JPH0610523B2 - セラミツクボ−ド貼着によるボイラ管板の防熱装置 - Google Patents
セラミツクボ−ド貼着によるボイラ管板の防熱装置Info
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- JPH0610523B2 JPH0610523B2 JP8667286A JP8667286A JPH0610523B2 JP H0610523 B2 JPH0610523 B2 JP H0610523B2 JP 8667286 A JP8667286 A JP 8667286A JP 8667286 A JP8667286 A JP 8667286A JP H0610523 B2 JPH0610523 B2 JP H0610523B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラ管板にセラミックボードを貼着すること
によってボイラ管板の防熱装置に関するものである。
によってボイラ管板の防熱装置に関するものである。
従来1000℃以上の燃焼ガスまたは火炎が流入するボイラ
の管板および管群部は加熱面が高温ガスに曝されるた
め、管板に挿入定着した煙管群の先端は過熱により無数
の亀裂を生じ、或は管穴と煙管の挿入部がボイラ負荷の
変動や発停による温度差により、煙管の固着力が緩み、
内圧水が漏洩し、または管板に亀裂を生ずるなどの障害
を伴うため、この宿命的欠陥を避けるために従来使用さ
れて来た方法は、管板加熱面上に厚いキヤスタブル耐火
材や耐火粘土を充填し、煙管群の管穴には長い特殊鋼管
を挿入し、外方へ突出させてこれによって、耐火物を保
持する方法がとられてきたが、この耐火物は表面から強
く押圧しなければ分子間の密着が不充分となる。この耐
火物は所謂粘土であるから、密着連結の困難な狭い場所
での加工は充分な練り合せができ難い欠点があり、さら
に該管群部挿入の特殊鋼管と相隣れる特殊鋼管との間隔
は10mm乃至20mm程度の狭溢な間隙であるため、使用中に
この隙間部の耐火物に亀裂を生じて崩壊し、防熱効果を
失う欠点もある。
の管板および管群部は加熱面が高温ガスに曝されるた
め、管板に挿入定着した煙管群の先端は過熱により無数
の亀裂を生じ、或は管穴と煙管の挿入部がボイラ負荷の
変動や発停による温度差により、煙管の固着力が緩み、
内圧水が漏洩し、または管板に亀裂を生ずるなどの障害
を伴うため、この宿命的欠陥を避けるために従来使用さ
れて来た方法は、管板加熱面上に厚いキヤスタブル耐火
材や耐火粘土を充填し、煙管群の管穴には長い特殊鋼管
を挿入し、外方へ突出させてこれによって、耐火物を保
持する方法がとられてきたが、この耐火物は表面から強
く押圧しなければ分子間の密着が不充分となる。この耐
火物は所謂粘土であるから、密着連結の困難な狭い場所
での加工は充分な練り合せができ難い欠点があり、さら
に該管群部挿入の特殊鋼管と相隣れる特殊鋼管との間隔
は10mm乃至20mm程度の狭溢な間隙であるため、使用中に
この隙間部の耐火物に亀裂を生じて崩壊し、防熱効果を
失う欠点もある。
なお耐火物の充填厚さが薄い場合にはその粘土的性質上
分子間の結合性が失われ、剥離脱落を生じ、また耐火物
の充填が厚過ぎる場合には保持用特殊鋼管の長さが長く
なって、加熱により変質脆化して耐火物の保持力を失
い、耐火物が脱落するなどの欠点があるため、逐には管
板部の防熱効果を失うばかりでなく、ボイラにおける法
制上の定期的検査の際、部分的な亀裂、剥離、脱落があ
れば、全部の取り替えを命ぜられるなどの事例もありな
がら他に良策がないまままに現在も従来の方法を採用さ
れてきている状態である。
分子間の結合性が失われ、剥離脱落を生じ、また耐火物
の充填が厚過ぎる場合には保持用特殊鋼管の長さが長く
なって、加熱により変質脆化して耐火物の保持力を失
い、耐火物が脱落するなどの欠点があるため、逐には管
板部の防熱効果を失うばかりでなく、ボイラにおける法
制上の定期的検査の際、部分的な亀裂、剥離、脱落があ
れば、全部の取り替えを命ぜられるなどの事例もありな
がら他に良策がないまままに現在も従来の方法を採用さ
れてきている状態である。
本発明は上記従来と全く異なる方法及び装置によって従
来の欠点の解消即ち1000℃以上の高温燃焼ガスまたは火
炎に接触する管板および煙管群に従来宿命的に生じてい
た煙管端の亀裂、内圧水の漏洩噴出および管板の亀裂等
の障害を防止せんとするもので、更に詳細に説明する
と、管板の加熱面における環境温度が1000℃以上1500℃
程度に至る場合はその放射熱及び接触熱を受けて、管板
表面および煙管先端付近の温度はボイラ内部の内圧水の
冷却効果により一般的には250〜300℃前後となるが内圧
水の水管理が悪く、管板の触水側の表面にスケール等が
僅かでも付着するとその温度は350℃前後乃至は500℃前
後にまで上るようになる。
来の欠点の解消即ち1000℃以上の高温燃焼ガスまたは火
炎に接触する管板および煙管群に従来宿命的に生じてい
た煙管端の亀裂、内圧水の漏洩噴出および管板の亀裂等
の障害を防止せんとするもので、更に詳細に説明する
と、管板の加熱面における環境温度が1000℃以上1500℃
程度に至る場合はその放射熱及び接触熱を受けて、管板
表面および煙管先端付近の温度はボイラ内部の内圧水の
冷却効果により一般的には250〜300℃前後となるが内圧
水の水管理が悪く、管板の触水側の表面にスケール等が
僅かでも付着するとその温度は350℃前後乃至は500℃前
後にまで上るようになる。
一方ボイラ内部の水側の温度は大略200℃程度であるた
め、加熱面と受熱面との管板壁、管壁の温度差は150℃
前後乃至300℃前後となる。
め、加熱面と受熱面との管板壁、管壁の温度差は150℃
前後乃至300℃前後となる。
この温度差による加熱作用と煙管の拡管押圧作用とによ
り鋼材は数分〜数時間で硬度を増し、引張り強度は上昇
するが伸びは減少して人工時効により塑性変化し、やが
て永久変形に至ることは金属材料学上公知の事実であ
る。
り鋼材は数分〜数時間で硬度を増し、引張り強度は上昇
するが伸びは減少して人工時効により塑性変化し、やが
て永久変形に至ることは金属材料学上公知の事実であ
る。
この塑性変化した鋼材即ち本発明における管板および煙
管端部は脆くなるため、ボイラの負荷変動や発停など温
度変化による繰り返し作用により、煙管端および管板に
前記の内圧水漏洩、噴出や煙管先端割れ或は管板亀裂な
どを生ずることになるため、本発明はこの加熱面温度低
下の問題解決のために、新材料としてセラミックボード
を管板加熱面表面に気密、堅固に貼着することによって
上記の問題点を解決して本発明を完成するに至った。
管端部は脆くなるため、ボイラの負荷変動や発停など温
度変化による繰り返し作用により、煙管端および管板に
前記の内圧水漏洩、噴出や煙管先端割れ或は管板亀裂な
どを生ずることになるため、本発明はこの加熱面温度低
下の問題解決のために、新材料としてセラミックボード
を管板加熱面表面に気密、堅固に貼着することによって
上記の問題点を解決して本発明を完成するに至った。
本発明の第１発明は鋼板壁の温度差が高温となるボイラ
の管板において、燃焼ガス又は火炎に触れる加熱面側に
面し、片面には耐高温、高熱性の接着剤を塗布した該管
板の管穴とほぼ同径で同軸同心上に穿孔して管板表面に
貼り付けたセラミックスボードの表面および穿孔部に耐
高温高熱性の硬化剤が塗布され、セラミックスボードの
外周を耐火材等によって管板側に押圧するようにしてな
る横形又は立形の煙管ボイラのセラミックボードを貼着
したボイラ管板の防熱装置であり、その第２発明は鋼板
壁の温度差が高温になるボイラの管板において、ボイラ
管壁の管群部に接する周辺及び炉筒周辺部にＬ形または
平形の特殊鋼を溶着して上記第１発明と全く同様に貼着
したセラミックボードの外周を耐火材で管板面に押圧す
ると共に炉筒穴側におけるセラミックボード端をＬ形ま
たは平形の特殊鋼に定着支持してなる横形又は立形炉筒
煙管ボイラ管板のセラミックボード貼着による防熱装置
を提供するものである。
の管板において、燃焼ガス又は火炎に触れる加熱面側に
面し、片面には耐高温、高熱性の接着剤を塗布した該管
板の管穴とほぼ同径で同軸同心上に穿孔して管板表面に
貼り付けたセラミックスボードの表面および穿孔部に耐
高温高熱性の硬化剤が塗布され、セラミックスボードの
外周を耐火材等によって管板側に押圧するようにしてな
る横形又は立形の煙管ボイラのセラミックボードを貼着
したボイラ管板の防熱装置であり、その第２発明は鋼板
壁の温度差が高温になるボイラの管板において、ボイラ
管壁の管群部に接する周辺及び炉筒周辺部にＬ形または
平形の特殊鋼を溶着して上記第１発明と全く同様に貼着
したセラミックボードの外周を耐火材で管板面に押圧す
ると共に炉筒穴側におけるセラミックボード端をＬ形ま
たは平形の特殊鋼に定着支持してなる横形又は立形炉筒
煙管ボイラ管板のセラミックボード貼着による防熱装置
を提供するものである。
次に図面によって本発明を説明する。
第１図は本発明を使用した煙管ボイラ高温ガス側前半部
の一実施例の横断側面図、第２図は第１図の煙室部を縦
断した正面図、第３図は本発明を使用した炉筒煙管ボイ
ラ高温ガス側後半部の一実施例の横断側面図、第４図は
第３図の煙室部を縦断した正面図を示すもので、第１図
第３図において高温燃焼ガスが高温ガス入口(8)または
炉筒(10)から煙室(9)に流入すると、管板(3)は高温ガス
の絶対温度の４乗に比例する放射熱と流体ガスの流速に
よる接触熱を受けて350℃前後乃至500℃前後に上昇する
が、相対的にボイラ内部(12)の内圧水または飽和水温度
はほぼ200℃前後のため温度差は150℃前後乃至300℃前
後となって前記の障害を生ずるため管板(3)の加熱面表
面温度を低下させるため、通常の耐火物の約1/10の熱伝
導率を有する新材料としてのセラミックボード(5)の触
管板側面にセラミック用耐高温、高熱接着剤(4)を塗布
し、加熱面側にはセラミック用表面硬化剤(6)を塗布し
て管板表面に貼着させるものであるが、このセラミック
ボードには事前に煙管群の煙管内径とほぼ同径の穴を同
軸同心上に機械穿孔するものであり、セラミックボード
(5)の外周は耐火材(7)により管板表面に押圧させるよう
に煙室胴板(15)と煙室蓋板(16)の双方に溶着したフラン
ジ(13)を締付けボルト(14)により締結するようにし、か
つ煙室胴板(15)と缶胴(1)とは溶接固着して耐火材(7)を
セラミックボード(5)の周縁に押しつけるようにし、か
つ上記のセラミック用耐高温高熱用接着剤(4)の作用と
相俟ってセラミックボード(5)を管板(3)表面に気密堅固
に貼付せしめるのである。
の一実施例の横断側面図、第２図は第１図の煙室部を縦
断した正面図、第３図は本発明を使用した炉筒煙管ボイ
ラ高温ガス側後半部の一実施例の横断側面図、第４図は
第３図の煙室部を縦断した正面図を示すもので、第１図
第３図において高温燃焼ガスが高温ガス入口(8)または
炉筒(10)から煙室(9)に流入すると、管板(3)は高温ガス
の絶対温度の４乗に比例する放射熱と流体ガスの流速に
よる接触熱を受けて350℃前後乃至500℃前後に上昇する
が、相対的にボイラ内部(12)の内圧水または飽和水温度
はほぼ200℃前後のため温度差は150℃前後乃至300℃前
後となって前記の障害を生ずるため管板(3)の加熱面表
面温度を低下させるため、通常の耐火物の約1/10の熱伝
導率を有する新材料としてのセラミックボード(5)の触
管板側面にセラミック用耐高温、高熱接着剤(4)を塗布
し、加熱面側にはセラミック用表面硬化剤(6)を塗布し
て管板表面に貼着させるものであるが、このセラミック
ボードには事前に煙管群の煙管内径とほぼ同径の穴を同
軸同心上に機械穿孔するものであり、セラミックボード
(5)の外周は耐火材(7)により管板表面に押圧させるよう
に煙室胴板(15)と煙室蓋板(16)の双方に溶着したフラン
ジ(13)を締付けボルト(14)により締結するようにし、か
つ煙室胴板(15)と缶胴(1)とは溶接固着して耐火材(7)を
セラミックボード(5)の周縁に押しつけるようにし、か
つ上記のセラミック用耐高温高熱用接着剤(4)の作用と
相俟ってセラミックボード(5)を管板(3)表面に気密堅固
に貼付せしめるのである。
また第３図の如く炉筒(10)を有する炉筒煙管ボイラの場
合には炉筒(10)の外周に、Ｌ形または平形の特殊鋼(11)
を堅固に溶着して、セラミックボード(5)の低部をこの
Ｌ形または平形の特殊鋼(11)によって気密に支持するも
のである。
合には炉筒(10)の外周に、Ｌ形または平形の特殊鋼(11)
を堅固に溶着して、セラミックボード(5)の低部をこの
Ｌ形または平形の特殊鋼(11)によって気密に支持するも
のである。
第３図の場合も第１図の場合と同様にセラミックボード
(5)の管穴は煙管群(2)の穴内径ととほぼ同径で、同軸同
心となる如く機械穿孔して取付けるものであり、この穿
孔面および煙管(2)端や縁曲げ部にはセラミック用耐高
温高熱接着剤(4)およびセラミック用表面硬化剤(6)によ
り気密堅固に定着せしめるのである。
(5)の管穴は煙管群(2)の穴内径ととほぼ同径で、同軸同
心となる如く機械穿孔して取付けるものであり、この穿
孔面および煙管(2)端や縁曲げ部にはセラミック用耐高
温高熱接着剤(4)およびセラミック用表面硬化剤(6)によ
り気密堅固に定着せしめるのである。
本発明の効果は長時間の実用試験において、燃焼室(9)
内の燃焼ガス温度1400℃前後乃至1500℃前後の下におい
て管板(3)壁の温度差は100℃以下となり、煙管端の亀
裂、内圧水の漏洩、噴出および管板亀裂など従来の欠点
は皆無となり、この種ボイラの宿命的欠陥とされてきた
問題点が解消される効果を奏するもので本発明は横形、
立形の煙管ボイラ、炉筒煙管ボイラの何れにも使用可能
である。
内の燃焼ガス温度1400℃前後乃至1500℃前後の下におい
て管板(3)壁の温度差は100℃以下となり、煙管端の亀
裂、内圧水の漏洩、噴出および管板亀裂など従来の欠点
は皆無となり、この種ボイラの宿命的欠陥とされてきた
問題点が解消される効果を奏するもので本発明は横形、
立形の煙管ボイラ、炉筒煙管ボイラの何れにも使用可能
である。
第１図は本発明を使用した煙管ボイラ、高温ガス側前半
部の横断側面図、 第２図は第１図の煙室部の縦断した正面図、 第３図は本発明を用いた炉筒煙管ボイラ高温ガス側後半
部の横断面図、 第４図は第３図の煙室部を縦断した正面図、 第５図は第３図のセラミックボード気密固着状態を示し
た横断側面図、 第６図は第１図のセラミックボード気密固定状態を示し
た横断側面図を示す。 １ 缶胴 ２ 煙管 ３ 管板 ４ セラミック用耐高温高熱接着剤 ５ セラミックボード ６ セラミック用表面硬化剤 ７ 押圧耐火材 ８ 高温ガス入口 ９ 煙室 10 炉筒 11 セラミックボード底部支持板 12 内圧水または飽和水 13 煙室および煙室蓋板締付用フランジ 14 フランジ締付ボルト 15 煙室胴板 16 煙室蓋板
部の横断側面図、 第２図は第１図の煙室部の縦断した正面図、 第３図は本発明を用いた炉筒煙管ボイラ高温ガス側後半
部の横断面図、 第４図は第３図の煙室部を縦断した正面図、 第５図は第３図のセラミックボード気密固着状態を示し
た横断側面図、 第６図は第１図のセラミックボード気密固定状態を示し
た横断側面図を示す。 １ 缶胴 ２ 煙管 ３ 管板 ４ セラミック用耐高温高熱接着剤 ５ セラミックボード ６ セラミック用表面硬化剤 ７ 押圧耐火材 ８ 高温ガス入口 ９ 煙室 10 炉筒 11 セラミックボード底部支持板 12 内圧水または飽和水 13 煙室および煙室蓋板締付用フランジ 14 フランジ締付ボルト 15 煙室胴板 16 煙室蓋板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 芳治 大阪府大阪市大淀区大淀北１丁目９番36号 株式会社平川鉄工所内 (72)発明者 正岡 岩男 大阪府大阪市大淀区大淀北１丁目９番36号 株式会社平川鉄工所内 (72)発明者 木下 正成 大阪府大阪市大淀区大淀北１丁目９番36号 株式会社平川鉄工所内
Claims (2)
- 【請求項１】鋼板壁の温度差が高温となるボイラの管板
において、燃焼ガスまたは火炎に触れる加熱面側に面
し、片面には耐高温、高熱性接着剤を塗布した該管板の
管穴とほぼ同径で同軸同心上に穿孔して管板表面に貼り
付けたセラミックボードの表面および穿孔部に耐高温高
熱性の硬化剤が塗布され、セラミックボードの外周を耐
火材等によって管板側に押圧するようにしてなる横形又
は立形、煙管ボイラのセラミックボードを貼着したボイ
ラ管板の防熱装置。 - 【請求項２】鋼板壁の温度差が高温となるボイラの管板
において、ボイラ管板の管群部に接する周辺及び炉筒周
辺部にＬ形または平形の特殊鋼を溶着し、燃焼ガスまた
は火炎に触れる加熱面側に面し、片面に耐高温、高熱性
接着剤を塗布した該管板の管穴とほぼ同径で同軸同心上
に穿孔して管板表面に貼付けたセラミックスボードの表
面および穿孔部に耐高温高熱性の硬化剤を塗布すると共
にセラミックボードの外周を耐火材等によって管板側に
押圧すると共に炉筒穴側におけるセラミックボード端を
Ｌ形又は平形の特殊鋼により定着支持してなる横形又は
立形炉筒煙管ボイラ管板にセラミックボードを貼着した
防熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8667286A JPH0610523B2 (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | セラミツクボ−ド貼着によるボイラ管板の防熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8667286A JPH0610523B2 (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | セラミツクボ−ド貼着によるボイラ管板の防熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62242704A JPS62242704A (ja) | 1987-10-23 |
| JPH0610523B2 true JPH0610523B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=13893522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8667286A Expired - Lifetime JPH0610523B2 (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | セラミツクボ−ド貼着によるボイラ管板の防熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610523B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7091547B1 (ja) * | 2021-12-10 | 2022-06-27 | 山田 榮子 | 鉄心の製造方法 |
-
1986
- 1986-04-15 JP JP8667286A patent/JPH0610523B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7091547B1 (ja) * | 2021-12-10 | 2022-06-27 | 山田 榮子 | 鉄心の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62242704A (ja) | 1987-10-23 |
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