JPH0518561Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ボイラー等の熱交換壁を構成する管
材に関する。

〔従来の技術〕

ボイラーの炉壁、隔壁等の熱交換壁（以下単に
パネルと称す）を構成する管材としては、第５図
に示すように、横断面同心円形の管部の外面に軸
対称のひれ部を突出形成した所謂ひれ付管が知ら
れている。このひれ付管は、前記ひれ部相互を突
き合せて複数本を並列し、突き合せたひれ部同志
を溶接接続することにより前記パネルを構成す
る。

一方、ボイラーの燃料は、主として重油が用い
られるが、最近、石炭を燃料とするボイラーが増
加しており、特に石炭を微粉末状にして用いる所
謂流動床式微粉炭焚きボイラーの開発が進められ
実用化されている。

ところが、この石炭を燃料とするボイラーのパ
ネルを、第５図に示したひれ付管で構成する場
合、第６図に矢符で示す如く、微小灰分を多く含
む燃焼流が管部に衝突し、管部外面にアツシユコ
ロージヨンを発生させる。

従つて、石炭を燃料とするボイラーのパネルを
構成する管材としては、第７図に示すような特殊
形状のひれ付管が用いられていた。すなわち、第
７図イに示すものは一側壁面に、また同図ロおよ
びハに示すものは両側壁面に燃焼流が当るパネル
構成用として用いられ、燃焼流が当るパネルの全
面が平滑面となるようにしたものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、両側壁面に燃焼流の当るパネル
を、例えば第７図ハに示した管材を用い構成する
場合、次に述べるような問題があつた。

すなわち、管軸長方向の数個所を並列方向両側
から締付けて管材相互を当接させ、この状態下で
隣接する突出部同志を溶接接続することにより製
作される。ところが、管材の寸法は、製造上のバ
ラツキがあつて全て同一であることはない。

したがつて、製作されるパネルは、第８図に示
すように、その一側壁面が凹凸面となつたものと
なり、この凹凸面の段差が大きい場合、凸面が燃
焼流により腐食摩耗するのに加え、溶接部分の強
度が低下したものとなる。このため、従来は凹凸
面の段差が大きい場合には、凹面を形成する管材
と定盤との間にライナーを入手により挿入して段
差が小さくなるよう調整して溶接接合するか、あ
るいは定盤上への並列載置に先立つて所定寸法範
囲内の寸法毎に管材を区分して用いる等していた
ので、パネル製作に多大の工数を要するのに加え
て製作能率低下を招いていた。

本考案は、前述した事情に鑑みなされたもので
あり、燃焼流が両側壁面に当るパネル製作時に、
定盤上に並列載置した管材に寸法バラツキがあつ
ても前記段差調整が自動的になされる管材の提供
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、第１図に示すように、横断面形状が
概ね内面円形、外面正四辺形であり、該外面正四
辺形の一方の軸（ｙ軸）に平行な相対向する二辺
Ａ，Ｂのうち、一方の辺Ａの両端部には他方の軸
（ｘ軸）に平行な辺Ｃ，Ｄ側をそれぞれ起点とし
前記一方の軸（ｙ軸）から離れるに従つて他方の
軸（ｘ軸）に近づくテーパ面Ｃ２，Ｄ２を有する
突出部Ａ１，Ａ２が形成され、他方の辺Ｂの両端
部には前記他方の軸（ｘ軸）に平行な辺Ｃ，Ｄの
一辺に連続した水平面と、前記テーパ面Ｃ２，Ｄ
２と同一テーパ角度で前記テーパ面Ｃ２，Ｄ２が
摺接嵌合するテーパ面Ｃ８，Ｄ８を有する突出部
Ｂ１，Ｂ２が形成され、かつ下記式を満たすこ
とを特徴とする熱交換壁用管材である。

Ｎ＜Ｍ＜Ｌ／２ …… ただし、 Ｎ：突出部Ａ１を構成するテーパ面Ｃ２と垂直面
Ｃ３との交点ｎからｘ軸までの距離 Ｍ：突出水平面Ｃ６に連続する終点ｍからｘ軸ま
での距離 Ｌ：管材外面の一辺の長さ 〔作用〕 本考案の熱交換壁構成用管材によれば、正四辺
形外面の一方の軸（ｙ軸）に平行な二辺のうち、
一方の辺の両端部には前記一方の軸（ｙ軸）から
離れるに従つて他方の軸（ｘ軸）に近づくテーパ
面を有する突出部が、また他方の辺の両端部には
前記他方の軸（ｘ軸）に平行な辺の一辺に連続し
た水平面と、前記テーパ面が摺接嵌合するテーパ
面を有する突出部が形成されたものであるため、
定盤上に前記突出部が形成されない一辺を下面に
して並列載置し、並列方向の両側から締付ける
と、相隣接する一辺の両端部に形成した突起部に
対して他辺の両端部に形成した突起部がテーパ面
を案内面として摺接嵌合するから、凹面を形成す
る寸法の小さい管材は定盤上から浮上してその段
差が自動的にパネルの両面に均等に振り分けられ
ることになる。したがつて、摺接嵌合後の凹面の
深さは、それだけで従来の半分となる。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は、本考案に係る熱交換壁構成用管材の
一例を示す正面図（横断面も同じ）である。この
図から明らかなように、本考案の管材は、内面が
直径Ｒの真円で、外面が一辺の長さＬである同心
中空の直状四角柱体であり、ｙ軸に平行な相対向
する二辺Ａ，Ｂの両端部に、該辺Ａ，Ｂより外方
に向つて突出する突出部Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２
を、柱体長手方向全長にわたつて形成したもので
ある。

突出部Ａ１は、ｘ軸に平行な一辺Ｃに連続して
形成された突出水平面Ｃ１と、該突出水平面Ｃ１
の突出端を起点としてｙ軸から離れるに従つてｘ
軸に近づく角度θのテーパ面Ｃ２と、該テーパ面
Ｃ２と連続する辺Ａに平行な垂直面Ｃ３と、該垂
直面Ｃ３と連続する辺Ｃに平行な水平面Ｃ４と、
該水平面Ｃ４と辺Ａに連続する曲面Ｃ５とで構成
されている。

一方、突出部Ｂ１は、ｙ軸に平行な他方の辺Ｂ
からの突出距離がＬ１であるｘ軸に平行な前記一
辺Ｃに連続して形成された突出水平面Ｃ６と、該
突出水平面Ｃ６に連続し、その終点ｍがｘ軸から
距離Ｍだけ離れた位置にある辺Ｂに平行な垂直面
Ｃ７と、該垂直面Ｃ７の終点ｍを起点としてｙ軸
に近づくに従つてｘ軸に近づく前記突出部Ａ１の
テーパ面Ｃ２の角度と同一角度θのテーパ面Ｃ８
と、該テーパ面Ｃ８と辺Ｂに連続する曲面Ｃ９と
から構成されている。

そして、前記突出部Ａ１を構成するテーパ面Ｃ
２と垂直面Ｃ３との交点ｎの位置は、交点ｎから
ｘ軸までの距離をＮとするとき、該突出部Ａ１が
前記突出部Ｂ１に対して確実に摺接嵌合するよう
に、下記式を満足するように定められている。

Ｎ＜Ｍ＜Ｌ／２ …… また、突出部Ａ１，Ｂ２の各面の交点角隅部
は、図示省略したが微小半径（通常２〜３mm）の
曲面とされている。

なお、突出部Ａ１は、突出水平面Ｃ１、垂直面
Ｃ３および水平面Ｃ４を省略して構成してもよい
が、製造上並びに寸法バランス上、更には輸送時
のテーパ面Ｃ２先端隅部の損傷等を考慮すれば、
前記各面Ｃ１，Ｃ３，Ｃ４を備え、垂直面Ｃ３の
辺Ａからの突出距離Ｌ２を前記突出部Ｂ１の垂直
面Ｃ７の辺Ｂからの突出距離Ｌ１と同じとするの
が望ましい。

辺Ａの他端部に形成された突出部Ａ２は前記突
出部Ａ１と、また辺Ｂの他端部に形成された突出
部Ｂ２は前記突出部Ｂ１とそれぞれｘ軸対称形状
であるので説明を省略する。

以上に詳述した構成からなる管材を用いて両側
壁面に燃焼流が当るパネルを製作するには、第２
図イに示す如く、複数本の管材を突出部Ａ１，Ａ
２を形成した辺Ａと、突出部Ｂ１，Ｂ２を形成し
た辺Ｂとが相対向するように定盤１上に並列載置
し、管軸長方向の数個所を並列方向の両側又は一
方を固定として他方から管材を締付ける。この締
付けによつて管材相互は相接触するが、並列した
管材の高さがＨ１，Ｈ２のように相違していて
も、突出部Ａ１の点ｎと突出部Ｂ１の点ｍとを前
記式を満足する関供に設定すると共に、両テー
パ面Ｃ３とＣ８の角度を同一角度θとしてあるか
ら、第２図ロに示すように、Ｈ２と高さの低い管
材は、その突出部Ａ１，Ａ２のテーパ面Ｃ２，Ｄ
２がＨ１と高さの高い左側の管材の突出部Ｂ１，
Ｂ２のテーパ面Ｃ８，Ｄ８に、また突出部Ｂ１，
Ｂ２のテーパ面Ｃ８，Ｄ８が右側の管材の突出部
Ａ１，Ａ２のテーパ面Ｃ２，Ｄ２にそれぞれ沿つ
て他の２辺Ｃ，Ｄを水平にほぼ維持した状態で摺
動浮上嵌合して停止する。この結果、Ｈ２と高さ
の低い管材とＨ１と高さの高い管材との段差△Ｈ
は、パネル両面にほぼ均等に振り分けられ、凹凸
の程度を可及的に小さくしたパネルが形成される
こととなる。

なお、前述の実施例は、直径Ｒの中空内周面が
平滑な管材である場合を示したが、本考案の管材
は前記中空内周面に、使用に際して内周面に生成
付着する蒸気薄膜を剥離促進させるべく流通流体
に乱流を生じさせる正面視凹状の角溝を複数条螺
施状に形成したものであつてもよい（第４図参
照）。

また、第１図にその正面図を示した本考案の管
材の横断面形状は第１図と同じであり、他面の形
状は、第３図に示すように、平面は同図イ、右側
面は同図ロ、左側面は同図ハに示す如くに表わさ
れ、底面は平面と同じに表わされる。

〔考案の効果〕

本考案の管材によれば、パネル製作時に入手に
よる段差調整あるいは使用に先立つ寸法毎への管
材の区分集約が一切不要となるから、パネル製作
に要する工数の大幅な減少と製作能率の大幅な向
上が図れる。また、段差が両面に均等に分配され
るので強度上問題のないパネルが確実に得られる
等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の管材の一例を示す正面図、第
２図は本考案の管材を用いたパネル製作の説明図
で、同図イは定盤上への並列載置状態を、同図ロ
は締付完了状態をそれぞれ示す正面図、第３図は
第１図に示した他面の縮小図で、同図イは平面
図、同図ロは右側面図、同図ハは左側面図、第４
図は本考案の管材の他の例を示し、同図イは正面
図、同図ロは同図イの−線矢視断面図、第５
図は従来の一般的なひれ付管を示す正面図、第６
図は一般的なひれ付管を用いて構成されたパネル
を示す図、第７図は従来の特殊形状のひれ付管を
示し、同図イは一側壁面に、同図ロおよびハは両
側壁面に燃焼流が当るパネル構成用を示す正面
図、第８図は第７図ハに示す管材を用いて製作さ
れるパネルの一例を示す図である。 Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２……突出部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 横断面形状が概ね内面円形、外面正四辺形であ
   り、該外面正四辺形の一方の軸（ｙ軸）に平行な
   相対向する二辺Ａ，Ｂのうち、一方の辺Ａの両端
   部には他方の軸（ｘ軸）に平行な辺Ｃ，Ｄ側をそ
   れぞれ起点とし前記一方の軸（ｙ軸）から離れる
   に従つて他方の軸（ｘ軸）に近づくテーパ面Ｃ
   ２，Ｄ２を有する突出部Ａ１，Ａ２が形成され、
   他方の辺Ｂの両端部には前記他方の軸（ｘ軸）に
   平行な辺Ｃ，Ｄの一辺に連続した水平面と、前記
   テーパ面Ｃ２，Ｄ２と同一テーパ角度で前記テー
   パ面Ｃ２，Ｄ２が摺接嵌合するテーパ面Ｃ８，Ｄ
   ８を有する突出部Ｂ１，Ｂ２が形成され、かつ下
   記式を満たすことを特徴とする熱交換壁用管
   材。 Ｎ＜Ｍ＜Ｌ／２ …… ただし、 Ｎ：突出部Ａ１を構成するテーパ面Ｃ２と垂直面
   Ｃ３との交点ｎからｘ軸までの距離 Ｍ：突出水平面Ｃ６に連続する終点ｍからｘ軸ま
   での距離 Ｌ：管材外面の一辺の長さ