JPS6321129B2 - - Google Patents

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JPS6321129B2
JPS6321129B2 JP57126595A JP12659582A JPS6321129B2 JP S6321129 B2 JPS6321129 B2 JP S6321129B2 JP 57126595 A JP57126595 A JP 57126595A JP 12659582 A JP12659582 A JP 12659582A JP S6321129 B2 JPS6321129 B2 JP S6321129B2
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JP
Japan
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tube
temperature
tubes
short
flow meter
Prior art date
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Expired
Application number
JP57126595A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5915829A (ja
Inventor
Yasuhisa Sumita
Kazuya Yoneshita
Shigeo Suhara
Takeshi Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denryoku Chuo Kenkyusho
Yamari Industries Ltd
Original Assignee
Denryoku Chuo Kenkyusho
Yamari Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denryoku Chuo Kenkyusho, Yamari Industries Ltd filed Critical Denryoku Chuo Kenkyusho
Priority to JP57126595A priority Critical patent/JPS5915829A/ja
Publication of JPS5915829A publication Critical patent/JPS5915829A/ja
Publication of JPS6321129B2 publication Critical patent/JPS6321129B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00Measuring quantity of heat
    • G01K17/06Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G01K17/20Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature across a radiating surface, combined with ascertainment of the heat-transmission coefficient

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、同時に長さ方向と円周方向における
多点の熱流束の計測が可能で長期間にわたつて安
定した連続測定が可能な管形多点熱流計に関す
る。
従来、ボイラチユーブの過熱障害を防止し、ま
た精度の良い寿命予測を行うためには、当該個所
の熱負荷、メタル温度を知る必要があつた。これ
らボイラチユーブのうち、火炉水壁管、過熱器管
および再熱器管については、熱負荷あるいは管内
流体条件が厳しく、運転信頼性を確保する上で重
要な対象となつている。
このうち、火炉水壁管については、すでに良好
な精度と耐久性を有する溝切り方式温度計(特許
第1065907号)が提案され、実用に供されている
が、過熱器管および再熱器管については、一般に
火炉周壁を構成する水壁管と異なり、煙道内に設
置されることから、熱電温度計による場合、施工
上、および材料強度上の難点もあつて、精度、耐
久性および施工性などの具備すべき諸条件を満し
た測定方式は見出し難い状況にある。過熱障害防
止のためには、上述したようにメタル温度、ある
いは熱負荷のいづれかを正確に知る必要があり、
例えば、特願昭48−143962に示される管外面溶接
タイプのメタル温度計では、取付管への加工を必
要とせず現地加工である利点を有しているが、施
工性および測定精度に若干の難点があつた。
又、最近では環境保全性の面から窒素酸化物を
極力抑性するための各種対策が実施されており、
この一方策として二段燃焼法が多数のボイラで採
用されている。しかし、本方法では、ボイラ火炉
上部に燃焼領域が拡張されることとなるため、場
合によつては、火炉出口部近傍に設置されている
過熱器管、又は、再熱器管への接触伝熱に起因し
た局所的過熱の懸念が生ずる。従つて、この接触
伝熱の程度を把握することは、従来に増して過熱
障害の未然防止のためには重要であり、加えて、
今後のボイラ設計に対して必要な指針を与えるこ
ととなる。
本発明に係る管形熱流計は、上記したように、
現状では具備すべき諸条件を充したメタル温度測
定方式が見当らないこと、並びに通常の輻射およ
び対流伝熱のほかに接触伝熱による影響の程度を
把握すると共に、測定個所近傍の過熱器管、また
は再熱器管のメタル温度を推定し、ボイラ運用、
保守指針の策定ならびにボイラ設計への反映を図
らんとするものであつて、本発明に係る管型熱流
計は、近似的に伝熱体系を軸対称系とした次式(1)
により熱流束を算定するものである。すなわち q=λ/γ1lnγ1−△δ/γ2−△δ(θ1−θ2)…
…(1) (1)式において、qは熱流束(単位:Rcal/m2
h)、λは外管材の熱伝導率(単位:Rcal/m・
h・℃)であり、θ1+θ2/2に対応する値、γ1
外管の外半径(位:m)、γ2は外管の内半径(単
位:m)、△δは外管の外・内側面より感温部中
心までの埋設深さ(単位:m)、θ1は外管外側面
に埋設した感温部の温度指示値(単位:℃)、θ2
は外管内側面に埋設した感温部の温度指示値(単
位:℃)である。
以下、本発明に係る管形熱流計を図示した実施
例に基づきその詳細を説明するに、第1図は本発
明の実施例を示す断面図であつて、本発明に係る
管形熱流計1は、基端側に短管を側設することで
冷却水入口2を設け、先端側を有蓋状態となした
ボイラチユーブと類似あるいは同一の素材からな
る外管3内に両端開口状の内管17を、先端側が
前記外管3の内部先端に開口し、基端が前記外管
3の基端から突出させるとともに支持体4を外管
3との間に介在させ、且輪状蓋体5で水密的に封
止、固定してなる熱流計管本体の前記外管3にお
ける長さ方向(第1図参)と、円周方向(第2図
参)の管壁外面6に複数のシース型熱電対の感温
部7を相互に所要間隔をあけて埋設するととも
に、前記感温部7に対向する管壁内面8にも複数
のシース型熱電対の感温部7を埋設し且リード線
9を前記外管3内部に導設し、外管基端部より外
部に引出してなる構成に係る。
こゝに感温部7の位置を本熱流計1の如く、長
さ方向と円周方向に設ける為には、外管3を複数
の単位短管に区分し、例えば、一つ置きの短管を
二つの半割状のリング体にし、これを対向配置す
ることによつて構成し、各半割短管10の外面と
外面対向位置の内面に複数個の溝11を円周方向
の所要間隔に形成するとともに、外面の溝11よ
り内面側へリード線挿入用の貫通孔12を設け、
内外面の溝12,12には感温部7を配し、外部
から押圧内装してカバー等で封止13した後(第
3図参)、外面の感温部につづくリード線9を、
貫通孔12を通じて管内に挿入した後、半割の短
管10,10を合せ、溶着して一体のリングを構
成して、長さ方向と円周方向にシース型熱電対の
感温部7…を配してなる。
以上のような本管形多点熱流計1は、更に以下
に説明するような、詳細構造に基づく装置の製造
手順例により構成内容が理解される。
即ち、第1図に示した本熱流計1は、 有蓋管体片14の開放端に、管壁の外面6と外
面対向位置の内面8に溝11を、円周方向の所要
間隔に形成するとともに、該溝より内面8側へリ
ード線9挿入用の貫通孔12を設けた前記管体片
14と同径、同肉厚の一対の半割短管10,10
の前記溝11にシース型熱電対感温部7を配し、
外部から押圧装着して封止13した後、外面6の
溝11に設けたシース型熱電対のリード線9を貫
通孔12を経て管内へ挿入してなる一対の半割短
管10,10を、それぞれ前記有蓋管体片14の
開放端に溶着15して、リング体を構成し、且つ
一対の半割短管10,10の対向面を溶着するか
又は一対の半割短管10,10の対向面を溶着1
6,16したリング体を前記有蓋管体片14の開
放端に溶着し、次いで、両端開口状で前記管体片
14の内部に冷却水の流れ抵抗が小さい支持体4
を一定間隔で外設した内管17を、その先端側が
前記有蓋管体片14の内部に開口するようにして
装入設置し、有蓋管体片14と同径、同肉厚の短
管18を前記固着した一対の半割短管10,10
の端部に溶着し、各シース型熱電対のリード線9
を内管17外面に結束帯等で添設固定するととも
に、前記一対の半割短管10と短管18を適当数
交互に連着し、基端部においては、一側に冷却水
入口2を有し、他側にリード線を水密的に引出し
うる取出金具19、例えば、短管内にリード線9
を通し、シーラントの如き封止材で水封したもの
を取付けた基端管体片20を前記延設された管体
縁に溶着し、リード線9を取出金具19から引出
し、管基端を輪状蓋体5で内管17基端が基端管
体片20から突出するように、水密的に封止固定
してなることにより本管形熱流計1は製造され
る。
なお、各短管10,14,20の連接構造は図
例の対接方式以外に、例えば、長さ方向に嵌合可
能な段部を形成することも可能である。
しかして、該熱流計を該当場所、例えば過熱器
管、再加熱器管等の近傍へ挿設して、冷却水を入
口から流入させ、内管先端から案内して内管基端
から流出させることにより管内を冷却するととも
に、各感温部における温度を測定することによ
り、管体各部の熱流束を求めることができ、従来
の各種熱流計に比し、本発明のものでは、 同時に長さ方向と円周方向における多点の熱
流束の計測が可能であり、 冷却水流路を形成し、この冷却作用により、
高温雰囲気下における装置の劣化を防止し、長
期間にわたる安定した連続測定が可能となり、 装置構成がボイラ燃焼室のボイラチユーブと
素材、及び形状的に近似し、ボイラチユーブへ
の熱負荷をほぼ同一条件で計測でき、 可搬型で必要に応じ校正することが容易であ
り、 又熱流計の値を過熱器管、再加熱器管等に適
用する場合は、前記熱流計と適用対象管のガス
−内部流体温度の間の熱通過率(熱貫流率)の
相違を補正し、適用対象管の熱流束の測定精度
を高めることができるものである。
といつた作用効果を提起しうるうえに、短管を連
接することにより外管を構成し、しかもこの短管
のうちで、感温部取付用のものは2分割したリン
グ状の短管を用いているから、内外面の各溝の形
成は分割短管を単位に考慮すればよく、その製造
が容易なうえに装置全体の組立も簡易化される。
又、本装置は、外部に外管と、内部に内管を配
し、内外管は支持体並びに輪状蓋体で連設してな
ることから、全体の支持強度は大であり、装置の
耐久性には前記水冷と相まつて貢献するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例断面図、第2図は第1
図のA−A拡大断面図、第3図イ,ロは第2図の
B部拡大断面図であつて、イはシース熱電対を偏
平加工した場合、ロは半円形加工した場合を示
し、第4図は第1図のC−Cの拡大断面図であ
る。 1……熱流計、2……冷却水入口、3……外
管、4……リング状支持体、5……輪状蓋体、6
……管壁外面、7……感温部、8……管壁内面、
9……リード線、10……半割短管、11……
溝、12……貫通孔、13……封止、14……有
蓋管体片、15……溶着、16……溶着、17…
…内管、18……管体片、19……取出金具、2
0……基端管体片。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 冷却水が循環する外管と内管とからなる二重
    管本体の前記外管の長さ方向と円周方向における
    管壁外面に、複数のシース型熱電対の感温部所要
    長を相互に任意間隔あけて埋設すると共に、前記
    感温部に対向する管壁内面に、複数のシース型熱
    電対の感温部所要長を埋設してなる管形多点熱流
    計。 2 冷却水が循環する外管と内管とからなる二重
    管本体の前記外管を、複数の短管を連設すること
    により形成するとともに、一つおきの短管の円周
    方向における管壁外面に、複数のシース型熱電対
    の感温部所要長を相互に任意間隔あけて埋設し、
    該管壁外面の感温部に対向する管壁内面に複数の
    シース型熱電対の感温部所要長を埋設してなる管
    形多点熱流計。 3 シース型熱電対の感温部を埋設する短管とし
    て、該短管を軸方向に半割りにしたものを、2個
    対向して連設してなるものを利用してなる特許請
    求の範囲第2項記載の管形多点熱流計。
JP57126595A 1982-07-19 1982-07-19 管形多点熱流計 Granted JPS5915829A (ja)

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JP57126595A JPS5915829A (ja) 1982-07-19 1982-07-19 管形多点熱流計

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JP57126595A JPS5915829A (ja) 1982-07-19 1982-07-19 管形多点熱流計

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JPS5915829A JPS5915829A (ja) 1984-01-26
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JPS5915829A (ja) 1984-01-26

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