KR100361768B1 - 수관 보호용 내화 구조체와 그 조립방법 - Google Patents

Abstract

수관 집합체와 연소가스와의 사이에, 상기 수관의 외주면 및 평면리브의 표면 형상에 따라 형성된 내화블록을 개장한 수관 보호용 내화구조체에 있어서, 상기 평면리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌출 설치된 선단에 연결부가 형성된 아암부를 구비함과 동시에, 상기 내화블록에는 상기 아암부의 연결부가 연결되는 요부를 구비하고, 그 아암부 및 요부를 통해 상기 내화블록을 상기 수관 집합체에 벽걸이 방식으로 결합 및 이탈 자유롭게 구성하는 것으로, 아암부와 내화블록의 요부와의 사이에 소정의 온도 이하로, 융해하는 용융부재를 충진하여, 운전시에 용융부재를 융해시켜 열팽창 차이 흡수용의 공간을 형성하여, 이것은 내화블록의 요부의 수관측을 개방하고, 요부에 내화 슬리브를 접착하여, 그 내화 슬리이브에 아암부를 연결하도록 하여, 내화블록의 프레스 성형에 의한 형의 빼내기가 가능하게 된다.

Description

수관 보호용 내화 구조체와 그 조립방법{WATER TUBE PROTECTIVE REFRACTORY STRUCTURE AND METHOD OF ASSEMBLING THE SAME}

폐열 회수보일러에 있어서는, 열전도용의 수관을 내화블록(heat-resistant block)에 의해 연소가스로 부터 전달되는 열 및 부식성 분위기로 부터 보호한다.

도19 ~ 도 21은 이러한 폐열 보일러용 수관의 내화 구조체의 종래기술을 표시한다.

도 19에 표시한 기술은 특개평 9-184602호 등에서 제공되어 있는 것으로, 도 19에 있어서, 11은 보일러의 수관, 13은 그 수관(11)끼리를 수평방향 또는 수직방향에 접속하여 보강하기 위한 평면 리브(rib)이다.

26은 상기 수관을 연소가스(50)로 부터 덮도록 설치된 세라믹재로 이루어진 내화블록으로, 상기 수관(11)은 그 내화블록(26)에 의해 연소가스(50)로 부터 전달된 열과 부식성 분위기로 부터 보호되어 있다.

23a는 상기 내화블록(26)을 상기 평면리브(13)에 고정하기 위한 볼트이다. 그 볼트(23a)는 상기 평면리브(13)의 판면(板面)에서 내화블록(26)을 관통하여 입설되며, 이 볼트(23a)에 나사 결합되는 너트(23b)를 체결하는 것에 의해 상기 내화블록(26)이 수관(11) 및 평면리브(11)에 고정되는 것이다.

20은 몰타르로서, 상기 내화블록(26)의 내측과 평면리브(13) 및 수관(11)의 외측과의 사이에 형성되는 공간내에 충전되어 있다. 27은 캡(cap)으로 상기 볼트(23a)의 머리부, 예를들면 너트(23b)의 나사 결합부를 연소가스(50)로 부터 보호할수 있도록 너트(23b)의 상부에 씌워져 있다.

도20 ~ 도 21에는 특개평9-236293호에서 제공되어 있는 것으로, 도 20은 수관의 축심에 직각인 단면도, 도 21은 도 20의 A-A선 단면도이다. 도20 ~ 도 21에 있어서, 11은 수관, 13은 그 수관(11)끼리를 접속하여 보강하는 평면리브, 36은 상기 수관(11), 평면리브(13)등을 연소가스(50)로 부터 보호하기 위한 내화블록, 20은 그 내화블록(36)과 평면리브(13) 및 수관(11)과의 사이에 충전된 몰타르이다.

38은 상기 내화블록(36)을 평면리브(13)에 고정하기 위한 아암(arm)부로, 이 아암부(38)는 상기 평면리브(13)의 적당한 장소로부터 돌출 설치되어 있다. 그리고 상기 내화블록(36)은 이것의 요부(37)를 그 아암부(38)에 거는것에 의해, 수관(11) 및 평면리브(13)에 고정되어 있다.

또한, 도면에 표시를 생략하였으나, 상기와 같은 수관 보호용 내열구조체로서, 실개평1-106706호(고안의 명칭;수냉벽)의 고안 및 특개평7-225016호(발명의 명칭;소각로의 로벽 구조 및 내화벽돌)이 제공되어 있다.

실개평1-106706호 고안의 기술은, 수관끼리를 접속하는 평면리브(핀(fin))에 상측방향으로 경사져 형성된 지지금속물을 수관의 길이방향에 소정의 간격으로 돌출시켜 고정하고, 내화블록측에는 상기지지 금속물에 끼워맞춤 되도록 오목부를 형성하며, 또한 금속 지지물과 오목부와의 사이에 형성된 공극에 몰타르를 충진하여 구성된다.

또한, 특개평7-225016호의 기술은, 복수개의 수관 외주면에 따르도록 단면을 원호 형상으로 형성한 복수의 피복부와, 그 피복부끼리를 연결하는 연결부에 의해 구성되는 내화블록(내화 벽돌)을 갖고있고, 그 내화블록에는 이것과 상기 수관의 외주면과의 사이에 몰타르를 충전하는데 필요한 공극을 유지하기 위한 복수의 돌기가 상기 수관의 관축 방향에 소정의 간격으로 설치된다. 또한 상기 내화블록에는, 이것의 상기 연결부에 상기 수관을 설치하기 위한 부착구가 삽입되는 부착구멍이 형성되어 있다.

그렇지만, 상기의 것과 같은 종래기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

도 19에 표시되어 있는 특개평9-184602호에서 제공된 기술에서는, 장치의 운전중에 볼트(23a)가 고온으로 되어 열팽창 하여, 이 열팽창에 의해서 캡(27)이 연소가스(50)측을 향해 압출되고, 연결부로 부터 빠져 버린다. 이에따라 상기 볼트(23a) 및 너트(23b)는 연소가스(50)중에 노출되어, 연소가스(50)에 의해 부식이 용이하게 된다. 그리고, 이러한 부식이 진행되면 내화블록(26)의 피손이나, 탈락을 초래하게 된다.

또한, 상기 내화블록(26)은, 평면리브(13)에 고정되어 입설된 볼트(23a)를 통해 보일러의 수관(11) 및 평면리브(13)에 고정되기 위하여, 그 볼트(23a)의 체결에 따른 구속이 있고, 이에 더하여서 수관(11)측과 내화블록(26)과의 사이의 열팽창 차에 의한 열 비틀림이 발생한다. 이러한 구속이나, 열 비틀림이 발생하면 이들에 의한 열응력 및 내화블록(26)의 내부 및 외부 온도차에 의한 열응력에 의해 내화블록(26)의 파손을 초래한다.

또한, 도 20 ~ 도 21에 표시하고 있는 특개평9-236203호에 제공된 기술로서는, 상기 도 19에 표시되고 있는 종래기술의 문제를 해결하는 것이 가능하나, 이 기술에 있어서는, 평면리브(13)로부터 경사져 상측방향에 돌출 설치된 아암부(38)를 내화블록(36)에 형성된 요부(37)에 거는것 만으로 내화블록(36)을 지지하고 있기 때문에, 내화블록(36)을 수관(11) 및 평면리브(13)에 확실히 고정하는 것은 곤란하고, 그 내화블록(36)의 탈락이 발생하기 쉽다.

또한, 실개평1-106706호에 제공된 기술로서는, 상기한 특개평9-236203호의 기술과 같이, 평면 리브로 부터 경사져 상측방향에 돌출 설치된 지지 금속물에 내화블록의 오목부를 거는것 만으로, 그 내화블록을 수관측에 지지하고 있기 때문에, 내화블록을 수관측에 확실히 고정하는 것은 곤란하고, 그 내화블록의 탈락이 발생하기 쉽다.

더욱 특개평7-225016호에 제공된 기술에서는, 상기한 특개평9-184602호의 기술과 같이, 내화블록의 연결부에 수관을 설치하기 위한 부착구의 단부가 연소가스중에 노출되기 때문에, 그 부착구가 연소가스에 의해 부식되어, 이 부식이 진행되면 내화블록의 파손이나, 탈락을 초래하는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래기술, 예를들면 도20 ~ 도21에 표시한 특개평9-236203호의 기술에 있어서와 같이, 내화블록(36)의 요부(37)가 수관(11)측의 아암부(28)를 걸기 위하여 상측방향으로 경사져 형성되어 있는것과 같은 내화블록(36)을 제조하는하는데 있어서는, 경사각이 커지면 상기 요부(37)가 상측방향으로 경사져 형을 빼낼수 없기 때문에, 그 내화블록(36)은 프레스에 의한 성형이 불가능하다. 또 확실히 고정하기 위해서는 경사각을 크게 형성할 필요가 있으나, 크게 하려면 특수한 금형이 필요하게되어, 제조시간과 코스트가 크게된다.

따라서 이러한 내화블록(36)은, 내화블록 재료를 금형에 유입하는것에 의해 제조하고 있어, 이러한 제조법에 의한 것은 프레스 성형에 의해 제조하는것에 비교하여 강도가 떨어지고, 내구성이 뒤떨어지는 문제점을 갖고 있다.

또 상기와같은 종래기술, 예를들면 상기 특개평9-236203호의 기술에 있어서는, 수관(11)측에 고정된 금속제의 아암(38)과 내화블록(36)과의 사이에는 몰타르(20)를 충진하여, 이 아암부(38)와 내화블록(36)을 고정한다.

그런데 상기 아암부(38)와 내화블록(36)과의 사이에 몰타르(20)를 충진한 부위의 온도는 250^oC ~ 500^oC로 상승하고, 또한 금속재 아암부(38)와 몰타르(20)와는 열팽창율이 크게 다르다. 이 때문에 이러한 종래기술에 있어서는, 상기 아암부(38)와 몰타르(20)와의 사이에 발생하는 열팽창 차에 의해 몰타르(20)가 파손하여, 내화구조체의 내구성이 저하되는 문제점을 갖고 있다.

더욱 상기와 같은 종래기술에 있어서는, 수관 집합체와, 내화블록을 고정하기 위한 몰타르를 타설하여, 이를 필요로 하는 두께로 마무리할 때에는, 작업자가 인두등의 수동구를 사용하여 그 작업자의 감에 의해 몰타르를 소요 두께로 마무리하고 있다. 이 때문에 이러한 종래기술에 있어서는, 몰타르의 마무리 두께에 작업자에 의한 격차가 발생하여, 이에 의한 복수의 내화블록의 내구성에 차이가 발생하고, 내화블록의 파손의 원인으로 되는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은, 보일러의 수관(水管)등의 열교환기의 수관을 고온가스의 분위기로 부터 보호하기 위한 수관 보호용 내화 구조체와 그 조립방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 폐열 회수 보일러에 있어서 수관 보호용의 내화구조물 구조를 나타내어, 특히 청구의 범위 제1항 ~ 제6항에 대응하는 제1 실시예로, 보일러 연소실의 수관 보호용 내화 구조체의 수관 중심에 직각인 단면도이다.

도 2는 도 1의 B - B선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명의 폐열 회수 보일러에 있어서 수관 보호용의 내화 구조물을 표시하며, 특히 청구의 범위 제1항 ~ 제6항에 대응하는 단면도이다.

도 4는 도 3의 C - C선에 따른 단면도이다.

도 5는 청구의 범위 제7항에 대응하는 실시예를 표시하여, 도 1의 B - B선에 따른 단면도에 상당하는 도면이다.

도 6은 도 5의 D - D선에 따른 단면도이다.

도 7은 청구의 범위 제 7항에 대응하는 작용 설명도이고, 도 5에 대응하는 단면도이다.

도 8은 도 7의 E - E선에 따른 단면도이다.

도 9는 청구의 범위 제 8항 ~ 제 9항에 대응하는 실시예를 표시하여, 도 1의 B - B선에 따른 단면도에 상당하는 도면이다.

도 10은 도 9의 F - F선에 따른 단면도이다.

도 11은 청구의 범위 제 8항 ~ 제 9항에 대응하는 실시예의 내화블록 조립방법을 표시한 배면도이다.

도 13은 본 발명의 폐열 회수 보일러에 있어서 수관 보호용의 내화구조물에 있어서의 조립방법, 특히 청구의 범위 제9항에 대응하는 접착용 몰타르의 긁어 떨어뜨리는 요령을 표시하여, 수관의 중심선에 직각인 방향의 화살표를 표시한 도면이다.

도 14는 도 13의 G - G 화살표 방향의 화살표를 표시한 도면이다.

도 15는 청구의 범위 제 12항에 대응하는 실시예의 도 13에 대응하는 도면이다.

도 16은 도 15의 화살표 방향의 화살표를 표시한 도면이다.

도 17은 청구의 범위 제 12항에 대응하는 실시예의 내화블록 조립 요령을 표시한 도면이다.

도 18은 청구의 범위 제 12항에 대응하는 실시예의 내화 구조체 조립시의 마무리 요령을 표현한 사시도이다.

도 19는 종래기술의 제1예를 표현한 수관 중심에 직각반향의 단면도이다.

도 20은 종래기술의 제2예를 표현한 수관 중심에 직각반향의 단면도이다.

도 21은 도 20의 A - A선에 따른 단면도이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하는 것이다.

즉, 본 발명의 제1 목적은, 내화블록을 수관 및 평면리브로 이루어진 수관 구조체에 확실히 고정하여 내화블록의 파손이나, 탈락의 발생을 방지하는 것이다.

또한 본 발명의 제2의 목적은, 내화블록을 상기 수관 구조체의 어떤 부위에 도 부착하고, 분해를 가능하게 하여, 내화블록의 조립이나 분해작업을 용이하게 하는 것이다.

본 발명의 제3의 목적은, 내화블록 및 이것의 부착부재의 열응력에 의한 파손 및 고온부식의 발생을 방지하여, 이들의 내구성을 향상하는데 있다.

본 발명의 제4의 목적은, 내화블록을 프레스 성형에 의해 제조 가능하게 하여, 강도가 큰 내화블록을 얻는데 있다.

본 발명의 제5의 목적은, 내화블록과 수관 집합체와의 사이에 충진되는 몰타르와 수관 집합체와의 열팽창에 의해 몰타르가 파손되는 것을 방지하여, 내화 구조체의 내구성을 향상하는 것이다.

또한 본 발명의 제6의 목적은, 몰타르의 충진 작업을 간단화하여 내화 구조체의 부착작업 공수를 저감함과 동시에, 몰타르를 수관 집합체와 내화블록과의 사이에 균일한 두께로 충전 가능하게 하여, 몰타르 타설부의 강도를 향상하는 것이다.

이상의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 청구의 범위 제1항 내지 제12항의 기술수단에 의해 구성한다.

즉, 청구의 범위 제1항은, 연소가스 생성물로 부터 복수의 수관과, 그 수관끼리를 접속하는 평면 리브로 되는 수관 집합체를 보호하기 위하여, 상기 수관 집합체와 연소가스와의 사이에 상기 수관의 외주면 및 평면 리브의 표면 형상에 일치하도록 형성된 내화블록을 개재하여 설치한 수관 보호용 내화 구조체에 있어서, 상기 평면 리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌출 설치되어 선단에 연결부가 형성된 아암부를 구비하고, 그 아암부의 연결부와 직교하는 단면이, 수관 집합체측 보다 내화블록측의 단면적이 확대되도록 형성되어 있는 동시에, 상기 내화블록에는 상기 아암부의 연결부가 연결되는 요부를 구비하고, 상기 아암부 및 요부를 통해 상기 내화블록을 상기 수관 집합체에 부착 및 이탈 가능하게 구성하는 것을 특징으로 한다.

그리고 보다 구체적으로는, 청구의 범위 제4항의 기재와 같이, 상기 아암부의 연결부와 직교하는 단면이, 수관 집합체측 보다 내화블록측의 단면적이 확대 하도록 형성된 연결 철부(凸部)를 설치하고, 한편 내화블록측에 상기 확대된 단면적에 대응하는 연결 요부(凹部)를 설치하여 그 연결 요부와 철부 사이를 연결하여 상기 내화블록을 상기 아암부에 고정 설치 시킨 것을 특징으로 한다.

청구의 범위 제5항은, 연소가스 생성물로 부터 복수의 수관과, 그 수관끼리를 접속하는 평면 리브로 되는 수관 집합체를 보호하기 위하여, 상기 수관 집합체와 연소가스와의 사이에 상기 수관의 외주면 및 평면 리브의 표면 형상에 일치하도록 형성된 내화블록을 개재하여 설치한 수관 보호용 내화 구조체에 있어서, 상기 평면 리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌출 설치되어 선단에 연결부가 형성된 아암부를 구비함과 동시에, 상기 내화블록에는 상기 아암부의 연결부가 연결되는 요부를 구비하고, 상기 아암부 및 요부를 통해 상기 내화블록을 상기 수관 집합체에 부착 및 이탈 가능하게 구성하고, 또한 상기 내화블록의 상단부 및 하단부에 연소가스측에 면한 연소가스측 철부 및 수관측 철부를 각각 설치하여, 상하 방향에 인접하여 위치하는 상기 내화블록의 연소가스측 철부와 수관측 철부를 서로 대향시켜 이루어진 것을 특징으로 한다.

청구의 범위 제6항은 제5항에 있어서, 상기 아암부의 연결부가 상기 내화블록측에의 돌출부의 단부로 부터 굴곡하여, 상기 수관에 대하여 평행하게, 또한 상측 방향을 향하여 일어서는 입상부를 갖으며, 상기 내화블록의 요부를 상기 입상부에 그 내화블록의 중력에 의해 윗쪽으로 부터 연결이 가능하게 됨과 동시에, 상기 내화블록의 상단부에 상기 연소가스측 철부를 설치하고, 하단부에 상기 수관측 철부를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이러한 청구의 범위 제1항 및, 제 4항 내지 제 6항에 기재된 발명에 의하면, 수관 집합체의 평면리브에 설치된 아암부에, 내화블록에 설치된 요부를 내화블록 자체의 중력을 이용하여, 그 내화블록을 걸어 주는것에 의해 고정하는 것으로, 종래의 기술과 같이 연소가스측에 돌출할 우려가 있는 볼트, 너트가 불필요하게 되어 이들에 의해 고온부식의 발생이 억제된다.

또한, 아암부에 수관에 대해 평행한 입상부를 설치하기 위하여, 수관과 평면리브로 되는 수관 집합체가 천정부(天井部)를 형성할 때에 있어서도, 내화블록의 중력을 이용하여 결합 및 이탈이 자유롭게 고정할수 있다.

또한, 종래기술과 같이, 볼트, 너트와 같은 체결수단을 불필요하게 하여, 걸거나 벗김 가능한 고정수단을 사용하기 때문에, 수관과 내화블록 사이의 열적인 구속이 없어져, 그 결과 내화블록을 얇게 하는 것이 가능해져 내화블록의 내,외면 온도차가 작아짐과 동시에, 그 내화블록의 온도상승이 억제되어, 이들에 의한 내화블록의 열응력이 저감된다.

더욱 내화블록의 상,하단부에 있어서, 상측단부의 연소가스측을 볼록한 형상, 하측단부의 수관측을 볼록한 형상으로 하는것에 의해, 내화블록을 국부적, 예를들면 1매(1조)를 떼어내는 것이 가능해진다. 이에따라 용이하게 내화블록의 부분 보수가 가능해져 정비가 용이해 진다.

또한, 내화블록의 상,하단부를 연소가스측과 수관측으로 교대로 볼록하게 하는것에 의해 내화블록의 열팽창을 위한 틈새를 확보하면서, 연소가스측에 있는 고온의 부식성 가스가 수관 및 아암부와 요부로 이루어진 고정수단에 침입하는 것을 저지할 수가 있다.

청구의 범위 제7항은, 연소가스 생성물로 부터 복수의 수관과, 그 수관끼리를 접속하는 평면 리브로 되는 수관 집합체를 보호하기 위하여, 상기 수관 집합체와 연소가스와의 사이에 상기 수관의 외주면 및 평면 리브의 표면 형상에 일치하도록 형성된 내화블록을 개재하여 설치한 수관 보호용 내화 구조체에 있어서, 상기 평면 리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌출 설치되어 선단에 연결부가 형성된 아암부를 구비함과 동시에, 상기 내화블록에는 상기 아암부의 연결부가 연결되는 요부를 구비하고, 상기 아암부 및 요부를 통해 상기 내화블록을 상기 수관 집합체에 부착 및 이탈 가능하게 구성하고, 또한 상기 아암부의 적어도 선단부위와, 상기 요부와의 사이에 공극(空隙)을 형성하여, 그 공극에 상기 아암부가 소정온도 이상으로 되었을 때 융해(融解)되는 융해부재를 개재하여 설치한 것을 특징으로 한다.

이러한 발명에 의하면, 장치의 운전중에 있어서, 수관 집합체를 홈으로 형성하는 금속제의 아암부의 온도가 소정온도, 예를들면 250^oC 정도 이상으로 되면, 상기 공극에 설치된 용융부재가 융해하여 공극이 부활한다.

따라서, 그 공극이 고온이 되는 아암부의 팽창값, 요컨대 아암부의 열팽창을허용하는 공간으로 되어, 아암부와 몰타르와의 열팽창 차에 의한 몰타르의 파손이 회피된다.

그리고 상기 용융부재로서는, 고무제의 테이프 또는 도료를 충전하는 것이 바람직하다.

청구의 범위 제8항은, 연소가스 생성물로 부터 복수의 수관과, 그 수관끼리를 접속하는 평면리브로 되는 수관 집합체를 보호하기 위하여, 상기 수관 집합체와 연소가스와의 사이에 상기 수관의 외주면 및 평면리브의 표면 형상에 일치하도록 형성된 내화블록을 개재하여 설치한 수관 보호용 내화 구조체에 있어서,

상기 평면리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌출 설치되어 선단에 연결부가 형성된 아암부를 구비함과 동시에, 상기 내화블록에는 상기 평면리브측에 개방된 요부를 형성하여, 이 요부에 프레스 성형으로 형성된 강도성이 높은 연결부재를 접착하여, 그 연결부재를 통하여 상기 아암부에 내화블록이 연결되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

청구의 범위 제9항은 제 8항에 있어서, 상기 연결부재가, 내화블록과 같은 종류의 실리카계 내화재이고, 또 접착제가 상기 연결부의 온도에 견딜수 있는 고온 접착제인 것을 특징으로 한다.

청구의 범위 제8항, 제9항에 기재된 발명에 의하면, 내화블록을 수관 집합체의 아암부에 설치할 경우에 있어서, 평면 리브측에 개방된 요부에 내화블록을 삽입하여, 그 외면에 고온 접착제를 도포하여 그 내화 슬리이브를 내화블록에 고정 부착(접착)한다. 이어서 아암부를 내화 슬리이브의 내면에 연결하는 것에 의해 내화블록을 수관 집합체에 벽걸이 식으로 고정할수 있다.

따라서, 이러한 발명에 의하면, 내화블록은 아암부와 직접 접촉하는 연결부가 없으며, 또한 평면 리브측에 개방된 형상으로 되기 때문에, 프레스 성형할때의 형을 빼내는 것이 가능해져, 프레스 성형에 의해 제조되는 것이 가능해진다.

이에 의하여, 강도가 크게 되는 프레스 성형제 내화블록을 얻을수 있다.

특히, 그 결합부에 있어서는 SiC등의 내화 실리카를 이용하기 때문에, 강도성이 극히 향상된다.

또 내화블록도 알루미나 실리카, SiC등의 실리카계 내화재료로 되기 때문에 내화블록과 같은 종류의 재질로 되어, 바꾸어 말하면 열팽창율도 근사하여 열팽창 변형에 의해 파손되는 것이 없다.

또 접착제도 인산 몰타르, 아론 세라믹(상품명)등의 250^oC 이상의 고온에 있어서도 접착성능이 저하되지 않는 접착제를 사용하기 때문에, 열에 의한 접착열화가 생기지 않는다.

청구의 범위 제12항은, 복수의 수관과, 그 인접하는 수관끼리를 접속하는 평면리브로 되는 수관 집합체와, 상기 수관의 외주면 및 평면리브 표면의 형상에 일치하도록 형성된 내화블록과, 상기 평면리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌설된 연결부와, 상기 내화블록측에 설치되어 상기 연결부와 연결되는 요부를 구비한 수관 보호용 내화 구조체의 조립방법에 있어서,

상기 인접하는 수관끼리를 접속하는 평면 리브면에 타설된 몰타르의 여유분을 상기 수관의 외주면에 안내하여 스크레이퍼로 긁어 떨어뜨리는 제1의 몰타르 두께 규제공정과,

상기 수관의 외주면에 대향하는 내화블록의 원형 요부 형상면과의 사이에 타설한 몰타르의 여유분을, 상기 내화블록의 평면 리브에 대향하는 직선 형상면을 안내하여 스크레이퍼로 긁어서 떨어뜨리는 제2의 몰타르 두께 규제공정과,

상기 각각의 소정위치에 몰타르가 타설된 후의 내화블록의 요부를 수관 집합체측의 연결부에 연결하면서 몰타르를 통해 양자를 면에 부착하는 공정을 행하며, 상기 공정에 의해 수관 집합체와 내화블록을 몰타르에 의해 고정하여 부착하는 것을 특징으로 한다.

청구의 범위 제12항에 기재된 기재된 발명에 의하면, 수관의 사이와 평면리에 둘러쌓인 홈 형상의 부분에 타설된 몰타르의 여유 두께분은, 내주면이 수관의 외주면에 합쳐져 원형 형상으로 형성된 스크레이퍼에 의해 수관의 외주면으로 안내하여 긁어 떨어뜨리거나, 또는 수관의 외주와 이것에 대향하는 내화블록의 원형 형상의 내주면과의 사이에 타설된 몰타르의 여유 두께분은, 내화블록의 평면 리브에 대향하는 직선 형상면으로 안내하여 스크레이퍼에 의해 긁어 떨어뜨리기 때문에 상기 쌍방의 여유 두께부와 동시에, 내측이 오목한 형상으로 형성된 스크레이퍼에 의해 긁어 떨어뜨리는 것으로 되어, 몰타르의 여유 두께의 긁어 떨어뜨리는 작업이 용이해져 수관 보호용 내화 구조체의 조립작업 공수가 적어진다. 또는 상기 수관의외주면 및 내화블록의 직선 형상부로 안내하여 스크레이퍼 작업을 하기 때문에, 몰타르를 정확한 두께로 마무리할수 있는 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 자세히 설명한다.

단지, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적배치등은 특히 특정적인 기재가 없는한, 이 발명의 범위를 그것에 한정하는 취지가 아니라, 단순한 설명예에 불과하다.

도1 ~ 도2에는 폐열 회수 보일러에 있어서의 수관 보호용의 내화 구조물 구조를 표현한 제1의 실시예가 표시되고 있다.

이러한 도1 ~ 도2에 있어서, 12는 수관 집합체로, 복수열의 수관(11)과, 인접하는 수관(11)끼리를 수평 또는 수직방향에 접속하는 평면 리브(13)로 이루어진다.

16은 내화 블록으로, 상기 수관 집합체(12)를 연소가스(50)측에서 그 한쪽면 전체를 덮도록 설치된다. 그 내화 블록(16)은 비교적 열전도율이 크게, 내열성이 크게되는 SiC등의 내열재료를 금형에 의해 성형하는 성형품으로 이루어져, 상기 보일러의 수관(11) 및 평면리브(13)의 연소가스(50)측을 둘러쌓도록 하여 덮혀있다.

상기 평면리브(13)에는, 수관(11)의 길이방향(축방향)에 따라 소정 피치(pich)로써 아암부(18)가 상기 내화블록(16)측을 향하여 입설되어 있다.

그 아암부(18)는, 도 2에 표현한 바와같이 상기 평면 리브(13)로 부터 그 판면(板面)에 수직 방향으로 연장되는 돌출부(18b)와, 이 돌출부(18b)에서 윗쪽에 평면 리브(13)와 평행하도록 굴곡되는 입상부(18a)에 의해 형성된다.

또한, 상기 내화 블록(16)에는, 상기 아암부(18)에 대응하여 이와 같은수의 요부(凹部)(17)가 설치된다.

그리고, 상기 내화블록(16)은, 상기 아암부(18)의 입상부(18a)에 몰타르(20)를 통하여 상기 요부(17)를, 그 내화블록(16)의 중력을 이용하여 연결하는 것에 의해 벽걸이식으로 부착되어 있다.

상기 아암부(18) 및 이에 대응하여 설치된 상기 요부(17)는, 도 1에 표현한 바와같이, 수관(11)의 2열을 1조로 하여 수관(11)의 사이에 설치하는 것이 바람직 하지만, 3열 이상을 1조로 하여 설치하여도 좋다.

상기 내화 블록(16)과, 상기 수관 집합체(12)와의 사이에는 몰타르(20)가 충전되어 있다. 또한 상기 내화블록(16)의 수관 포피부(16a)의 내부둘레 중앙부에는 산 형상의 돌기(21)가 형성되어, 그 돌기(21)의 정상부에 상기 수관(11) 외주의 일부를 맞닿아 접합함에 따라서, 수관(11)과 내화블록(16)을 확실하게 위치 결정되어 있다.

또한, 서로 인접하는 상기 내화블록(16)의 좌우 단부(16b)의 사이에는 몰타르(20)가 충전된 틈새가 형성되어, 내화블록(16)의 열팽창의 회피를 구성하여 열응력의 저감을 도모하고 있다.

또한, 상기 내화블록(16)은, 수평 방향에는 상기와 같이 복수의 수관(11) 단위로 분할되어 있지만, 수직 방향에서는 도 2에 표현한 바와같이, 높이 방향(수직방향)에도 적당한 수로 분할된다. 그리고 각 블록(16)의 상하 단부는, 연소가스(50)측이 철부로 되어있는 상측단부(16c) 즉 연소가스측 철부와, 수관(11)측이 철부로 되어 있는 하측단부(16d) 즉 수관측 철부를 서로 어긋나게 조합시켜, 쌍방의 틈새에는 몰타르(20)가 충전되는 구조로 되어있다.

더욱 상기 각 조의 내화블록(16)은, 도 2에 표현한 바와같이 연소가스(50)측에 면하는 가스측 블록(16e)을 그 블록(16)의 모든 높이에 걸쳐 설치하고, 그 가스측 블록(16e)의 수관 집합체(12)측에는 상기 요부(17)의 하측방향 부위에 수관측 블록(16f)을 설치하여, 양 블록(16e)(16f)을 접합부(16g)에서 접착하고 있다.

또한, 각 조마다의 상기 내화블록(16)은, 서로 인접하는 내화블록(16)의 영향을 받는일 없이 요컨대 그 블록(16)을 움직이는일 없이, 1조마다 설치하여, 분해가 가능하도록 상측단부(16c)와 상대측 블록의 하면 및 하측단부(16d)의 수직방향 간격(S₁)(S₂)등을 설정하고 있다.

이러한 구성으로 이루어진 내화 구조체를 설치할 때에 있어서는, 상기 평면 리브(13)에 돌출 설치된 아암부(18)에 상기 내화블록(16)의 요부(17)를 상측으로 부터 그 내화블록(16)의 중력을 이용하여 벽걸이식으로 걸어맞추어, 이어서 몰타르(20)를 타설하여 고정한다. 따라서 이 실시예에 의하면, 도 19에 표현한 종래기술과 같은 볼트, 너트가 불필요 해지고 이들의 부재의 고온부식의 발생을 회피할수 있다.

그리고 각 내화블록(16)을 떼어낼 때에는, 상기와 역순으로 몰타르(20)를 제거한후, 내화블록(16)을 상측방향에 들어올려 요부(17)와 아암부(18)의 평행부(입상부)(18a)와 연결한것을 빼내어 그 내화블록(16)을 연소가스(50)측으로 인출한다.

이에따라, 수관 집속체(12)가 천정부를 구성하고 있어도 내화블록(16)은, 그 중력을 이용하여 수관 구조체(12)에 부착, 떼어내는 것이 가능하게 고정하는 것이다.

따라서 이 실시예에 의하면, 종래기술과 같은 볼트, 너트에 의한 구속부분이 없어지고, 또한 내화블록(16)의 1조마다 설치 및 떼어내는 것이 가능한 고정수단때문에 수관 집속체(12)와 내화블록(16)과의 사이의 열적 구속이 없어져, 내화블록(16)을 얇게 형성하는 것이 가능해지고, 내화블록(16)의 내부,외부면 사이의 온도차가 작아짐과 동시에, 온도상승이 억제되어 이에따른 내화블록(16)의 열응력이 저감된다.

또 상기 내화블록(16)의 상,하단부는, 상측단부(16c)의 연소가스(50)측을 볼록하게, 하측단부(16d)의 수관 구조체(12)측을 볼록하게 되도록 형성되어 있으므로, 내화블록(16)을 국부적으로 1조만 떼어내어 부분보수 하는 것이 용이하게 된다.

또한 상기 내화블록(16)의 상,하단부(16c)(16d)를 두께방향에서 교대로 볼록하게 함에 따라서, 그 내화블록(16)의 열팽창을 위한 간격(S₁)(S₂)를 확보하면서, 연소가스(50)측으로 부터의 고온의 부식성 가스가 수관 집합체(12) 및 그 고정수단(아암부(18)등)측에 침입하는 것을 방지할수 있는 것이다.

도3 ~ 도4에 있어서, 상기보일러의 수관 구조체(12)의 평면리브(13)에는, 수직방향을 따라서 소정 피치로서 그 평면리브(13)로 부터 내화블록(16)측으로 돌출함에 따라 단면적이 커지는 것과같은 아암부(19)가 설치된다. 한편, 그 아암부(19)의 단면적은 내화블록(16)측에 돌출하는 부위가 있는 위치에 있어서 급격히 커지도록 형성하여도 좋다. 또한 상기 내화블록(16)에는 상기 아암부(19)에 대응하여 요부(17)가 설치되어, 그 아암부(19)에 몰타르(20)를 통하여 요부(17)를 연결하도록 하고 있는 것이다.

그리고 상기 아암부(19) 및 요부(17)는, 도4에 표현한 바와같이, 수평(평면리브(13)의 판면에 직각)으로 형성되어 있다. 이러한 구성에 따라서 내화블록(16)은 강하고 견고하게 수관(11)의 평면리브(13)에 고정된다.

이상의 구성 이외에는 도1 ~ 도2에 표현한 실시예와 마찬가지이고, 이것과 동일한 부재는 동일 부호로 표시한다.

도5 ~ 도8에는 본 발명의 제3의 실시예가 표시되고 있다.

이들의 도면에 있어서, 18은 수관 집합체(12)의 평면 리브(13)로 부터 돌출 설치된 아암부로, 도1 ~ 도2에 표시한 제1의 실시예와 동일하게, 평면리브(13)의판면에 수직으로 펴지는 돌출부(18b)와, 그 돌출부(18b)로 부터 굴곡되어 상측방향으로 펴지는 입상부(18a)로 이루어진다.

17은 내화블록(16)에 형성된 요부로서, 상기 제1의 실시예와 동일하게 상기 아암부(18)가 연결 가능한 형상으로 되어있다.

이 실시예에 있어서는, 도5 ~ 도6에 표시한 바와같이, 상기 아암부(18)는 주로 입상부(18a)와 내화블록(16)의 요부(17)내면과의 사이의 공극부에 용융부재(51)를 충전하고 있다.

이 용융부재(51)는, 상기 아암부(18)의 온도가 적어도 250^oC에 도달하였을 때 용융하는 재료에 의해 구성되어 있고, 250^oC의 온도로 열 용융하는 고무 테이프를 장전한다. 혹은 아암부(18)의 외측면에 250^oC의 온도로 열 용융하는 도료를 도포하는등에 의하는 것이 바람직하다.

상기 용융부재를 개재한 부분 이외의 이외의 부분에는 몰타르(20)가 타설된다.

이러한 제3 실시예에 있어서, 장치의 운전중 수관 집합체(12)를 구성하는 아암부(180의 온도가 250^oC 정도 까지 상승하면, 도7 ~ 도8에 표시한 바와같이, 상기 용융부재(51)가 아암부(18)로부터 전달된 열에 의해 융해하여, 아암부(18)의 외면과 요부(17)의 내면과의 사이에 공극(51a)이 부활한다. 이 공극(51a)은 도7 ~ 도8에 도시한 바와같이, 아암부(18)의 외측 둘레를 따라서 형성된다.

따라서, 그 공극(51a)이 고온으로 되어있는 아암부(18)의 열팽창을 허용하는 공간(열팽창값)으로 되어, 그 아암부(18)와 내화블록(16)과의 열팽창 차가 흡수되어, 종래의 이러한 열팽창 차에 의해 발생되는 몰타르(20)의 파손이 회피된다.

그밖의 구성은, 도1 ~ 도2에 표시한 제1 실시예와 동일하고, 이것과 동일한 부재는 동일 부호로 표시한다.

도9 ~ 도11에는 본 발명의 제4 실시예가 표시되어 있다.

이들의 도면에 있어서, 13은 수관 집합체(12)의 평면 리브, 18은 그 평면리브(13)로부터 돌출 설치된 수직부(18b) 및 입상부(18a)로 이루어져 상측 방향에 굴곡된 아암부이다. 그 평면리브(13) 및 아암부(18)의 구조는 도1 ~ 도2에 표시한 제1의 실시예와 동일하다.

52는 내화 슬리브이다. 그 내화 슬리브(52)는 상기 내화블록(16)과 동일한 SiC등의 내화재료로 이루어진다. 또한 그 내화슬리브(52)는 도9 ~ 도 11에 표시한 바와같이, 그 내부에 하측 요컨대 아암부(18)측 및 평면리브(13)측에 개구부(52c) 및 (52a)를 각각 갖는 홈부(52b)가 형성되어 있고, 그 홈부(52b)내에 상기아암부(18)가 연결 되도록 한다.

한편, 상기 내화블록(16)에는 수관 집합체(12)측이 개구된 요부(54)가 형성되고, 그 요부(54)에 상기 내화 슬리브(52)의 외면에 연결되어 있다.

그리고, 상기 내화 슬리브(54)는, 그 외면에 고온에 대해서도 높은 접착성능을 갖는 고온 접착제(53)를 도포하여 상기 내화블록(16)의 요부(54)에 접착된다.

상기 고온 접착제(53)로서는, 인산 몰타르, 아론 세라믹등의 250^oC 이상의 고온에 있어서도 접착성능이 저하되지 않는 접착제를 사용한다.

상기 실시예에 있어서, 내화블록(16)을 수관 집합체(12)에 설치할 때에는, 도9 ~ 도10에 표시한 바와같이, 평면 리브(13)측에 개방된 내화블록(16)의 요부(54)에 평면리브(13)측 으로 부터 내화 슬리브(52)를 삽입하여, 그 외면에 고온 접착제(53)를 도포하여, 내화블록(16)의 요부(54) 내측면에 접착 고정한다.

이어서, 도 11에 도시한 바와같이, 내화블록(16)에 고온 접착제(53)에 의해 고정된 내화 슬리브(52)의 하측 개구부(52c)에서 아암부(18)의 입상부(18a)를 삽입 하도록 하여, 내화 블록(16) 및 내화 슬리브(52)를 하강시켜 내화 슬리브(52)의 홈(52b)내부에 아암부(18)의 입상부(18a)를 연결한다.

이러한 연결시에 있어서, 내화 슬리브(52)는, 평면리브(13)측에 개구부(52a)를 갖기 때문에, 아암부(18)는 내화 슬리브(52)의 홈(52b)내부에 연결된다.

그리고, 상기 연결후에는, 도9 ~ 도10에 표시한 바와같이, 내화 슬리브(52)의 내측 철부(52d)에 의해 아암부(18)의 입상부(18a)의 평면리브(13)측에 빼내는일이 발생되는일 없이 확실히 끼워 부착된다.

상기한바와 같이하여, 내화 슬리브(52)에 아암부(18)를 끼워 부착한후, 내화블록(16)주위의 공극부에 몰타르(20)를 타설한다.

따라서 이러한 실시예에 의하면, 내화블록(16)의 요부(54)는 아암부(18)와의 끼워맞춤부를 형성하지 않고, 평면리브(13)측에 개방된 형상으로 되기 때문에, 프레스 성형시의 형을 빼내는 것이 용이하게 되어, 이에 의해서 내화블록(16)을 프레스 성형에 의해 제조하는 것이 가능해진다.

다음에 도 12 ~ 도 18에 기초하여, 상기 수관 보호용 내화 구조체의 조립방법에 관하여 설명한다.

(1)우선, 내화블록(16)을 수관(11)을 포함하는 수관 집합체(12)에 고정할 때는, 도 12에 표시한 바와같이, 밑바닥의 내화블록(16a)을 최초에 수관 집합체(12)에 고정하고, 이어서 하측으로부터 2열목(16b)을 고정하여 이하 상부 내화블록(16)을 상부로 쌓아올린다.

(2)수관(11)의 열에의해 신장하는 방향에, 익스펜션 게이지(expansion gauge)를, 내화블록3 ~ 4개 마다 부착한다. 한편, 익스펜션 게이지를 넣는 것은 팽창값을 얻기 때문이다.

(3)도13 ~ 도 14에 도시한 바와같이, 수관(11) 사이의 평면리브(13)상에 몰타르(20)를 타설한다. 그 몰타르(20)는 다음의 요령에 의해 스크레이퍼(55)로 소정의 두께t₁(약 10mm)로 마무리한다.

그 스크레이퍼(55)는 도13 ~ 도 14에 표시한 바와같이, 그 내면(55a)이 상기 수관(11)의 외주면과 동일 형상의 원형면으로 형성됨과 동시에, 그원형면(55a)(55a) 사이에는 몰타르(20)를 소요두께 t₁(= 10mm)로 마무리 가능하게 되는 평면(55b)이 형성되어 있다.

그리고, 수관 집합체(12)와 내화블록(16)과의 사이에 상기와 같게하여. 몰타르(20)를 타설한 후에 있어서, 스크레이퍼(55)의 원형면(55a)을 수관(11)의 외면에접촉하여 그 수관(11)의 외면을 안내하여 도 14의 화살표에 도시한 바와같이 스크레이퍼(55)를 수관(11)의 길이방향으로 이동시킨다.

이러한 동작에 의해, 스크레이퍼(55)의 평면(55b)에 의해 몰타르(20)의 여유 두께부가 긁혀 떨어지고, 그 몰타르(20)는 소정의 두께 t₁로 정확하게 마무리된다.

(4)이어서, 도15 ~ 도 16에 도시한 바와같이, 상기 내화블록(16)의 원형상 내면(16n)에 몰타르(20)를 타설한다.

그 몰타르(20)는, 다음의 요령에 의해 스크레이퍼(56)로 소정의 두께t₂(약 5mm)로 마무리한다.

그 스크레이퍼(56)는, 도15 ~ 도16에 표시한 바와같이, 그 원형 형상의 볼록면(56b)(56b)이 상기 수관(11)의 외면과 동일한 직경으로 형성됨과 동시에, 상기 2개의 원형 형상의 볼록면(56b)(56b)을 직선 형상면(56a)에 연결하여 구성되어 있다.

그리고, 상기 스크레이퍼(56)는, 이것의 직선 형상면(56a)이 내화블록(16)의 직선 형상면(16m)에 맞닿아 접합되었을 때, 원형 형상의 볼록면(56b)과, 내화블록(16)의 내면(16n)과의 사이에 소용의 두께t₂(= 5mm)의 몰타르(20)가 충전되도록 그 직선 형상면(56a)과 원형 형상의 볼록면(56b)과의 관계치수가 설정된다.

그리고, 내화블록(16)의 내면(16n)에 몰타르(20)를 타설한 후에있어서, 스크레이퍼(56)를 안내하여, 도 10의 화살표에 표시한 바와같이 스크레이퍼(56)를 수관(11)의 길이방향으로 이동시킨다.

이로한 동작에 의해, 스크레이퍼(56)의 원형상 볼록면(56b)에 의해 몰타르(20)의 여유 두께부가 긁혀 떨어지고, 그 몰타르(20)는 소요의 두께 t₂로 정확하게 마무리된다.

(5)이어서, 도 17에 표시한 바와같이, 내화블록(16)을 몰타르(20)와 함께 수관 집합체(12)의 길이방향에 평면리브(13)측에 압입하여 끌어내려 평면리브(13)에 돌출 설치된 아암부(18)에 건다.

(6)도 18에 표시한 바와같이, 내화블록(16)의 배면을 플라스틱제의 햄머(58)로 두드려, 그 내화블록(16)을 수관 집합체(12)에 몰타르(20)를 통해 강하게 접착시킨다.

이경우에 있어서, 상기 햄머(58)의 타격에 의한 접착작업은, 내화블록(16)의 중앙을 먼져, 이어서 그 내화블록(16)의 상부 및 하부에 대해서 행하고, 좌측 및 우측에 대해서 행한다.

상기한 바와같이 하여, 수관 집합체(12)에 내화블록(16)을 고정한후, 도 18에 표시한 바와같이, 게이지(57)를 이용하여 몰타르(20)의 두께를 측정하여, 이것이 소요두께t₃인 것을 확인한다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 다음의 효과를 얻을수 있다. 즉 수관 집합체의 평면리브에 설치된 아암부의 내화블록에 설치된 요부를 상측방향 으로부터 내화블록의 중력을 이용하여, 벽에 거는방식으로 고정하기 때문에, 수관 집합체가 천정부를 형성하여도 내화블록을 걸거나 벗김이 가능한 상태로 용이하게 또한 확실히 고정할수 있다. 이에따라 수관의 여하되는 부위에 있어서도 내화블록을 걸거나 벗김이 가능한 상태로 확실히 고정하는 것이 가능해진다.

또한, 내화블록을 1매 단위로 걸거나, 벗김이 가능하므로, 그 블록의 부분 보정이 용이하데 되어, 정비성이 향상된다.

또한 수관 집합체측의 아암부와 내화블록측의 요부를 걸거나 벗김이 가능하고, 또한 볼트, 너트의 필요한 체결수단을 이용하는일 없이 고정할수 있으므로, 수관 구조체와 내화블로과의 사이의 열적 구속이 없어지고, 내화블록이 얇게 형성됨에 따라서 온도차 및 온도가 저하되어 열응력이 저감된다.

또한, 상기와 같이 볼트, 너트등의 체결수단이 불필요하기 때문에 고온 부식환경에의 돌출부가 없게 되고, 고온부식의 발생을 방지할수 있다.

이상에 의해 내구성이 향상된 내화 구조체를 얻을수 있다.

특히 청구의 범위 제7항에 의하면, 장치의 운전중 아암부와, 내화블록의 요부와의 사이의 공극에 개재하여 설치된 용융부재가 용융하여 공극이 부활하여 아암부의 열팽창값으로 되기 때문에, 아암부와 몰타르와의 열팽창 차에 의한 몰타르의 파손 발생을 방지할수 있다.

더욱 청구의 범위 제12항에 의하면, 몰타르 타설공정을 수관 집합체측과 내화블록측에 각각 분할하여 타설하기 위하여, 바꾸어 말하면 개방공간으로 몰타르 타설이 행하여지기 위하여 열연도를 요하지 않고, 또 개방공간으로 되기 때문에 스크레이퍼등의 게이지를 이용하여 소정두께로의 몰타르 타설이 가능해진다.

또한 수관 집합체측 및 내화블록측의 어느것도 홈부측이 몰타르 타설위치로 되기 때문에 그 볼록부측(수관의 외주면과 내화블록의 평면리브에 대향하는 직선 형상면)을 안내면으로 하여 스크레이퍼 작업을 하는 것이 가능해진다.

특히, 수관 집합체와 내화블록과의 사이에 타설된 몰타르의 여유 두께분을, 수관의 외주 및 내화블록의 직선 형상면을 안내하여 내측이 오목한 형상으로 형성한 스크레이퍼에 의해 긁어 떨어뜨리기 때문에, 몰타르의 여유 두께분의 긁어 떨어뜨리는 작업이 용이해져, 장치의 조립공수가 저감될수 있음과 동시에, 몰타르는 정확한 마무리 두께로 되어, 몰타르의 강도의 격차 및 이에 의한 내화블록의 내구성의 저하를 방지할 수가 있다.

본 발명은, 보일러의 수관(水管)등의 열교환기의 수관을 고온가스의 분위기로 부터 보호하기 위한 수관 보호용 내화 구조체와 그 조립방법에 관한 것이다.

Claims (12)

1. 연소가스 생성물로 부터 복수의 수관과, 그 수관끼리를 접속하는 평면 리브로 되는 수관 집합체를 보호하기 위하여, 상기 수관 집합체와 연소가스와의 사이에 상기 수관의 외주면 및 평면 리브의 표면 형상에 일치하도록 형성된 내화블록을 개재하여 설치한 수관 보호용 내화 구조체에 있어서,

   상기 평면 리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌출 설치되어 선단에 연결부가 형성된 아암부를 구비하고, 그 아암부의 연결부와 직교하는 단면이, 수관 집합체측 보다 내화블록측의 단면적이 확대되도록 형성되어 있는 동시에, 상기 내화블록에는 상기 아암부의 연결부가 연결되는 요부를 구비하고, 상기 아암부 및 요부를 통해 상기 내화블록을 상기 수관 집합체에 부착 및 이탈 가능하게 구성하는 것을 특징으로 하는 수관 보호용 내화 구조체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 아암부의 연결부와 직교하는 단면이, 수관 집합체측 보다 내화블록측의 단면적이 확대 하도록 형성된 연결 철부(凸部)를 설치하고, 한편 내화블록측에 상기 확대된 단면적에 대응하는 연결 요부(凹部)를 설치하여 그 연결 요부와 철부 사이를 연결하여 상기 내화블록을 상기 아암부에 고정 설치 시킨 것을 특징으로 하는 수관 보호용 내화 구조체.
5. 연소가스 생성물로 부터 복수의 수관과, 그 수관끼리를 접속하는 평면 리브로 되는 수관 집합체를 보호하기 위하여, 상기 수관 집합체와 연소가스와의 사이에 상기 수관의 외주면 및 평면 리브의 표면 형상에 일치하도록 형성된 내화블록을 개재하여 설치한 수관 보호용 내화 구조체에 있어서,

   상기 평면 리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌출 설치되어 선단에 연결부가 형성된 아암부를 구비함과 동시에, 상기 내화블록에는 상기 아암부의 연결부가 연결되는 요부를 구비하고, 상기 아암부 및 요부를 통해 상기 내화블록을 상기 수관 집합체에 부착 및 이탈 가능하게 구성하고,

   또한, 상기 내화블록의 상단부 및 하단부에 연소가스측에 면한 연소가스측 철부 및 수관측 철부를 각각 설치하여, 상하 방향에 인접하여 위치하는 상기 내화블록의 연소가스측 철부와 수관측 철부를 서로 대향시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 수관 보호용 내화 구조체.
6. 제5항에 있어서, 상기 아암부의 연결부가 상기 내화블록측에의 돌출부의 단부로 부터 굴곡하여, 상기 수관에 대하여 평행하게, 또한 상측 방향을 향하여 일어서는 입상부를 갖으며, 상기 내화블록의 요부를 상기 입상부에 그 내화블록의 중력에 의해 윗쪽으로부터 연결이 가능하게 됨과 동시에, 상기 내화블록의 상단부에 상기 연소가스측의 철부를 설치하고, 하단부에 상기 수관측 철부를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수관 보호용 내화 구조체.
7. 연소가스 생성물로 부터 복수의 수관과, 그 수관끼리를 접속하는 평면 리브로 되는 수관 집합체를 보호하기 위하여, 상기 수관 집합체와 연소가스와의 사이에 상기 수관의 외주면 및 평면 리브의 표면 형상에 일치하도록 형성된 내화블록을 개재하여 설치한 수관 보호용 내화 구조체에 있어서,

   상기 평면 리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌출 설치되어 선단에 연결부가 형성된 아암부를 구비함과 동시에, 상기 내화블록에는 상기 아암부의 연결부가 연결되는 요부를 구비하고, 상기 아암부 및 요부를 통해 상기 내화블록을 상기 수관 집합체에 부착 및 이탈 가능하게 구성하고,

   또한, 상기 아암부의 적어도 선단부위와, 상기 요부와의 사이에 공극(空隙)을 형성하여, 그 공극에, 상기 아암부가 소정온도 이상으로 되었을 때 융해(融解)되는 융해부재를 개재하여 설치한 것을 특징으로 하는 수관 보호용 내화 구조체.
8. 연소가스 생성물로 부터 복수의 수관과, 그 수관끼리를 접속하는 평면리브로 되는 수관 집합체를 보호하기 위하여, 상기 수관 집합체와 연소가스와의 사이에 상기 수관의 외주면 및 평면리브의 표면 형상에 일치하도록 형성된 내화블록을 개재하여 설치한 수관 보호용 내화 구조체에 있어서,

   상기 평면리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌출 설치되어 선단에 연결부가 형성된 아암부를 구비함과 동시에, 상기 내화블록에는 상기 평면리브측에 개방된 요부를 형성하여, 이 요부에 프레스 성형으로 형성된 강도성이 높은 연결부재를 접착하여, 그 연결부재를 통하여 상기 아암부에 내화블록이 연결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 수관 보호용 내화 구조체.
9. 제 8항에 있어서, 상기 연결부재가, 내화블록과 같은 종류의 실리카계 내화재이고, 또 접착제가 상기 연결부의 온도에 견딜수 있는 고온 접착제인 것을 특징으로 하는 수관 보호용 내화 구조체.
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12. 복수의 수관과, 그 인접하는 수관끼리를 접속하는 평면리브로 되는 수관 집합체와, 상기 수관의 외주면 및 평면리브 표면의 형상에 일치하도록 형성된 내화블록과, 상기 평면리브의 표면에서 상기 내화블록측에 돌설된 연결부와, 상기 내화블록측에 설치되어 상기 연결부와 연결하는 요부를 구비한 수관 보호용 내화 구조체의 조립방법에 있어서,

    상기 인접하는 수관끼리를 접속하는 평면 리브면에 타설된 몰타르의 여유분을 상기 수관의 외주면에 안내하여 스크레이퍼로 긁어 떨어뜨리는 제1의 몰타르 두께 규제공정과,

    상기 수관의 외주면에 대향하는 내화블록의 원형 요부 형상면과의 사이에 타설한 몰타르의 여유분을, 상기 내화블록의 평면 리브에 대향하는 직선 형상면을 안내하여 스크레이퍼로 긁어서 떨어뜨리는 제2의 몰타르 두께 규제공정과,

    상기 각각의 소정위치에 몰타르가 타설된 후의 내화블록의 요부를 수관 집합체측의 연결부에 연결하면서 몰타르를 통해 양자를 면에 부착하는 공정을 행하며, 상기 공정에 의해 수관 집합체와 내화블록을 몰타르에 의해 고정하여 부착하는 것을 특징으로 하는 수관 보호용 내화구조체의 조립방법.