RU2651027C1

RU2651027C1 - Cooling device

Info

Publication number: RU2651027C1
Application number: RU2017106212A
Authority: RU
Inventors: Такеси МАЦУО; Фумитоси САКАТА; Даиго ВАТАНАБЕ; Юити КАНЕМАКИ; Харуки МУКУМОТО
Original assignee: Мицубиси Хитачи Пауэр Системз, Лтд.
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2018-04-18
Also published as: KR20170038876A; KR101962049B1; WO2016076011A1; JP6289347B2; CN106605096A; CN106605096B; JP2016090031A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: cooling device comprises base members (2) configured to come into surface contact along the metal tubular member (100) surface (100A) under high temperature conditions; heat dissipating elements (3), which protrude from the base elements (2) surface; and heat transfer supporting means (4) configured to maintain the properties of the heat transferred from the metal tubular member (100) to the base members (2).

EFFECT: technical result is the possibility of the cooling efficiency maintaining even in the case of the metal tubular element thermal deformation under high-temperature conditions.

13 cl, 19 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

[0001][0001]

Настоящее изобретение относится к охлаждающему устройству, выполненному с возможностью охлаждения высокотемпературного элемента, способного достигать высоких температур, такого как трубопровод, используемый на промышленном предприятии, таком как теплоэлектростанция, атомная электростанция или химический завод.The present invention relates to a cooling device configured to cool a high temperature element capable of reaching high temperatures, such as a pipe used in an industrial plant, such as a thermal power plant, nuclear power plant or chemical plant.

Уровень техникиState of the art

[0002][0002]

Например, трубопровод, используемый на теплоэлектростанциях и т. п., предназначен для транспортировки пара, нагретого с помощью котла, к паровой турбине. По этой причине данный трубопровод представляет собой металлический трубчатый элемент, работающий в условиях высокой температуры и высокого давления. Если этот металлический трубчатый элемент используется в течение длительных промежутков времени в таких условиях, распространяются повреждения при ползучести, что приводит к образованию пор ползучести. Более того, если эти поры ползучести в конечном итоге объединяются, это приводит к образованию трещин и к поломке элемента.For example, the pipeline used in thermal power plants, etc., is designed to transport steam heated with a boiler to a steam turbine. For this reason, this pipeline is a metal tubular element operating under conditions of high temperature and high pressure. If this metal tubular element is used for extended periods of time under such conditions, creep damage propagates, leading to the formation of creep pores. Moreover, if these creep pores eventually combine, this leads to the formation of cracks and to the breakdown of the element.

[0003][0003]

Чтобы предотвратить такую поломку, оставшийся срок службы металлических трубчатых элементов оценивается по степени повреждений при ползучести путем анализа уровня распространения пор ползучести посредством регулярного неразрушающего контроля (например, см. патентный документ 1 и патентный документ 2). Следует отметить, что для металлических трубчатых элементов, как правило, риск образования повреждений при ползучести на участках сварных швов выше, чем на участках основного металла. Таким образом, участки сварных швов являются теми областями, которые следует проверять в первую очередь.To prevent such a breakdown, the remaining life of the metal tubular elements is assessed by the degree of creep damage by analyzing the level of creep pore propagation through regular non-destructive testing (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2). It should be noted that for metal tubular elements, as a rule, the risk of damage due to creep is higher in areas of welds than in areas of base metal. Thus, the weld areas are the areas that should be checked first.

[0004][0004]

Как правило, металлический трубчатый элемент заменяют в тех случаях, когда результаты неразрушающего контроля показывают, что элемент имеет высокую степень повреждений при ползучести и что существует высокий риск образования повреждений при ползучести в период до следующего регулярного контроля. В таких случаях принимаются профилактические меры для снижения риска образования повреждений при ползучести путем снижения общей рабочей температуры установки, что обусловливает снижение температуры металла металлического трубчатого элемента. Однако при снижении общей рабочей температуры установки возникает проблема, заключающаяся в том, что это приводит к снижению производительности установки.Typically, a metal tubular member is replaced in cases where non-destructive testing indicates that the member has a high degree of creep damage and that there is a high risk of creep damage before the next regular inspection. In such cases, preventive measures are taken to reduce the risk of damage due to creep by reducing the overall operating temperature of the installation, which leads to a decrease in the temperature of the metal of the metal tubular element. However, when reducing the overall operating temperature of the installation, a problem arises in that it leads to a decrease in the productivity of the installation.

[0005][0005]

Кроме того, например, в патентном документе 3, связанном с трубопроводами, описывается рассеивание тепла трубопроводов с использованием теплорассеивающих ребер.In addition, for example, in patent document 3 related to pipelines, heat dissipation of pipelines using heat dissipating ribs is described.

Список цитированной литературыList of references

Патентные документыPatent documents

[0006][0006]

Патентный документ 1. Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2004-085347A.Patent Document 1. Publication of Unexamined Japanese Patent Application No. 2004-085347A.

Патентный документ 2. Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2008-122345A.Patent Document 2. Publication of Unexamined Japanese Patent Application No. 2008-122345A.

Патентный документ 3. Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2003-113989A.Patent Document 3. Publication of Unexamined Japanese Patent Application No. 2003-113989A.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническая проблемаTechnical problem

[0007][0007]

Хотя трубопровод можно охлаждать с помощью теплорассеивающих ребер, как описано в патентном документе 3, эффективность охлаждения может снизиться в тех случаях, когда трубопровод подвергается термической деформации и теплорассеивающие ребра также подвергаются воздействию этой тепловой деформации.Although the pipeline can be cooled using heat dissipating fins, as described in patent document 3, the cooling efficiency may be reduced in cases where the pipeline is subjected to thermal deformation and heat dissipating fins are also exposed to this thermal deformation.

[0008][0008]

В свете этой описанной выше проблемы целью по настоящему изобретению является создание охлаждающего устройства, способного поддерживать эффективность охлаждения даже в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент подвергается термической деформации в высокотемпературных условиях.In light of this problem described above, an object of the present invention is to provide a cooling device capable of maintaining cooling efficiency even when the metal tubular member undergoes thermal deformation under high temperature conditions.

Решение проблемыSolution

[0009][0009]

Для достижения указанной выше цели охлаждающее устройство по настоящему изобретению содержит базовые элементы, выполненные с возможностью вхождения в поверхностный контакт вдоль поверхности металлического трубчатого элемента в высокотемпературных условиях; теплорассеивающие элементы, выполненные выступающими от поверхности базовых элементов; и средство поддержания теплопередачи, выполненное с возможностью поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента к базовым элементам.To achieve the above purpose, the cooling device of the present invention comprises base elements configured to enter into surface contact along the surface of the metal tubular element in high temperature conditions; heat dissipating elements made protruding from the surface of the base elements; and means for maintaining heat transfer, configured to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element to the base elements.

[0010][0010]

В соответствии с этим охлаждающим устройством эффективность охлаждения может быть улучшена, даже если металлический трубчатый элемент в высокотемпературных условиях термически деформируется.According to this cooling device, the cooling efficiency can be improved even if the metal tubular element is thermally deformed under high temperature conditions.

[0011][0011]

Кроме того, в охлаждающем устройстве по настоящему изобретению средство поддержания теплопередачи содержит упругий элемент, выполненный с возможностью прижимания базовых элементов к поверхности металлического трубчатого элемента.In addition, in the cooling device of the present invention, the heat transfer maintaining means comprises an elastic element adapted to press the base elements against the surface of the metal tubular element.

[0012][0012]

В соответствии с этим охлаждающим устройством состояние, в котором базовые элементы входят в контакт с поверхностью металлического трубчатого элемента с помощью упругого элемента средства поддержания теплопередачи, сохраняется даже в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент деформируется из-за высоких температур. В соответствии с этим охлаждающим устройством обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента к базовым элементам и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device, a state in which the base elements come into contact with the surface of the metal tubular element by means of the elastic element of the heat transfer maintaining means is maintained even in cases where the metal tubular element is deformed due to high temperatures. According to this cooling device, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element to the base elements, and the cooling efficiency can be maintained even when the metal tubular element is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0013][0013]

Кроме того, в охлаждающем устройстве по настоящему изобретению средство поддержания теплопередачи содержит смягчающий элемент, обеспеченный между базовыми элементами и металлическим трубчатым элементом, который выполнен с возможностью размягчения по мере увеличения температуры металлического трубчатого элемента.Furthermore, in the cooling device of the present invention, the heat transfer maintaining means comprises a softening element provided between the base elements and the metal tubular element, which is configured to soften as the temperature of the metal tubular element increases.

[0014][0014]

В соответствии с этим охлаждающим устройством смягчающий элемент средства поддержания теплопередачи размягчается с повышением температуры. Таким образом, даже если металлический трубчатый элемент деформируется под действием высоких температур, этот смягчающий элемент будет поддерживать тепловую связь между поверхностью металлического трубчатого элемента и внутренней поверхностью базовых элементов. В соответствии с этим охлаждающим устройством обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента к базовым элементам и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device, the softening element of the heat transfer maintaining means softens with increasing temperature. Thus, even if the metal tubular element is deformed by high temperatures, this softening element will maintain thermal connection between the surface of the metal tubular element and the inner surface of the base elements. According to this cooling device, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element to the base elements, and the cooling efficiency can be maintained even when the metal tubular element is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0015][0015]

Кроме того, в охлаждающем устройстве по настоящему изобретению средство поддержания теплопередачи содержит деформируемый элемент, обеспеченный между базовыми элементами и металлическим трубчатым элементом, который выполнен с возможностью деформации и плотного прилегания по мере термической деформации металлического трубчатого элемента.In addition, in the cooling device of the present invention, the heat transfer supporting means comprises a deformable element provided between the base elements and the metal tubular element, which is capable of deformation and snug fit as the metal tubular element is thermally deformed.

[0016][0016]

В соответствии с этим охлаждающим устройством деформируемый элемент средства поддержания теплопередачи деформируется в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент деформируется под действием высоких температур. Таким образом, этот деформируемый элемент будет поддерживать тепловую связь между поверхностью металлического трубчатого элемента и внутренней поверхностью базовых элементов. В соответствии с этим охлаждающим устройством обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента к базовым элементам и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device, the deformable element of the heat transfer maintaining means is deformed in those cases when the metal tubular element is deformed under the influence of high temperatures. Thus, this deformable element will maintain thermal connection between the surface of the metal tubular element and the inner surface of the base elements. According to this cooling device, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element to the base elements, and the cooling efficiency can be maintained even when the metal tubular element is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0017][0017]

Кроме того, в охлаждающем устройстве по настоящему изобретению теплорассеивающие элементы выполнены в виде пластин, проходящих в вертикальном направлении, при этом множество пластин размещены рядом в горизонтальном направлении.In addition, in the cooling device of the present invention, the heat dissipating elements are made in the form of plates extending in the vertical direction, with a plurality of plates placed side by side in the horizontal direction.

[0018][0018]

В соответствии с этим охлаждающим устройством пластины теплорассеивающих элементов проходят в вертикальном направлении, при этом на них множество пластин размещены рядом в горизонтальном направлении. Это стимулирует теплопередачу за счет естественной конвекции, позволяя таким образом улучшить эффективность охлаждения.In accordance with this cooling device, the plates of the heat-dissipating elements extend in a vertical direction, and a plurality of plates are arranged side by side in a horizontal direction. This stimulates heat transfer through natural convection, thereby improving cooling efficiency.

[0019][0019]

Кроме того, в охлаждающем устройстве по настоящему изобретению теплорассеивающие элементы обеспечены по спирали вдоль центральной оси металлического трубчатого элемента.In addition, in the cooling device of the present invention, heat dissipation elements are provided in a spiral fashion along the central axis of the metal tubular element.

[0020][0020]

В соответствии с этим охлаждающим устройством можно обеспечить однородную скорость распространения потока воздуха между пластинами теплорассеивающих элементов и таким образом улучшить эффективность охлаждения.According to this cooling device, it is possible to ensure a uniform velocity of the air flow between the plates of the heat dissipating elements and thus improve the cooling efficiency.

[0021][0021]

Кроме того, в охлаждающем устройстве по настоящему изобретению образовано множество щелей вдоль направления, в котором проходят теплорассеивающие элементы.In addition, in the cooling device of the present invention, a plurality of slots are formed along the direction in which the heat-dissipating elements pass.

[0022][0022]

В соответствии с этим охлаждающим устройством благодаря щелям теплорассеивающие элементы могут деформироваться и плотно прилегать в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент термически деформируется в высокотемпературных условиях. Это позволяет предотвратить ситуации, в которых теплорассеивающие элементы напрягаются и передают сжимающие усилия на участки с высоким риском образования повреждений при ползучести. В результате появляется возможность предотвратить ситуации, приводящие к повреждению участков с высоким риском образования повреждений при ползучести.In accordance with this cooling device, thanks to the slots, the heat-dissipating elements can deform and fit snugly in cases where the metal tubular element is thermally deformed under high temperature conditions. This prevents situations in which the heat dissipating elements are tensed and transmit compressive forces to areas with a high risk of damage due to creep. As a result, it is possible to prevent situations leading to damage to areas with a high risk of damage due to creep.

[0023][0023]

Кроме того, охлаждающее устройство по настоящему изобретению дополнительно содержит механизм обдува, который содержит полую продувочную трубу, расположенную ниже теплорассеивающих элементов, и нагнетательный вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха в продувочную трубу. В продувочной трубе по бокам или сверху обеспечены отверстия.In addition, the cooling device of the present invention further comprises a blowing mechanism that comprises a hollow purge pipe located below the heat dissipating elements, and a blower configured to supply air to the purge pipe. Openings are provided in the purge pipe on the sides or top.

[0024][0024]

В соответствии с этим охлаждающим устройством воздух, выходящий из отверстий в продувочной трубе, поднимается вокруг теплорассеивающих элементов и проходит между пластинами теплорассеивающих элементов, тем самым обдувая окружающее пространство с нижней стороны от базовых элементов и теплорассеивающих элементов. В соответствии с этим охлаждающим устройством обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента к базовым элементам и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device, the air leaving the openings in the purge pipe rises around the heat-dissipating elements and passes between the plates of the heat-dissipating elements, thereby blowing the surrounding space from the lower side of the base elements and heat-dissipating elements. According to this cooling device, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element to the base elements, and the cooling efficiency can be maintained even when the metal tubular element is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0025][0025]

Кроме того, в охлаждающем устройстве по настоящему изобретению механизм обдува содержит кожух, обеспеченный c внешней стороны теплорассеивающих элементов так, чтобы закрыть периферийную часть трубчатого металлического элемента. Внутри этого кожуха обеспечена продувочная труба, а в верхней части этого кожуха образованы вентиляционные отверстия.In addition, in the cooling device of the present invention, the blowing mechanism includes a casing provided from the outside of the heat dissipating elements so as to close the peripheral part of the tubular metal element. A purge pipe is provided inside this casing, and ventilation holes are formed in the upper part of this casing.

[0026][0026]

В соответствии с этим охлаждающим устройством механизм обдува содержит кожух, что позволяет направлять поток воздуха и получать исключительные эффекты, обусловленные вентиляцией и связанные с сохранением свойств передачи тепла от металлического трубчатого элемента к базовым элементам.In accordance with this cooling device, the blowing mechanism includes a casing, which allows you to direct the air flow and obtain exceptional effects due to ventilation and associated with maintaining the properties of heat transfer from the metal tubular element to the base elements.

[0027][0027]

Кроме того, в охлаждающем устройстве по настоящему изобретению механизм обдува содержит крышку, выполненную с возможностью наложения на вентиляционные отверстия в кожухе.In addition, in the cooling device of the present invention, the blowing mechanism comprises a cover configured to be applied to ventilation openings in the casing.

[0028][0028]

В соответствии с этим охлаждающим устройством механизм обдува содержит крышку, что позволяет предотвратить проникновение пыли через сквозные отверстия в кожухе.In accordance with this cooling device, the blowing mechanism comprises a cover, which helps to prevent dust from entering through the through holes in the casing.

[0029][0029]

Кроме того, охлаждающее устройство по настоящему изобретению дополнительно содержит механизм воздушного охлаждения, который содержит трубчатый коллектор, окружающий внешнюю сторону металлического трубчатого элемента; выпускные сопла, расположенные на этом трубчатом коллекторе так, что выпускные отверстия обращены к металлическому трубчатому элементу; и нагнетательный вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха в трубчатый коллектор.In addition, the cooling device of the present invention further comprises an air cooling mechanism, which comprises a tubular manifold surrounding the outer side of the metal tubular element; outlet nozzles located on this tubular manifold so that the outlet openings face a metal tubular element; and a blower configured to supply air to the tubular manifold.

[0030][0030]

В соответствии с этим охлаждающим устройством металлический трубчатый элемент охлаждается воздухом, выходящим из выпускных сопел. В результате эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента может быть улучшена. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device, the metal tubular element is cooled by air leaving the exhaust nozzles. As a result, the cooling efficiency of the metal tubular member can be improved. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0031][0031]

Кроме того, в охлаждающем устройстве по настоящему изобретению по меньшей мере базовые элементы исключены со стороны, к которой обращены выпускные отверстия выпускных сопел механизма воздушного охлаждения.In addition, in the cooling device of the present invention, at least the basic elements are excluded from the side towards which the outlet openings of the exhaust nozzles of the air cooling mechanism are facing.

[0032][0032]

В соответствии с этим охлаждающим устройством эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента может быть дополнительно улучшена.According to this cooling device, the cooling efficiency of the metal tubular member can be further improved.

[0033][0033]

Для достижения указанной выше цели охлаждающее устройство по настоящему изобретению содержит трубчатый коллектор, окружающий внешнюю сторону металлического трубчатого элемента в состоянии без контакта с поверхностью металлического трубчатого элемента в высокотемпературных условиях; выпускные сопла, расположенные на трубчатом коллекторе так, что выпускные отверстия обращены к поверхности металлического трубчатого элемента; и нагнетательный вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха в трубчатый коллектор.To achieve the above objective, the cooling device of the present invention comprises a tubular manifold surrounding the outer side of the metal tubular element in a state without contact with the surface of the metal tubular element in high temperature conditions; outlet nozzles located on the tubular manifold so that the outlet openings face the surface of the metal tubular element; and a blower configured to supply air to the tubular manifold.

[0034][0034]

В соответствии с этим охлаждающим устройством металлический трубчатый элемент охлаждается воздухом, выходящим из выпускных сопел трубчатого коллектора механизма воздушного охлаждения и сталкивающимся с металлическим трубчатым элементом. В результате можно поддерживать эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести. Кроме того, в соответствии с этим охлаждающим устройством трубчатый коллектор окружает внешнюю сторону металлического трубчатого элемента в состоянии без контакта с поверхностью металлического трубчатого элемента, что позволяет предотвратить ситуации, в которых трубчатый коллектор контактирует с металлическим трубчатым элементом, даже в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент подвергается термической деформации в высокотемпературных условиях. В результате можно поддерживать эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента.According to this cooling device, the metal tubular element is cooled by air leaving the exhaust nozzles of the tubular manifold of the air cooling mechanism and colliding with the metal tubular element. As a result, the cooling efficiency of the metal tubular member can be maintained. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep. In addition, in accordance with this cooling device, the tubular manifold surrounds the outer side of the metal tubular element in a state without contacting the surface of the metal tubular element, which helps to prevent situations in which the tubular manifold is in contact with the metal tubular element, even in cases where the metal tubular element the element undergoes thermal deformation under high temperature conditions. As a result, the cooling efficiency of the metal tubular member can be maintained.

[0035][0035]

Кроме того, настоящее изобретение дополнительно содержит теплорассеивающие элементы, обеспеченные между трубчатым коллектором и металлическим трубчатым элементом, которые выступают от поверхности металлического трубчатого элемента.In addition, the present invention further comprises heat dissipating elements provided between the tubular manifold and the metal tubular element, which protrude from the surface of the metal tubular element.

[0036][0036]

В соответствии с этим охлаждающим устройством в нем обеспечены теплорассеивающие элементы, что позволяет улучшить свойства передачи тепла и таким образом повысить эффективность охлаждения. Кроме того, ввиду улучшения свойств передачи тепла можно уменьшить скорость потока воздуха в механизме воздушного охлаждения и снизить затраты на оборудование.In accordance with this cooling device, heat-dissipating elements are provided therein, which makes it possible to improve the heat transfer properties and thereby increase the cooling efficiency. In addition, due to the improvement of heat transfer properties, it is possible to reduce the air flow rate in the air cooling mechanism and reduce equipment costs.

[0037][0037]

Кроме того, охлаждающее устройство по настоящему изобретению дополнительно содержит блок регулировки скорости потока, обеспеченный на трубе подачи воздуха, соединяющей трубчатый коллектор и нагнетательный вентилятор; и блок управления, выполненный с возможностью получения скорости потока воздуха, подаваемого в трубчатый коллектор, или температуры металлического трубчатого элемента и управления блоком регулировки скорости потока в зависимости от скорости потока или температуры.In addition, the cooling device of the present invention further comprises a flow rate adjustment unit provided on an air supply pipe connecting the tubular manifold and the blower fan; and a control unit configured to obtain a flow rate of air supplied to the tubular manifold or a temperature of the metal tubular member and to control a flow rate adjustment unit depending on the flow rate or temperature.

[0038][0038]

В соответствии с этим охлаждающим устройством можно поддерживать эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента.According to this cooling device, it is possible to maintain the cooling efficiency of the metal tubular member.

Преимущественные эффекты изобретенияAdvantageous Effects of the Invention

[0039][0039]

В соответствии с настоящим изобретением можно поддерживать эффективность охлаждения, даже если металлический трубчатый элемент в высокотемпературных условиях термически деформируется.In accordance with the present invention, it is possible to maintain cooling efficiency even if the metal tubular element is thermally deformed under high temperature conditions.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

[0040][0040]

На фиг.1 схематично представлена конфигурация металлического трубчатого элемента, к которому было применено охлаждающее устройство в соответствии с вариантом осуществления по настоящему изобретению.Figure 1 schematically shows the configuration of a metal tubular element to which a cooling device in accordance with an embodiment of the present invention has been applied.

На фиг.2 схематично представлена конфигурация металлического трубчатого элемента, к которому было применено охлаждающее устройство в соответствии с вариантом осуществления по настоящему изобретению.Figure 2 schematically shows the configuration of a metal tubular element to which a cooling device has been applied in accordance with an embodiment of the present invention.

На фиг.3 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с первым вариантом осуществления по настоящему изобретению.Figure 3 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with the first embodiment of the present invention.

На фиг.4 представлен вид в поперечном сечении по линии A-A, изображенной на фиг.3.FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3.

На фиг.5 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с первым вариантом осуществления по настоящему изобретению.5 schematically shows a configuration of a cooling device in accordance with a first embodiment of the present invention.

На фиг.6 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с первым вариантом осуществления по настоящему изобретению.6 schematically shows a configuration of a cooling device in accordance with a first embodiment of the present invention.

На фиг.7 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с седьмым вариантом осуществления по настоящему изобретению.7 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with a seventh embodiment of the present invention.

На фиг.8 представлен вид в поперечном сечении по линии B-B, изображенной на фиг.7.On Fig presents a view in cross section along the line B-B shown in Fig.7.

На фиг.9 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии со вторым вариантом осуществления по настоящему изобретению.Figure 9 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with a second embodiment of the present invention.

На фиг.10 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии со вторым вариантом осуществления по настоящему изобретению.Figure 10 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with a second embodiment of the present invention.

На фиг.11 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с третьим вариантом осуществления по настоящему изобретению.11 schematically shows a configuration of a cooling device in accordance with a third embodiment of the present invention.

На фиг.12 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с четвертым вариантом осуществления по настоящему изобретению.12 schematically shows a configuration of a cooling device according to a fourth embodiment of the present invention.

На фиг.13 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с пятым вариантом осуществления по настоящему изобретению.13 schematically shows a configuration of a cooling device in accordance with a fifth embodiment of the present invention.

На фиг.14 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с шестым вариантом осуществления по настоящему изобретению.On Fig schematically shows the configuration of the cooling device in accordance with the sixth embodiment of the present invention.

На фиг.15 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с шестым вариантом осуществления по настоящему изобретению.On Fig schematically shows the configuration of the cooling device in accordance with the sixth embodiment of the present invention.

На фиг.16 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с шестым вариантом осуществления по настоящему изобретению.FIG. 16 schematically shows a configuration of a cooling device in accordance with a sixth embodiment of the present invention.

На фиг.17 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с седьмым вариантом осуществления по настоящему изобретению.17 is a schematic diagram of a configuration of a cooling device in accordance with a seventh embodiment of the present invention.

На фиг.18 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с восьмым вариантом осуществления по настоящему изобретению.On Fig schematically shows the configuration of the cooling device in accordance with the eighth embodiment of the present invention.

На фиг.19 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с девятым вариантом осуществления по настоящему изобретению.19 is a schematic diagram of a configuration of a cooling device in accordance with a ninth embodiment of the present invention.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияDescription of preferred embodiments of the invention

[0041][0041]

Ниже будет приведено подробное описание вариантов осуществления в соответствии с настоящим изобретением на основе чертежей. Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено данными вариантами осуществления. Кроме того, составные элементы в описанных ниже вариантах осуществления включают в себя те элементы, которые могут быть легко заменены специалистом в данной области техники, или те элементы, которые по существу являются одинаковыми.Below will be a detailed description of embodiments in accordance with the present invention based on the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to these embodiments. In addition, the constituent elements in the embodiments described below include those elements that can be easily replaced by a person skilled in the art, or those elements that are essentially the same.

[0042][0042]

На фиг.1 и 2 схематично представлены конфигурации металлического трубчатого элемента, к которому было применено охлаждающее устройство в соответствии с вариантом осуществления по настоящему изобретению.1 and 2 schematically illustrate configurations of a metal tubular member to which a cooling device according to an embodiment of the present invention has been applied.

[0043][0043]

Металлический трубчатый элемент 100, представленный на фиг.1 и 2, выполнен в виде трубопровода, используемого на промышленном объекте, таком как теплоэлектростанция, атомная электростанция или химический завод. Текучую среду при высокой температуре и высоком давлении (например, водяной пар) пропускают через внутреннюю часть этого металлического трубчатого элемента 100. Другими словами, металлический трубчатый элемент 100 находится в высокотемпературных условиях. Периферийная часть металлического трубчатого элемента 100 покрыта теплоизоляционным материалом 101, чтобы уменьшить влияние температуры на окружающую среду. Следует отметить, что металлический трубчатый элемент 100 может представлять собой не трубопровод, а сосуд, в котором содержится текучая среда при высокой температуре и высоком давлении.The metal tubular element 100, shown in figures 1 and 2, is made in the form of a pipeline used in an industrial facility, such as a thermal power plant, nuclear power plant or chemical plant. Fluid at high temperature and high pressure (for example, water vapor) is passed through the interior of this metal tubular element 100. In other words, the metal tubular element 100 is in high temperature conditions. The peripheral part of the metal tubular element 100 is coated with heat-insulating material 101 in order to reduce the effect of temperature on the environment. It should be noted that the metal tubular element 100 may not be a pipe, but a vessel containing a fluid at high temperature and high pressure.

[0044][0044]

Как описано выше, если металлический трубчатый элемент 100 используется в течение длительных промежутков времени в таких высокотемпературных условиях, распространяются повреждения при ползучести, что приводит к образованию пор ползучести. Более того, если эти поры ползучести в конечном итоге объединяются, это приводит к образованию трещин и к поломке элемента. Чтобы предотвратить такую поломку, оставшийся срок службы металлического трубчатого элемента 100 оценивается по степени повреждений при ползучести путем анализа уровня распространения пор ползучести посредством регулярного неразрушающего контроля. В частности, как показано на фиг.2, теплоизоляционный материал 101, закрывающий области, расположенные в непосредственной близости от участка 102 сварного шва, которые представляют собой участок с высоким риском образования повреждений при ползучести, удаляется. На фиг.2 показано состояние, в котором теплоизоляционный материал 101, закрывающий области, расположенные в непосредственной близости от участка 102 сварного шва, обеспеченного в направлении вдоль окружности трубопровода, а именно металлического трубчатого элемента 100, непрерывно удаляется в направлении вдоль окружности таким образом, чтобы открыть участок 102 сварного шва и области, расположенные в непосредственной близости от него.As described above, if the metal tubular member 100 is used for extended periods of time under such high temperature conditions, damage due to creep propagates, resulting in the formation of creep pores. Moreover, if these creep pores eventually combine, this leads to the formation of cracks and to the breakdown of the element. To prevent such a breakdown, the remaining service life of the metal tubular member 100 is assessed by the degree of creep damage by analyzing the level of creep pore propagation by regular non-destructive testing. In particular, as shown in FIG. 2, the heat-insulating material 101 covering areas located in the immediate vicinity of the weld section 102, which is a section with a high risk of creep damage, is removed. Figure 2 shows the state in which the heat-insulating material 101 covering the areas located in the immediate vicinity of the section 102 of the weld provided in the direction along the circumference of the pipeline, namely the metal tubular element 100, is continuously removed in the direction along the circumference so that open the weld section 102 and areas located in close proximity to it.

[0045][0045]

Затем в тех случаях, когда результаты неразрушающего контроля показывают, что существует высокий риск образования повреждений при ползучести в период до следующего регулярного контроля, металлический трубчатый элемент заменяют; а в тех случаях, когда существует повышенный риск образования повреждений при ползучести в период до следующего регулярного контроля, применяют охлаждающее устройство, описанное в настоящем документе.Then, in cases where the results of non-destructive testing show that there is a high risk of damage due to creep during the period until the next regular inspection, the metal tubular element is replaced; and in cases where there is an increased risk of damage due to creep during the period until the next regular inspection, the cooling device described in this document is used.

[0046][0046]

Первый вариант осуществленияFirst Embodiment

На фиг.3 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На фиг.4 представлен вид в поперечном сечении по линии A-A, изображенной на фиг.3. На фиг.5 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На фиг.6 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления.Figure 3 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3. Figure 5 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment. 6 schematically shows a configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment.

[0047][0047]

Охлаждающее устройство 1, показанное на фиг.3-6, применяется в тех случаях, когда поверхность металлического трубчатого элемента 100 непрерывна в направлении, которое имеет горизонтальное направление Н в качестве основного направления. «Направление, которое имеет горизонтальное направление Н в качестве основного направления», определяется как горизонтальное направление Н и направление, отклоненное от горизонтального направления H менее чем на 45 градусов. Металлический трубчатый элемент 100, показанный на фиг.3-6, расположен так, что его центральная ось S проходит в горизонтальном направлении Н.The cooling device 1 shown in FIGS. 3-6 is used when the surface of the metal tubular member 100 is continuous in a direction that has a horizontal direction H as the main direction. “A direction that has a horizontal direction H as the main direction” is defined as a horizontal direction H and a direction deviated from the horizontal direction H by less than 45 degrees. The metal tubular element 100 shown in FIGS. 3-6 is positioned so that its central axis S extends in the horizontal direction N.

[0048][0048]

Как показано на фиг.3 и 4, охлаждающее устройство 1 снабжено базовыми элементами 2, теплорассеивающими элементами 3 и средством 4 поддержания теплопередачи.As shown in FIGS. 3 and 4, the cooling device 1 is provided with basic elements 2, heat-dissipating elements 3 and means 4 for maintaining heat transfer.

[0049][0049]

Базовые элементы 2 выполнены из металла и имеют форму пластин, а внутренняя поверхность 2А, которая контактирует с поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100, формируется в соответствии с формой поверхности 100А металлического трубчатого элемента 100 так, чтобы базовые элементы 2 находились в поверхностном контакте с поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100 до термической деформации. В настоящем варианте осуществления, как показано на фиг.4, металлический трубчатый элемент 100 выполнен в виде трубопровода, а базовые элементы 2 выполнены в соответствии с формой поверхности 100А трубопровода так, чтобы диаметр (внутренний диаметр) внутренней поверхности 2А трубчатой формы соответствовал наружному диаметру поверхности 100А трубопровода. Кроме того, в базовых элементах 2 трубчатая форма разделена (в настоящем варианте осуществления она разделена на два сегмента) в радиальном направлении и фланцы 2В, обеспеченные на каждом конце сегментов, состыкованы друг с другом. Разделенные сегменты соединены с помощью болтов 41, которые проходят через каждый из фланцев 2B, и гаек 42, которые навинчены на каждый из болтов 41.The base elements 2 are made of metal and have the form of plates, and the inner surface 2A, which is in contact with the surface 100A of the metal tubular element 100, is formed in accordance with the shape of the surface 100A of the metal tubular element 100 so that the base elements 2 are in surface contact with the surface 100A metal tubular element 100 to thermal deformation. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the metal tubular element 100 is made in the form of a pipeline, and the base elements 2 are made in accordance with the shape of the surface 100A of the pipeline so that the diameter (inner diameter) of the inner surface 2A of the tubular shape corresponds to the outer diameter of the surface 100A pipeline. In addition, in the base elements 2, the tubular shape is divided (in the present embodiment, it is divided into two segments) in the radial direction and the flanges 2B provided at each end of the segments are joined to each other. The divided segments are connected using bolts 41 that pass through each of the flanges 2B and nuts 42 that are screwed onto each of the bolts 41.

[0050][0050]

Теплорассеивающие элементы 3 выполнены выступающими от поверхности 2C базовых элементов 2. Теплорассеивающие элементы 3 выполнены в виде пластин, изготовленных из металла, и, как показано на фиг.3, множество их выполнено проходящими в вертикальном направлении Р (пересекающем горизонтальное направление Н под углом 90 градусов) и размещенными рядом в горизонтальном направлении Н. Кроме того, теплорассеивающие элементы 3 выполнены в виде пластин и, как показано на фиг.5, располагаются в форме спирали вдоль центральной оси S металлического трубчатого элемента 100. Кроме того, как показано на фиг.6, вдоль направления, в котором проходят пластины теплорассеивающих элементов 3, формируется множество щелей 3А. Щели 3А выполнены из выступающей кромки теплорассеивающих элементов 3 по направлению к поверхности 2С стороны базовых элементов 2 и могут или не могут достигать поверхности 2С базовых элементов 2.The heat-dissipating elements 3 are made protruding from the surface 2C of the base elements 2. The heat-dissipating elements 3 are made in the form of plates made of metal, and, as shown in figure 3, many of them are made passing in the vertical direction P (crossing the horizontal direction H at an angle of 90 degrees ) and placed side by side in the horizontal direction N. In addition, the heat dissipating elements 3 are made in the form of plates and, as shown in Fig. 5, are arranged in a spiral shape along the central axis S of the metal tube that element 100. In addition, as shown in FIG. 6, a plurality of slots 3A are formed along the direction in which the plates of the heat-dissipating elements 3 pass. Slots 3A are made of a protruding edge of the heat dissipating elements 3 towards the side surface 2C of the base elements 2 and may or may not reach the surface 2C of the base elements 2.

[0051][0051]

Обратите внимание, что теплорассеивающие элементы 3 могут быть выполнены как единое целое с базовыми элементами 2 или как отдельные от них детали из того же материала или могут быть выполнены как отдельные от базовых элементов 2 детали из другого материала. Кроме того, теплорассеивающие элементы 3 не ограничиваются пластинами и, хотя это не показано на чертежах, могут быть выполнены в форме стержней. Кроме того, хотя это не показано на чертежах, поперечное сечение теплорассеивающих элементов 3 может быть полым.Please note that the heat-dissipating elements 3 can be made as a whole with the base elements 2 or as separate parts from the same material or can be made as separate parts from the basic elements 2 from another material. In addition, the heat dissipating elements 3 are not limited to plates and, although not shown in the drawings, can be made in the form of rods. In addition, although not shown in the drawings, the cross section of the heat dissipating elements 3 may be hollow.

[0052][0052]

Средство 4 поддержания теплопередачи выполнено с возможностью поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2. Как показано на фиг.4, средство 4 поддержания теплопередачи выполнено из базовых элементов 2, выполненных в соответствии с формой трубопровода, а именно металлического трубчатого элемента 100, до термической деформации так, что диаметр (внутренний диаметр) внутренней поверхности 2А трубчатой формы соответствует наружному диаметру поверхности 100А трубопровода; трубчатая форма разделена в радиальном направлении; фланцы 2В, обеспеченные на каждом конце сегментов, состыкованы друг с другом; и разделенные сегменты соединены с помощью болтов 41, которые проходят через каждый из фланцев 2В, и гаек 42, которые навинчены на каждый из болтов 41. Т. е. в средстве 4 поддержания теплопередачи в этом случае базовые элементы 2 выполнены с внутренней поверхностью 2А в соответствии с формой поверхности 100А металлического трубчатого элемента 100 до термической деформации; а фланцы 2В на каждом конце сегментов соединены с помощью болтов 41 и гаек 42. Таким образом, по существу осуществляется посадка с натягом, и в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент 100 подвергается деформации из-за высоких температур, сохраняется состояние контакта между базовыми элементами 2 и поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100. В результате обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2 и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент 100 термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.The heat transfer maintaining means 4 is configured to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2. As shown in FIG. 4, the heat transfer maintaining means 4 is made of base elements 2 made in accordance with the shape of the pipeline, namely the metal tubular element 100, prior to thermal deformation so that the diameter (inner diameter) of the tubular-shaped inner surface 2A corresponds to the outer diameter of the pipeline surface 100A; the tubular shape is divided in a radial direction; flanges 2B provided at each end of the segments are aligned with each other; and the divided segments are connected using bolts 41 that pass through each of the flanges 2B and nuts 42 that are screwed onto each of the bolts 41. That is, in the heat transfer means 4 in this case, the base elements 2 are made with an inner surface 2A in in accordance with the shape of the surface 100A of the metal tubular element 100 to thermal deformation; and the flanges 2B at each end of the segments are connected using bolts 41 and nuts 42. Thus, an interference fit is achieved, and when the metal tubular member 100 undergoes deformation due to high temperatures, the contact state between the base members is maintained 2 and the surface 100A of the metal tubular element 100. As a result, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2 and the cooling efficiency can be maintained even when the metal tubular member 100 is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0053][0053]

Таким образом, охлаждающее устройство 1 настоящего варианта осуществления содержит базовые элементы 2, выполненные с возможностью вхождения в поверхностный контакт вдоль поверхности 100A металлического трубчатого элемента 100 в высокотемпературных условиях; теплорассеивающие элементы 3, выполненные выступающими от поверхности базовых элементов 2; и средство 4 поддержания теплопередачи, выполненное с возможностью поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2. Таким образом, эффективность охлаждения может быть улучшена даже в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент 100 в высокотемпературных условиях термически деформируется.Thus, the cooling device 1 of the present embodiment comprises base elements 2 configured to enter into surface contact along the surface 100A of the metal tubular element 100 under high temperature conditions; heat dissipating elements 3 made protruding from the surface of the base elements 2; and heat transfer maintaining means 4 configured to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2. Thus, the cooling efficiency can be improved even when the metal tubular element 100 is thermally deformed under high temperature conditions.

[0054][0054]

Кроме того, в охлаждающем устройстве 1 настоящего варианта осуществления теплорассеивающие элементы 3 выполнены в виде пластин, проходящих в вертикальном направлении P, при этом множество пластин размещены рядом в горизонтальном направлении H.In addition, in the cooling device 1 of the present embodiment, the heat dissipating elements 3 are made in the form of plates extending in the vertical direction P, and a plurality of plates are arranged side by side in the horizontal direction H.

[0055][0055]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1 пластины теплорассеивающих элементов 3 проходят в вертикальном направлении P, при этом множество пластин размещены рядом в горизонтальном направлении H. Это стимулирует теплопередачу за счет естественной конвекции, позволяя таким образом улучшить эффективность охлаждения.According to this cooling device 1, the plates of the heat-dissipating elements 3 extend in the vertical direction P, and a plurality of plates are arranged side by side in the horizontal direction H. This stimulates heat transfer due to natural convection, thereby improving cooling efficiency.

[0056][0056]

Кроме того, в охлаждающем устройстве 1 настоящего варианта осуществления теплорассеивающие элементы 3 обеспечены по спирали вдоль центральной оси S металлического трубчатого элемента 100.In addition, in the cooling device 1 of the present embodiment, heat dissipating elements 3 are provided in a spiral fashion along the central axis S of the metal tubular element 100.

[0057][0057]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1 можно обеспечить однородную скорость распространения потока воздуха между пластинами теплорассеивающих элементов 3 и таким образом улучшить эффективность охлаждения.According to this cooling device 1, it is possible to ensure a uniform velocity of the air flow between the plates of the heat dissipating elements 3 and thus improve the cooling efficiency.

[0058][0058]

Кроме того, в охлаждающем устройстве 1 настоящего варианта осуществления вдоль направления, в котором проходят пластины теплорассеивающих элементов 3, формируется множество щелей 3А.In addition, in the cooling device 1 of the present embodiment, a plurality of slots 3A are formed along the direction in which the plates of the heat dissipating elements 3 pass.

[0059][0059]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1 благодаря щелям 3A теплорассеивающие элементы 3 могут деформироваться и плотно прилегать в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент 100 термически деформируется в высокотемпературных условиях. Это позволяет предотвратить ситуации, в которых теплорассеивающие элементы 3 напрягаются и передают сжимающие усилия на участки с высоким риском образования повреждений при ползучести. В результате появляется возможность предотвратить ситуации, приводящие к повреждению участков с высоким риском образования повреждений при ползучести. Следует отметить, что аналогичные положительные эффекты могут быть получены в результате формирования щелей 3A в виде надрезов.According to this cooling device 1, thanks to slots 3A, the heat-dissipating elements 3 can deform and fit snugly when the metal tubular element 100 is thermally deformed under high temperature conditions. This prevents situations in which the heat dissipating elements 3 are tensed and transmit compressive forces to areas with a high risk of damage due to creep. As a result, it is possible to prevent situations leading to damage to areas with a high risk of damage due to creep. It should be noted that similar beneficial effects can be obtained by forming 3A slits in the form of notches.

[0060][0060]

Второй вариант осуществленияSecond Embodiment

На фиг.7 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На фиг.8 представлен вид в поперечном сечении по линии B-B, изображенной на фиг.7. На фиг.9 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На фиг.10 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления.7 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment. On Fig presents a view in cross section along the line B-B shown in Fig.7. Figure 9 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment. Figure 10 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment.

[0061][0061]

Охлаждающее устройство 1, показанное на фиг.7-10, применяется в тех случаях, когда поверхность металлического трубчатого элемента 100 непрерывна в направлении, которое имеет вертикальное направление в качестве основного направления. «Направление, которое имеет вертикальное направление P в качестве основного направления», определяется как вертикальное направление P и направление, отклоненное от вертикального направления P менее чем на 45 градусов. Металлический трубчатый элемент 100, показанный на фиг.7-10, расположен так, что его центральная ось S проходит в вертикальном направлении P. Следует отметить, что направление, отклоненное под углом 45 градусов по отношению к вертикальному направлению Р, совпадает с направлением, отклоненным под углом 45 градусов по отношению к горизонтальному направлению Н, и в этом случае можно применять охлаждающее устройство 1 либо по настоящему варианту осуществления, либо по варианту осуществления, описанному выше.The cooling device 1 shown in FIGS. 7-10 is used when the surface of the metal tubular element 100 is continuous in a direction that has a vertical direction as the main direction. “A direction that has a vertical direction P as the main direction” is defined as a vertical direction P and a direction deviated from the vertical direction P by less than 45 degrees. The metal tubular element 100 shown in FIGS. 7-10 is positioned so that its central axis S extends in the vertical direction P. It should be noted that the direction deflected at an angle of 45 degrees with respect to the vertical direction P coincides with the direction deflected at an angle of 45 degrees with respect to the horizontal direction H, in which case a cooling device 1 can be used either according to the present embodiment or according to the embodiment described above.

[0062][0062]

Как показано на фиг.7-9, охлаждающее устройство 1 снабжено базовыми элементами 2, теплорассеивающими элементами 3 и средством 4 поддержания теплопередачи (см. фиг.8).As shown in Fig.7-9, the cooling device 1 is equipped with basic elements 2, heat dissipating elements 3 and means 4 for maintaining heat transfer (see Fig.8).

[0063][0063]

Базовые элементы 2 выполнены из металла и имеют форму пластин, а внутренняя поверхность 2А, которая контактирует с поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100, формируется в соответствии с формой поверхности 100А металлического трубчатого элемента 100 так, чтобы базовые элементы 2 находились в поверхностном контакте с поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100 до термической деформации. В настоящем варианте осуществления, как показано на фиг.8, металлический трубчатый элемент 100 выполнен в виде трубопровода, а базовые элементы 2 выполнены в соответствии с формой поверхности 100А трубопровода так, чтобы диаметр (внутренний диаметр) внутренней поверхности 2А трубчатой формы соответствовал наружному диаметру поверхности 100А трубопровода. Кроме того, в базовых элементах 2 трубчатая форма разделена (в настоящем варианте осуществления она разделена на два сегмента) в радиальном направлении и фланцы 2В, обеспеченные на каждом конце сегментов, состыкованы друг с другом. Разделенные сегменты соединены с помощью болтов 41, которые проходят через каждый из фланцев 2B, и гаек 42, которые навинчены на каждый из болтов 41.The base elements 2 are made of metal and have the form of plates, and the inner surface 2A, which is in contact with the surface 100A of the metal tubular element 100, is formed in accordance with the shape of the surface 100A of the metal tubular element 100 so that the base elements 2 are in surface contact with the surface 100A metal tubular element 100 to thermal deformation. In the present embodiment, as shown in Fig. 8, the metal tubular element 100 is made in the form of a pipeline, and the base elements 2 are made in accordance with the shape of the surface 100A of the pipeline so that the diameter (inner diameter) of the inner surface 2A of the tubular shape corresponds to the outer diameter of the surface 100A pipeline. In addition, in the base elements 2, the tubular shape is divided (in the present embodiment, it is divided into two segments) in the radial direction and the flanges 2B provided at each end of the segments are joined to each other. The divided segments are connected using bolts 41 that pass through each of the flanges 2B and nuts 42 that are screwed onto each of the bolts 41.

[0064][0064]

Теплорассеивающие элементы 3 выполнены выступающими от поверхности 2C базовых элементов 2. Теплорассеивающие элементы 3 выполнены в виде пластин, изготовленных из металла, и, как показано на фиг.7 и 9, множество их выполнено проходящими в вертикальном направлении Р (пересекающем горизонтальное направление Н под углом 90 градусов) и размещенными рядом в горизонтальном направлении Н. Кроме того, как показано на фиг.10, вдоль направления, в котором проходят пластины теплорассеивающих элементов 3, формируется множество щелей 3А. Щели 3А выполнены из выступающей кромки теплорассеивающих элементов 3 по направлению к поверхности 2С стороны базовых элементов 2 и могут или не могут достигать поверхности 2С базовых элементов 2.The heat-dissipating elements 3 are made protruding from the surface 2C of the base elements 2. The heat-dissipating elements 3 are made in the form of plates made of metal, and, as shown in Figs. 7 and 9, many of them are made passing in the vertical direction P (intersecting the horizontal direction H at an angle 90 degrees) and arranged side by side in the horizontal direction N. In addition, as shown in FIG. 10, a plurality of slots 3A are formed along the direction in which the plates of the heat-dissipating elements 3 pass. Slots 3A are made of a protruding edge of the heat dissipating elements 3 towards the side surface 2C of the base elements 2 and may or may not reach the surface 2C of the base elements 2.

[0065][0065]

[0066][0066]

Средство 4 поддержания теплопередачи выполнено с возможностью поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2. Как показано на фиг.8, средство 4 поддержания теплопередачи выполнено из базовых элементов 2, выполненных в соответствии с формой трубопровода, а именно металлического трубчатого элемента 100, до термической деформации так, что диаметр (внутренний диаметр) внутренней поверхности 2А трубчатой формы соответствует наружному диаметру поверхности 100А трубопровода; трубчатая форма разделена в радиальном направлении; фланцы 2В, обеспеченные на каждом конце сегментов, состыкованы друг с другом; и разделенные сегменты соединены с помощью болтов 41, которые проходят через каждый из фланцев 2В, и гаек 42, которые навинчены на каждый из болтов 41. Т. е. в средстве 4 поддержания теплопередачи в этом случае базовые элементы 2 выполнены с внутренней поверхностью 2А в соответствии с формой поверхности 100А металлического трубчатого элемента 100 до термической деформации; а фланцы 2В на каждом конце сегментов соединены с помощью болтов 41 и гаек 42. Таким образом, по существу осуществляется посадка с натягом, и в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент 100 подвергается деформации из-за высоких температур, сохраняется состояние контакта между базовыми элементами 2 и поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100. В результате обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2 и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент 100 термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.The heat transfer maintaining means 4 is configured to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2. As shown in Fig. 8, the heat transfer maintaining means 4 is made of base elements 2 made in accordance with the shape of the pipeline, namely the metal tubular element 100, prior to thermal deformation so that the diameter (inner diameter) of the tubular-shaped inner surface 2A corresponds to the outer diameter of the pipeline surface 100A; the tubular shape is divided in a radial direction; flanges 2B provided at each end of the segments are aligned with each other; and the divided segments are connected using bolts 41 that pass through each of the flanges 2B and nuts 42 that are screwed onto each of the bolts 41. That is, in the heat transfer means 4 in this case, the base elements 2 are made with an inner surface 2A in in accordance with the shape of the surface 100A of the metal tubular element 100 to thermal deformation; and the flanges 2B at each end of the segments are connected using bolts 41 and nuts 42. Thus, an interference fit is achieved, and when the metal tubular member 100 undergoes deformation due to high temperatures, the contact state between the base members is maintained 2 and the surface 100A of the metal tubular element 100. As a result, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2 and the cooling efficiency can be maintained even when the metal tubular member 100 is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0067][0067]

[0068][0068]

[0069][0069]

[0070][0070]

[0071][0071]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1 щели 3A подавляют деформацию теплорассеивающих элементов 3 в тех случаях, когда теплорассеивающие элементы 3 деформировались посредством базовых элементов 2 из-за термической деформации металлического трубчатого элемента 100 в высокотемпературных условиях. В результате можно поддерживать эффективность охлаждения, даже если металлический трубчатый элемент 100 в высокотемпературных условиях термически деформируется.According to this cooling device 1, slots 3A suppress the deformation of the heat-dissipating elements 3 in those cases where the heat-dissipating elements 3 are deformed by the base elements 2 due to thermal deformation of the metal tubular element 100 under high temperature conditions. As a result, cooling efficiency can be maintained even if the metal tubular member 100 is thermally deformed under high temperature conditions.

[0072][0072]

Третий вариант осуществленияThird Embodiment

На фиг.11 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Следует отметить, что данный вариант осуществления выполнен таким же образом, как и варианты осуществления, описанные выше, за исключением средства 4 поддержания теплопередачи. Соответственно, средство 4 поддержания теплопередачи будет описано ниже, а другие компоненты, которые являются такими же, будут обозначены теми же ссылочными позициями и их описание будет опущено. Кроме того, на фиг.11 показана модификация варианта осуществления, представленного на фиг.4, но модификации не ограничены именно этим вариантом осуществления и могут представлять собой модификацию варианта осуществления, представленного на другом чертеже.11 schematically shows the configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment. It should be noted that this embodiment is implemented in the same manner as the embodiments described above, with the exception of means 4 for maintaining heat transfer. Accordingly, the heat transfer maintaining means 4 will be described below, and other components that are the same will be denoted by the same reference numerals and their description will be omitted. In addition, FIG. 11 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 4, but the modifications are not limited to this embodiment only and may be a modification of the embodiment shown in another drawing.

[0073][0073]

Средство 4 поддержания теплопередачи выполнено с возможностью поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2. Что касается средства 4 поддержания теплопередачи, которое представлено на фиг.11, внутренняя поверхность 2А, которая контактирует с поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100, формируется в соответствии с формой поверхности 100А металлического трубчатого элемента 100 так, чтобы базовые элементы 2 находились в поверхностном контакте вдоль поверхности 100А металлического трубчатого элемента 100 до термической деформации. В настоящем варианте осуществления, как показано на фиг.8, металлический трубчатый элемент 100 выполнен в виде трубопровода, а базовые элементы 2 выполнены в соответствии с формой поверхности 100А трубопровода так, чтобы диаметр (внутренний диаметр) внутренней поверхности 2А трубчатой формы соответствовал наружному диаметру поверхности 100А трубопровода. Кроме того, в базовых элементах 2 трубчатая форма разделена (в настоящем варианте осуществления она разделена на два сегмента) в радиальном направлении и фланцы 2В, обеспеченные на каждом конце сегментов, состыкованы друг с другом. Разделенные сегменты соединены с помощью болтов 41, которые проходят через каждый из фланцев 2B, и гаек 42, которые навинчены на каждый из болтов 41. Кроме того, в средстве 4 поддержания теплопередачи настоящего варианта осуществления между болтами 41 и фланцами 2В обеспечено упругое устройство, а именно пружина 43. Пружина 43 представляет собой пружину сжатия и, располагаясь между головкой болта 41 и гайкой 42, оказывает давление в направлении, обусловливающем приближение фланцев 2B друг к другу. В результате базовые элементы 2 прижимаются к поверхности 100А металлического трубчатого элемента 100. Примеры пружины 43 включают в себя спиральные пружины, плоские пружины, и т.п.The heat transfer maintaining means 4 is configured to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2. As for the heat transfer maintaining means 4, which is shown in FIG. 11, an inner surface 2A that is in contact with the surface 100A of the metal tubular element 100 is formed in accordance with the shape of the surface 100A of the metal tubular element 100 so that the base elements 2 are in surface contact along the metal surface 100A one tubular element 100 and thermal deformation. In the present embodiment, as shown in Fig. 8, the metal tubular element 100 is made in the form of a pipeline, and the base elements 2 are made in accordance with the shape of the surface 100A of the pipeline so that the diameter (inner diameter) of the inner surface 2A of the tubular shape corresponds to the outer diameter of the surface 100A pipeline. In addition, in the base elements 2, the tubular shape is divided (in the present embodiment, it is divided into two segments) in the radial direction and the flanges 2B provided at each end of the segments are joined to each other. The divided segments are connected using bolts 41 that pass through each of the flanges 2B and nuts 42 that are screwed onto each of the bolts 41. In addition, in the heat transfer maintaining means 4 of the present embodiment, an elastic device is provided between the bolts 41 and the flanges 2B, and namely, the spring 43. The spring 43 is a compression spring and, located between the head of the bolt 41 and the nut 42, exerts pressure in the direction causing the flanges 2B to approach each other. As a result, the base members 2 are pressed against the surface 100A of the metal tubular member 100. Examples of the spring 43 include coil springs, flat springs, and the like.

[0074][0074]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1, описанным выше, состояние, в котором базовые элементы 2 входят в контакт с поверхностью 100A металлического трубчатого элемента 100 с помощью пружины 43 средства 4 поддержания теплопередачи, сохраняется даже в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент 100 деформируется из-за высоких температур. В результате обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2 и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент 100 термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device 1 described above, the state in which the base members 2 come into contact with the surface 100A of the metal tubular member 100 by the spring 43 of the heat transfer maintaining means 4 is maintained even when the metallic tubular member 100 is deformed from due to high temperatures. As a result, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2, and the cooling efficiency can be maintained even when the metal tubular element 100 is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0075][0075]

Четвертый вариант осуществленияFourth Embodiment

На фиг.12 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Следует отметить, что данный вариант осуществления выполнен таким же образом, как и варианты осуществления, описанные выше, за исключением средства 4 поддержания теплопередачи. Соответственно, средство 4 поддержания теплопередачи будет описано ниже, а другие компоненты, которые являются такими же, будут обозначены теми же ссылочными позициями и их описание будет опущено. Кроме того, на фиг.12 показана модификация варианта осуществления, представленного на фиг.3, но модификации не ограничены именно этим вариантом осуществления и могут представлять собой модификацию варианта осуществления, представленного на другом чертеже.12 schematically shows a configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment. It should be noted that this embodiment is implemented in the same manner as the embodiments described above, with the exception of means 4 for maintaining heat transfer. Accordingly, the heat transfer maintaining means 4 will be described below, and other components that are the same will be denoted by the same reference numerals and their description will be omitted. In addition, FIG. 12 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 3, but the modifications are not limited to this embodiment only and may be a modification of the embodiment shown in another drawing.

[0076][0076]

Средство 4 поддержания теплопередачи выполнено с возможностью поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2. В средстве 4 поддержания теплопередачи между поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100 и внутренней поверхностью 2A базовых элементов 2 размещается смягчающий элемент 44. Смягчающий элемент 44 размягчается по мере повышения температуры металлического трубчатого элемента 100, а его примеры включают в себя металлические материалы, напыленные слои и т.п. Предпочтительно, чтобы температура плавления металлического материала и напыленных слоев была примерно не менее чем на 100°С и не более чем на 200°С выше температуры текучей среды в металлическом трубчатом элементе 100. Например, если температура текучей среды составляет 500°C, можно использовать алюминиевый сплав (температура плавления 660°C), а если температура текучей среды составляет 650°С, можно использовать латунь (температура плавления 900°С).The heat transfer maintaining means 4 is configured to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2. In the heat transfer maintaining means 4, a softening element 44 is placed between the surface 100A of the metal tubular element 100 and the inner surface 2A of the base elements 2. The softening element 44 is softened as the temperature of the metal tubular member 100 rises, and examples thereof include metallic materials, sprayed layers, and the like. Preferably, the melting temperature of the metal material and the sprayed layers is approximately not less than 100 ° C and not more than 200 ° C higher than the temperature of the fluid in the metal tubular element 100. For example, if the temperature of the fluid is 500 ° C, you can use aluminum alloy (melting point 660 ° C), and if the temperature of the fluid is 650 ° C, you can use brass (melting point 900 ° C).

[0077][0077]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1, описанным выше, смягчающий элемент 44 средства 4 поддержания теплопередачи размягчается с повышением температуры. Таким образом, даже если металлический трубчатый элемент 100 деформируется под действием высоких температур, этот смягчающий элемент 44 будет поддерживать тепловую связь между поверхностью 100A металлического трубчатого элемента 100 и внутренней поверхностью 2A базовых элементов 2. В результате обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2 и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент 100 термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device 1 described above, the softening element 44 of the heat transfer maintaining means 4 softens with increasing temperature. Thus, even if the metal tubular element 100 is deformed by high temperatures, this softening element 44 will maintain thermal connection between the surface 100A of the metal tubular element 100 and the inner surface 2A of the base elements 2. As a result, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base members 2 and cooling performance may be maintained even when the metal tubular member 100 is thermally deformed high-temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0078][0078]

Пятый вариант осуществленияFifth Embodiment

На фиг.13 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Следует отметить, что данный вариант осуществления выполнен таким же образом, как и варианты осуществления, описанные выше, за исключением средства 4 поддержания теплопередачи. Соответственно, средство 4 поддержания теплопередачи будет описано ниже, а другие компоненты, которые являются такими же, будут обозначены теми же ссылочными позициями и их описание будет опущено. Кроме того, на фиг.13 показана модификация варианта осуществления, представленного на фиг.3, но модификации не ограничены именно этим вариантом осуществления и могут представлять собой модификацию варианта осуществления, представленного на другом чертеже.13 schematically shows a configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment. It should be noted that this embodiment is implemented in the same manner as the embodiments described above, with the exception of means 4 for maintaining heat transfer. Accordingly, the heat transfer maintaining means 4 will be described below, and other components that are the same will be denoted by the same reference numerals and their description will be omitted. In addition, FIG. 13 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 3, but the modifications are not limited to this particular embodiment and may be a modification of the embodiment shown in another drawing.

[0079][0079]

Средство 4 поддержания теплопередачи выполнено с возможностью поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2. В средстве 4 поддержания теплопередачи между поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100 и внутренней поверхностью 2A базовых элементов 2 обеспечен деформируемый элемент 45, который деформируется и плотно прилегает по мере термической деформации металлического трубчатого элемента 100. Достаточно, чтобы деформируемый элемент 45 был прикреплен к поверхности 100А металлического трубчатого элемента 100 или к внутренней поверхности 2A базовых элементов 2 или располагался между поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100 и внутренней поверхностью 2А базовых элементов 2 отдельно от металлического трубчатого элемента 100 и базовых элементов 2. Деформируемый элемент 45 имеет меньшую жесткость, чем металлический трубчатый элемент 100 и базовые элементы 2 и предпочтительно представляет собой плоский элемент, выполненный с возможностью деформироваться в радиальном направлении металлического трубчатого элемента 100, и более предпочтительно имеет форму, которая искривлена или изогнута в радиальном направлении металлического трубчатого элемента 100, чтобы он мог легче деформироваться. Кроме того, для деформируемого элемента 45 предпочтительно используют металл с низкой температурой плавления, чтобы исключить восприимчивость деформируемого элемента 45 к температуре текучей среды в металлическом трубчатом элементе 100. В этом варианте осуществления предпочтительно, чтобы температура плавления металла с низкой температурой плавления была примерно не менее чем на 100°С и не более чем на 200°С выше температуры текучей среды в металлическом трубчатом элементе 100. Например, если температура текучей среды составляет 500°C, можно использовать алюминиевый сплав (температура плавления 660°C), а если температура текучей среды составляет 650°С, можно использовать латунь (температура плавления 900°С).The heat transfer maintaining means 4 is configured to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2. In the heat transfer maintaining means 4 between the surface 100A of the metal tubular element 100 and the inner surface 2A of the base elements 2, a deformable element 45 is provided that is deformed and fits snugly as the thermal deformation of the metal tubular element 100. It is sufficient that the deformable element 45 is attached to the surface 100A meta of the tubular element 100 or to the inner surface 2A of the base elements 2 or was located between the surface 100A of the metal tubular element 100 and the inner surface 2A of the base elements 2 separately from the metal tubular element 100 and the base elements 2. The deformable element 45 has less rigidity than the metal tubular element 100 and the base elements 2 and preferably is a flat element made with the possibility of deformation in the radial direction of the metal tubular element 100, and more preferably has a shape which is curved or bent in the radial direction of the metal tubular member 100 so that it can more easily deform. In addition, a low melting point metal is preferably used for the deformable member 45 to exclude the susceptibility of the deformable member 45 to the temperature of the fluid in the metal tubular member 100. In this embodiment, it is preferable that the melting point of the low melting point metal is about no less than 100 ° C and not more than 200 ° C above the temperature of the fluid in the metal tubular element 100. For example, if the temperature of the fluid is 500 ° C, you can use aluminum alloy (melting point 660 ° C), and if the temperature of the fluid is 650 ° C, you can use brass (melting point 900 ° C).

[0080][0080]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1, описанным выше, деформируемый элемент 45 средства 4 поддержания теплопередачи деформируется в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент 100 деформируется под действием высоких температур. Таким образом, этот деформируемый элемент будет поддерживать тепловую связь между поверхностью металлического трубчатого элемента и внутренней поверхностью базовых элементов. В результате обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2 и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент 100 термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device 1 described above, the deformable element 45 of the heat transfer maintaining means 4 is deformed when the metal tubular element 100 is deformed by high temperatures. Thus, this deformable element will maintain thermal connection between the surface of the metal tubular element and the inner surface of the base elements. As a result, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2, and the cooling efficiency can be maintained even when the metal tubular element 100 is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0081][0081]

Шестой вариант осуществленияSixth Embodiment

На фиг.14 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На фиг.15 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На фиг.16 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Следует отметить, что данный вариант осуществления выполнен таким же образом, как и варианты осуществления, описанные выше, за исключением того, что в нем обеспечен механизм 5 обдува. Соответственно, механизм 5 обдува будет описан ниже, а другие компоненты, которые являются такими же, будут обозначены теми же ссылочными позициями и их описание будет опущено. Кроме того, на фиг.14, 15 и 16 показаны модификации вариантов осуществления, представленных на фиг.3, 4 и 5, но эти модификации не ограничены именно этими вариантами осуществления и могут представлять собой модификации вариантов осуществления, представленных на других чертежах.On Fig schematically shows the configuration of the cooling device in accordance with the present embodiment. On Fig schematically shows the configuration of the cooling device in accordance with the present embodiment. On Fig schematically shows the configuration of the cooling device in accordance with the present embodiment. It should be noted that this embodiment is implemented in the same manner as the embodiments described above, except that it has a blowing mechanism 5. Accordingly, the blowing mechanism 5 will be described below, and other components that are the same will be denoted by the same reference numerals and their description will be omitted. In addition, FIGS. 14, 15 and 16 show modifications to the embodiments of FIGS. 3, 4 and 5, but these modifications are not limited to these embodiments only and may be modifications to the embodiments presented in other figures.

[0082][0082]

Механизм 5 обдува оснащен кожухом 51, продувочной трубой 52, нагнетательным вентилятором 53, трубой 54 подачи воздуха и крышкой 55.The blowing mechanism 5 is equipped with a casing 51, a purge pipe 52, a discharge fan 53, an air supply pipe 54 and a cover 55.

[0083][0083]

Кожух 51 обеспечен с наружной стороны теплорассеивающих элементов 3 так, чтобы он покрывал периферийную часть металлического трубчатого элемента 100, который содержит охлаждающее устройство 1. Кожух 51 имеет трубчатую форму, которая покрывает периферийную часть металлического трубчатого элемента 100, а в верхней части кожуха 51 образованы сквозные вентиляционные отверстия 51А. Кроме того, кожух 51 выполнен с заданным зазором 51В относительно металлического трубчатого элемента 100 (на фиг.14 - теплоизоляционного материала 101). Зазор 51B задан так, чтобы избежать ситуаций, в которых металлический трубчатый элемент 100 (или теплоизоляционный материал 101) входил бы в контакт с кожухом 51 в случае термической деформации металлического трубчатого элемента 100 в высокотемпературных условиях.The casing 51 is provided on the outside of the heat-dissipating elements 3 so that it covers the peripheral part of the metal tubular element 100, which contains the cooling device 1. The casing 51 has a tubular shape that covers the peripheral part of the metal tubular element 100, and through holes are formed in the upper part of the casing 51 vents 51A. In addition, the casing 51 is made with a predetermined gap 51B relative to the metal tubular element 100 (in Fig.14 - thermal insulation material 101). The gap 51B is set so as to avoid situations in which the metal tubular element 100 (or heat-insulating material 101) would come into contact with the casing 51 in the event of thermal deformation of the metal tubular element 100 in high temperature conditions.

[0084][0084]

Продувочная труба 52 расположена с наружной стороны теплорассеивающих элементов 3 под охлаждающим устройством 1. Продувочная труба 52 расположена на внутреннем нижнем участке кожуха 51. Продувочная труба 52 выполнена полой, и в ней обеспечены сквозные отверстия 52A, выходящие в стороны или вверх относительно продувочной трубы 52.The purge pipe 52 is located on the outside of the heat dissipating elements 3 under the cooling device 1. The purge pipe 52 is located on the inner lower portion of the casing 51. The purge pipe 52 is hollow and has through holes 52A extending to the sides or upward relative to the purge pipe 52.

[0085][0085]

Нагнетательный вентилятор 53 выполнен с возможностью подачи воздуха к продувочной трубе 52 и соединен с продувочной трубой 52 посредством трубы 54 подачи воздуха.The blower fan 53 is configured to supply air to the purge pipe 52 and is connected to the purge pipe 52 by means of the air supply pipe 54.

[0086][0086]

Над кожухом 51 обеспечена крышка, установленная на заданном расстоянии от кожуха 51 так, чтобы она накладывалась поверх вентиляционных отверстий 51А.Above the casing 51, a cover is provided that is installed at a predetermined distance from the casing 51 so that it overlays over the ventilation holes 51A.

[0087][0087]

С помощью механизма 5 обдува воздух подается через трубу 54 подачи воздуха в продувочную трубу 52 с помощью нагнетательного вентилятора 53, и этот воздух выходит в стороны или вверх из отверстий 52А. Воздух, выходящий из отверстий 52А в продувочной трубе 52, поднимается к внутренней поверхности кожуха 51 и выходит из кожуха 51 через вентиляционные отверстия 51А.By means of the blowing mechanism 5, air is supplied through the air supply pipe 54 to the purge pipe 52 by means of a blower fan 53, and this air flows sideways or upward from the openings 52A. The air leaving the openings 52A in the purge pipe 52 rises to the inner surface of the casing 51 and leaves the casing 51 through the ventilation holes 51A.

[0088][0088]

Следует отметить, что необязательно обеспечивать кожух 51 и крышку 55, но в этом случае в продувочной трубе 52 должны быть обеспечены отверстия 52А, обращенные вверх.It should be noted that it is not necessary to provide a casing 51 and a cover 55, but in this case, upward holes 52A must be provided in the purge pipe 52.

[0089][0089]

С другой стороны, на фиг.16 металлический трубчатый элемент 100 расположен так, что его центральная ось S проходит в вертикальном направлении Р. В этом случае продувочная труба 52 кольцеобразно выполнена с наружной стороны теплорассеивающих элементов 3 под охлаждающим устройством 1 так, чтобы она покрывала периферийную часть металлического трубчатого элемента 100.On the other hand, in FIG. 16, the metal tubular element 100 is positioned so that its central axis S extends in the vertical direction P. In this case, the purge pipe 52 is annularly formed on the outside of the heat dissipating elements 3 under the cooling device 1 so that it covers the peripheral part of the metal tubular element 100.

[0090][0090]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1, описанным выше, воздух, выходящий из отверстий 52A в продувочной трубе 52, поднимается вокруг теплорассеивающих элементов 3 и проходит между пластинами теплорассеивающих элементов 3, тем самым обдувая окружающее пространство с нижней стороны от базовых элементов 2 и теплорассеивающих элементов 3. В результате обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2 и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент 100 термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device 1 described above, the air leaving the openings 52A in the purge pipe 52 rises around the heat dissipating elements 3 and passes between the plates of the heat dissipating elements 3, thereby blowing the surrounding area from the bottom side of the base elements 2 and the heat dissipating elements 3. As a result, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2 and the cooling efficiency can be maintained, even when Yes, the metal tubular element 100 is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0091][0091]

Кроме того, в соответствии с этим охлаждающим устройством 1 механизм 5 обдува содержит кожух 51, что позволяет направлять поток воздуха и получать исключительные эффекты, обусловленные вентиляцией и связанные с сохранением свойств передачи тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2.In addition, in accordance with this cooling device 1, the blowing mechanism 5 comprises a casing 51, which makes it possible to direct the air flow and obtain exceptional effects due to ventilation and associated with maintaining the properties of heat transfer from the metal tubular element 100 to the base elements 2.

[0092][0092]

Кроме того, в этом охлаждающем устройстве 1 механизм 5 обдува содержит крышку 55, что позволяет предотвратить проникновение пыли через вентиляционные отверстия 51A в кожухе 51.In addition, in this cooling device 1, the blowing mechanism 5 includes a cover 55, which prevents dust from entering through the ventilation holes 51A in the casing 51.

[0093][0093]

Следует отметить, что предпочтительно применять механизм 5 обдува к охлаждающему устройству 1, в котором теплорассеивающие элементы 3 выполнены в виде пластин, проходящих в вертикальном направлении P так, что воздух надлежащим образом проходит от нижнего участка к верхнему участку вдоль теплорассеивающих элементов 3.It should be noted that it is preferable to apply the blowing mechanism 5 to the cooling device 1, in which the heat-dissipating elements 3 are made in the form of plates extending in the vertical direction P so that air flows appropriately from the lower section to the upper section along the heat-dissipating elements 3.

[0094][0094]

Седьмой вариант осуществленияSeventh Embodiment

На фиг.17 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Следует отметить, что данный вариант осуществления выполнен таким же образом, как и варианты осуществления, описанные выше, за исключением того, что в нем обеспечен механизм 6 воздушного охлаждения. Соответственно, механизм 6 воздушного охлаждения будет описан ниже, а другие компоненты, которые являются такими же, будут обозначены теми же ссылочными позициями и их описание будет опущено. Кроме того, на фиг.17 показана модификация варианта осуществления, представленного на фиг.3, но модификации не ограничены именно этим вариантом осуществления и могут представлять собой модификацию варианта осуществления, представленного на другом чертеже.17 is a schematic diagram of a configuration of a cooling device in accordance with the present embodiment. It should be noted that this embodiment is made in the same way as the embodiments described above, except that it has an air cooling mechanism 6. Accordingly, the air cooling mechanism 6 will be described below, and other components that are the same will be denoted by the same reference numerals and their description will be omitted. In addition, FIG. 17 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 3, but the modifications are not limited to this particular embodiment and can be a modification of the embodiment shown in another drawing.

[0095][0095]

Механизм 6 воздушного охлаждения обеспечен трубчатым коллектором 61, выпускными соплами 62, нагнетательным вентилятором 63, трубой 64 подачи воздуха, блоком 65 регулировки скорости потока, блоком 66 определения давления, блоком 67 определения температуры трубчатого коллектора, блоком 68 определения температуры металлического трубчатого элемента и блоком 69 управления.The air cooling mechanism 6 is provided with a tubular manifold 61, exhaust nozzles 62, a blower fan 63, an air supply pipe 64, a flow rate adjusting unit 65, a pressure detecting unit 66, a tubular manifold temperature detecting unit 67, a metal tubular element temperature detecting unit 68, and a block 69 management.

[0096][0096]

Трубчатый коллектор 61 кольцеобразно обеспечен с наружной стороны теплорассеивающих элементов 3 так, чтобы он окружал наружную сторону металлического трубчатого элемента 100, который содержит охлаждающее устройство 1. Трубчатый коллектор 61 выполнен полым. Кроме того, хотя это не показано на чертежах, трубчатый коллектор 61 опирается на металлический трубчатый элемент 100 и другие элементы опорным элементом с наружной стороны теплорассеивающих элементов 3 в состоянии без контакта с металлическим трубчатым элементом 100, который содержит охлаждающее устройство 1.The tubular manifold 61 is annularly provided on the outside of the heat dissipating elements 3 so that it surrounds the outer side of the metal tubular element 100, which includes a cooling device 1. The tubular manifold 61 is hollow. In addition, although not shown in the drawings, the tubular manifold 61 is supported on a metal tubular element 100 and other elements by a supporting element on the outside of the heat dissipating elements 3 in a state without contact with the metal tubular element 100, which contains a cooling device 1.

[0097][0097]

Выпускные сопла 62 расположены на трубчатом коллекторе 61 так, что выпускные отверстия обращены к боковой поверхности металлического трубчатого элемента 100.Outlet nozzles 62 are located on the tubular manifold 61 so that the outlet openings face the side surface of the metal tubular member 100.

[0098][0098]

Нагнетательный вентилятор 63 выполнен с возможностью подачи воздуха к трубчатому коллектору 61 и соединен с трубчатым коллектором 61 посредством трубы 64 подачи воздуха.The blower fan 63 is configured to supply air to the tubular manifold 61 and is connected to the tubular manifold 61 via an air supply pipe 64.

[0099][0099]

На трубе 64 подачи воздуха обеспечен блок 65 регулировки скорости потока, выполненный с возможностью регулировки скорости потока воздуха, который поступает в трубчатый коллектор 61 через трубу 64 подачи воздуха. Блок 65 регулировки скорости потока образован клапаном регулировки скорости потока.On the air supply pipe 64, a flow rate adjusting unit 65 is provided configured to adjust the air flow rate that enters the tubular manifold 61 through the air supply pipe 64. The flow rate adjustment unit 65 is formed by a flow rate adjustment valve.

[0100][0100]

Блок 66 определения давления выполнен с возможностью определения давления внутри трубчатого коллектора 61.The pressure determining unit 66 is configured to determine the pressure inside the tubular manifold 61.

[0101][0101]

Блок 67 определения температуры трубчатого коллектора выполнен с возможностью определения температуры внутри трубчатого коллектора 61.Unit 67 for determining the temperature of the tubular manifold is configured to determine the temperature inside the tubular manifold 61.

[0102][0102]

Блок 68 определения температуры металлического трубчатого элемента выполнен с возможностью определения температуры поверхности 100A металлического трубчатого элемента 100.Block 68 for determining the temperature of the metal tubular element is configured to determine the temperature of the surface 100A of the metal tubular element 100.

[0103][0103]

Блок 69 управления имеет конфигурацию, включающую в себя блок арифметической обработки, такой как центральный процессор (ЦП), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и т. п., а также блок памяти. Блок 69 управления выполнен с возможностью управления работой нагнетательного вентилятора 63. Кроме того, блок 69 управления выполнен с возможностью вычисления разности давлений между давлением воздуха снаружи и внутри трубчатого коллектора 61 на основании давления внутри трубчатого коллектора 61, выявленного блоком 66 определения давления. Кроме того, блок 69 управления выполнен с возможностью вычисления скорости потока воздуха, подаваемого в трубчатый коллектор 61, на основании температуры внутри трубчатого коллектора 61, выявленной блоком 67 определения температуры трубчатого коллектора, и ранее вычисленной разности давлений. Кроме того, блок 69 управления выполнен с возможностью управления блоком 65 регулировки скорости потока на основании расчетной скорости потока так, чтобы скорость потока воздуха, выходящего из выпускных сопел 62 и подаваемого в трубчатый коллектор, составляла именно ту скорость потока воздуха, которая требуется для охлаждения металлического трубчатого элемента 100. Кроме того, блок 69 управления выполнен с возможностью управления блоком 65 регулировки скорости потока на основании температуры поверхности 100А металлического трубчатого элемента 100, выявленной блоком 68 определения температуры металлического трубчатого элемента так, чтобы скорость потока воздуха, выходящего из выпускных сопел 62, составляла именно ту скорость потока воздуха, которая требуется для охлаждения металлического трубчатого элемента 100.The control unit 69 has a configuration including an arithmetic processing unit such as a central processing unit (CPU), read-only memory (ROM), random access memory (RAM), etc., as well as a memory unit. The control unit 69 is configured to control the operation of the blower fan 63. In addition, the control unit 69 is configured to calculate a pressure difference between the air pressure outside and inside the tubular manifold 61 based on the pressure inside the tubular manifold 61 detected by the pressure detecting unit 66. In addition, the control unit 69 is configured to calculate a flow rate of air supplied to the tubular manifold 61 based on the temperature inside the tubular manifold 61 detected by the tubular manifold temperature sensing unit 67 and the previously calculated pressure difference. In addition, the control unit 69 is configured to control the flow rate adjustment unit 65 based on the estimated flow rate so that the flow rate of air leaving the exhaust nozzles 62 and supplied to the tubular manifold is exactly the air flow rate required for cooling the metal the tubular element 100. In addition, the control unit 69 is configured to control the flow rate adjustment unit 65 based on the surface temperature of the metal tubular element 100A the 100 detected by the temperature sensing unit 68 of the metal tubular member so that the flow rate of air leaving the exhaust nozzles 62 is exactly the air flow rate required to cool the metal tubular member 100.

[0104][0104]

В соответствии с охлаждающим устройством 1, описанным выше, механизм 6 воздушного охлаждения оснащен трубчатым коллектором 61, окружающим внешнюю сторону металлического трубчатого элемента 100, выпускными соплами 62, расположенными на трубчатом коллекторе 61 так, что выпускные отверстия обращены к боковой поверхности металлического трубчатого элемента 100, и нагнетательным вентилятором 63, выполненным с возможностью подачи воздуха в трубчатый коллектор 61. Таким образом, металлический трубчатый элемент 100 охлаждается воздухом, выходящим из выпускных сопел 62. В результате эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента 100 может быть улучшена. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to the cooling device 1 described above, the air cooling mechanism 6 is equipped with a tubular manifold 61 surrounding the outer side of the metal tubular element 100, exhaust nozzles 62 located on the tubular manifold 61 so that the exhaust openings face the side surface of the metal tubular element 100, and a blower 63 configured to supply air to the tubular manifold 61. Thus, the metal tubular element 100 is cooled by the air leaving inlet nozzles 62. As a result, the cooling efficiency of the metal tubular member 100 can be improved. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

[0105][0105]

Кроме того, предпочтительно, чтобы охлаждающее устройство 1 настоящего варианта осуществления было оснащено блоком 65 регулировки скорости потока и блоком 69 управления, выполненным с возможностью определения скорости потока воздуха, подаваемого в трубчатый коллектор 61, или температуры металлического трубчатого элемента 100 и управления блоком 65 регулировки скорости потока в соответствии с этой скоростью потока или температурой.In addition, it is preferable that the cooling device 1 of the present embodiment be equipped with a flow rate adjusting unit 65 and a control unit 69 configured to determine the air flow rate supplied to the tubular manifold 61 or the temperature of the metal tubular member 100 and control the speed adjusting unit 65 flow rate in accordance with this flow rate or temperature.

[0106][0106]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1 можно поддерживать эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента 100.According to this cooling device 1, it is possible to maintain the cooling efficiency of the metal tubular member 100.

[0107][0107]

Кроме того, как показано на фиг.17, в охлаждающем устройстве 1 настоящего варианта осуществления предпочтительно отсутствие необходимости располагать по меньшей мере базовые элементы 2 со стороны, к которой обращены выпускные отверстия выпускных сопел 62 механизма 6 воздушного охлаждения. Согласно этому варианту осуществления фраза «по меньшей мере базовые элементы 2» подразумевает под собой только базовые элементы 2 или базовые элементы 2 и теплорассеивающие элементы 3. Т. е. устанавливается режим, в котором со стороны, к которой обращены выпускные отверстия выпускных сопел 62 механизма 6 воздушного охлаждения, исключены только базовые элементы 2 или базовые элементы 2 и теплорассеивающие элементы 3. На фиг.17 базовые элементы 2 выполнены в виде пористых пластин, в которых обеспечено множество сквозных участков 2D. Следует отметить, что в режиме, в котором исключены только базовые элементы 2 или базовые элементы 2 и теплорассеивающие элементы 3, предпочтительно, чтобы зона с высоким риском образования повреждений при ползучести, а именно участок 102 сварного шва, была оставлена открытой.In addition, as shown in FIG. 17, in the cooling device 1 of the present embodiment, it is preferable that at least the base elements 2 are not positioned on the side to which the outlets of the outlet nozzles 62 of the air-cooling mechanism 6 are facing. According to this embodiment, the phrase “at least basic elements 2” means only basic elements 2 or basic elements 2 and heat-dissipating elements 3. That is, a mode is established in which the outlet openings of the nozzles 62 of the mechanism are facing 6 of air cooling, only basic elements 2 or basic elements 2 and heat-dissipating elements 3 are excluded. In FIG. 17, basic elements 2 are made in the form of porous plates in which a plurality of through sections 2D are provided. It should be noted that in the mode in which only the base elements 2 or the base elements 2 and the heat-dissipating elements 3 are excluded, it is preferable that the zone with a high risk of damage due to creep, namely, the weld section 102, is left open.

[0108][0108]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 1 эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента 100 может быть дополнительно улучшена.According to this cooling device 1, the cooling efficiency of the metal tubular member 100 can be further improved.

[0109][0109]

Восьмой вариант осуществленияEighth Embodiment

На фиг.18 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В настоящем варианте осуществления обеспечен механизм 6 воздушного охлаждения седьмого варианта осуществления, но не обеспечены базовые элементы 2, теплорассеивающие элементы 3 и средство 4 поддержания теплопередачи. Кроме того, на фиг.18 показан режим, в котором металлический трубчатый элемент 100, расположенный так, что основным направлением центральной оси S является горизонтальное направление Н, оснащен механизмом 6 воздушного охлаждения. Но эта конфигурация не имеет ограничительного характера и механизм 6 воздушного охлаждения может быть применен к металлическому трубчатому элементу 100, расположенному так, что основным направлением центральной оси S является вертикальное направление P.On Fig schematically shows the configuration of the cooling device in accordance with the present embodiment. In the present embodiment, an air cooling mechanism 6 of a seventh embodiment is provided, but basic elements 2, heat dissipating elements 3, and heat transfer maintaining means 4 are not provided. In addition, FIG. 18 shows a mode in which a metal tubular member 100, arranged so that the main direction of the central axis S is the horizontal direction H, is equipped with an air cooling mechanism 6. But this configuration is not restrictive and the air cooling mechanism 6 can be applied to the metal tubular element 100, located so that the main direction of the Central axis S is the vertical direction P.

[0110][0110]

Как показано на фиг.18, охлаждающее устройство 10 настоящего варианта осуществления содержит трубчатый коллектор 61, окружающий внешнюю сторону металлического трубчатого элемента 100 в состоянии без контакта с поверхностью 100A металлического трубчатого элемента 100 в высокотемпературных условиях; выпускные сопла 62, расположенные на трубчатом коллекторе 61 так, что выпускные отверстия обращены к поверхности 100A металлического трубчатого элемента 100; и нагнетательный вентилятор 63, выполненный с возможностью подачи воздуха в трубчатый коллектор 61.As shown in FIG. 18, the cooling device 10 of the present embodiment comprises a tubular manifold 61 surrounding the outer side of the metal tubular member 100 in a state without contacting the surface 100A of the metallic tubular member 100 under high temperature conditions; outlet nozzles 62 located on the tubular manifold 61 so that the outlet openings face the surface 100A of the metal tubular member 100; and a blower 63 configured to supply air to the tubular manifold 61.

[0111][0111]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 10 металлический трубчатый элемент 100 охлаждается воздухом, выходящим из выпускных сопел 62 трубчатого коллектора 61 механизма 6 воздушного охлаждения и сталкивающимся с металлическим трубчатым элементом 100. В результате можно поддерживать эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента 100. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести. Кроме того, в соответствии с этим охлаждающим устройством 10 трубчатый коллектор 61 окружает внешнюю сторону металлического трубчатого элемента 100 в состоянии без контакта с поверхностью 100A металлического трубчатого элемента 100, что позволяет предотвратить ситуации, в которых трубчатый коллектор 61 контактирует с металлическим трубчатым элементом 100, даже в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент 100 подвергается термической деформации в высокотемпературных условиях. В результате можно поддерживать эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента 100.According to this cooling device 10, the metal tubular element 100 is cooled by air leaving the exhaust nozzles 62 of the tubular manifold 61 of the air cooling mechanism 6 and colliding with the metal tubular element 100. As a result, the cooling efficiency of the metal tubular element 100 can be maintained. In this way, the temperature can be reduced metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep. In addition, in accordance with this cooling device 10, the tubular manifold 61 surrounds the outer side of the metal tubular element 100 in a state without contacting the surface 100A of the metal tubular element 100, thereby preventing situations in which the tubular manifold 61 is in contact with the metal tubular element 100, even in cases where the metal tubular element 100 undergoes thermal deformation under high temperature conditions. As a result, the cooling efficiency of the metal tubular member 100 can be maintained.

[0112][0112]

Кроме того, предпочтительно, чтобы охлаждающее устройство 10 настоящего варианта осуществления было оснащено блоком 65 регулировки скорости потока и блоком 69 управления, выполненным с возможностью определения скорости потока воздуха, подаваемого в трубчатый коллектор 61, или температуры металлического трубчатого элемента 100 и управления блоком 65 регулировки скорости потока в соответствии с этой скоростью потока или температурой.In addition, it is preferable that the cooling device 10 of the present embodiment be equipped with a flow rate adjusting unit 65 and a control unit 69 configured to determine the air flow rate supplied to the tubular manifold 61 or the temperature of the metal tubular member 100 and control the speed adjusting unit 65 flow rate in accordance with this flow rate or temperature.

[0113][0113]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 10 можно поддерживать эффективность охлаждения металлического трубчатого элемента 100.According to this cooling device 10, it is possible to maintain the cooling efficiency of the metal tubular member 100.

[0114][0114]

Девятый вариант осуществленияNinth Embodiment

На фиг.19 схематично представлена конфигурация охлаждающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Следует отметить, что данный вариант осуществления выполнен таким же образом, как и варианты осуществления, описанные выше, за исключением того, что в нем обеспечены теплорассеивающие элементы 70. Соответственно, теплорассеивающие элементы 70 будут описаны ниже, а другие компоненты, которые являются такими же, будут обозначены теми же ссылочными позициями и их описание будет опущено. Кроме того, на фиг.19 показан режим, в котором металлический трубчатый элемент 100, расположенный так, что основным направлением центральной оси S является горизонтальное направление Н, оснащен механизмом 6 воздушного охлаждения. Но эта конфигурация не имеет ограничительного характера и механизм 6 воздушного охлаждения может быть применен к металлическому трубчатому элементу 100, расположенному так, что основным направлением центральной оси S является вертикальное направление P.On Fig schematically shows the configuration of the cooling device in accordance with the present embodiment. It should be noted that this embodiment is made in the same way as the embodiments described above, except that heat dissipation elements 70 are provided therein. Accordingly, heat dissipation elements 70 will be described below, and other components that are the same will be indicated by the same reference numerals and their description will be omitted. In addition, FIG. 19 shows a mode in which a metal tubular member 100, arranged so that the main direction of the central axis S is the horizontal direction H, is equipped with an air cooling mechanism 6. But this configuration is not restrictive and the air cooling mechanism 6 can be applied to the metal tubular element 100, located so that the main direction of the Central axis S is the vertical direction P.

[0115][0115]

В охлаждающем устройстве 10 настоящего варианта осуществления, как показано на фиг.19, теплорассеивающие элементы 70 обеспечены между трубчатым коллектором 61 и металлическим трубчатым элементом 100 и выступают от поверхности 100A металлического трубчатого элемента 100.In the cooling device 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 19, heat dissipation elements 70 are provided between the tubular manifold 61 and the metal tubular element 100 and protrude from the surface 100A of the metal tubular element 100.

[0116][0116]

Обратите внимание, что теплорассеивающие элементы 70 могут быть выполнены как единое целое с металлическим трубчатым элементом 100 или как отдельные от него детали из того же материала или могут быть выполнены как отдельные от металлического трубчатого элемента 100 детали из другого материала. Кроме того, теплорассеивающие элементы 70 не ограничиваются пластинами и, хотя это не показано на чертежах, могут быть выполнены в форме стержней. Кроме того, хотя это не показано на чертежах, поперечное сечение теплорассеивающих элементов 70 может быть полым. Кроме того, хотя это не показано на чертежах, может быть обеспечено множество теплорассеивающих элементов 70, проходящих вдоль центральной оси S и размещенных рядом в направлении вдоль окружности металлического трубчатого элемента 100.Note that the heat-dissipating elements 70 can be made integrally with the metal tubular element 100 or as separate parts from the same material, or can be made as separate parts from the metal tubular element 100 from another material. In addition, the heat dissipating elements 70 are not limited to plates and, although not shown in the drawings, can be made in the form of rods. In addition, although not shown in the drawings, the cross section of the heat dissipating elements 70 may be hollow. In addition, although not shown in the drawings, a plurality of heat-dissipating elements 70 can be provided extending along the central axis S and arranged side by side in the circumferential direction of the metal tubular element 100.

[0117][0117]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 10, описанным выше, в нем обеспечены теплорассеивающие элементы 70, что позволяет улучшить свойства передачи тепла и таким образом повысить эффективность охлаждения. Кроме того, ввиду улучшения свойств передачи тепла можно уменьшить скорость потока воздуха в механизме 6 воздушного охлаждения и снизить затраты на оборудование.According to this cooling device 10 described above, heat-dissipating elements 70 are provided therein, which improves the heat transfer properties and thus improves the cooling efficiency. In addition, due to the improvement of heat transfer properties, it is possible to reduce the air flow rate in the air cooling mechanism 6 and reduce equipment costs.

[0118][0118]

Кроме того, в охлаждающем устройстве 10 настоящего варианта осуществления теплорассеивающие элементы 70 могут быть выполнены в виде пластин и располагаться по спирали вдоль центральной оси S металлического трубчатого элемента 100.In addition, in the cooling device 10 of the present embodiment, the heat dissipating elements 70 can be made in the form of plates and arranged in a spiral along the central axis S of the metal tubular element 100.

[0119][0119]

В соответствии с этим охлаждающим устройством 10 теплорассеивающие элементы 70 по существу образуют посадку с натягом, посредством чего сохраняется состояние контакта между теплорассеивающими элементами 70 и поверхностью 100А металлического трубчатого элемента 100 в тех случаях, когда металлический трубчатый элемент 100 подвергается деформации из-за высоких температур. В результате обеспечивается возможность поддержания свойств передаваемого тепла от металлического трубчатого элемента 100 к базовым элементам 2 и эффективность охлаждения может сохраняться, даже когда металлический трубчатый элемент 100 термически деформируется в высокотемпературных условиях. Таким образом можно понизить температуру металла на участке с высоким риском образования повреждений при ползучести и тем самым уменьшить риск образования повреждений при ползучести.According to this cooling device 10, the heat-dissipating elements 70 essentially form an interference fit, whereby a contact state between the heat-dissipating elements 70 and the surface 100A of the metal tubular element 100 is maintained when the metal tubular element 100 undergoes deformation due to high temperatures. As a result, it is possible to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element 100 to the base elements 2, and the cooling efficiency can be maintained even when the metal tubular element 100 is thermally deformed under high temperature conditions. Thus, it is possible to lower the temperature of the metal in the area with a high risk of damage during creep and thereby reduce the risk of damage during creep.

Список ссылочных позицийList of Reference Items

[0120][0120]

1, 10 Охлаждающее устройство1, 10 Cooling device

2 Базовый элемент2 Base element

2A Внутренняя поверхность2A Inner surface

2B Фланец2B Flange

2C Поверхность2C surface

2D Сквозной участок2D Cross Section

3 Теплорассеивающий элемент3 Heat dissipating element

3A Щель3A Slit

4 Средство поддержания теплопередачи4 Heat transfer agent

41 Болт41 Bolt

42 Гайка42 Nut

43 Пружина (упругий элемент)43 Spring (elastic element)

44 Смягчающий элемент44 Softener

45 Деформируемый элемент45 Deformable element

5 Механизм обдува5 Blowing mechanism

51 Кожух51 Cover

51A Вентиляционное отверстие51A air vent

51B Зазор51B clearance

52 Продувочная труба52 Blowdown pipe

52A Отверстие52A Hole

53 Нагнетательный вентилятор53 Blower fan

54 Труба подачи воздуха54 air supply pipe

55 Крышка55 cover

6 Механизм воздушного охлаждения6 air cooling mechanism

61 Трубчатый коллектор61 Tubular Manifold

62 Выпускное сопло62 exhaust nozzle

63 Нагнетательный вентилятор63 Blower fan

64 Труба подачи воздуха64 air supply pipe

65 Блок регулировки скорости потока65 Flow control unit

66 Блок определения давления66 Pressure determination unit

67 Блок определения температуры трубчатого коллектора67 Unit for determining the temperature of the tubular manifold

68 Блок определения температуры металлического трубчатого элемента68 Unit for determining the temperature of the metal tubular element

69 Блок управления69 control unit

70 Теплорассеивающий элемент70 Heat dissipating element

100 Металлический трубчатый элемент100 Metal tubular element

100A Поверхность100A surface

101 Теплоизоляционный материал101 Thermal insulation material

102 Участок сварного шва102 Weld Seam

H Горизонтальное направлениеH Horizontal direction

P Вертикальное направлениеP vertical direction

S Центральная ось.S Central axis.

Claims

1. A cooling device comprising:

basic elements made with the possibility of entering into surface contact along the surface of the metal tubular element in high temperature conditions;

heat dissipating elements made protruding from the surface of the base elements; and

means for maintaining heat transfer, configured to maintain the properties of the transferred heat from the metal tubular element to the base elements; moreover

means for maintaining heat transfer contains a deformable element provided between the base elements and the metal tubular element, the plate elements of which are curved or radially curved in the metal tubular element so that they can deform and provide a snug fit as the metal tube element is thermally deformed.

2. The cooling device according to claim 1, in which:

means for maintaining heat transfer contains an elastic element made with the possibility of pressing the base elements to the surface of the metal tubular element.

3. The cooling device according to claim 1 or 2, in which:

heat-dissipating elements are made in the form of plates extending in the vertical direction, with many plates placed side by side in the horizontal direction.

4. The cooling device according to claim 1 or 2, in which:

heat dissipating elements are provided in a spiral along the central axis of the metal tubular element.

5. The cooling device according to claim 3 or 4, in which:

many slots are formed along the direction in which the heat-dissipating elements pass.

6. The cooling device according to any one of paragraphs. 1-5, further comprising a blowing mechanism, comprising:

a hollow purge pipe located below the heat dissipating elements; and

a blower configured to supply air to the purge pipe; moreover

openings are provided in the purge pipe on the sides or top.

7. The cooling device according to claim 6, in which:

the blowing mechanism includes a casing provided from the outside of the heat dissipating elements so as to close the peripheral part of the metal tubular element;

a purge pipe is provided inside the casing; and

ventilation holes are formed in the upper part of the casing.

8. The cooling device according to claim 7, in which:

the blowing mechanism comprises a cover configured to be applied to the ventilation openings in the casing.

9. The cooling device according to any one of paragraphs. 1-5, further comprising an air cooling mechanism, comprising:

a tubular manifold surrounding the outer side of the metal tubular element;

outlet nozzles located on the tubular manifold so that the outlet openings face a metal tubular element; and

a blower fan configured to supply air to the tubular manifold.

10. The cooling device according to claim 9, in which:

at least basic elements are excluded from the side towards which the outlet openings of the exhaust nozzles of the air cooling mechanism are facing.

11. A cooling device comprising:

a tubular manifold surrounding the outer side of the metal tubular element in a state without contact with the surface of the metal tubular element in high temperature conditions;

outlet nozzles located on the tubular manifold so that the outlet openings face the surface of the metal tubular element; and

a blower fan configured to supply air to the tubular manifold.

12. The cooling device according to claim 11, further comprising:

heat dissipating elements provided between the tubular manifold and the metal tubular element, which protrude from the surface of the metal tubular element.

13. The cooling device according to any one of paragraphs. 11 and 12, further comprising:

a flow rate adjustment unit provided on an air supply pipe connecting the tubular manifold and the blower fan; and

a control unit configured to obtain a flow rate of air supplied to the tubular manifold or a temperature of the metal tubular member and to control a flow rate adjustment unit depending on the flow rate or temperature.