WO2019138667A1 - ボイラ構造 - Google Patents

ボイラ構造 Download PDF

Info

Publication number
WO2019138667A1
WO2019138667A1 PCT/JP2018/041005 JP2018041005W WO2019138667A1 WO 2019138667 A1 WO2019138667 A1 WO 2019138667A1 JP 2018041005 W JP2018041005 W JP 2018041005W WO 2019138667 A1 WO2019138667 A1 WO 2019138667A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
boiler
steel frame
support
seismic isolation
supporting steel
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/041005
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将樹 下野
基規 加藤
邦宏 森下
達也 天野
邦旬 本江
Original Assignee
三菱日立パワーシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2018-001273 priority Critical
Priority to JP2018001273A priority patent/JP6791890B2/ja
Application filed by 三菱日立パワーシステムズ株式会社 filed Critical 三菱日立パワーシステムズ株式会社
Publication of WO2019138667A1 publication Critical patent/WO2019138667A1/ja

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate
    • E04H9/02Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/0235Anti-seismic devices with hydraulic or pneumatic damping
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate
    • E04H9/02Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/0237Structural braces with damping devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/24Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding

Abstract

基礎(10)上に配置された免震装置(2)と、免震装置(2)に下端が支持された支持鉄骨(3)の柱(31)と、支持鉄骨(3)に対して水平方向に揺動可能に、上端が支持されたボイラ缶(4)と、支持鉄骨(3)とボイラ缶(4)とに接続されて、水平方向に作動するダンパ(11)と、を備えるボイラ構造を提供する。

Description

ボイラ構造
 本発明は、ボイラ構造に関する。
 本願は、2018年1月9日に、日本に出願された特願2018-001273号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来、発電用石炭焚きボイラ、重油焚きボイラといった大型ボイラは、通常、脱硝装置、エアヒータをはじめとする附帯機器とともに支持鉄骨に支持されている。このような支持鉄骨にボイラ缶が支持されたボイラ構造としては、例えば特許文献1、2に示すような構造が知られている。
 特許文献1には、ボイラ缶を吊り下げて支持する支持鉄骨と、複数の柱の各々を支持する免震装置と、を備え、各々の免震装置が複数の柱脚に生じる水平反力に応じて、免震特性が設定されるボイラ支持鉄骨の免震構造について記載されている。この場合には、免震化した効果により、支持鉄骨に作用する地震力を大幅に低減することが可能となっている。
 特許文献2には、ボイラ缶、ボイラ支持架構、ボイラ支持鉄骨の上部に支持される煙突、及び煙突支持架構で構成された構造において、煙突を煙突支持架構に揺動可能に支持する構成について記載されている。特許文献2では、煙突と煙突支持架構との間に、粘性ダンパとばねで構成された減衰機構が設置され、そのばねのバネ定数を調整することにより煙突とボイラ支持架構を同調して振動させ、地震エネルギーを低減する構造となっている。
特開2015-121045号公報 特開2006-2387号公報
 しかしながら、従来のボイラ構造では、以下のような問題があった。
 すなわち、特許文献1の場合には、支持鉄骨に作用する地震力をより大きく低減させるためには、免震化したときの支持鉄骨の固有周期を顕著に長周期化する必要があるが、長周期化した分、地震時における支持鉄骨の応答変位が大きくなる傾向になる。
 このように地震時の支持鉄骨の応答変位が大きくなると、支持鉄骨(もしくはボイラ缶)に設置されている周辺機器、配管と支持鉄骨(もしくはボイラ缶)との間に大きな相対変位が生じるため、周辺機器、配管が損傷する可能性があった。
 特許文献2に記載の構造では、煙突とボイラ支持架構を同調して振動させ地震応答を低減することを狙った構成となっている。ところが、煙突支持架構側は、構造が複雑であり、高次モードの影響が大きい振動特性となるため、地震時において煙突と煙突支持架構がうまく同調しない可能性がある。また、煙突支持架構の振動特性は鉄骨断面形状により決められており、変更することが困難であるため、減衰機構のバネ定数の調整だけでは同調させることができない場合があり、その点で改善の余地があった。
 本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、支持鉄骨の応答変位を効果的に低減することで、周辺機器や配管の損傷を防止することができるボイラ構造を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明に係るボイラ構造は、基礎上に配置された免震装置と、該免震装置に下端が支持された支持鉄骨と、該支持鉄骨に対して水平方向に揺動可能に、上端が支持されたボイラ本体と、前記支持鉄骨と前記ボイラ本体とに接続されて、水平方向に作動するダンパと、を備えることを特徴としている。
 本発明によれば、地震時には、ボイラ本体と支持鉄骨とが同調して振動することで、支持鉄骨とボイラ本体とに接続されるダンパによって支持鉄骨の振動エネルギーが吸収されて減衰が付加される。このとき、支持鉄骨の固有周期は、免震層が揺動するモードが支配的となり、高次モードの影響をほとんど受けることがないため、支持鉄骨の振動は特性のばらつきが少なくなり、効率的に付加減衰効果が得られる。これにより、従来のボイラ免震構造よりも、支持鉄骨の応答変位を低減することが可能となるため、支持鉄骨(もしくはボイラ本体)に設置されている周辺機器や配管と、支持鉄骨(もしくはボイラ本体)の間の相対変位が小さくなるため、上述した機器や配管の損傷を防止することができる。
 そして、免震装置で支持されている支持鉄骨の固有周期を免震装置の剛性を変更することにより調整することが可能となるから、支持鉄骨の固有周期を変更することが困難となる免震化されていない場合に比べて、ボイラ本体の固有周期と支持鉄骨の固有周期を容易に同調させることができる。
 また、本発明に係るボイラ構造は、前記ボイラ本体は、第1ばねを介して前記支持鉄骨に吊り下げられた状態で支持させることもできる。
 このような構成によれば、地震時にボイラ本体が振り子として振動するのではなく、ボイラ本体と支持鉄骨との間に接続される第1ばねの変形により振動するため、この第1ばねの剛性(ばね定数)を調整することにより、ボイラ本体の固有周期を容易に調整することができる。これにより、ボイラ本体の固有周期と免震化した支持鉄骨の固有周期を同調させることを容易に行うことができる。したがって、ボイラ本体が支持鉄骨から吊り下げられて振り子として振動する場合のように、ボイラ本体の固有周期を調整する際にボイラ本体の吊り部の長さを変更する必要がなくなる利点がある。
 また、本発明に係るボイラ構造は、前記第1ばねは、多段式振り子であることを特徴としてもよい。
 このような構成によれば、ボイラ本体が多段式振り子によって吊り下げられているので、ボイラ本体の吊り部の長さを変更することなく、設置スペースの制約を受けることなく、ボイラ本体の固有周期を容易に調整することができる。
 また、本発明に係るボイラ構造は、前記支持鉄骨と前記ボイラ本体とに接続されて、水平方向に作動するとともに、前記ダンパと並列に配置される第2ばねが設けられている構成であってもよい。
 このような構成によれば、ダンパと並列に配置される第2ばねのばね定数を調整することにより、ボイラ本体の固有周期を容易に調整することが可能となる。これにより、ダンパのみが設けられるボイラ構造に比べて、ボイラ本体と支持鉄骨を同調させて振動させることが容易になる。
 また、本発明に係るボイラ構造は、前記ボイラ本体には、付加質量が設けられていることを特徴としてもよい。
 本発明によれば、ボイラ本体の重量が大きくなるので、同調質量ダンパとしての効果が大きくなり、付加減衰効果を向上させることができる。
 また、ボイラ本体が吊り構造で、固有周期が吊り長さのみで決まる場合、ボイラ本体に付加質量を追加しても、固有周期は変化せず、付加減衰効果を高めることができる。
 また、本発明に係るボイラ構造は、前記支持鉄骨と前記ボイラ本体との間には、前記ボイラ本体の水平方向の揺動を規制するストッパーが設けられていることが好ましい。
 本発明によれば、ボイラ本体が想定以上に水平方向に振れ過ぎた際に、ボイラ本体の側面もしくはボイラ本体に設置される振れ止め部がストッパーに当接し、その水平方向の移動が規制されるので、ボイラ本体と支持鉄骨との接触を防ぐことができる。そのため、支持鉄骨に設置されている周辺機器や配管の損傷を防止することも可能となる。
 本発明のボイラ構造によれば、支持鉄骨の応答変位を効果的に低減することで、周辺機器や配管の損傷を防止することができる。
本発明の第1の実施の形態によるボイラ構造を模式的に示した側面図である。 地震波の加速度応答スペクトルを示す模式図である。 地震波の変位応答スペクトルを示す模式図である。 第2の実施の形態によるボイラ構造を模式的に示した側面図である。 第3の実施の形態によるボイラ構造を模式的に示した側面図である。 第4の実施の形態によるボイラ構造を模式的に示した側面図である。 第5の実施の形態によるボイラ構造を模式的に示した側面図である。 図7に示すストッパーの詳細を示す側面図である。 図8Aに示す当接板に緩衝部材を設けた側面図である。 第6の実施の形態によるボイラ構造を模式的に示した側面図である。 図9に示す多段式振り子の詳細構成を示す側面図である。
 以下、本発明の実施の形態によるボイラ構造について、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
 (第1の実施の形態)
 図1に示すように、本第1の実施の形態によるボイラ構造1は、基礎10の上に設けられるものであり、基礎10上に配置された免震装置2と、免震装置2に下端が支持された支持鉄骨3と、支持鉄骨3に対して水平方向に揺動可能に、上端が支持されたボイラ本体であるボイラ缶4と、支持鉄骨3とボイラ缶4とに接続されて、水平方向に作動するダンパ11と、を備えている。
 支持鉄骨3は、鉛直方向に延びる複数本の柱31、31、…と、水平方向に延びる複数本の梁32、32、…と、複数本の鉛直ブレース33、33、…と、を組み合わせて構成されている。ボイラ構造1は、支持鉄骨3を構成する柱31の下端部分である柱脚31aとの間に免震装置2を介在させて基礎10に立設されている。
 ボイラ缶4は、運転中の熱膨張を拘束しないようにするために、最上層の梁32に固定される複数本の吊下げバー34を介して支持鉄骨3の頂部から吊り下げられている。吊下げバー34は、例えば吊り棒等の線状部材であり、最上層の梁32から吊られた状態で支持され、下端がボイラ缶4の上端に固定されている。
 ダンパ11は、変位エネルギーを吸収する減衰要素であって、ボイラ缶4の水平方向の揺動を減衰させるため、ボイラ缶4と支持鉄骨3の最外周に位置する柱31との間に水平方向に架け渡されるように介在されている。ダンパ11としては、例えばオイルダンパ等の剛性を有さないものが挙げられる。
 免震装置2は、上述したように各柱31の柱脚31aと基礎10との間に設置されている。免震装置2の免震特性は、支持鉄骨3に地震力が作用して柱脚31aに発生する水平反力(以下、単に柱脚反力)の大きさに応じて設定されており、全ての免震装置2が同調して挙動するよう設定されている。
 免震装置2としては、例えば、すべり併用複合免震方式、鉛プラグ入り積層ゴム支承方式、高減衰積層ゴム支承方式などの種々の免震装置を採用することができる。
 本実施の形態のボイラ構造1では、ボイラ缶4と吊下げバー34で構成される構造の固有周期Tbと、免震装置2と支持鉄骨3で構成される構造の固有周期Tsが等しくなるように、吊下げバー34と免震装置2の特性(剛性等)が調整されている。これら固有周期Tbと固有周期Tsは、ボイラ缶4の内部要素の固有周期と合致しないようにすることが好ましい。
 ボイラ缶4と吊下げバー34で構成される構造の固有周期Tbは、ボイラ缶4を吊り下げる吊下げバー34の長さを変更することで調整することができる。
 地震時には、ボイラ缶4と支持鉄骨3が同調して振動することで、支持鉄骨3とボイラ缶4とに接続されるダンパ11によって支持鉄骨3の振動エネルギーが吸収されて減衰が付加される。このとき、支持鉄骨3の固有周期は、免震層が揺動するモードが支配的となり、高次モードの影響をほとんど受けることがないため、支持鉄骨3の振動は特性のばらつきが少なくなり、効率的に付加減衰効果が得られる。
 一方で、支持鉄骨を免震化しない場合、支持鉄骨の振動特性は複雑なものとなるため、ボイラ缶と支持鉄骨が同調して振動することを狙った設計を実施しても、実際の地震時には、支持鉄骨側が高次モードの影響を受けて振動特性にばらつきが生じ、うまく同調させることができない可能性がある。
 そして、上述した本実施の形態のボイラ構造1では、図1に示すように、免震装置2で支持されている支持鉄骨3の固有周期Tsを免震装置2の剛性を変更することにより調整することが可能となるから、免震化されていない構造のように支持鉄骨3の固有周期Tsを変更することが困難な場合に比べて、ボイラ缶4と吊下げバー34で構成される構造の固有周期Tbと、免震装置2と支持鉄骨3で構成される構造の固有周期Tsを容易に同調させることができる。
 これにより、本実施の形態では、従来のボイラ免震構造よりも、支持鉄骨3の応答変位を低減することが可能となるため、支持鉄骨3(もしくはボイラ缶4)に設置されている周辺機器や配管と、支持鉄骨3(もしくはボイラ缶4)との間の相対変位が低減されるため、従来のボイラ免震構造よりも、周辺機器や配管の損傷を防止することができる。
 さらに具体的には、地震時において、ボイラ缶4と支持鉄骨3とが同調して振動すると、ボイラ缶4が地震時に同調質量ダンパ(TMD:Tuned Mass Damper)として挙動するため、支持鉄骨3に減衰が付加されるTMDとして、ボイラ缶4がM(重量)、ボイラ缶4の吊り棒がK(ばね係数)、ボイラ缶4と支持鉄骨3との間の減衰がC(減衰係数)の役割を果たすことになる。そのため、本実施の形態のボイラ構造1は、免震化とTMDの効果の両者で支持鉄骨の応答加速度、応答変位を低減する構造となっている。
 なお、通常のTMDには構造体とは別に重量M、ばね係数K、減衰係数Cの系を搭載する必要があるが、本実施の形態のボイラ構造1では、ボイラ缶4とボイラ吊りばねをなす吊下げバー34を利用することができる。
 このような本実施の形態の効果について、図2及び図3を用いて具体的に説明する。図2は、地震波の加速度応答スペクトルの模式図を示している。図3は、地震波の変位応答スペクトルの模式図を示している。なお、地震波の特性により、地震波ごとに差はあるものの、一般的には、図に示すように、周期が長くなるほど地震動による応答加速度は小さくなり、逆に応答変位は大きくなる。
 図2及び図3において、免震化する前の支持鉄骨の応答(比較例1)を点Aで示し、従来技術(特開2015-121045号公報)のように免震化したときの支持鉄骨の応答(比較例2)を点Bで示し、本実施の形態による支持鉄骨3の応答(実施例1)を点Cで示している。
 免震装置2と支持鉄骨3で構成される構造の固有周期Ts(比較例1の点AでTs、比較例2の点BでTs、実施例1の点CでTs)が長周期化すると、応答加速度は低減し、応答変位は増加する傾向にあるため、比較例2(点B)の免震構造の場合は、免震化していない比較例1(点A)と比較して、図2に示すように応答加速度はSaからSaに減少するが、図3に示すように応答変位はSdからSdに増加する。
 一方で、実施例1の応答(点C)では、ボイラ缶4と支持鉄骨3が同調することにより減衰が付与されるため、加速度応答スペクトルおよび変位応答スペクトルが共に低減し、比較例2(点B)の免震構造よりも、応答加速度は図2に示すようにSaからSaに低減し、図3に示すように応答変位はSdからSdに低減する。
 したがって、実施例1(点C)とした場合は、比較例2(点B)の免震構造と比較して、支持鉄骨3(もしくはボイラ缶4)に設置されている周辺機器や配管と、支持鉄骨3(もしくはボイラ缶4)の間の相対変位が低減されるため、周辺機器、配管の損傷を防止することが可能となる。
 上述した本実施の形態によるボイラ構造では、支持鉄骨3の応答変位を効果的に低減することで、周辺機器や配管の損傷を防止することができる。
 次に、本発明のボイラ構造による他の実施の形態及び変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施の形態と異なる構成について説明する。
 (第2の実施の形態)
 次に、図4に示すように、第2の実施の形態によるボイラ構造1Aは、上述した第1の実施の形態の吊下げバー34(図1参照)に代えて、ボイラ缶4(ボイラ本体)を吊り下げている部材を、水平方向に弾性変形する第1ばねであるせん断ばね12と水平方向に移動可能なスライダー13とを組み合わせた構成を採用したものである。図4では、水平方向で両側にせん断ばね12、12が配置され、それらせん断ばね12、12間に2つのスライダー13、13が配置されている。
 せん断ばね12及びスライダー13は、支持鉄骨3の最上層の梁32とボイラ缶4の上端との間に上下方向に接続されるとともに、水平方向に振動を減衰するように配置されている。スライダー13は、水平方向に可動可能であり、ボイラ缶4の鉛直荷重を支持可能な機構となっている。
 このような構成のせん断ばね12及びスライダー13を梁32とボイラ缶4との間に介在させたことにより、地震時にボイラ缶4に地震力が作用して揺動が発生すると、その揺動により地震力のエネルギーが消費されて小さくなる。
 第2の実施の形態では、地震時にボイラ缶4が振り子として振動するのではなく、ボイラ缶4と支持鉄骨3との間に接続されるせん断ばね12及びスライダー13の変形により振動するため、これらせん断ばね12及びスライダー13の剛性(ばね定数)を調整することにより、ボイラ缶4の固有周期Tbを容易に調整することができる。
 これにより、ボイラ缶4の固有周期Tbと、免震装置2と支持鉄骨3で構成される構造(免震化した支持鉄骨3)の固有周期Tsを同調させることを容易に行うことができる。
 したがって、ボイラ缶4が支持鉄骨3から吊り下げられて振り子として振動する場合のように、ボイラ缶4の固有周期Tbを調整する際にボイラ缶4の吊り部の長さを変更する必要がなくなる利点がある。
 また、本実施の形態では、せん断ばね12の数量を減らして、水平方向に可動可能で、かつボイラ缶4の鉛直荷重を支持可能なスライダー13が設けられているので、吊り部の剛性を低減することができる。
 (第3の実施の形態)
 図5に示す第3の実施の形態によるボイラ構造1Bは、上述した第1の実施の形態のボイラ構造1(図1参照)の減衰要素をなすダンパ11と並列に、第2ばねであるばね部材14を設けた構成となっている。
 ばね部材14は、各ダンパ11のそれぞれとで設けられ、ボイラ缶4の水平方向への振動を減衰し、変位エネルギーを吸収するために、ボイラ缶4と支持鉄骨3の最外周に位置する柱31との間に水平方向に架け渡されるように介在されている。
 第3の実施の形態によるボイラ構造1Bでは、ダンパ11と並列に配置されるばね部材14のばね定数を調整することにより、ボイラ缶4の固有周期Tbを容易に調整することが可能となる。これにより、上述した第1の実施の形態においてダンパ11のみが設けられるボイラ構造1に比べて、ボイラ缶4と支持鉄骨3を同調させて振動させることが容易になる。
 (第4の実施の形態)
 図6に示す第4の実施の形態によるボイラ構造1Cは、上述した第1の実施の形態のボイラ構造1(図1参照)において、ボイラ缶4に二点鎖線で示す重り41(付加質量ΔM)を追加することにより設けた構成となっている。すなわち、ボイラ缶4の重量は、付加前の重量Mbと、付加質量ΔMの重量(Mb+ΔM)となる。ボイラ缶4の重り41の重量(付加質量ΔM)、形状、数量、取付け位置等の構成は、所望の付加減衰効果に応じて適宜設定することができる。
 第4の実施の形態では、TMDは振動マスが大きい方が効果が大きくなることから、付加減衰効果を向上することができる。
 また、ボイラ缶4は吊り構造であることから、固有周期Tbは吊り長さ(すなわち、吊下げバー34の長さに相当)で決まるため、ボイラ缶4に重り41(付加質量)を追加しても、固有周期Tbは変化せず、付加減衰効果を高めることができる。なお、この効果は、本実施の形態のようにボイラ缶4が吊下げバー34によって吊り支持された構造の場合に限定される。
 なお、図6は、第1の実施の形態のボイラ構造1においてボイラ缶4に重り41を付加した一例を示しているが、上述した第2の実施の形態のボイラ構造1A(図4参照)、及び第3の実施の形態のボイラ構造1B(図5参照)のボイラ缶4にも本第6の実施の形態のように重り41を設けることが可能である。
 (第5の実施の形態)
 図7に示す第5の実施の形態によるボイラ構造1Dは、上述した第1の実施の形態のボイラ構造1(図1参照)において、ボイラ缶4と支持鉄骨3の最外周に位置する柱31との間に、ボイラ缶4の水平方向の移動を規制するストッパー15が設置された構成となっている。
 ストッパー15は、図8Aに示すように、基端151aが柱31の内周面に固定され水平方向に延びる支持部151と、支持部151の突出端に設けられた当接板152と、を有している。当接板152は、当接面152aがボイラ缶4の側面4aに所定間隔をあけて対向するように配置されている。ストッパー15の当接面152aとボイラ缶4の側面4aとの間隔は、任意に設定することができる。
 また、図8Bに示すように、当接板152の当接面152aに、エネルギー吸収要素として例えばゴム製の薄板状の緩衝部材153を設けるようにしてもよい。さらに、緩衝部材153の表面153aに弾塑性ダンパ等の鉛や形状記憶合金を使用した履歴型ダンパを設置してもよい。
 第5の実施の形態では、ボイラ缶4が水平方向に振れ過ぎた際に、ボイラ缶4の側面4aがストッパー15の当接板152に当接し、その水平方向の移動が規制されるので、ボイラ缶4と支持鉄骨3の柱31との接触を防ぐことができる。
 また、図8Bに示すように、ストッパー15の当接板152に緩衝部材153を設けた場合には、ボイラ缶4に対するストッパー15の衝突エネルギーを吸収できるため、過度の衝突反力の上昇を抑えることができる。また、緩衝部材153の表面153aに履歴型ダンパを設ける場合には、接触後のエネルギー吸収も期待することができる。
 なお、図7は、第1の実施の形態のボイラ構造1(図1参照)において、ストッパー15を設けた一例を示しているが、上述した第2の実施の形態のボイラ構造1A(図4参照)、第3の実施の形態のボイラ構造1B(図5参照)、第4の実施の形態のボイラ構造1C(図6参照)にも本実施の形態のようにストッパー15を適用することが可能である。
 (第6の実施の形態)
 図9に示す第6の実施の形態によるボイラ構造1Eは、上述した第1の実施の形態の吊下げバー34(図1参照)に代えて、ボイラ缶4(ボイラ本体)を吊り下げている部材を、多段式振り子16を採用したものである。
 多段式振り子16は、図10に示すように、剛性を有する支持鉄骨3の最上段の梁32と、ボイラ缶4とに鉛直方向に接続されている。多段式振り子16は、剛性を有する第1段状支持体161と、第1段状支持体161の下方に配置される剛性を有する第2段状支持体162と、第1段状支持体161を梁32から吊り下げる第1ケーブル163と、第2段状支持体162を第1段状支持体161から吊り下げる第2ケーブル164と、ボイラ缶4を第2段状支持体162から吊り下げる第3ケーブル165と、を備えている。
 第1段状支持体161は、下向きに開口する凹形状をなし、両端の張出し部161bに梁32から垂下される第1ケーブル163の下端が支持されている。第2段状支持体162は、下向きに開口する凹形状をなし、両端の張出し部162bに第1段状支持体161の天面部161aから垂下される第2ケーブル164の下端が支持されている。ボイラ缶4は、第2段状支持体162の天面部162aから垂下される第3ケーブル165の下端が支持されている。
 第6の実施の形態では、ボイラ缶4が多段式振り子16によって吊り下げられているので、ボイラ缶4の吊り部の長さを変更することなく、設置スペースの制約を受けることなく、ボイラ缶4の固有周期を容易に調整することができる。
 以上、本発明によるボイラ構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
 例えば、本実施の形態では、免震装置2が基礎10上に直接設けられているが、これに限定されることはなく、支持鉄骨の中間層に免震装置2を設置した構成であってもよい。
 また、第2の実施の形態におけるばね部材としてスライダー13を採用しているが、水平方向に可動可能な機構であって、ボイラ缶4の鉛直荷重を支持することが可能な機構であれば、どのような機構としてもよい。
 また、第5の実施の形態において、ストッパー15は支持鉄骨3に設けられているが、ボイラ缶4側にストッパーが取り付けられていてもよい。また、ストッパー15の形状、大きさ、数量等の構成は、任意に設定することができる。
 さらに、ボイラ缶4の形状、大きさ、支持鉄骨3の構成、ボイラ缶4と支持鉄骨3との間隔等の構成は、とくに制限されることはなく、任意に設定されるものである。
 その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施の形態を適宜組み合わせてもよい。
 本発明は、ボイラ構造に適用可能である。
 1、1A、1B、1C、1D、1E  ボイラ構造
 2  免震装置
 3  支持鉄骨
 4  ボイラ缶
 4a  側面
 10  基礎
 11  ダンパ
 12  せん断ばね
 13  スライダー
 14  ばね部材
 15  ストッパー
 16  多段式振り子
 31  柱
 31a  柱脚
 32  梁
 34  吊下げバー
 41  重り
 151  支持部
 151a  基端
 152  当接板
 152a  当接面
 153  緩衝部材
 153a  表面
 161  第1段状支持体
 161a、162a  天面部
 161b、162b  張出し部
 162  第2段状支持体
 163  第1ケーブル
 164  第2ケーブル
 165  第3ケーブル
 Tb、Ts  固有周期

Claims (6)

  1.  基礎上に配置された免震装置と、
     該免震装置に下端が支持された支持鉄骨と、
     該支持鉄骨に対して水平方向に揺動可能に、上端が支持されたボイラ本体と、
     前記支持鉄骨と前記ボイラ本体とに接続されて、水平方向に作動するダンパと、
     を備えるボイラ構造。
  2.  前記ボイラ本体は、第1ばねを介して前記支持鉄骨に吊り下げられた状態で支持されている請求項1に記載のボイラ構造。
  3.  前記第1ばねは、多段式振り子である請求項2に記載のボイラ構造。
  4.  前記支持鉄骨と前記ボイラ本体とに接続されて、水平方向に作動するとともに、前記ダンパと並列に配置される第2ばねが設けられている請求項1乃至3のいずれか1項に記載のボイラ構造。
  5.  前記ボイラ本体には、付加質量が設けられている請求項1乃至4のいずれか1項に記載のボイラ構造。
  6.  前記支持鉄骨と前記ボイラ本体との間には、前記ボイラ本体の水平方向の揺動を規制するストッパーが設けられた請求項1乃至5のいずれか1項に記載のボイラ構造。
PCT/JP2018/041005 2018-01-09 2018-11-05 ボイラ構造 WO2019138667A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-001273 2018-01-09
JP2018001273A JP6791890B2 (ja) 2018-01-09 2018-01-09 ボイラ構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880085015.9A CN111684206A (zh) 2018-01-09 2018-11-05 锅炉结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019138667A1 true WO2019138667A1 (ja) 2019-07-18

Family

ID=67218972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/041005 WO2019138667A1 (ja) 2018-01-09 2018-11-05 ボイラ構造

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6791890B2 (ja)
CN (1) CN111684206A (ja)
WO (1) WO2019138667A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113136978A (zh) * 2021-04-29 2021-07-20 广州大学 一种基于圆环摇摆机制的摇摆墙

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2228819A (en) * 1938-06-25 1941-01-14 Gen Electric Elastic fluid generator
JPH0244105A (en) * 1988-08-05 1990-02-14 Babcock Hitachi Kk Boiler support structure
JPH062805A (ja) * 1992-06-18 1994-01-11 Babcock Hitachi Kk ボイラ装置
JP2000304202A (ja) * 1999-04-15 2000-11-02 Babcock Hitachi Kk ボイラ本体の制振構造体及び制振方法
JP2006002387A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラ設備
JP2015121045A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ボイラの支持構造体
JP2016098607A (ja) * 2014-11-25 2016-05-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 支持構造物
WO2016157708A1 (ja) * 2015-03-27 2016-10-06 三菱日立パワーシステムズ株式会社 免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法
JP2017514048A (ja) * 2014-04-23 2017-06-01 華南理工大学建築設計研究院Architectural Design & Research Institute Of South China University Of Technology 重力負剛性を利用した剛性制御可能な免震サポート
WO2017179620A1 (ja) * 2016-04-12 2017-10-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 配管構造、及びボイラシステム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05157206A (ja) * 1991-05-23 1993-06-22 Babcock Hitachi Kk ボイラ構造物
JPH0748955A (ja) * 1993-08-09 1995-02-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 重量物支持用鉄骨構造
JPH1124180A (ja) * 1997-06-30 1999-01-29 Fuji Photo Film Co Ltd 原稿載置台
CN102410524A (zh) * 2011-10-31 2012-04-11 中国电力工程顾问集团华东电力设计院 悬吊式锅炉装置
CN202719590U (zh) * 2012-05-23 2013-02-06 中国电力工程顾问集团华东电力设计院 悬吊式锅炉装置
US9927231B2 (en) * 2014-07-25 2018-03-27 Integrated Test & Measurement (ITM), LLC System and methods for detecting, monitoring, and removing deposits on boiler heat exchanger surfaces using vibrational analysis

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2228819A (en) * 1938-06-25 1941-01-14 Gen Electric Elastic fluid generator
JPH0244105A (en) * 1988-08-05 1990-02-14 Babcock Hitachi Kk Boiler support structure
JPH062805A (ja) * 1992-06-18 1994-01-11 Babcock Hitachi Kk ボイラ装置
JP2000304202A (ja) * 1999-04-15 2000-11-02 Babcock Hitachi Kk ボイラ本体の制振構造体及び制振方法
JP2006002387A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラ設備
JP2015121045A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ボイラの支持構造体
JP2017514048A (ja) * 2014-04-23 2017-06-01 華南理工大学建築設計研究院Architectural Design & Research Institute Of South China University Of Technology 重力負剛性を利用した剛性制御可能な免震サポート
JP2016098607A (ja) * 2014-11-25 2016-05-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 支持構造物
WO2016157708A1 (ja) * 2015-03-27 2016-10-06 三菱日立パワーシステムズ株式会社 免震化構造、鉄骨支持構造体及び既設鉄骨支持構造体の免震化工法
WO2017179620A1 (ja) * 2016-04-12 2017-10-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 配管構造、及びボイラシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JP6791890B2 (ja) 2020-11-25
CN111684206A (zh) 2020-09-18
JP2019120067A (ja) 2019-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2003056105A1 (ja) 構造物の制振装置
WO2019138667A1 (ja) ボイラ構造
JP3215370U (ja) 構造物用制振装置
US20160265243A1 (en) Boiler support structure
JP6991422B2 (ja) 構造物用制振装置
CN107060125B (zh) 一种调谐质量阻尼器装置
JP2003278827A (ja) 塔状構造物制振装置
JP2006194073A (ja) 振動低減装置
JP7068067B2 (ja) 振り子式制振装置
JP4761347B2 (ja) 建物の制振システム。
JPH11107504A (ja) 免振床装置
CN106677053B (zh) 一种用于钢箱梁桥的主梁
JP3975283B2 (ja) 双方向制振ダンパと除振マウント
JPH07207621A (ja) 橋梁の制震装置
JP6521751B2 (ja) 制振装置
JP2013170698A (ja) 制振装置及び建物
JP3068302B2 (ja) 振り子式制振装置
CN108561501B (zh) 一种机电设备减震装置
KR100390542B1 (ko) 구조물의 진동 제어장치
JP2005299173A (ja) 塔状構造物の制振構造
JP2012162973A (ja) 制振装置及び建物
JPH08285208A (ja) ボイラの制振支持構造
JP2011038617A (ja) パンタグラフ式免震システム
JP2939913B2 (ja) 構造物の長周期動吸振装置
JP2019190539A (ja) 建物用受動型制振装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18899907

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18899907

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1