JPS6119281Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6119281Y2 JPS6119281Y2 JP14324080U JP14324080U JPS6119281Y2 JP S6119281 Y2 JPS6119281 Y2 JP S6119281Y2 JP 14324080 U JP14324080 U JP 14324080U JP 14324080 U JP14324080 U JP 14324080U JP S6119281 Y2 JPS6119281 Y2 JP S6119281Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- smooth plate
- smooth
- water
- stress
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Supports For Pipes And Cables (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、ボイラ等の燃焼室および燃焼ガス通
路の周壁の水冷管壁における平滑板の構造の改良
に関する。
路の周壁の水冷管壁における平滑板の構造の改良
に関する。
第１図に示すボイラの燃焼室１は第２図に示す
ように水冷管３をヒレ部４で連結してなる管壁よ
り成つている。このヒレ部の凹面を覆つて平滑面
を形成せしめるのが平滑板である。
ように水冷管３をヒレ部４で連結してなる管壁よ
り成つている。このヒレ部の凹面を覆つて平滑面
を形成せしめるのが平滑板である。
従来公知の平滑板の構造としては、第３図〜第
９図に示すいくつかの構造がある。第３図、およ
び第４図に示す場合は水冷管３と水冷管３との間
を平滑板５，６にて結ぶ構造であつて、第３図方
式（以下Ａ方式と云う）は平滑板５の端部が直線
になつており、第４図方式（以下Ｂ方式とい云
う）は、円弧状に加工された構造で、いずれも管
壁水冷管３間の凹部を平滑板５，６を管表面にて
平面になるように溶接７した方式である。これら
の構造においては、第１０図に示す如く、平滑板
５，６の端部において応力集中が生じ易く該管壁
水冷管３の隣接相互間の温度差や、該水冷管３お
よびヒレ４と平滑板５，６との間の温度差及び温
度変化が大きくなつたり、又、該平滑板部に取付
けられる金物からの外力等が大きい場合は安全性
に欠け、好しくない。
９図に示すいくつかの構造がある。第３図、およ
び第４図に示す場合は水冷管３と水冷管３との間
を平滑板５，６にて結ぶ構造であつて、第３図方
式（以下Ａ方式と云う）は平滑板５の端部が直線
になつており、第４図方式（以下Ｂ方式とい云
う）は、円弧状に加工された構造で、いずれも管
壁水冷管３間の凹部を平滑板５，６を管表面にて
平面になるように溶接７した方式である。これら
の構造においては、第１０図に示す如く、平滑板
５，６の端部において応力集中が生じ易く該管壁
水冷管３の隣接相互間の温度差や、該水冷管３お
よびヒレ４と平滑板５，６との間の温度差及び温
度変化が大きくなつたり、又、該平滑板部に取付
けられる金物からの外力等が大きい場合は安全性
に欠け、好しくない。
一方、第７〜９図に示す方式（以下Ｃ方式と云
う）は、前者二つの方式の欠点を減少させるため
の方式であり、平滑板８の端部の不連続をなくす
ため、平滑板端部を管壁水冷管３の管軸中心方向
に曲げ（第８図）、その先端をヒレに溶接（Ｂ
部）で取付ける方式である。
う）は、前者二つの方式の欠点を減少させるため
の方式であり、平滑板８の端部の不連続をなくす
ため、平滑板端部を管壁水冷管３の管軸中心方向
に曲げ（第８図）、その先端をヒレに溶接（Ｂ
部）で取付ける方式である。
この方式は、前者二つの方式（第３図，第４
図）の平滑板方式に較べ第１０図に示す如く平滑
板８端部の応力σ３は平滑板８の曲り部１０（Ｃ
部）でσ４、先端部（Ｂ部）でσ4′と、Ａ方式の
σ１、Ｂ方式のσ２に比較して相当軽減されてい
る。
図）の平滑板方式に較べ第１０図に示す如く平滑
板８端部の応力σ３は平滑板８の曲り部１０（Ｃ
部）でσ４、先端部（Ｂ部）でσ4′と、Ａ方式の
σ１、Ｂ方式のσ２に比較して相当軽減されてい
る。
しかしながら、最近の或いはこれからの火力発
電用ボイラプラントにおいては、原子力発電の発
展等により従来のベースロード用として運用され
ていた時と異り、急速な負荷変動及び頻繁な発停
が要求される。更には省エネルギー化も伴いボイ
ラも変圧運転の大型化となりつつある。これらの
ことにより従来公知の方式においては、Ｃ方式に
おいて、応力集中が相当緩和されたものの、かか
る苛酷な繰返しの熱応力や過大な外力等による応
力に対しては、充分安全な装置を提供出来ない。
又、更に該平滑板を炉壁と炉壁を連結する部分に
適用しようとすると、該平滑板８の一方が燃焼ガ
スに触れるため、その曲り部１０中央部が加熱さ
れ熱応力は更に大きくなることになり実用的でな
い。
電用ボイラプラントにおいては、原子力発電の発
展等により従来のベースロード用として運用され
ていた時と異り、急速な負荷変動及び頻繁な発停
が要求される。更には省エネルギー化も伴いボイ
ラも変圧運転の大型化となりつつある。これらの
ことにより従来公知の方式においては、Ｃ方式に
おいて、応力集中が相当緩和されたものの、かか
る苛酷な繰返しの熱応力や過大な外力等による応
力に対しては、充分安全な装置を提供出来ない。
又、更に該平滑板を炉壁と炉壁を連結する部分に
適用しようとすると、該平滑板８の一方が燃焼ガ
スに触れるため、その曲り部１０中央部が加熱さ
れ熱応力は更に大きくなることになり実用的でな
い。
本考案の目的は上述の従来構造の欠点をなく
し、繰返し熱応力や、外力の増大に伴う過大な応
力に対し、疲労破損に対する十分な強度を有する
平滑板構造を提供するにある。
し、繰返し熱応力や、外力の増大に伴う過大な応
力に対し、疲労破損に対する十分な強度を有する
平滑板構造を提供するにある。
すなわち本考案は、管壁を構成する水冷管の間
に配設され平滑面を形成する平滑板を、その両端
部を管軸中心方向に曲げ、更にその先端を管軸方
向に曲げヒレ部に溶接し、かつ平滑板の周縁を水
冷管に溶接して取付けると共にこの板曲げ部のほ
ぼ中央に穴を明けて溶接部の応力集中を緩和せし
めたことを特徴とする平滑板構造にある。
に配設され平滑面を形成する平滑板を、その両端
部を管軸中心方向に曲げ、更にその先端を管軸方
向に曲げヒレ部に溶接し、かつ平滑板の周縁を水
冷管に溶接して取付けると共にこの板曲げ部のほ
ぼ中央に穴を明けて溶接部の応力集中を緩和せし
めたことを特徴とする平滑板構造にある。
以下本考案を添付図面第１１図以下に例示した
本考案の好適な実施例について詳述する。
本考案の好適な実施例について詳述する。
符号３は燃焼室１および燃焼ガス通路２の周壁
を形成する水冷管、４は水冷管３と水冷管３の間
をガスシールするためのヒレ、１１は平滑板、１
２は平滑板１１の端部の水冷管３表面部から板曲
げされた部分に穴明された丸穴、１３は平滑板１
１の最端部でヒレに取付けられる部分にほぼ水冷
管管軸方向になるように、Ｓ状曲げ加工された部
分を示す。すなわち平滑板１１の両端部は、第１
２図および第１４図に曲率Ｒをもつて示すよう
に、まず管軸中心方向に曲げ、更にその先端を管
軸方向に曲げてヒレ４に溶接してある。１４は平
滑板１１と水冷管３との取付溶接部、１５は水冷
管３の管厚さ、１６は平滑板１１の板厚、１
２′，１２″は本考案の平滑板１１の端部の水冷管
３表面部から板曲げされた部分に穴明けされる穴
の形状の他の実施例を示す。
を形成する水冷管、４は水冷管３と水冷管３の間
をガスシールするためのヒレ、１１は平滑板、１
２は平滑板１１の端部の水冷管３表面部から板曲
げされた部分に穴明された丸穴、１３は平滑板１
１の最端部でヒレに取付けられる部分にほぼ水冷
管管軸方向になるように、Ｓ状曲げ加工された部
分を示す。すなわち平滑板１１の両端部は、第１
２図および第１４図に曲率Ｒをもつて示すよう
に、まず管軸中心方向に曲げ、更にその先端を管
軸方向に曲げてヒレ４に溶接してある。１４は平
滑板１１と水冷管３との取付溶接部、１５は水冷
管３の管厚さ、１６は平滑板１１の板厚、１
２′，１２″は本考案の平滑板１１の端部の水冷管
３表面部から板曲げされた部分に穴明けされる穴
の形状の他の実施例を示す。
従来公知の手段のＣ方式においては、Ａおよび
Ｂ方式に比し、平滑板の取付けにおいて、溶接の
不連続がなくなり、水冷管表面部からヒレ部へ円
弧状の曲線板曲げ、角部をなくすことにより、集
中応力を緩和したものであるが、その力の作用が
主として外力の場合は相当効果が表われるが、前
述の如く、急速起動、停止および頻繁な変圧、負
荷変動を伴うボイラユニツト等においては、水冷
管３と平滑板８の間に温度差が生じ、又、水冷管
３内圧によつて管外径が変形しようとする際、熱
応力が生じる。このような熱応力に対してはその
効果は充分でない。即ち、平滑板８の端部１０が
板曲げとなつているため平滑板の縦方向はやわら
かくなつているが、横方向の剛性は増えており、
水冷管３の円周方向の変位を拘束する結果とな
り、水冷管３と平滑板８の板曲げ部の溶接部（Ｃ
部）においては応力が増加し、曲線による応力集
中の効果が減少することが判明した。
Ｂ方式に比し、平滑板の取付けにおいて、溶接の
不連続がなくなり、水冷管表面部からヒレ部へ円
弧状の曲線板曲げ、角部をなくすことにより、集
中応力を緩和したものであるが、その力の作用が
主として外力の場合は相当効果が表われるが、前
述の如く、急速起動、停止および頻繁な変圧、負
荷変動を伴うボイラユニツト等においては、水冷
管３と平滑板８の間に温度差が生じ、又、水冷管
３内圧によつて管外径が変形しようとする際、熱
応力が生じる。このような熱応力に対してはその
効果は充分でない。即ち、平滑板８の端部１０が
板曲げとなつているため平滑板の縦方向はやわら
かくなつているが、横方向の剛性は増えており、
水冷管３の円周方向の変位を拘束する結果とな
り、水冷管３と平滑板８の板曲げ部の溶接部（Ｃ
部）においては応力が増加し、曲線による応力集
中の効果が減少することが判明した。
かかる部分の平滑板の剛性を減少させるため、
本考案によれば平滑板１１の曲り部の略中央部に
丸穴１２を明ける。これにより応力集中を緩和す
るものである。
本考案によれば平滑板１１の曲り部の略中央部に
丸穴１２を明ける。これにより応力集中を緩和す
るものである。
理想的には、該穴１２の形状としては、隋円状
とすることが望ましいが、加工の容易性および穴
明による穴縁部の応力集中を考慮し丸穴とするこ
とが好ましい。又、長円形および三角状円形とす
ることも、丸穴とほぼ同等の応力緩和効果がある
ことが判明した。即ち、曲り部の横剛性を減少さ
せるために曲り部の略中央に穴を明けることによ
り、溶接の連続性を阻害することなく、極めて効
果的に応力集中の緩和に成功したものである。
とすることが望ましいが、加工の容易性および穴
明による穴縁部の応力集中を考慮し丸穴とするこ
とが好ましい。又、長円形および三角状円形とす
ることも、丸穴とほぼ同等の応力緩和効果がある
ことが判明した。即ち、曲り部の横剛性を減少さ
せるために曲り部の略中央に穴を明けることによ
り、溶接の連続性を阻害することなく、極めて効
果的に応力集中の緩和に成功したものである。
更に従来公知のＣ方式においては、平滑板８の
先端部をヒレ４に取付溶接される部分（Ｂ部）に
おいては、応力集中に着目されてなかつたが相当
の応力集中が生じることが判明した。
先端部をヒレ４に取付溶接される部分（Ｂ部）に
おいては、応力集中に着目されてなかつたが相当
の応力集中が生じることが判明した。
これは平滑板８が先細りとなつており、外力等
繰返し応力が少ない場合は、およそ安全である
が、前述の如く、熱応力など頻繁な繰返し応力が
生じる場合は疲労破損の面からは極めて危険な状
態となる。
繰返し応力が少ない場合は、およそ安全である
が、前述の如く、熱応力など頻繁な繰返し応力が
生じる場合は疲労破損の面からは極めて危険な状
態となる。
本考案においては、該先端部の応力緩和のため
に、該平滑板の先端部を水冷管表面部の曲り方向
と逆の方向に曲げ水冷管３軸方向に近づける形状
とした。
に、該平滑板の先端部を水冷管表面部の曲り方向
と逆の方向に曲げ水冷管３軸方向に近づける形状
とした。
即ち、第１２，１４図に示す如く、その平滑板
１１の端部１３においては水冷管３表面部の曲り
始め１０′からＳ状にすることにより平滑板の取
付溶接部１４全ての部分の応力集中を実用上全く
無視出来る程に減少せしめたことである。
１１の端部１３においては水冷管３表面部の曲り
始め１０′からＳ状にすることにより平滑板の取
付溶接部１４全ての部分の応力集中を実用上全く
無視出来る程に減少せしめたことである。
本考案の平滑板による応力集中の減少のＣ方式
との比較を第１６図に示す。発生応力の減少にお
いては、Ｃ方式に比し、数割の減少であるが、繰
返し応力による疲労破損の寿命の面から見ると数
倍から数拾倍の安全度となり、実用上全く安全な
平滑板として提供できる。
との比較を第１６図に示す。発生応力の減少にお
いては、Ｃ方式に比し、数割の減少であるが、繰
返し応力による疲労破損の寿命の面から見ると数
倍から数拾倍の安全度となり、実用上全く安全な
平滑板として提供できる。
更に、第１９，２０図に示す如く、燃焼室周壁
と周壁の取合部においては、平滑板の一端は燃焼
ガスに触れるため、平滑板の中央部の温度が加熱
され、熱応力が過大となるが、本考案によれば、
該平滑板１１の加熱部の略中央部が穴明１２とな
り受熱が減少すると共に、前述の如く応力集中緩
和構造となつており、その効果は顕著である。
と周壁の取合部においては、平滑板の一端は燃焼
ガスに触れるため、平滑板の中央部の温度が加熱
され、熱応力が過大となるが、本考案によれば、
該平滑板１１の加熱部の略中央部が穴明１２とな
り受熱が減少すると共に、前述の如く応力集中緩
和構造となつており、その効果は顕著である。
尚、ガスシール構造に適用する場合は、外力等
が比較的小さいことからガスに触れる側の曲げ部
だけに穴明けし、他の一方端はそのシール面の溶
接から相当離すことにより、発生応力が軽減さ
れ、実用上全く無理することはない。
が比較的小さいことからガスに触れる側の曲げ部
だけに穴明けし、他の一方端はそのシール面の溶
接から相当離すことにより、発生応力が軽減さ
れ、実用上全く無理することはない。
更に、細述するならば、該平滑板１１の厚さ
は、水冷管３の管厚１５と略同等かそれ以上が望
ましい。もし管厚さ１５より相当厚い場合は平滑
板１１と水冷管３との取付溶接部１４に大きな集
中応力が発生することとなり好ましくない。又、
逆に管厚より相当薄い場合は、その断面に発生す
る平均応力が大きくなることから好ましくない。
は、水冷管３の管厚１５と略同等かそれ以上が望
ましい。もし管厚さ１５より相当厚い場合は平滑
板１１と水冷管３との取付溶接部１４に大きな集
中応力が発生することとなり好ましくない。又、
逆に管厚より相当薄い場合は、その断面に発生す
る平均応力が大きくなることから好ましくない。
第１図はボイラの側断面図、第２図は第１図周
壁の−断面図、第３図は平滑金物に平板を用
いた従来例の正面図、第４図は同じく平板の端部
を円弧状に加工した従来例の正面図、第５図は第
３，４図−側断面図、第６図は第３，４図の
−平断面図、第７図は平滑金物に平板の端部
を管軸中心側に曲げた板曲げ方式の正面図、第８
図は第７図の−側断面図、第９図は第７図の
−平断面図、第１０図は従来公知手段の第３
図平板方式（Ａ方式）、第４図の平板円弧方式
（Ｂ方式）、第７図の板曲げ方式（Ｃ方式）のそれ
ぞれの平滑金物と管の溶接部の応力分布比較グラ
フ、第１１図は本考案の好適な実施例の正面図、
第１２図は第１１図のXII−XII側断面図、第１３図
は第１１図の−平断面図、第１４図は本
考案の板曲げ穴明き平滑板の断面図、第１５図は
その正面図、第１６図は本考案方式と従来公知手
段の第７図方式（Ｃ方式）との応力分布比較グラ
フ、第１７，１８図はそれぞれ穴明け形状の他の
実施例の平面図、第１９図は第１図のＡ部拡大図
で本考案装置のシール方式の実施例を示す図、第
２０図は第１９図の−断面図である。 １……ボイラの燃焼室、２……燃焼ガス通路、
３……水冷管、４……ヒレ、５，６……平滑板、
７……取付溶接部、８……平滑板、９……取付溶
接部、１０……板曲げ部分、１１……平滑板、１
２，１２′，１２″……穴、１３……Ｓ状曲げ加工
部分、１４……取付溶接部、１５……管厚、１６
……板厚。
壁の−断面図、第３図は平滑金物に平板を用
いた従来例の正面図、第４図は同じく平板の端部
を円弧状に加工した従来例の正面図、第５図は第
３，４図−側断面図、第６図は第３，４図の
−平断面図、第７図は平滑金物に平板の端部
を管軸中心側に曲げた板曲げ方式の正面図、第８
図は第７図の−側断面図、第９図は第７図の
−平断面図、第１０図は従来公知手段の第３
図平板方式（Ａ方式）、第４図の平板円弧方式
（Ｂ方式）、第７図の板曲げ方式（Ｃ方式）のそれ
ぞれの平滑金物と管の溶接部の応力分布比較グラ
フ、第１１図は本考案の好適な実施例の正面図、
第１２図は第１１図のXII−XII側断面図、第１３図
は第１１図の−平断面図、第１４図は本
考案の板曲げ穴明き平滑板の断面図、第１５図は
その正面図、第１６図は本考案方式と従来公知手
段の第７図方式（Ｃ方式）との応力分布比較グラ
フ、第１７，１８図はそれぞれ穴明け形状の他の
実施例の平面図、第１９図は第１図のＡ部拡大図
で本考案装置のシール方式の実施例を示す図、第
２０図は第１９図の−断面図である。 １……ボイラの燃焼室、２……燃焼ガス通路、
３……水冷管、４……ヒレ、５，６……平滑板、
７……取付溶接部、８……平滑板、９……取付溶
接部、１０……板曲げ部分、１１……平滑板、１
２，１２′，１２″……穴、１３……Ｓ状曲げ加工
部分、１４……取付溶接部、１５……管厚、１６
……板厚。
Claims (1)
- 管壁を構成する水冷管の間に配設され平滑面を
形成する平滑板を、その両端部を管軸中心方向に
曲げ、更にその先端を管軸方向に曲げてヒレ部に
溶接し、かつ平滑板の周縁を水冷管に溶接して取
付けると共に、この板曲げ部のほぼ中央に穴を明
けて溶接部の応力集中を緩和せしめたことを特徴
とする平滑板構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14324080U JPS6119281Y2 (ja) | 1980-10-09 | 1980-10-09 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14324080U JPS6119281Y2 (ja) | 1980-10-09 | 1980-10-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5766303U JPS5766303U (ja) | 1982-04-20 |
| JPS6119281Y2 true JPS6119281Y2 (ja) | 1986-06-11 |
Family
ID=29502995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14324080U Expired JPS6119281Y2 (ja) | 1980-10-09 | 1980-10-09 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119281Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6023705A (ja) * | 1983-07-19 | 1985-02-06 | バブコツク日立株式会社 | 燃焼装置の水壁管 |
| JPS6078203A (ja) * | 1983-10-03 | 1985-05-02 | バブコツク日立株式会社 | ボイラ壁構造 |
-
1980
- 1980-10-09 JP JP14324080U patent/JPS6119281Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5766303U (ja) | 1982-04-20 |
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