JPH03186108A - 高温粒状材料のための搬送導管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 も災上皇剋且豆柱 本発明は、高温粒状材料の搬送に関し、特に、高温（８
７１”Ｃ程度又はそれ以上）の粒状材料をＬ形弁のよう
な非機械的制御手段を用いて循環させるための導管に関
する。

た米り五薯 循環流動床式ボイラーにおいて高温粒状材料の流量を制
御するためにＬ形弁又はその他の非機械的制御手段を使
用することは、周知である。しかしながら、粒状材料が
約４８２℃の温度に達するか又はそれを越えると、熱勾
配により重大な問題が生じる０間欠的な使用において、
高温粒状材料の流れが停止されると、水平搬送導管内の
粒状材料は冷却するが、粒状材料の流れを再開したとき
水平搬送導管内に流入してきた新しい高温の粒状材料が
水平導管内に長手方向及び円周方向に極端な温度勾配を
惹起する。これが頻繁に繰り返されると、水平導管は、
その豚腸・収縮の結果として座屈、捩れ又は裂開などに
より破損する。溶接部は、急激に発生する巨大な力によ
り破断することが知られている。この種の水平導管にお
いては僅か数分の間に数百度もの温度変動が記録されて
いる。又、導管の両側において著しい温度差が生じるこ
ともしばしばある。そのようなひずみパターンは、導管
自体の破損につながることになる。

水平導管に断熱処理を施すための従来のいろいろな試み
は、導管を囲繞する外側ケーシングな保護するだけで、
高温粒状材料に直接接触する導管自体を保護しないので
有効ではなかった。更に、この導管をその外側ケーシン
グに固定するための従来のいろいろな試みも、上記のよ
うな条件下での導管の座屈及び、又は必要な動きによっ
て破損することが判明している。多くの場合、水平導管
の頂部と底部の温度勾配により導管がバナナのように弓
なりに湾曲され、外側ケーシングから剥離することにな
る。その結果として、循環されるガス及び粒状材料が導
管内に封じ込めておくことができずに導管から漏れ始め
、遂には外側ケーシングから漏れ出ることもある。

日が　゛　しよ　と　る云 本発明は、従来技術の上述した問題点を解決することを
企図したものである。

従って、本発明の目的は、搬送すべき粒状材料やガスを
漏出させることなく極端な温度勾配に順応することがで
きる搬送導管を提供することである。

本発明の他の目的は、必要に応じて撓むことができ、し
かも、外側ケーシング内で無傷のままに保たれる搬送導
管を提供することである。

本発明の更に他の目的は、温度分布をより均一にするた
めに比較的急速な加熱及び冷却が可能な低い熱質量を有
する搬送導管を提供することである。

本発明の更に他の目的は、上記導管を高温粒状材料の搬
送中に生じる極端な温度レベル、過渡的な熱及び温度差
から防護する手段を提供することである。

・　　　゛　る〜めの 本発明は、上記課題を解決するために、循環流動床式ボ
イラーにおいて高温粒状材料を非機械的制御手段を通し
て搬送するための装置において、非機械的制御手段から
炉にまで延長した断熱水平導管内に配設する独特のイン
サートを提供する。

本発明によれば、このインサートを、互いに隣接させて
軸方向に同心的に配列した複数のセグメント（分節）に
よって構成する。インサートの各１つのセグメントの一
端部の外周面にカラーを固定し、そのカラーの自由端が
隣接するセグメントの一端部の外周面を覆って延長し、
その外周面の周りに密に嵌合するように構成する。従っ
て、このカラーは、それが固定された各１つのセグメン
トに対して隣接するセグメントを軸方向に整列（心合）
した状態に保持するとともに、温度差による豚腸又は収
縮を吸収するために、各１つのセグメントに対して隣接
するセグメントが自由に撓み又は長手方向に自由に動く
ことを可能にする。更に、本発明はによれば、隣接する
各１対のセグメントを枢動自在に連結し、それらのセグ
メントのを連結したままで互いに枢動しうるようにする
ためのヒンジな設ける。

Ｘ施１ 第１図を参照すると、水平導管１２と垂直導管１４を備
えた非機械的制御手段又はＬ形弁組立体１０が示されて
いる。水平導管１２は、炉１６に開放しており、粒状材
料及び排ガスを垂直導管１４から炉１６へ搬送する。高
温（８７１℃程度又はそれ以上）材料を取り扱うことか
ら、水平導管１２の外周面は、通常、ステンレス鋼で構
成し、断熱材１８で包被する。

水平導管１２を極端な温度や、極端な温度勾配及び過渡
的温度から防護するために、水平導管１２の内側面は断
熱材２０で内張すする。更に、断熱材２０を高温の粒状
材料から防護するためにインサート（挿入体）２２を断
熱材２０及び水平導管１２の内側に装着する。断熱材１
８は、一般に、ブラケット状又はボード状耐火材、又は
現場鋳込み耐火材で構成されるが、断熱材２０は、大抵
の場合、断熱材１８とは異る組成及び構成のものであり
、作動中に生じる頂部の温度と底部の温度との激しい温
度差によって発生するインサート２２の撓み、湾曲又は
盛り上りを吸収することができる圧縮性の高温断熱材で
ある。

インサート２２は、１本の長い連続したパイプではない
、さもないと、水平導管１２に通常随伴する問題が、イ
ンサート２２にも生じることになる。従って、インサー
ト２２は、第１図の実施例では３つのセグメント（分節
体）２２ａ、２２ｂ、２２ｃにセグメント化（分節化）
しである。

もちろん、必要に応じて任意の数のセグメントを用いる
ことができる。これらのセグメント２２ａ、２２ｂ、２
２ｃは、第３及び４図に示されるように隣接する６対の
セグメントの内の一方のセグメント（図示の例ではセグ
メント２２ａ）の端部にカラー２４を溶接したことによ
り、長手方向に整列（心合）した状態に保たれる。カラ
ー２４は、一方のセグメント（セグメント２２ａ）の外
周面に溶接され、そのセグメントの端部な越えて延長し
隣接するセグメント（セグメント２２ｂ）に被さってい
るだけであるから、この隣接するセグメントは、一方の
セグメントに軸方向に整列したままでカラー２４の内側
で摺動することができる０通常、カラー２４と隣接する
セグメントとの間には僅か０．７６３７５ｍｍのクリア
ランスしか存在しない。カラー２４は、各セグメント２
２ａ、２２ｂ、２２ｃが粒状材料を搬送するのに支障の
ない十分な軸方向の整列関係を維持したままで互いに独
立して動くことができることを保証する。又、カラー２
４と隣接するセグメントとの間のクリアランスが密であ
るから、個々のセグメントが高温により撓んでもインサ
ート２２ないから粒状材料が逃出することはほとんどあ
るいはまったくなく、拝ガスもはヒんど漏出することが
ない。

温度差による膨脹又は収縮を受けてもインサート２２の
各セグメント２２ａ、２２ｂ、２２ｅの適正な位置関係
を維持するために、隣接する６対のセグメントの間にそ
れらのセグメントの底部の外面（第２図参照）に沿って
ヒンジ２６を固定する。第４．５及び６図に示されるよ
うに、ヒンジ２６は、カラー２４を覆って湾曲させた細
長い金属片であり、金属片の両端を隣接する１対のセグ
メント（図示の実施例ではセグメント２２ａと２２ｂ）
に溶接する。かくして、隣接する６対のセグメントは、
互いに連結されたままで必要に応じて自由に撓み、湾曲
し、又は枢動することができる。このように、各セグメ
ン）−２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、必要に応じてバナナ
の形に弓なりに湾［ｍ１〜う、とができ、又、軸方向に
も円周方向にも膨脹又は収縮することができる。その結
果、断熱材２０は、圧縮性であるから、インサート、２
カ。

採るどのような形状にも順応することができ、それによ
って水平導管１２及び外側ケーシング２８を防護する。

第２図にみられるように、インサート２２と水平導管１
２とは、偏心関係にある。インサート２２のこの偏心配
置は、粒状材料の流れ特性からして水平導管１２内の頂
部の温度と底部の温度を小さくする。即ち、作動中、粒
状材料の流れはインサー　ト２２の底部よりも頂部に沿
っての方が速いので、インサート２２の底部側の温度は
、比較的流れの遅い、澱みがちな冷えた粒状材料の温度
に近くなるのに対して、インサート２２の頂部側の温度
は、新しく循環されてきた、より温度の高い排ガスの温
度に近くなる。このようにインサート２２を水平導管１
２に対して偏心的に配置したことにより、インサート２
２の比較的高温になる上方部分を水平導管１２の軸心に
比較的接近させ、それによって、インサート２２の上方
部分と水平導管１２の上方部分との間隔を大きくし、両
者の間に介在する断熱材２０の厚みを増大させることが
できる。

インサート２２を所定位置に拘束するために、複数個の
調心ガイド（「調心ガイド」又は「支持手段」とも称す
る）３０をインサート２２の外周面にその円周方向に間
隔なおいて固定する（第２図参照）、第３図に示される
ように、それらの調心ガイド３０は、インサート２２の
各セグメントの一端に近接したところに溶接し、各セグ
メントの他端が必要に応じて自由に撓み又は動くことが
できるようにする。インサート２２を水平導管１２内に
位置づけしたとき、上方の調心ガイド３０は導管１２に
接触せず、両者の間に僅かな間隙が生じるようにし、そ
れによってインサート２２が導管１２よりも迅速に膨脹
することができるようにする。調心ガイド３０は、イン
サート２２を水平導管１２（二対して偏心関係に保持す
る働きをする。

更に、セグメント２２ｅは、セグメントの底部に穿設し
た開口を通して半径方向内方へ突出さ（ｌたビン３４（
第１図）によって所定位置に固定する。ビン３４は、セ
グメント２２ｃをＬ形弁組立体１０に固定し、セグメン
ト２２ｃ（従ってセグメント２２ａ、２２ｂ）が炉１６
の方へ変位してしてＬ形弁組立体から分離するのを防止
するととも、セグメン］・の回転を防止する回り止めの
役割をも果たす。

粒状材料及び排ガスが断熱材２０に接触して断熱材を損
傷するのを防止するためにパッキング即ち密封部材３２
をインサート２２の両端の周りに装着する。パッキング
３２は、又、垂直導管１４からの吹き込みガスがインサ
ート２２を迂回して断熱材２０を通るのを防止する働き
もする。又、カラー２４とそれに隣接するセグメントと
の間のクリアランスが密であるから、隣接するセグメン
ト２２ａ、２２ｂ、２２ｃの間からの漏れを防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、高温粒状材料を搬送するための非機械的制御
手段（Ｌ形弁）及びその水平導管の一部切除した断面図
である。 第２図は、第１図の線２−２に沿ってみた一部切除した
断面図である。 第３図は、第２図の線３−３に沿ってみた一部切除した
断面図である。 第４図は、第２図の線４−４に沿ってみた一部切除した
断面図である。 第５図は、第４図の線５−５に沿ってみた一部切除した
断面図である。 第６図は、第４図の線６−６に沿ってみた一部切除した
断面図である。 ｌＯ：非非機械的制御手段又はＬ形弁組立体１２：水平
導管 １４：垂直導管 １６：炉 １８・断熱材 ２０：断熱材 ２ インサート 　２　ａｌ ２２ｂ、 ２２ｃ：セグメント 　４ カラー ２６：ヒンジ ３０：整列ガイド （位置ぎめ手段又は支持手段） ３４　： ビン （ −） ＦＩＧ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、循環流動床式ボイラーにおいて高温粒状材料を非機
   械的制御手段を通して搬送するための装置であって、 ａ、前記非機械的制御手段から炉にまで延長した断熱水
   平導管と、 ｂ、該水平導管内に配置された断熱セグメント化インサ
   ートと、 ｃ、前記インサートの各１つのセグメントの一端部に固
   定されて隣接するセグメントの一端部を覆って延長して
   おり、該隣接するセグメントの外周面の周りに密に嵌合
   し、しかも、該隣接するセグメントが該１つのセグメン
   トに対して長手方向に自由に動くことを可能にするよう
   に寸法づけされたカラーと、 ｄ、隣接する各１対のセグメントを枢動自在に連結し、
   それらのセグメントのを連結したままで互いに枢動しう
   るようにするためのヒンジと、 ｅ、前記各セグメントを前記水平導管に対して正確に整
   列させ位置づけするための位置ぎめ手段と、 から成る装置。 ２、前記インサートは、前記水平導管内に偏心的に位置
   づけされており、該水平導管の頂部よりは底部に近接さ
   せて配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の装置。 ３、前記ヒンジは、隣接する各対のセグメントを結合す
   る金属片であり、該セグメントの底部に固定されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４、前記カラーは、それと、それに隣接するセグメント
   との間にほぼ０．７９３７５ｍｍの間隙を設定するよう
   に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項に記載の装置。 ５、Ｌ形弁と炉を接続する水平導管を有する循環流動床
   式ボイラーにおいて高温粒状材料を搬送するためのイン
   サートであって、 ａ、前記水平導管内に嵌合するように寸法づけされたセ
   グメント化インサートと、 ｂ、該インサートと水平導管との間の環状領域内に配置
   された圧縮自在の断熱材と、 ｃ、前記各セグメントの下方部分に付設されており、隣
   接する各対のセグメントを枢動自在に連結するためのヒ
   ンジと、 ｄ、前記インサートの各１つのセグメントに固定されて
   隣接するセグメントの一部を覆って延長しており、隣接
   する各セグメントを軸方向に整列させるためのカラーと
   、 ｅ、前記各セグメントを前記水平導管内に支持し位置づ
   けするための支持手段と、 ｆ、前記環状領域の端部を密封し、環状領域断熱材を搬
   送される前記粒状材料から防護するための密封手段と、 から成るインサート。 ６、前記インサートは、前記水平導管内に該水平導管の
   底部側に偏らせて偏心的に位置づけされていることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項に記載のインサート。 ７、前記ヒンジは、隣接する各対のセグメントを枢動自
   在に結合する金属片であり、該セグメントの底部に固定
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記
   載のインサート。 ８、前記カラーは、それに隣接するセグメントとの外径
   より僅かに大きい寸法を有し、該インサート内に搬送す
   べき粒状材料を密封するようになされていることを特徴
   とする特許請求の範囲第７項に記載のインサート。 ９、前記カラーは、それに隣接するセグメントとからほ
   ぼ０．７９３７５ｍｍ離隔されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第８項に記載のインサート。 １０、前記支持手段は、前記セグメント化インサートか
   ら半径方向外方へ前記環状領域を横切って延長して前記
   水平導管に係合し、該水平導管に対する該セグメント化
   インサートの偏心関係を維持する半径方向の部材から成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載のイン
   サート。 １１、前記密封部材は、前記断熱材を前記環状領域内に
   密封し拘束するためのパッキング材から成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１０項に記載のインサート。 １２、前記半径方向の部材は、前記カラーに近接したと
   ころで前記セグメントに固定されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項に記載のインサート。