KR0167844B1

KR0167844B1 - 나선 튜브 벽 노의 지진/바람 튜브 고정물

Info

Publication number: KR0167844B1
Application number: KR1019950702745A
Authority: KR
Inventors: 페인 로날드지.
Original assignee: 아더 이. 푸니어 2세; 컴버스쳔 엔지니어링 인코포레이티드
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1999-01-15
Also published as: TW239879B; KR960700431A; WO1994015146A1; CN1050887C; CN1096089A; US5282442A

Abstract

튜브와 휜으로 된 노벽(12)과 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(42, 43)을 포함하는 수평 H형 지지물과 상호 작용하기 위한 튜브 고정물(17)를 포함한다. 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(42, 43)은 관련 튜브 벽(12)에 부착하기 위한 수단을 포함한다. U형상판(32)은 제 1,2 평행 평면으로 이격된 측벽을 가지며, 상기 제 1,2 측벽은 제각기 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(42, 43)에 평행하게 이격된 관계로 배치되어 있다. 상기 U 형상 부재(32)의 제 1,2 벽은 제각기 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(42, 43)에 연결하기 위한 장치(34, 36)와 U 형상 부재(32)를 관련 수평H형 지지물(20)에 단단하게 연결하기 위한 장치를 포함한다.

Description

[발명의 명칭]

나선 튜브 벽 노의 지진/바람 튜브 고정물

[발명의 배경]

본 발명은 일반적으로 기체 발생 장치에 관한 것이고, 특히 이런 장치에 작용하는 보일러의 중량에 따라 수평 하중을 발생하는 지진 흔들림(seimic disturbances) 또는 강풍에 의한 하중을 전달하는데 사용된 튜브 고정물에 관한 것이다.

전형적인 노 구조는 노의 높이에 걸쳐 수직적으로 이격된 간격(종종 4.57 과 12.19m 사이(15 와 40 피트 사이))으로 노 튜브 벽의 주벽 둘레로 밴드 형상으로 배치된 수평 H형 지지물(horizontal buckstays)을 가진다. 튜브 벽 고정물은 전형적으로 2 또는 3개의 수평 H형 지지물과 튜브 벽 사이에 배치되어 있다. 나선 튜브 벽과 수평 H형 지지물 사이의 등자 연결부(stirrup connections)와 다르게, 튜브 고정물은 전단 하중을 전달해야 한다.

본 발명은 특히 나선 튜브 벽 구조를 가진 노에 사용하는 것이다. 나선 벽 노 설계는 튜브 사이의 공간을 증가하지 않고 노를 감싸는데 필요한 튜브의 수를 감소함으로써 튜브당 유량을 증가하고 있다. 이것은 튜브를 어떤 각도롤 배열하고 노 둘레로 튜브를 나선형으로 배치함으로써 이루어진다. 예를들면 노 벽을 덮는데 필요한 튜브의 수는 30도 각으로 튜브를 배치함으로써 절반으로 감소할 수 있다. 특정 용도에 따라 7과 30각도 사이로 변화되어 선택할 수 있다. 나선 벽 구조의 장점은 튜브로 노의 모든 벽을 형성하므로, 각 튜브가 연소 챔버의 4개의 벽 둘레의 열 집적기로써 작용 한다는 것이다.

종래 튜브 고정물은 노 튜브 벽에 용접된 무겁고 두꺼운 용접부를 가진 구조물이다. 이런 구조물은 노 튜브 벽의 크래킹과 파괴를 야기하는 열응력을 영역을 일으킨다.

튜브 고정물의 예를 US-S-3203376에 설명되어 있다.

여기서 두 개의 대향된 U형 브래킷과 브래킷과 두 볼트 사이를 연장하는 등자 조작(a stirrup piece)로 구성하느 조립체를 기술한다. 한 브래킷은 튜브 벽에 용접되고 다른 것은 H형 지지물에 연결된다. 브래킷의 각 레그는 상술한 볼트중 하나가 통과할 수 있는 홀을 가진다. 핀 연결부는 등자 조각에 의해 각 브래킷에 형성되며, 각 단부는 상술한 볼트중 하하를 씌운다.

핀 연결부는 H형 지지물과 튜브 벽 사이의 상대적 이동을 허용한다. 연결판이 필요 없는 경우는 두 브래킷의 레드 사이를 용접할 수 있다.

나선 뉴브 벽 노 파워 보일러는 파워 출력이 매우 빨리 변할 수 있다. 이들 파워 출력의 급속한 변화는 튜브 벽 온도를 매우 빨리 변화시킨다. 이것에 의하여, 본 발명에 따른 튜브 고정물과 같은 장치는 열 응력 문제에 매우 주의 있게 설계되어야 한다.

설계시 다른 고려 사항은 최종 조립 동안에 현장에서의 문제들이다. 특정 용도에 사용되는 본 발명의 노는 가게(shop)에서 부분적으로 조립되어 그리고나서 최종 조립은 작업실에서 완료된다. 장치가 상당히 대형이기 때문에, 공차 발생 문제에 아주 민감하다.

[발명의 요약]

본 발명의 목적은 보일러 부품이 급속히 또는 다른 속도로 온도 변화할 때 발생되는 열 응력 문제들을 감소하거나 제거하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 현장 최종 조립에서의 문제점을 대부분 제거하는 현장 조립의 간단한 방법을 허용하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 튜브와 휜으로 된 노 벽(a tube and fin furance wall)과, 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판을 포함하는 수평H형 지지물과, 상기 튜브 벽에 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판을 부착하기 위한 수단과, 서로 평행하게 이격되고 마주보는 제 1,2 측벽으로 구성된 튜브 고정물에 의해 달성될 수 있다. 제 1,2 측벽은 제각기 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판과 평행하게 이격된 관계로 배치된다. 장치는 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판에 제각기 H형 U형상 부재의 제 1,2 벽을 연결하기 위한 수단과 관련된 수평 H형 지지물에 U형상판을 단단하게 연결하기 위한 수단을 포함한다.

상기 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판은 약 0.051㎝(0.020)의 상대적 이동을 허용한다. 상기 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판은 다수의 볼트와 너트를 포함한다.

본 발명의 약간의 형태에는 관련 튜브 벽이 제각기 휜에 의해 연결된 튜브의 다수의 축방향 부분을 가진 나선 튜브이고, 관련된 수평 H형 지지물에 U형상판을 단단하게 연결하기 위한 수단을 측면으로 인접한 튜브의 중앙에 배치되고 튜브에 일반적으로 직각인 상태로 배치된 외면을 가진 다수의 삽입부를 포함하고 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판을 다수의 삽입부와 튜브에 용접한다. 각 삽입부는 관련 튜브 벽과 결합하기 위해 커브진 축방향 단부와 여기에 경사진 축방향 단부를 가진다.

관련 수평H형 지지물에 U형상판을 단단하게 연결하기 위한 수단은 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판에 일반적으로 수직인 제1수직판을 포함한다. 또한 이 수단은 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판에 평행한 제1 및 또는 제2수평판을 포함하고, 일반적으로 수직판에 용접된다.

본 발명의 약간의 실시예에서, 관련 튜브 벽은 수직 튜브 벽이고 평행 평면으로 이격된 제 1,2 판은 수직 튜브 벽에 용접된 얇은 접시형 판이다.

[도면의 간단한 설명]

본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 더 상세히 설명하겠다.

제1도는 나선 튜브벽을 가진 노를 도시하는 사시도.

제2도는 본 발명의 한 형태에 따른 수평 H형 지지물의 측면도.

제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 취한 정단면도.

제4도는 제3도의 선 4-4을 따라 취한 두 인접 튜브 사이에 용접된 삽입부의 단면도.

제5도는 제4도의 선 5-5을 따라 취한 단면도.

제6도는 수직 튜브 노 벽상에 장착된 본 발명에 따른 장착바의 다른 형태의 사시도.

[양호한 실시예의 설명]

제1도를 참조하면, 각 휜(16)에 의해 연결된 튜브(14)의 다수의 축방향 부분을 포함하는 나선 튜브 벽(12)을 가진 노(10)가 도시되어 있다. 종래 방식대로 상부분은 수직 튜브(13)를 가진다.

본 발명의 한 형태에 따른 튜브 고정물 조립체(17)는 제2도 내지 제5도에 도시되어 있다. 지진과 바람 하중은 튜브 고정물 조립체(17)에 의해 나선 튜브(12)으로부터 수평H형 지지물(20)내로 전달된다. 제3도 내지 제5도에 도시한 바와같이, 삽입부(28)는 길게 연장되어 있고 그의 축방향 단부(28A)는 둥글게 되어 있다(제5도). 또한 축방향 단부(28A)는 제3도에 도시한 바와같이 테이퍼져 있어 튜브(14)의 축방향 부분내에 고정된다. 삽입부의 면(28B)은 일반적으로 평면이고 튜브(14)의 축방향 부분에 직각으로 배치되어 있다. 삽입부(28)의 형상은 다소 맥주 캔을 열기 위한 처치 키이(church key)로 일상적으로 알려진 장치 형상으로 생각할 수 있다.

그러므로 일반적으로 수평 그룹으로 다수의 삽입부(28)가 두 개의 수평 이격된 평행 장착바(30)에 장착 표면을 제공하는 것을 알 수 있다. 나선 튜브 벽(12)상에 장착바(30)를 장착하는 용접부는 삽입부(28)와 각 장착부(30)의 각 측면상에 연속 용접되어 있다. 이것은 나선 튜브 벽(12)상에 장착바(30)를 놓고 튜브(14)의 축방향 부분의 표면에 수직인 위치에서만 용접을 하면되므로 양호한 장착을 매우 쉽게 한다.

장착바(30)로부터 야기되는 열 응력을 최소하하기 위해서, 장착바(30)는 특정 용도에서 예견된 힘에 알맞는 최소한 적당한 두께를 가진다. 최소 두께는 나선 튜브 벽(12)과 가능한 동일한 온도에 가까운 온도로 각 장착바(30)를 유지하는데 필요하다.

튜브 고정물(17)의 대(rest)는 큰 열적 물질이므로 나선 튜브 벽(12)의 온도에 느리게 반응하기 때문에 장착바(30)로부터 대부분 단열하는 것이 바람직하다. 따라서, 장착바(30)는 다수의 볼트(34)와 너트(36)에 의해 U형상판(32)에 접속된다. 이 접속부는 또한 각 볼트(32)상에 배치된 심(38)을 포함한다. 심(38)은 열전달을 감소하고 현장 조립을 간단히 한다.

U형상판(32)은 나선 튜브 벽(12)로부터 이격되도록 치수 형성되어 단열을 제공한다. 수평H형 지지물(20)과 U형상판(32)사이의 접속은 수직판(41)과 제 1,2 공동 수평판(42,43)으로 이루어진다. 수평 판(43)은 수직판(41)에 용접되고 마찬가지로 수평 판(42)도 수직판(41)에 용접된다. 각 판은 U형상판에 용접되고 또한 평면판(46)에 용전된다.

평면판(46)은 수평 U형 지지물(20)에 용접된다. 그러므로 대부분의 용접부는 열에 강항 물질을 가지고 따라서 장착바(30)로부터 단열(thermal isolation)이 바람직하게 일어난다. 1각 장착바(30)와 U형상판(32)과 2 U형상판(32)과 나선 튜브 벽(12) 사이의 공간은 단열을 제공하는데 또한 현장 조정성과 조립성을 제공하는데 중요한 것을 알 수 있다.

장착바(30)와 U형상판(32) 사이의 용접 대신에 볼트를 사용하는 것은 열 전달을 감소하고 뿐만 아니라 상대적 이동을 적게 하기 때문에 중요하다. 상대적 이동이 0.020 정도로 작아야 하며, 본 기술분야의 종사자에게 용접 연결이 유사한 하중하에서 쉽게 크랙을 일으킨다는 것은 알려져 있다.

본 발명의 다른 실시에에 있어서, 각 휜(16)에 의해 연결된 수직 축선튜브(14)를 포함하는 수직튜브 벽(50)은 벽(50)에 용접된 평행 이격된 접시형 평면판(44)을 가진다. 접시형 판(44)에는 볼트(34)를 수용하기 위한 홀(44A)과 다른 실시예에서 장착바(30) 사이에 배치된 장치의 대(rest)가 제공되어 있다.

본 발명은 튜브벽(12) 또는 튜브 고정물(17)내의 초과 열응력을 발생하기 않는 양호한 조정성과 구조를 제공한다. 특히 본 발명은 나선형 튜브와 수직튜브 노벽 모두에 적용 가능하다.

본 발명은 양호한 실시예를 참조르 설명하였다. 이런 장치의 관련분야 종사자는 본 발명의 상술한 기술로부터, 다른 변경을 할 수 있다. 이런 변경은 본 발명의 범주에 속하며 본 발명은 첨부의 청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims

제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)과, 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)을 관련 튜브 벽(12)에 부착하기 위한 수단(28)과, 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)에 평행한 관계로 제각기 이격 배치된 제 1,2 대향 평면으로 평행하게 이격된 측벽을 가진 U형상 부재(32)와, 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)에 제각기 상기 U형상 부재의 제 1,2 벽을 연결하기 위한 수단과, 상기 U형상 부재(32)를 상기 수평H형 지지물(20)에 단단하게 연결하기 위한 수단(41, 42, 43)을 포함하는, 튜브와 휜으로 된 노벽(12)과 수평H형 지지물(20)과 상호 작용하기 위한 한 튜브 고정물(17)에 있어서, 상기 U형상 부재(32)를 상기 수평 H지지물(20)에 단단하게 연결하기 위한 수단(41, 42, 43)은 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)에 수직인 제 1수직판(41)과, 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)에 평행하고 상기 수직판(41)에 용접된 제1수평판(42)과, 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)에 평행하고 상기 수직판(41)에 용접된 제2수평판(43)을 포함하며, 상기 제 1,2 수평판은 대부분 공동 평면으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 튜브 고정물.
제1항에 있어서, 상기 U형상 부재(32)의 상기 제 1,2 벽에 제각기 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)을 연결하기 위한 수단은 약 0.051㎝(0.20)의 상대 이동을 허용하는 것을 특징으로 하는 튜브 고정물.
제2항에 있어서, 상기 U형상 부재(32)의 상기 제 1,2 벽에 제각기 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)을 연결하기 위한 수단(34, 36, 38)은 다수의 볼트(34)와 너트(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브 고정물.
제3항에 있어서, 상기 U형상 부재(32)의 상기 제 1,2 벽에 제각기 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)을 연결하기 위한 수단(34, 36, 38)은 다수의 볼트(34)상에 심(38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브 고정물.
제4항에 있어서, 상기 관련 튜브 벽(12)은 제작기 휜(16)에 의해 연결된 다수의 튜브(14)의 축선부를 가지는 나선형 튜브 벽(12)이고 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)을 관련 튜브 벽(12)에 부착하기 위한 상기 수단(28)은 측면으로 인접한 튜브(14)의 중간에배치되고 튜브(14)에 직각인 관계로 배치된 외주면을 가지는 다수의 삽입부(28)를 포함하고, 상기 제 1,2 이격된 판(30)은 상기 다수의 삽입부(28)와 튜브 벽(12)의 튜브(14)에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 튜브 고정물.
제5항에 있어서, 상기 삽입부(28) 각각은 여기에 테이퍼된 축선 극단부(28A)를 가지는 것을 특징으로 하는 튜브 고정물.
제1항에 있어서, 관련 튜브 벽(12)은 수직 튜브 벽(12)이고 상기 제 1,2 평행 평면으로 이격된 판(30)은 수직 튜브(14)에 용접된 접시형판인 것을 특징으로 하는 튜브 고정물.