JPS605201Y2 - ボイラ蒸発管群 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はボイラ蒸発管群、ことにディーゼル船内け、舶
用補助ボイラ蒸発管群の防振対策に関するものである。

これらの蒸発管の防振対策を行なう際に考慮する励振振
動としては、ディーゼル主機の振動、クランク軸のねじ
り振動、およびプロペラからの振動等がある。

これらの励振振動と蒸発管群の前置有振動との共振振動
を回避するため大別して次の通りの対策が施されている
。

（１１蒸発管自体の固有振動を高め共振を回避する方法 （ａ） 蒸発管を溶接フィンにより連結し、ブロック
化し、固有振動数を高める（フィン溶接方式）。

（ｂ） 蒸発管をＵボルト等で連結しブロック化する
。

なお耐熱処理としてＵポルト表面を耐火材で被覆する。

（Ｕボルト＋耐火材方式）。（２）蒸発管が共振しても
その振幅を小さく押さえ、共振振動を回避する方法。

相対する蒸発管に凸凹を有する金物を溶接し、その凸凹
金物の接触干渉により振幅を減少する（ダンピングピー
ス方式）。

これらの方法は、単に防振効果だけでなく、防振金物の
耐熱効果も考慮されている。

その理由は舶用木管式補助ボイラの蒸発管群が１３００
〜１４００℃程度の高圧ガスにさらされるためであり、
防振金物を直接蒸発管に溶接することにより熱伝達を良
好にし、防振金物メタル温度を低く保つか（前述（１）
−（ａ）、（２）の方法）、または防振金物に耐火材を
被覆し、耐熱処理を施す（前述（１）−（ｂ））の方法
）対策を行っている。

しかし、蒸発管に、直接防振金物を溶接することにより
、溶接部の残留応力や応力集中度軽減のために、溶接部
の仕上げ加工を行う必要があり、また蒸発管を組立てる
際も、防振金具の組込作業や、溶接作業に多大な時間を
要する。

同様にＵボルトによる防振対策も、耐火材を施工する際
に多大な時間を要する上、就航後に振動による耐火材の
脱落事故も懸念される。

本考案は上述の欠点を排除し、蒸発管群の防振効果が高
く、防止金物自体の耐熱、耐温度効果が高く、かつ対策
方法が簡単で短時間で組立て可能な対策を提供すること
を目的としている。

第１図は舶用木管式補助ボイラの一例の側面図であり、
蒸気ドラム１、水ドラム２、および蒸気ドラムと水ドラ
ムとを連通ずる多数の蒸発管３を有し、バーナ４、火炉
５、燃焼ガス出口６、前壁（または後壁）上部ヘッド７
および下部ヘッド８からなり、前記ヘッドの間を前壁（
または後壁）チューブ９が連通している。

火炉５は前記前後壁の他に、天井、側壁、底部が一体的
に形成された炉壁により囲まれている。

燃焼ガスは火炉５から蒸発管群３を通過して出口から排
出される。

第２図は第１図の■−■線による部分断面図で蒸発管群
３の断面より配置を示している。

第３図は本考案による蒸発管群防止対策用櫛歯板１１の
形状を示す平面図でである。

この櫛歯板１１は金属平板に蒸発管断面形状の半円孔を
、蒸発管のガス流れ方向に平行な管ピッチＳＬに従って
平板の両側に形成したものである。

これらの櫛歯板１１は第４図に示されるように蒸発管群
の間に配置されるが、この櫛面板の両側の半円間隔りは
、蒸発管３のガス流れ方向に直角なピッチＳｔより蒸発
管半径の２倍すなわち直径を引いた長さよりも実質的に
大としである。

すなわち好適には櫛歯板の両側の半円間距離りは、蒸発
管３との密着度を高めるためＬ＝ （Ｓｔ−ｄ） ＋２
ｒｍ （但し、Ｓｔ＝ガス流れ方向と直角の管ピッチ、
ｄ＝蒸発管の直径）として製作し、半円周囲をグライン
ダにて加工し、櫛歯板の挿入を容易にする。

櫛歯板１１を支持するには、第５図に示すように、櫛歯
板を蒸発管３にＵボルト１３によって櫛歯板支持用鋼１
２を固定し、Ｕボルトナツトを点溶接で止める。

櫛歯板１１と支持用形鋼１２とは溶接固定する。

櫛歯板１１の挿入位置は第６図に示されるように、蒸発
管３の長さｌの中心点より上下に平等に振り分けて１列
置きに挿入されている。

櫛歯板を上記のような形状および寸法にすることにより
、蒸発管と櫛歯板との密着度を高め、蒸発管３が外部起
振力により共振しようとしても振動を防止する。

また密着度が高いために蒸発管３と櫛歯板１１との間の
熱伝達が良好となり、櫛歯板のメタル温度を低くするこ
とができ、高温ガス雰囲気中においても使用することが
できる。

櫛歯板１１を蒸発管３の上下方向に振り分け、−列置き
に挿入することにより、ガス流れの分割を防止し各蒸発
管への熱吸収の均一化が計れる。

さらに櫛歯板の熱膨張によるガスの流れに直角方向の伸
びを蒸発管３が吸収し、蒸発管群全体の上記方向の伸び
を防止するとともに、櫛歯板１１と蒸発管３との密着度
を高くすることができる。

また櫛歯板を上下２列に配置することにより櫛歯板装着
時の組立が容易になる。

このような櫛歯板による組立は短時間に行うことができ
、しかも最適位置に配置することができる。

さらに、蒸発管の個有振動はその長さの中心が最も大き
くなるが、櫛歯板をこの中心より上下に振り分けて取付
けることにより上記振幅を小さく押え、共振を回避でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は舶用木管式補助ボイラの側面図、第２図は第１
図の線■−■による部分断面図、第３図は本考案による
防振対策用櫛歯板の平面図、第４図は蒸発管群と櫛歯板
との配置を示す平面図、第５図は櫛歯板支持部分を示す
側断面図、および第６図は櫛歯板の挿入位置を示す側面
図である。 ３・・・・・・蒸発管群、４・・・・・・バーナ、５・
・・・・・火炉、１０・・・・・・櫛歯板、１２・・・
・・・櫛歯板用支持形鋼、１３・・・・・・Ｕボルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボイラ蒸発管群において、蒸発管のガス流れ方向に平行
   なピッチＳＬに従って蒸発管断面形状の半円孔を両側に
   形威し、両側の半円間隔りを蒸発管のガス流れ方向に直
   角なピッチＳｔより蒸発管直径を引いた長さよりも実質
   的に大とした櫛歯溶金属平板を、蒸発管の長さの中心点
   より上下に平等に振り分けて１列置きに挿入したことを
   特徴とする、ボイラ蒸発管群。