JPS5915829A - 管形多点熱流計 - Google Patents

管形多点熱流計

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JPS5915829A
JPS5915829A JP57126595A JP12659582A JPS5915829A JP S5915829 A JPS5915829 A JP S5915829A JP 57126595 A JP57126595 A JP 57126595A JP 12659582 A JP12659582 A JP 12659582A JP S5915829 A JPS5915829 A JP S5915829A
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JP
Japan
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tube
heat
temperature
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cooling water
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JP57126595A
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English (en)
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JPS6321129B2 (ja
Inventor
Yasuhisa Sumita
住田 康寿
Kazuya Yoneshita
米下 一也
Shigeo Suhara
須原 繁雄
Takeshi Takahashi
毅 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Research Institute of Electric Power Industry
Yamari Industries Ltd
Original Assignee
Central Research Institute of Electric Power Industry
Yamari Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Central Research Institute of Electric Power Industry, Yamari Industries Ltd filed Critical Central Research Institute of Electric Power Industry
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Publication of JPS5915829A publication Critical patent/JPS5915829A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00Measuring quantity of heat
    • G01K17/06Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G01K17/20Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature across a radiating surface, combined with ascertainment of the heat transmission coefficient

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

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】 本発明は、同時に長さ方向と円周方向における多点の熱
流束の計測が可能で長期間にわたって安定した連続測定
が可能な管形多点熱流計に関する。
従来、ボイラチューブの過熱障害を防止し、また精度の
良い寿命予測を行うためには、当該個所の熱負荷、メタ
ル温度を知る必要があった。これらボイラチューブのう
ち、火炉氷壁管、過熱器管、および再熱器管については
、熱負荷あるいは管内流体条件が厳しく、運転信頼性を
確保する上で重要な対象となっている。
このうち、火炉氷壁管については、すでに良好な精度と
耐久性を有する溝切シ方式温度計(特許第106590
’/号)が提案され、実用に供されているが、過熱器管
および再熱器管については、一般に火炉周壁を構成する
氷壁管と異なり、煙道内に設置されることから、熱電温
度計による場合、施工上、および材料強度上の難点もあ
って、精度、耐久性および施工性などの具備すべき諸条
件を満した測定方式は見出し難い状況にある。過熱障害
防止のためには、上述したようにメタル温度、あるいは
熱負荷のいづれかを正確に知る必要があり、例えば、特
願昭48−143962に示される管外面溶接タイプの
メタル温度計では、取付管への加工を必要とせず現地加
工である利点を有しているが、施工性および測定精度に
若干の難点があった。
又、最近では環境保全性の面から窒素酸化物を極力抑制
するだめの各種対策が実施されており、この一方策とし
て二段燃焼法が多数のボイラで採用されている。しかし
、本方法では、ボイラ火炉上部に燃焼領域が拡張される
こととなるため、場合によっては、火炉出口部近傍に設
置されている過熱器管、又は、再熱器管への接触伝熱に
起因1〜九局所的過熱の懸念が生ずる。従って1、この
接触伝熱の程度を把握することは、従来に増して過熱障
害の未然防止のだめには重要であり、加えて、今後のボ
イラ設計に対して必要な指針を与えることとなる。
本発明に係る管形熱流計は、上記したように、現状では
具備すべき諸条件を充したメタル温度測定方式が見肖ら
ないこと、並びに通常の輻射および対流伝熱のほかに接
触伝熱による影響の程度を把握すると共に、測定個所近
傍の過熱器管、または再熱器管のメタル温度を推定し、
ボイラ運用、保守指針の策定ならびにボイラ設計への反
映を図らんとするものであって、本発明に係る管型熱流
計は、近似的に伝熱体系を軸対称系とした次式(1)に
より熱流束を算定するものである。すなわちλ (1)式において、qは熱流束(単位: Rcaz/、
/−h )、λは外管材の熱伝導率(単位:RCaz、
/m−h・0c )であり、0□十〇Q/2に対応する
値、γは外管の外半径(単位二m)、r2は外管の内半
径(単位二m)、Δδは外管の外・内側面より感温部中
心までの埋設深さく単位二m)、θ1は外管外側面に埋
設した感温部の温度指示値(単位二℃)、θ2は外管内
側面に埋設した感温部の温度指示値(単位二℃)である
以下、本発明に係る管形熱流計を図示した実施例に基づ
きその詳細を説明するに1第1図は本発明の実施例を示
す断面説明図であって、本発明に係る管形熱流計(1)
は、基端側に短管を側設することで冷却水入口(2)を
設け、先端側を有蓋状態となしたボイラチューブと類似
あるいは同一の素材からなる外管(6)内に両端開口状
の内管(17)を、先端側が前記外管(6)の内部先端
に開口し、基端が前記外管(3)の基端から突出させる
とともに支持体(4)を外管(3)との間に介在させ、
且輪状蓋体(5)で水密的に封止、固定してなる熱流計
管本体の前記外管(3)における長さ方向(第1図番)
と、円周方向(第2図番)の管壁外面(6)に複数の7
−ス型熱電対の感温部(7)を相互に所要間隔をあけて
埋設するとともに、前記感温部(7)に対向する管壁内
面(8)にも複数のシース型熱電対の感温部(71を\
埋設し且リード線(9)を前記外管(6)内部に導設し
、外管基端部よシ外部に引出してなる構成に係る。
こ\に感温部(力の位置を本熱流計(1)の如く、長さ
方向と円周方向に設ける為には、外管(6)を複数の単
位短管に区分し、例えば、一つ置きの短管を二つの半割
状のリング体にし、これを対向配置することによって構
成し、各半割短管(10)の外面と外面対向位置の内面
に複数個の溝(11)を円周方向の所要間隔に形成する
とともに、外面の溝(11)より内面側へリード線挿入
用の貫通孔(12)を設け、内外面の溝(12) (1
2)には感温部(7′)を配し、外部から抑圧内装して
カバー等で封止(16)しだ後(第3口径)、外面の感
温部につづくリード線(9)を、貫通孔(12)を通じ
て管内に挿入した後、半割の短管(10) (10)を
合せ、溶着して一体のリングを構成して、長さ方向と円
周方向にシース型熱電対の感温部(7)・・・・・・を
配してなる。
以上のような本管形多点熱流計(1)は、更に以下に説
明するような、詳細構造に基づく装置の製造手順例によ
り構成内容が理解される。
即ち、第1図に示した本熱流計(1)は、有蓋管体片(
14)の開放端に、管壁の外面(6)と外面対向位置の
内面(8)に溝(11)を、円周方向の所要間隔に形成
するとともに、核部より内面(8)側へリード線(9)
挿入用の貫通孔(12)を設けた前記管体片(14)と
同径、同肉厚の一対の半割短管(和) (10)の前記
溝(11)にシース型熱電対感温部(7)を配し、外部
から抑圧装着して封止(13)した後、外面(6)の溝
(11)に設けたシース型熱電対のリード線(9)を貫
通孔(12)を経て管内へ挿入してなる一対の半割短管
(10) (10)を、それぞれ前記有蓋管体片(14
)の開放端に溶着! (’15 )して、リング体を構
成し、且つ一対の半割短管(10記有蓋管体片(14)
の開放端に溶着し、次いで、両端開口状で前記管体片(
14)の内部に冷却水の流れ抵抗が小さい支持体(4)
を一定間隔で外股した内管(17)を、その先端側が前
記有蓋管体片(14)の内部に開口するようにして装入
設置し、有蓋管体片(14)と同径、同肉厚の短管(1
8)を前記固着した一対の半割短管(10) (10)
の端部に溶着し、各シース型熱電対のリード線(9)を
内管(17)外面に結束帯等で添設固定するとともに、
前記一対の半割短管(10)と短管(18)を適当数交
互に連着し、基端部においては、−側に冷却水入口(2
)を有し、他側にリード線を水密的に引出しうる取出金
具(19)、例えば、短管内にリード線(9)を通し、
シーラントの如き封止材で水封したものを取付けた基端
管体片(20)を前記延設された管体縁に溶着し、リー
ド線(9)を取出金具(19)から引出し、管基端を輪
状蓋体(5)で内管(17)基端が基端管体片(20)
から突出するように、水蜜的に封止固定してなることに
より本管形熱流計(1)は製造される。
なお、各短管(10) (14) (20)の連接構造
は図例の対接方式以外に、例えば、長さ方向に嵌合可能
な段部を形成することも可能である。
しかして、該熱流計を該当場所、例えば過熱器管、再加
熱器管等の近傍へ挿設して、冷却水を入口から流入させ
、内管先端から案内して内管基端から流出させることに
より管内を冷却するとともに、各感温部における温度を
測定することにより、管体各部の熱流束を求めることが
でき、従来の各種熱流計に比し、本発明のものでは、 ■同時に長さ方向と円周方向における多点の熱流束の計
測が可能であシ、 ■冷却水流路を形成し、この冷却作用により、高温雰囲
気下における装置の劣化を防止し、長期間にわたる安定
した連続測定が可能となり、■装置構成がボイラ燃焼室
のボイラチューブと素材、及び形状的に近似し、ボイラ
チューブへの熱負荷をほぼ同一条件で計測でき、 ■可搬型で必要に応じ校正することが容易であり、 ■又熱流計の値を過熱器管、再加熱器管等に適用する場
合は、前記熱流針と適用対象管のガス−内部流体温度の
間の熱通過率(熱貫流率)の相違を補正し、適用対象管
の熱流束の測定精度を高めることかできるものである。
といつだ作用効果を提起しうるうえに、短管を連接する
ことにより外管を構成し、しかもこの短管のうちで、感
温部取付用のものは2分割したリング状の短管を用いて
いるから、内外面の各部の形成は分割短管を単位に考慮
すればよく、その製造が容易なうえに装置全体の組立も
簡易化される。
又、本装置は、外部に外管と、内部に内管を配し、内外
管は支持体並びに輪状蓋体で連設してなることから、全
体の支持強度は犬であり、装置の耐久性には前記水冷と
相まって貢献するものである0
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例断面図、第2図は第1図のA−
A拡大断面図、第3図(イ)(ロ)は第2図のB部拡大
断面図であって、(イ)はシース熱電対を偏平加工した
場合、(ロ)は半円形加工した場合を示し、第4図は第
1図のC−C拡大断面図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)冷却水が循環する外管と内管とからなる二重管本
    体の前記外管の長さ方向と円周方向における管壁外面に
    、複数のシース型熱電対の感温部所要長を相互に任意間
    隔あけて埋設すると共に、前記感温部に対向する管壁内
    面に、複数のレース型熱電対の感温部所要長を埋設して
    なる管形多点熱流′計。
  2. (2)冷却水が循環する外管と内管とからなる二重管本
    体の前記外管を、複数の短管を連設することにより形成
    するとともに、一つおきの短管の円周方向における管壁
    外面に、複数のシース型熱電対の感温部所要長を相互に
    任意間隔あけて埋設し、該管壁外面の感温部に対向する
    管壁内面に複数のシース型熱電対の感温部所要長を埋設
    してなる管形多点熱流計。
  3. (3)シース型熱電対の感温部を埋設する短管として、
    該短管を軸方向に半割りにしたものを、2個対向して連
    設してなるものを利用してなる特許請求の範囲第2項記
    載の管形多点熱流計。
JP57126595A 1982-07-19 1982-07-19 管形多点熱流計 Granted JPS5915829A (ja)

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JPS5915829A true JPS5915829A (ja) 1984-01-26
JPS6321129B2 JPS6321129B2 (ja) 1988-05-02

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