JPH0343521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野 本発明は、例えば蒸気を生成するために水を通
す多数の管を膜状に並置溶接することによつて構
成されたボイラー等の炉の周壁（「管壁」または
「囲い管壁」とも称する）であつて、下方部分は
らせん状に斜めに延長した管で構成されており、
上方部分は荷重を担持する垂直管から成り、下方
部分を懸架支持するようになされた炉の囲い管壁
に関し、特に、らせん管から垂直管回路への遷移
部に関する。以下の説明では、らせん状に斜めに
延長した管を単に「斜行管」と称し、炉の上方部
分の荷重担持垂直管は単に「垂直管」と称する。
本発明は、特に、溶接結合された膜状管壁を有す
る超臨界圧または亜臨界圧貫流型蒸気発生器（ボ
イラー）に適用することができる。発明の背景 この種の蒸気発生器の主要な問題は、支持構造
にあり、斜行管から垂直管への遷移部の管構成に
ある。斜行管は、水平から最高約30゜傾斜して炉
の周りをらせん状に複数回巻回し、炉のアーチ部
の下方でヘツダに終端し、炉の上方部分の垂直管
へと遷移している。ほぼ水平に近い斜行管は、垂
直方向の静荷重を担持する能力が小さいので、荷
重を直立管へ移行させるための外部支持構造を必
要とする。

米国特許第3027882号には、炉の斜行管を垂直
管に連結する垂直支持バーが開示されている。米
国特許第3400689号には、炉管を懸架支持するた
めに下端を炉壁に連結し、上端をばねによつて支
持させる垂直引張部材を設けることが開示されて
いる。米国特許第4116168号には、炉の中間部分
に設けられた斜行管を炉の上方部分および下方部
分の垂直管に二叉管を介して連結する構成が開示
されている。発明の概要 本発明は、貫流型蒸気発生装置の炉の底部に設
けられたリングヘツダから並列的に流体を供給さ
れる斜行管から成る下方部分を備えた炉の囲い管
壁に関する。斜行管は、水平から最高約30゜の角
度でらせん状に上方へ延長して炉を少くとも１回
巻回し、炉の周りに隔置された垂直マニホールド
ヘツダに終端させる。炉の上方部分は、斜行管か
ら成る下方部分と流体連通させた荷重担持垂直管
によつて構成する。斜行管も、垂直管も、互いに
各管の両側に全長に亘つて延長したフインまたは
膜状板を介して溶接により結合され、気密の囲い
体を構成する。炉の下方部分（斜行管）と上方部
分（垂直管）との間の遷移部における偏心荷重を
排除し、管構成を簡略化するために、上方部分の
管と下方部分の管とをオーバーラツプさせる。実施例の説明 第１図を参照すると、貫流型蒸気発生装置１０
の一部断面による概略側面図が示されている。装
置１０の下方炉部１２は、互いに膜板によつて結
合されてパネル状とされ、炉のアーチ部１８の下
の遷移部１６にまで上方へらせん状に延長した多
数の斜行部１２によつて構成されている。遷移部
１６において、斜行管１３は、上方炉部１４を構
成するようにやはりパネル状に結合された垂直管
１５に流体連通しており、垂直管１５の上端は出
口ヘツダ２０に連通している。

第２図に示されるように、斜行管１３は、それ
らの間に介在する膜板２６によつて結合され、パ
ネル即ち管壁の形とされ、炉の下方部分を構成し
いてる。斜行管１３の静荷重を担持し、荷重を上
方炉部の垂直管１５へ移行させるために複数の垂
直方向の支持帯片２２が下方炉部１２の外周に横
方向に適当な間隔を置いて配置され斜行管の外側
表面に接するように延設されている。各支持帯片
２２の全幅に亘つて延長する複数の支持バー２４
が上下方向に間隔を置いて配置され、斜行管の膜
板２６が支持帯片２２に溶接等により結合してい
る。各支持帯片２２の上端（第５および８図）
は、後述するように、荷重をより多数の垂直管１
５へ伝達するために末広がり状に拡大されてい
る。

第３Ａ図は、支持帯片２２から指状板３０を介
して垂直管１５へ荷重を伝達するようにした遷移
部の従来の構造を示す。図に示されるように、垂
直管１５の長手中心線は、斜行管１３の中心線と
一致している。下方炉部１２の静荷重は支持帯片
２２によつて担持されるので、偏心荷重による回
転モーメントが生じる。この回転モーメントを排
除するために、支持帯片２２と垂直背控え３２と
の間に複雑で高価な、ピン連結されたリンク仕掛
２８が設けられている。第３Ａ図において２７は
垂直管１５の間の膜板である。

本発明による改良された構成は第３Ｂ図に示さ
れている。第３Ｂ図に示されるように、本発明に
よれば、垂直管１５を斜行管１３にオーバーラツ
プさせる。垂直管１５の長手中心線を支持帯片２
２の中心線にほぼ一致させ、それによつて偏心荷
重による回転モーメントを排除し、従つて、第３
Ａ図に示された従来技術の構成において必要とさ
れた垂直背控え３２およびリンク仕掛２８を不要
にする。炉壁の気密性を確保するために最上方の
斜行管１３と垂直管１５の膜板２７との間にシー
ル３４を介設する。第３Ｂ図において２６は斜行
管１３の膜板であり、３０は指状板である。

第４図は、従来の炉の遷移部の炉内側からみた
側面図である。各斜行管１３は、同一の水平平面
内で炉から外方へ延長し、炉の外部に設けられた
水平出口ヘツダ（図示せず）に終端している。各
垂直管１５の長手中心線は斜行管１３の中心線と
一致しているので（第３Ａ図を合わせて参照）、
各垂直管１５は、斜行管１３の傾斜に従つていろ
いろな異る高めのところで炉壁から外方へ屈曲し
延長させなければならない。従つて、垂直管１５
の各膜板２７の下端も、それぞれ異る高さのとこ
ろに位置する。従つて、炉の囲い管壁を気密に封
止するためには、各膜板２７と最上方の斜行管１
３との間の間隙を密封するいろいろな形状の閉鎖
板３６が必要とされる。第４図から明らかなよう
に、これはその組立に当つて現場での多大の手作
業による嵌め込みおよび溶接操作を必要とする費
用のかかる構成である。加えて、各垂直管１５
は、それぞれ異る高さのところで炉壁から外方へ
延長させ外部ヘツダ（図示せず）に接続しなけれ
ばならないので、各垂直管を個々に手作業で湾曲
させなければならない。

これに対して、本発明の構成によれば、第５〜
７図に示されるように、斜行管１３を数本（図示
の例では５本）の群として炉の管壁から外方へ延
長させる。各群の管の本数は５本より多くても、
少くてもよい。各群の斜行管１３は、垂直管１
５，１５の間の間隙を通して炉の外部へ延長さ
せ、炉の周りに適当な間隔を置いて配置された垂
直出口マニホールド３８に終端させる。各マニホ
ールド３８は、水平入口ヘツダ４０に接続する。
流体は、入口ヘツダ４０からそれに接続された垂
直管１５を通つて上昇し、出口ヘツダ２０（第１
図）へ流れる。垂直管１５は、下方炉部１２の上
方部の何本かの斜行管１３にオーバーラツプし、
斜行管の上記出口群より下方の水平平面において
外方へ屈曲し、水平ヘツダ４０に終端している
（第７図）。本発明はこの構成によれば、従来の高
価な閉鎖板３６（第４図）の使用が省除され、現
場での手作業による溶接操作が少くされる。ま
た、垂直管１５は、パネル状に一括して機械によ
つて屈曲させることができるので、従来のように
各管を個別に手作業によつて屈曲する必要がな
い。

第８および９図は、第５および７図と同様の図
であるが、炉の外部からみた図である。第８図に
みられるように、１つの支持帯片の拡幅端部分に
は、図示の例では10枚の指状板３０の下端が溶接
され、それらの指状板の上端は各々１対の隣接し
た垂直管１５に溶接され、それによつて下方炉部
１２の荷重を上方炉部１４へ移行するようになさ
れている。指状板３０の枚数は、下方炉部１２の
静荷重の大きさ、および支持帯片２２の拡幅端部
分の幅の大きさに応じて増減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は斜行管と垂直管を有する貫流型蒸気発
生装置の一部断面による側面図、第２図は斜行管
から成る下方炉部の一部分の透視図、第３Ａ図は
遷移部における従来の支持構造の一部断面による
側面図、第３Ｂ図は本発明の支持構造の第３Ａ図
と同様の図、第４図は遷移部の従来の管構成を示
す側面図、第５図は本発明による遷移部の管構成
の側面図、第６図は第５図の一部切除された上か
らみた平面図、第７図は第５図の線７−７に沿つ
てみた断面図、第８図は本発明の支持構造の炉外
からみた側面図、第９図は第８図の線９−９に沿
つてみた断面図である。 １２：下方炉部、１３：斜行管、１４：上方炉
部、１５：垂直管、１６：遷移部、２２：支持帯
片、２４：支持バー、２６，２７：膜板、３０：
指状板、３４：シール（密封部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 貫流型蒸気発生装置のための炉を構成する囲
   い管壁において、遷移部にまで上方へらせん状に
   延長した複数の斜行管で構成された下方炉部と、
   該下方炉部の斜行管と流体連通し下方炉部より上
   方へ延長した、荷重担持力を有する複数の垂直管
   で構成された上方炉部と、下方炉部を支持するた
   めに下方炉部の外周に横方向に間隔を置いて配置
   され、該斜行管に溶接により結合された複数の垂
   直支持帯片と、下方炉部の静荷重を前記支持帯片
   から上方炉部の垂直管へ伝達するための荷重伝達
   手段とから成り、上方炉部の垂直管は、下方炉部
   の一部分とオーバーラツプするように前記遷移部
   より下方に延長していることを特徴とする囲い管
   壁。 ２ 前記支持帯片は、前記斜行管の最外側の表面
   と同一平面内に位置するように取付けられ、斜行
   管と支持帯片とはそれらの間に介在するバーを介
   して溶接結合されている特許請求の範囲第１項記
   載の囲い管壁。 ３ 前記各支持帯片の上端部は末広がり状に拡幅
   されている特許請求の範囲第２項記載の囲い管
   壁。 ４ 前記荷重伝達手段は、下端を支持帯片の前記
   拡幅された上端部に溶接され、上端を各々１対の
   隣接する垂直管に溶接された複数の垂直指状板を
   含むものである特許請求の範囲第１項記載の囲い
   管壁。 ５ 前記各垂直管の長手中心軸線は、前記各支持
   帯片の中心線とほぼ一致している特許請求の範囲
   第１項記載の囲い管壁。 ６ 前記各斜行管は炉の周りを少くとも１回完全
   に巻回している特許請求の範囲第１項記載の囲い
   管壁。 ７ 前記斜行管は、それぞれ複数本の上下に並置
   した斜行管から成る複数の管群にまとめられ、各
   管群は、前記遷移部のところで対応する垂直管と
   垂直管の間を貫通して炉外へ延長し、炉の周りに
   間隔を置いて配置された垂直マニホールドに終端
   している特許請求の範囲第１項記載の囲い管壁。 ８ 前記各垂直管は、前記遷移部において、斜行
   管の前記各管群より下方の水平平面内において外
   方へ屈曲され、前記垂直マニホールドと流体連通
   した水平ヘツダに終端している特許請求の範囲第
   ７項記載の囲い管壁。 ９ 前記下方炉部の斜行管および上方炉部の垂直
   管は、気密パネルを構成するように互いに膜板を
   介して連結されている特許請求の範囲第１項記載
   の囲い管壁。 １０ 下方炉部の斜行管は、水平から最高約30゜
   の角度でらせん状に上方に向つて延長している特
   許請求の範囲第１項記載の囲い管壁。