JPS60252895A - 媒体導通管路 - 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】 イ、産業上の利用分野 作動温度が非作動温度とは異なっている、少なくとも１
つの絞りを有する媒体導通管路に関する。

口、従来の技術および発明が解決しようとする問題点 絞りがたとえば溶接によって隙間なく管路に接続されて
いる、この種の管路が知ら扛ている。媒体はこの絞りを
この絞シと管路との間の接続区域より４著しく激しく流
れ通るので、この絞り区域内の温度はこの管路が作動全
開始した際のこのような接続区域における温度よシも迅
速に変化する。

その結果として、この絞ルはその周シの管路よシも大き
な熱膨張若しくは熱収縮を受け、そのため熱応力が生じ
且つこの熱応力は作動温度と非作動温度との間の差が大
きい場合かな９のものとなろう。この絞シおよびこの管
路の幾何学的形状が互いに異なっていることで、通常熱
膨張差の増大、したがってさらに熱応力の増大が促進さ
ｎる。

たとえば、内部に厚さ６０ｍ１Ｔ＋の多孔円板を絞シと
して配置さｎた、直径６ＤＤｍｍ、肉厚３０ｍｍの管路
が冷えた状態で５７０°Ｃの温度の水蒸気全内部に供給
さ扛た場合、水蒸気の供給１分後の円板の温度は５７０
℃であろうが円板と管路との間の接続部はわずか１７０
℃の温度であろう。円板との接続区域において管路があ
る程度変形するにもかかわらず、生ず名応力は約ｉ　Ｑ
　Ｑ　［］　Ｎ／ＴＮｒＰの平均値に達し且つピーク応
力はこの量の２倍から４倍である。

この管路が、たとえば熱交換器の場合にしばしばそうで
あるように、冷媒を導き通し且つ他の熱い媒体を外側の
周υに流さｎている場合に同様な結果が生ずる。

循環作動されるーたとえばある状況において１日に数回
始動および停止されるピーク負荷発電所の如き一プラン
トにおいて、管路の特殊にして且つきわめて高価な設計
および／若しくは頻繁な点検と取替えとにより対処しな
ければならない管路材料の疲労の現象もまた存在する。

この問題に取ル組む他の周知の方法は、接続区域全予熱
することである：しかしながら予熱するのに十分な時間
が常に存在するわけではなく、またこの方法はきわめて
高価な方法である。

したがって、本発明の目的は、前述の種類の媒体導通管
路において、熱応力を生ずることなく非作動状態から作
動状態への迅速な移行全確実にする、簡単且つ低廉な問
題の解決策を達成することでめる。

ハ９問題を解決するための手段、作用および効果本発明
によれば、絞シはこの絞シとその周シの管路との間に隙
間を設けてとの管路内に固定され、この隙間が温度差に
よ）引き起さｎるような絞シと管路との間の熱膨張を吸
収するようにされている。

管路と絞シとの間のこの型式の接続によシ、絞りの熱膨
張および収縮は管路に伝達さ牡ない。またこの管路内の
媒体により温度変化が引き起された場合に、隙間を通っ
て流れている媒体はこの隙間近くの区域内の温度をこの
媒体の温度に迅速に順応させる。本発明の他の利点とし
て、対応費用上の利点をともなう固定の構造上の簡単化
が考えらする。不発明は、本発明にしたがったシステム
をわずかな費用で設けることのできる現存の管路全利用
している。

絞シヲ固定するための構造的に有利な可能性が、特許請
求の範囲第２項に開示されている。

特許請求の範囲第３項には、絞りを確実に管路内の中心
に位置決めする簡単な方法が提供され、またこの簡単な
組立体は付加的な利点を有している。

特許請求の範囲第４項の実施部分には絞シの有利な配列
が開示されている。

特許請求の範囲第５項記載の構造は、管路の作動中の応
力の軽減を特に確実にする。

特許請求の範囲第６項および第７項にしたがった構造は
、きわめて容易に監視可能であシ且つ使用前における絞
９作用の確実な推定を簡単化する。

本発明の他の有利な特色は、特許請求の範囲第８項の実
施部分に開示されている。

特許請求の範囲第９項に開示されている摺動特性の改善
によって応力がさらに軽減され、また特許請求の範囲第
１０項には、この改善を実施する簡単な方法が開示され
ている。　。

′□゛ｊ　二、実施例 添付図面を参照して、以下に本発明の一実施例をより詳
細に述べる。

第１図および第２図において円形断面の水蒸気管路１は
多孔円板の形の絞＃）２全有している。この円板は多数
の円筒状の通路６を有しまた通路６は管路の長手軸線に
平行に延び且つ第２図中に図示されている線′格子の交
点に配置されている。円板は１６本のビン４によ多管路
１に固定されている。一様な幅を有する隙間５が、円板
の外周面と管路１の内側表面との間に延在している。各
ビン４は管路（第３図）の壁内の孔７内に動かぬよ、う
に係合する。また、孔７は管路の長手軸線に対しほぼ垂
直に延びており、各ビン４はついで隙間５を通り抜は円
板の外周面に半径方向に設けられた孔８内へ延びている
。孔７近くで、各ビン４の外方部分４１は、溶接シーム
９によりビン４と管路１との間に漏を止め接続を提供し
ている。各ビン４の部分４１は中心部分４２につながり
、またこの中心部分４２は内方部分４３につながってい
る。

隙間５近くの中心部分４２は部分４１および４３よりも
細くさｎている。外方部分４１と内方部分４３とはそｎ
それ内筒形状である。孔８内を滑動する内方部分４３の
創成さ扛た表面は低摩擦材料から作られるが、この材料
はたとえばＣｒ３Ｏ２７５％とクロム−ニッケル合金２
５％とから成り、プラズマ法により被着される。孔８は
部分４３よシも長く、且つビン４は部分４３の端部４４
とその近くの孔８の閉鎖端部との間に隙間がするような
寸法と設計にさｎｌこのため管路１と絞シ２との間に温
度−岸があった場合に、絞す２は管路とは係シなく膨張
することができ、かくして隙間５の大きさが増減する。

管路１の長手方向に作用する力がビン４によ９受は止め
られ、また管路１の半径方向に作用する力がそのような
半径方向力の方向に延びていない全てのビンに１９阻止
さｎるので、絞シ２は１６本のビン４により管路１内に
堅固に位置決めさたる。

初めに空である管路１が冷えておシ、たとえば２０℃の
温度でろシ次でたとえば６００℃の温度の水蒸気を急激
に流された場合、きわめて猛烈に流し通されている通路
６近くの材料はきわめて急速に熱くなシ、また通路６が
互いに密接して配置さｎているので、絞シ２は約１分根
で６００℃まで熱くなる。しかしながら、主として壁近
くの水蒸気速度が低いために、この管路１は絞シ２よシ
も低い熱伝達係数を有し、したがって、絞り２よシゆる
やかに熱くな９、その結果、絞り２の熱膨張が当初は管
路１の熱膨張よジも”著しく大きい。

この膨張差を高める他の要因は、管路１が円筒状でめシ
そのためその熱膨張の際に円板様の絞シ２の熱膨張の半
径方向成分よシも小さい熱膨張の半径方向成分を有して
いることである。だが、孔８が各ビン４の内方部分４３
に沿って滑動し隙間５を減少して、絞シ２が全ての方向
に自由に膨張することができるので、管路１と絞シ２と
の間には熱応力が生じない。隙間５は予想される最高の
水蒸気温度での絞シ２の半径方向の熱膨張の半分よシ大
きい。隙間５を通る水蒸気の流水は絞＃）２、ビン４お
よび管路１間の温度均衡を加速しかくして確実に部分４
３と孔８との間に過大な隙間が生じないようにする。し
たがって、絞シ２の設計の際に、接続区域に対する隙間
５の効果が考察さｎねばならない。

この実施例の変更例として管路１は少なくとも接続区域
において円錐形であってもよく；また矩形若しくは三角
形の横断面のものであってもよい。

製造上の観点からすれば、ビン４と管路１との間を固定
接続としまたビン４と絞シ２との間を滑動接続とするこ
とがよシ簡単であるがこの接続を逆にすることができる
ーすなわち、ビン４が管路の壁内全滑動しまた絞シヘ剛
固に接続されてもよい。ビン４は管路の壁を貫通せずに
、壁内に配置さ扛てもよい。実際に、作動温度が余シ高
くない若しくはきわめて低い場合、組立てと分解とを容
易ならしめるために、溶接シーム９は除外さｎてもよく
、またビン４が管路壁に設けらｎた非貫通孔内に滑動自
在に係合され且つ絞シ２内の孔８の閉鎖端部と内方部分
４３の自由端部４４との間に配置さ扛たばねによシ保持
さ扛ることができる。

＋１）シたがって、この場合には各ビンは管路１と絞夛
２との両者に滑シ係合している。ビン４は、例えばバン
クナツトの使用で、管路にらるいは絞シ２にねじ込めら
れることもできる。ビン４の本数は、それらの寸法と作
動中の力とによって決まる。絞シ２は多数の通路６０代
シに単一の通路だけを有することができる。この単一通
路または各通路は、ベンチュリノズルの形を有すること
ができる。絞シ２はその直径の数倍の長さを有すること
ができまた少なくとも２列のビン４が管路１の長手方向
に順次連続した関係金なして提供さ扛ることか可能であ
る。絞シ２は、管路１の内周面に設けられたみそ内に絞
）の一部に沿って保持され、且つこのみそに直径的に対
向した単一のビン１４で固定さｎることができる。

前述のとおシ本発明はまた冷媒導通管路、および内部で
冷却されまた外側で加熱さ扛、あるいはその逆にされた
管路のためにも利用さ扛る。

【図面の簡単な説明】

第１図は多孔円板の形の絞）全有する管路の、一部縦断
面による概略図、第２図は第１図の■−■線に沿った略
図の形の横断面図、・第６図は第２図の■−■線に沿っ
た拡大詳細図である。 １・・・管路、２・・・絞シ、４・・・ビン、５・・・
隙間、６・・・通路、７・・・孔、８・・・孔、９・・
・溶接シーム、１４・・・ビン、４１・・・外方部分、
４２・・・中心部分、４３・・・内方部分、４４・・・
端部。 代理人　浅　村　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）作動温度と非作動温度とが異なっている、少なく
   とも１つの絞シを有する媒体導通管路において、前記絞
   シがこの絞シとその周シの管路との間に隙間を設けて前
   記管路内に固定され、前記隙間が温度差によシ引き起さ
   れるような前記絞シと前記管路との間の熱膨張を吸収す
   ることを特徴とする媒体導通管路。 （２Ｊ　特許請求の範囲第１項記載の媒体導通管路にお
   いて、前記絞シを固定するため、前記管路の長さの横断
   方向に延びた少なくとも１本のビンが設けられ且つ相互
   に連結されている部分の中の少なくとも１方（管路また
   は絞シ）に対し滑動自在であることを特徴とする媒体導
   通管路。 （３）　特許請求の範囲第２項記載の媒体導通管路にお
   いて、多数のビンが前記管路の外周のまわ如に配置され
   、前記管路に剛固に連結され且つ前記絞シ内で前記ビン
   の長手方向に滑動自在であることに特徴を有する管路。 （４）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の媒体
   導通管路において、前記隙間を画定する前記管路と前記
   絞シとの周表面が互いに平行に延びていることを特徴と
   する媒体導通管路。 （５）特許請求の範囲第１項から第４項までのいす扛か
   一項に記載の媒体導通管路において、前記隙間の最小幅
   が、非作動温度から作動温度への移行に応じて生ずるよ
   うな前記ビンの長手方向における前記絞、りの範囲の変
   化の少なくとも半分と等しいことを特徴とする媒体導通
   管路。 （６）　特ニアｔＦ請求の範囲第１項から第５項までの
   いずれか一項に記載の媒体導通管路において、この管路
   が前記絞り近くの区域において一定の円形断面を有して
   いることを特徴とする媒体導通管路。 （７７特許請求の範囲第１項から第５項までのいすｎか
   一項に記載の媒体導通管路において、この管路が前記絞
   ９近くで長手方向に円錐形をなしていることを特徴とす
   る媒体導通管路。 （８）特許請求の範囲第１項から第７狽までのいず牡か
   一項に記載の媒体導通管路において、前記絞シが多孔円
   板であることを特徴とする媒体導通管路。 （９）特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか
   一項に記載の媒体導通管路において、互いに重なシ合っ
   て滑動する表面の少なくとも一方が低摩擦材料の上張シ
   から作らｎていることを特徴とする媒体導通管路。 ００）特許請求の範囲第２項から第９項筐でのいずれか
   一項に記載の媒体導通管路において、前記ビンが、滑動
   表面の形成のため、ｃｒ３ｃ２７５％と、クロム−ニッ
   ケル合金２５％から成る材料で被覆さねていることを特
   徴とする媒体導通管路。