JPS6324323Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ボイラ、熱交換器その他関連機器の
荷重支持梁構造に係るものである。

従来の技術 従来のボイラ及び熱交換器の荷重支持梁構造の
一例として、ボイラの場合について、第３〜５図
に基づいて説明する。

まず、第３及び４図に示すように、ボイラ０１
における蒸気ドラム０２より延びた多数の吊下管
０３は、吊ボルト０４に吊された吊梁０５の支持
により適当な間隔を置いて配列されて、炉内０６
に配置されている１〜３次過熱器管０７ａ，０７
ｂ，０７ｃ等を支持している。

そして、特に第４図のａに詳細に示すように、
吊下管０３の管列間には下降管等の大口径配管０
８が貫通するため、その貫通部に配列された吊下
管０３には曲がり部を持つ吊下管０３ａを配設す
る必要があつた。

しかし、このような曲がり部を持つ吊下管０３
ａを使用する場合は、その荷重Ｗを何らかの形で
支持しないと、管曲がり部を破壊する恐れがあつ
た。

即ち、第５図ａに示すように、吊下管０３は本
来、それによつて支持されるものの、各器管０７
ａ〜０７ｃ等の荷重Ｗを引張力Ｔで支持するもの
であり、荷重と反対方向に真直であるべきもので
ある。

しかし第５図ｂに示すように、吊下管０３がそ
の途中で曲がつている場合には、局所的にＭ＝
Ｗ・ｌなるモーメントを受け、この吊下管０３ａ
が塑性変形を起こす恐れがある。また、荷重によ
つては、吊下管０３ａが破壊に至ることも十分予
想される。

従つて、第５図ｃに示すように、吊下管０３ａ
を曲げる必要のある場合は、その曲がり部より下
側に荷重支持点を設けてやる必要がある。

しかしながら、簡単に支持点を設けるとして
も、ボイラの様に限られたスペースに多数の構成
要素が配置されている様な製品にあつては、制限
を受けることとなる。

そこで、従来は、第５図ｄに示すように、途中
に曲がり部を有する吊下管（以下第１の吊下管と
称する）０３ａの両側に配置されて、上端部が該
曲がり部よりも上方で吊梁０５に支持されている
直線部分からなる吊下管０３ｂ，０３ｃ（以下第
２及び３の吊下管と称する）に第１の吊下管０３
ａの荷重Ｗを肩代りさせるよう、これら両側の第
２及び３の吊下管０３ｂ，０３ｃに夫々スリーブ
０９ｂ，０９ｃを取付け、これらのスリーブ上に
荷重支持梁０１０を渡してこの梁の荷重支持点と
し、更に第１の吊下管０３ａにもスリーブ０９ａ
を取付けて、このスリーブ０９ａを梁０１０の中
央に乗せることによつて、スリーブ０９ａを介し
て第１の吊下管０３ａの荷重Ｗを梁０１０に伝え
て両側の第２及び３の吊下管０３ｂ，０３ｃに
夫々0.5Wずつの荷重を分配するようにしている。

この場合、第２及び３の吊下管０３ｂ，０３ｃ
も夫々Ｗずつの荷重を既に支持しているので、こ
れらの吊下管０３ｂ，０３ｃの荷重支持点（梁０
１０の下面）における荷重はＷ＋0.5Wで1.5倍と
なり、両側の各吊下管０３ｂ，０３ｃは、1.5倍
の荷重に耐えられる引張り強度Ｔを有している必
要がある。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、ボイラの吊下管の様に熱を有す
る部品の支持構造にあつては、熱膨張を十分に考
慮しておく必要があり、そうしないと天井貫通部
等の他の部分を損傷する場合があり得る。

今、第６図に示すように、従来の荷重支持梁構
造の熱膨張による影響について説明すると、吊下
管０３下方に設置した多数の水平管からなり、そ
の上面を被覆して各吊下管０３に溶接付けされた
薄板０１１を有する天井貫通部０１２を基準面に
とり、この面から荷重支持梁０１０に至る熱膨張
による各吊下管０３ａ〜０３ｃの伸び率をαとす
ると、図中に示す如く、第１の吊下管０３ａのス
リーブ０９ａ下面（荷重支持点）ではl₂・αmmだ
け上方に伸び、これに対して両側の第２及び３の
吊下管０３ｂ，０３ｃの夫々スリーブ０９ｂ，０
９ｃ上面ではl₁・αmmだけ上方に伸びることとな
る。

従つて、中央のスリーブ０９ａ下面と荷重支持
梁０１０とに相対的な間隙δが生じ、 δ＝l₂α−l₁α＝（l₂−l₁）αとなる。

ここで、明らかにl₂＞l₁なので、δは必ず正の
数となり、このことは、運転停止中には最初０で
あつた間隙が、運転時には熱膨張により開き勝手
になることを示している。

ところが、前述の如く荷重の分配は、第１の吊
下管０３ａ及びその両側の第２及び３の吊下管０
３ｂ，０３ｃの３個のスリーブ０９ａ〜０９ｃが
全て荷重支持梁０１０の上下面に当接しているか
らこそ、その支持荷重1.5W（＝Ｔ）が吊梁０５に
伝達されて成り立つのであつて、間隙δが熱膨張
により生じると成り立たなくなる。

即ち、中央の第１の吊下管０３ａの梁０１０に
より支持されていた荷重Ｗは、梁０１０には伝え
られずに直接、天井貫通部０１２の薄板０１１溶
接部に働いてしまうこととなる。

この天井貫通部は前述の如く水平管上面に薄板
０１１を溶接しているが、これは元々炉内のガス
をシールするのが目的であり、荷重を支持する程
の強度を有しておらず、従つて第１の吊下管０３
ａの荷重Ｗがこの部分に働くと、まずシール溶接
部分を破壊した後、全体にδmmだけ下がつてスリ
ーブ０９ａが両側の第２及び３の吊下管０９ｂ，
０９ｃで担持する荷重支持梁０１０の上面に当
り、初めて安定することとなる。

そうなると、この部分はもはやガスシールの働
きを為さなくなり、ガスは漏れ放題となつてしま
う不都合があつた。

問題点を解決するための手段 本考案は、このような従来の問題点を解決する
ために、ボイラ及び熱交換器における多数の器管
を支持する多数の吊下管の中で、途中に曲がり部
を持つ第１の吊下管と、その両側に配置されて上
端部が該第１の吊下管の曲がり部より上方で支持
されている直線部分からなる第２及び３の吊下管
との３本の吊下管に平行に取付られる荷重支持梁
の構造において、前記第１の吊下管の荷重をその
両側の第２及び３の吊下管で前記荷重支持梁を介
して支持すると共に、これら３本の吊下管の上方
向への熱伸び量を同一とするよう前記荷重支持梁
をその中央部に溝部を設けて略Ｖ字形に形成し、
この溝部の底面と両側端部の各下面とが同一の水
平面内にあるようにして、前記第１の吊下管の荷
重支持点を前記荷重支持梁の溝部の底面に、かつ
前記第２及び３の吊下管の各荷重支持点を前記荷
重支持梁の両側端部の各下面にそれぞれ設定した
ものである。

作 用 このような手段によれば、略Ｖ字形に形成され
た荷重支持梁の溝部底面及び両側端部の各下面に
設定する第１〜３吊下管の各スリーブと、荷重支
持梁とが接する荷重支持点の高さを同一に揃える
ため、これらの吊下管間の相互の熱伸び差による
間隙δを無くすことができる。

実施例 以下第１及び２図を参照して、本考案の一実施
例について詳述する。

これらの図において荷重支持梁１は、特に第１
図ａに詳細に示されているように、その中央部に
一段低く溝部２ａが形成されて略Ｖ字形の形状と
され、該溝部の底面とこの溝部を挟む両側端部２
ｂ，２ｃの各下面とが同一水平面内にあるように
されている。

そして、第１〜３の吊下管３ａ〜３ｃ夫々に取
付けられたスリーブ４ａ〜４ｃと、荷重支持梁１
の溝部２ａの底面及び両側端部２ｂ，２ｃの各下
面とがそれぞれ当接する面を各荷重支持点として
設定する。

なお、第１図においては、荷重支持梁を３本の
吊下管に平行に取付け易いようにするために、前
述の如きＶ字形形状の一対の荷重支持梁（鋼板）
１を吊下管３ａ〜３ｃの所定の位置に組付けた２
分割鋼板溶接構造にし、それからボルト・ナツト
５により締付け、これらのボルト部のゆるみ防止
のため、部分的に溶接にて固着した構成としてい
る。また、第１図ａ中において、符号６は薄板及
び７は天井貫通部をそれぞれ示す。更に、第２図
ａ，ｂにおいて、符号８は蒸気ドラム及び９は大
口径配管をそれぞれ示す。

以上述べたような構成により、ボイラ（図示せ
ず）の運転により第１〜３の吊下管３ａ〜３ｃが
熱膨張により熱伸び差を生じたときにも、それら
の熱伸び量を同一にして、殊に第１の吊下管３ａ
のスリーブ４ａと荷重支持梁１との間に前述の如
き間隙δ（第６図参照）が発生しない、換言すれ
ば常に０とすることができる。

しかして、この場合にδを０にするには、δ＝
（l₂−l₁）・αであるから（l₂−L₁）を０にするか
αを０にすると良いことになり、αは物理常数で
α≠０であり、そこで（l₂−l₁）を０にすること
となる。

しかし、（l₂−l₁）は取りも直さず梁背ｈ〔第１
図ａ及び第６図参照〕であるから、梁背０の荷重
支持梁を製作することは不可能なため、荷重支持
梁１の中央部にその両側端部２ｂ，２ｃより一段
低くした溝部２ａを設けた形状とすることによ
り、ただし、条件として第１〜３の吊下管３ａ〜
３ｃの各スリーブ４ａ〜４ｃと荷重支持梁１とが
接する荷重支持点の高さ（レベル）が同一面に揃
えられることにより、薄板６を被覆した天井貫通
部７を基準面にした各第１の吊下管３ａ、第２及
び３の吊下管３ｂ，３ｃの距離l₁，l₂は、l₁＝l₂と
なり、（l₂−l₁）＝０、即ち間隙δを常に０にする
ことができる。

考案の効果 以上詳述したように、本考案によれば、略Ｖ字
形形状の荷重支持梁を第１の吊下管、及びその両
側の第２及び３の吊下管に取付けるので、これら
の吊下管間相互の熱伸び量を同一にして、第１の
吊下管側の間隙をなくすことが可能である。そし
て、これにより、第１の吊下管、第２及び３の吊
下管に取付けられている３個のスリーブ全てが荷
重支持梁の上下面に一定して当接するので中央の
第１の吊下管の荷重Ｗを荷重支持梁を介して両側
の第２及び３の吊下管に容易に分散させることが
できる。

しかも、間隙が第１の吊下管に一切発生しない
ため、この吊下管自体が荷重Ｗで下方にずれるこ
ともなく、したがつて、下方に設置されている天
井貫通部を被覆する薄板によるシール溶接部を破
壊することがなくなり、ガスシールの漏洩を来す
不具合を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本考案によるボイラ及び熱交換器の
荷重支持梁構造の一例を示す要部の正面図、ｂは
その平面図、ｃはその側面図、第２図ａは本考案
による荷重支持梁を取付けた吊下管まわりの構造
を示す正面図、ｂはその側面図である。第３図は
ボイラの概略構造を示す縦断面図、第４図ａは第
３図の部を拡大して従来のボイラ及び熱交換器
の荷重支持梁構造を示す断面図、ｂはその側面図
である。第５図ａは一般の吊下管に加わる荷重Ｗ
を示す図、ｂは曲がり部を持つ吊下管に加わる荷
重Ｗを示す図、ｃはｂで示した吊下管の下方に設
けた支持構造を示す図、ｄは第１〜３の吊下管を
荷重支持梁を介して組合せた構造を示す図であ
る。第６図は従来のボイラ及び熱交換器の荷重支
持梁構造を示す要部の正面図である。 １……荷重支持梁、２ａ……溝部、２ｂ，２ｃ
……両側端部、３ａ……第１の吊下管、３ｂ……
第２の吊下管、３ｃ……第３の吊下管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボイラ及び熱交換器における多数の器管を支持
   する多数の吊下管の中で、途中に曲がり部を持つ
   第１の吊下管と、その両側に配置されて上端部が
   該第１の吊下管の曲がり部より上方で支持されて
   いる直線部分からなる第２及び３の吊下管との３
   本の吊下管に平行に取付られる荷重支持梁の構造
   において、前記第１の吊下管の荷重をその両側の
   第２及び３の吊下管で前記荷重支持梁を介して支
   持すると共に、これら３本の吊下管の上方向への
   熱伸び量を同一とするよう前記荷重支持梁をその
   中央部に溝部を設けて略Ｖ字形に形成し、この溝
   部の底面と両側端部の各下面とが同一の水平面内
   にあるようにして、前記第１の吊下管の荷重支持
   点を前記荷重支持梁の溝部の底面に、かつ前記第
   ２及び３の吊下管の各荷重支持点を前記荷重支持
   梁の両側端部の各下面にそれぞれ設定したことを
   特徴とするボイラ及び熱交換器の荷重支持梁構
   造。