっても相違するが、
約数ｍｍから十数ｍｍ程度よしておけば十分である。以
上の如く構成することによりボイラ炉壁や吊り下げ用板
等の伸縮量、伸縮方向が相違してもあて板９と吊下げ用
板４の摺動により両者の変位を吸収し熱応力の発生を防
止することが可能となる。具体的にはボイラ燃焼室内で
の湿度条件が変化した場合、ヘリカル管３及びフィン５
もそれに追従して変動し主として管軸方向に膨張収縮を
生じる。一方、吊下げ板４は時間遅れを生じて膨張収縮
し、かつ温度変動も小さくなりさらに主たる膨張収縮方
向はへりカル管部とは異り重力方向となる。この様に膨
張収縮の量及び方向の相違に基づく各部の変位を吸収し
て熱応力の発生を防止する。

第９図は別の実施例を示す。この実施例の場合には、垂
直に配置した吊下げ用板４に対して直交するようあて板
９を取り付けたものであり各部の変位の吸収は前述の実
施例と比較してやや低下するが、装置の製造費は安価と
なり、かつ炉壁に対する取り付けも容易となる。

この発明を実施することによりヘリカル管群から成る炉
壁支持が良好に行え、しかも熱応力を発生させないので
変圧運転用ボイラ等の熱応力を発生させ易い装置の支持
も効果的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はボイラ火炉の斜視図、第２図は従来の炉壁支持
構造の一例を示す支持装置取り付は部の正面図、第３図
は第２図のＢ−Ｂ線による断面図、第４図は別の従来例
を示す支持装置取り付は部の正面図、第５図は第４図の
Ｃ−ａ線による断面図、第６図はこの発明に係る支持装
置の正面図、第７図は第６図のＤ−Ｄ線による断面図、
第８図は同Ｅ−Ｅ線による断面図、第９図は別の実施例
を示す支持装置の正［ｎ［ｆｆｌである。 １・・・・・・燃焼室 ３・・・・・・ヘリカル管 ４・・・・・・吊下げ用板 ５・・・・・・フィン板 ６．９・・・・・・あて板 １０・・・・・・ストツノぐ 第６因　第７図 第９図　　　第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工、　傾斜角度をもち火炉を螺旋巻きに囲む複数本の水
   管とこの水管の間に介在配置したフィン板とを連設して
   形成した水管壁面を吊下げ用板で吊下げ支持するものに
   おいて、この壁面に対して一定の空間を介してあて板を
   取り付け、このあて板の空間部に対して吊下げ用板をほ
   ぼ重力方向に挿通し、吊下げ用板に固設したストッパと
   あて板とを係合させることにより壁面と吊り下げ用板と
   の変位を吸収可能に構成したことを特徴とする炉壁支持
   装置。 ２、　前記壁面をヘリカル管により構成し、あて板がこ
   のヘリカル管の傾斜角とほぼ同じ傾斜角の上面をもつ菱
   形の部材としてフィンに取り付けすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の炉壁支持装置。