JPH11270519A - ボイラの管寄支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーシング内において高温のガスに晒される
部材を少なくし且つスライドさせなければならない箇所
も少なくすることができ、全体として構造の簡略化を図
り得ると共に、管寄の下方におけるスペースを確保し
得、保守性の向上をも図り得るボイラの管寄支持装置を
提供する。 【解決手段】 管寄７の両端部下方位置に設置された水
平支持ビーム３上からそれぞれ、一本ずつの支持脚１０
をケーシング内へ延びるよう立設し、該各支持脚１０の
上端に、前記水平支持ビーム３と平行に延びる管寄受部
材１１を固着し、一方の管寄受部材１１の上に管寄７の
一端部を固定して載置すると共に、他方の管寄受部材１
１の上に管寄７の他端部をその長手方向へスライド自在
に載置し、前記水平支持ビーム３間における支持脚１０
立設位置に、水平支持ビーム３の捩れ防止用の補強材２
０を掛け渡す如く取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排熱回収ボイラ等
のボイラの管寄支持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、排熱回収ボイラは、図３に示さ
れる如く、基礎１上に立設される架構２上に、所要方向
へ延びる多数の水平支持ビーム３を配設し、該水平支持
ビーム３上に、内面側に断熱材４が取り付けられた内部
断熱構造のケーシング５を載置し、該ケーシング５内
に、上下方向へ延びる多数の伝熱管６と、該伝熱管６の
下端に接続され且つ前記水平支持ビーム３と略直交する
方向へ延びる管寄７とを配設してなる構造を有してお
り、前記ケーシング５内に高温のガスを図３中矢印方向
へ流通させ、伝熱管６内を流れる水や蒸気等の内部流体
によって熱の回収を行うようになっている。

【０００３】尚、図３中、８はケーシング５の内圧を受
けるためにその外周に取り付けられたバックステーであ
る。

【０００４】前述の如き排熱回収ボイラの場合、従来、
管寄７は、図４に示されるような管寄支持装置９によっ
て支持されており、該管寄支持装置９は、管寄７の両端
部下方位置に設置された水平支持ビーム３上にそれぞ
れ、水平支持ビーム３の長手方向へ所要間隔をあけて二
本ずつのＨ形鋼等の支持脚１０をケーシング５内へ延び
るよう立設し、該各支持脚１０の上端に、前記水平支持
ビーム３と平行に延びるＨ形鋼等の管寄受部材１１を掛
け渡す如く固着して二組の門型の枠体１２を形成し、一
方の枠体１２の管寄受部材１１の上に管寄７の一端部を
固定して載置すると共に、他方の枠体１２の管寄受部材
１１の上に管寄７の他端部をその長手方向へスライド自
在に載置し、更に、前記二組の枠体１２間に、管寄受部
材１１の両端同士をつなぐＨ形鋼等の補強材１３を掛け
渡す如く取り付けると共に、該補強材１３の下方空間に
補強用のブレース１４を交差させて取り付けてなる構成
を有している。

【０００５】尚、前記四本の支持脚１０のうち所要箇所
における一本の支持脚１０は、前記水平支持ビーム３上
に溶接等によって固着するが、他の三本の支持脚１０に
ついては、ケーシング５内を流れる高温のガスによる管
寄受部材１１並びに補強材１３のそれぞれの長手方向へ
の熱膨張を考慮し、前記水平支持ビーム３に対してスラ
イドし得るようにしてある。

【０００６】又、前記各管寄受部材１１の上にはそれぞ
れ、図５に示される如く、前記管寄７を載置するための
サドル１５を配設してあり、該サドル１５は、ベースプ
レート１６上に、Ｈ形鋼等の部材のウエブを管寄７の外
周面に倣うように円弧状に切り欠いてなるサドル本体１
７を一体に取り付けて形成してある。前記サドル１５の
サドル本体１７には、管寄７の両端部を溶接等により固
着し、該管寄７の一端部側の管寄受部材１１上にはスト
ッパ１８，１９を固着してサドル１５のベースプレート
１６の移動を拘束する一方、前記管寄７の他端部側の管
寄受部材１１上には、サドル１５のベースプレート１６
の管寄受部材１１の長手方向への移動のみを拘束するス
トッパ１８を固着し、前記管寄７がその長手方向へ熱膨
張した場合に、前記管寄７の他端部側の管寄受部材１１
に対してサドル１５のベースプレート１６がスライドし
得るようにしてある。

【０００７】前述の如き排熱回収ボイラの運転時には、
ケーシング５内に高温のガスが流通し、伝熱管６内を流
れる水や蒸気等の内部流体によって熱の回収が行われる
が、この時、支持脚１０及び管寄受部材１１からなる枠
体１２と補強材１３とブレース１４とで形成された管寄
支持装置９の温度は、高温のガスと略同じ温度（およそ
１７０〜６５０［℃］程度）となる一方、管寄７の温度
は、内部に水や蒸気等の内部流体が流通する関係上、前
記管寄支持装置９の温度より低い温度（およそ１２０〜
５５０［℃］程度）となる。

【０００８】前記管寄支持装置９の温度上昇に伴う管寄
受部材１１並びに補強材１３のそれぞれの長手方向への
熱膨張は、固着されていない三本の支持脚１０が水平支
持ビーム３に対してスライドすることにより吸収され、
水平支持ビーム３に無理な力が加わらない一方、管寄７
の温度上昇に伴うその長手方向への熱膨張は、管寄７の
他端部側の管寄受部材１１に対してサドル１５のベース
プレート１６がスライドすることにより吸収される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き従来の管寄支持装置９では、ケーシング５内におい
て高温のガスに晒される部材が、支持脚１０及び管寄受
部材１１からなる枠体１２と補強材１３とブレース１４
といったように非常に多く、しかも、スライドさせなけ
ればならない箇所も多くなって、構造的に複雑であると
共に、管寄７の下方におけるスペースも狭くなり、保守
性も悪いという欠点を有していた。

【００１０】本発明は、斯かる実情に鑑み、ケーシング
内において高温のガスに晒される部材を少なくし且つス
ライドさせなければならない箇所も少なくすることがで
き、全体として構造の簡略化を図り得ると共に、管寄の
下方におけるスペースを確保し得、保守性の向上をも図
り得るボイラの管寄支持装置を提供しようとするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、基礎上に立設
される架構上に、所要方向へ延びる多数の水平支持ビー
ムを配設し、該水平支持ビーム上に、内部断熱構造のケ
ーシングを載置し、該ケーシング内に、上下方向へ延び
る多数の伝熱管と、該伝熱管の下端に接続され且つ前記
水平支持ビームと略直交する方向へ延びる管寄とを配設
してなるボイラの管寄支持装置であって、管寄の両端部
下方位置に設置された水平支持ビーム上からそれぞれ、
一本ずつの支持脚をケーシング内へ延びるよう立設し、
該各支持脚の上端に、前記水平支持ビームと平行に延び
る管寄受部材を固着し、一方の管寄受部材の上に管寄の
一端部を固定して載置すると共に、他方の管寄受部材の
上に管寄の他端部をその長手方向へスライド自在に載置
し、前記水平支持ビーム間における支持脚立設位置に、
水平支持ビームの捩れ防止用の補強材を掛け渡す如く取
り付けたことを特徴とするボイラの管寄支持装置にかか
るものである。

【００１２】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１３】ボイラの運転時には、ケーシング内に高温
のガスが流通し、伝熱管内を流れる水や蒸気等の内部流
体によって熱の回収が行われるが、この時、ケーシング
内に配設された支持脚と管寄受部材の温度は、高温のガ
スと略同じ温度となる一方、管寄の温度は、内部に水や
蒸気等の内部流体が流通する関係上、前記支持脚と管寄
受部材の温度より低い温度となり、又、補強材はケーシ
ングの外部に配設されているため、その温度は略常温と
なる。

【００１４】前記管寄受部材は支持脚の上端に固着され
ているだけであって両端は拘束されていないため、該管
寄受部材がその長手方向へ熱膨張しても他の部材に影響
を及ぼす心配はなく、一方、管寄の温度上昇に伴うその
長手方向への熱膨張は、管寄の他端部側の管寄受部材に
対して管寄がスライドすることにより吸収される。

【００１５】但し、ケーシング内部のような高温のもと
では、管寄受部材に対する管寄の摩擦抵抗は、常温に比
べて非常に高くなるため、管寄の熱膨張に伴って管寄受
部材との間で生じる摩擦による水平力が大きくなり、管
寄の両端部を支持する管寄受部材が互いに離反する方向
へ移動しようとし、その力がそれぞれ支持脚を介して各
水平支持ビームへ伝わり、捩りモーメントが前記各水平
支持ビームに作用することとなるが、この捩りモーメン
トは、水平支持ビーム間における支持脚立設位置に掛け
渡す如く取り付けられた補強材によって負担され、水平
支持ビームが変形したりすることもない。

【００１６】この結果、ケーシング内において高温のガ
スに晒される部材としては、支持脚と、その上端に固着
された管寄受部材だけとなり、しかも、スライドさせな
ければならない箇所は、他方の管寄受部材の上に載置さ
れる管寄の他端部だけで済み、構造が簡略化されると共
に、管寄の下方におけるスペースも広くなり、保守性も
良くなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１８】図１及び図２は本発明を実施する形態の一
例であって、図中、図３〜図５と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３〜図５
に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とす
るところは、図１及び図２に示す如く、管寄７の両端部
下方位置に設置された水平支持ビーム３上からそれぞ
れ、一本ずつの支持脚１０をケーシング５内へ延びるよ
う溶接等によって立設し、該各支持脚１０の上端に、前
記水平支持ビーム３と平行に延びる管寄受部材１１を固
着し、一方の管寄受部材１１の上に管寄７の一端部を固
定して載置すると共に、他方の管寄受部材１１の上に管
寄７の他端部をその長手方向へスライド自在に載置し、
前記水平支持ビーム３間における支持脚１０立設位置
に、水平支持ビーム３の捩れ防止用の補強材２０を掛け
渡す如く取り付けて管寄支持装置９を構成した点にあ
る。

【００１９】尚、前記各管寄受部材１１の上にはそれぞ
れ、従来と同様、図５に示されるようなサドル１５を配
設してある。

【００２０】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００２１】排熱回収ボイラの運転時には、ケーシング
５内に高温のガスが流通し、伝熱管６内を流れる水や蒸
気等の内部流体によって熱の回収が行われるが、この
時、ケーシング５内に配設された支持脚１０と管寄受部
材１１の温度は、高温のガスと略同じ温度（およそ１７
０〜６５０［℃］程度）となる一方、管寄７の温度は、
内部に水や蒸気等の内部流体が流通する関係上、前記支
持脚１０と管寄受部材１１の温度より低い温度（およそ
１２０〜５５０［℃］程度）となり、又、補強材２０は
ケーシング５の外部に配設されているため、その温度は
略常温（およそ２０［℃］程度）となる。

【００２２】前記管寄受部材１１は支持脚１０の上端に
固着されているだけであって両端は拘束されていないた
め、該管寄受部材１１がその長手方向へ熱膨張しても他
の部材に影響を及ぼす心配はなく、一方、管寄７の温度
上昇に伴うその長手方向への熱膨張は、管寄７の他端部
側の管寄受部材１１に対してサドル１５のベースプレー
ト１６がスライドすることにより吸収される。

【００２３】但し、前記管寄受部材１１に対するサドル
１５の静止摩擦係数μは、常温では低い値（およそ０．
４５程度）を示すものの、ケーシング５内部のように高
温となると高い値（およそ１．０以上）を示すため、管
寄７の熱膨張に伴って管寄受部材１１との間で生じる摩
擦による水平力が大きくなり、管寄７の両端部を支持す
る管寄受部材１１が互いに離反する方向へ移動しようと
し、その力がそれぞれ支持脚１０を介して各水平支持ビ
ーム３へ伝わり、図１中矢印で示すような捩りモーメン
トが前記各水平支持ビーム３に作用することとなるが、
この捩りモーメントは、水平支持ビーム３間における支
持脚１０立設位置に掛け渡す如く取り付けられた補強材
２０によって負担され、水平支持ビーム３が変形したり
することもない。

【００２４】この結果、ケーシング５内において高温の
ガスに晒される部材としては、支持脚１０と、その上端
に固着された管寄受部材１１だけとなり、しかも、スラ
イドさせなければならない箇所は、他方の管寄受部材１
１の上に載置される管寄７の他端部だけで済み、構造が
簡略化されると共に、管寄７の下方におけるスペースも
広くなり、保守性も良くなる。

【００２５】こうして、ケーシング５内において高温の
ガスに晒される部材を少なくし且つスライドさせなけれ
ばならない箇所も少なくすることができ、全体として構
造の簡略化を図り得ると共に、管寄７の下方におけるス
ペースを確保し得、保守性の向上をも図り得る。

【００２６】尚、本発明のボイラの管寄支持装置は、上
述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のボイラの
管寄支持装置によれば、ケーシング内において高温のガ
スに晒される部材を少なくし且つスライドさせなければ
ならない箇所も少なくすることができ、全体として構造
の簡略化を図り得ると共に、管寄の下方におけるスペー
スを確保し得、保守性の向上をも図り得るという優れた
効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の要部拡大斜視図
である。

【図２】本発明を実施する形態の一例の要部拡大正面図
である。

【図３】一般的な排熱回収ボイラの一例の全体概要斜視
図である。

【図４】従来例の要部拡大斜視図である。

【図５】管寄が載置されるサドルの一例を表わす要部拡
大斜視図である。

【符号の説明】

１ 基礎 ２ 架構 ３ 水平支持ビーム ４ 断熱材 ５ ケーシング ６ 伝熱管 ７ 管寄 ９ 管寄支持装置 １０ 支持脚 １１ 管寄受部材 ２０ 補強材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎上に立設される架構上に、所要方向
   へ延びる多数の水平支持ビームを配設し、該水平支持ビ
   ーム上に、内部断熱構造のケーシングを載置し、該ケー
   シング内に、上下方向へ延びる多数の伝熱管と、該伝熱
   管の下端に接続され且つ前記水平支持ビームと略直交す
   る方向へ延びる管寄とを配設してなるボイラの管寄支持
   装置であって、 管寄の両端部下方位置に設置された水平支持ビーム上か
   らそれぞれ、一本ずつの支持脚をケーシング内へ延びる
   よう立設し、該各支持脚の上端に、前記水平支持ビーム
   と平行に延びる管寄受部材を固着し、一方の管寄受部材
   の上に管寄の一端部を固定して載置すると共に、他方の
   管寄受部材の上に管寄の他端部をその長手方向へスライ
   ド自在に載置し、前記水平支持ビーム間における支持脚
   立設位置に、水平支持ビームの捩れ防止用の補強材を掛
   け渡す如く取り付けたことを特徴とするボイラの管寄支
   持装置。