JP2001140605A - 防熱板の取り付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の防熱板固定用止め金具は、端部をカシメ
作業により固定していることからカシメの均一化が困難
であると共に、カシメの締め付け力により防熱板が変形
する恐れがあった。 【解決手段】防熱板１１の貫通穴を挿入した円筒部１２
Ａをスペ−サ１４の中空穴１４Ａに挿入し、鍔部１２Ｃ
とスペ−サ１４との間に防熱板１１を固定し、円筒部１
２Ａと防熱板１１との間に形成した間隙により、防熱板
が上側又は下側に変形するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内外に温度差を有
する配管、容器等の外表面に設置される防熱板及びその
取り付け装置に関し、特に蒸気タービンの低圧内部ケー
シングに適用するのに好適な防熱板の取り付け装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来技術について図８ないし図９
を用いて説明する。

【０００３】図６，７は一般的な蒸気タービンの低圧の
内部ケーシング８の構成を示した図である。内部ケーシ
ング８は、排気を直接下向に排出し復水器へ捨ており、
大型のものは外部ケーシングと内部ケーシングより構成
されている。低圧内部ケーシングに入った蒸気は最終段
落翼から９０°下向きに方向転換して下方に排出され
る。低圧タービンのケーシングは全体として真空となる
ので、真空荷重による変形を低減した構造となっている
が、一般的に排気損失を小さくする目的からケーシング
は大型なものとなり、下部ケーシングに軸受けを設けた
ものが多い。

【０００４】図８及び図９（ａ），（ｂ）は従来の防熱
板の構成を示した図である。蒸気タービン低圧の内部ケ
ーシング８に取付けられる防熱板固定用の止め金具１２
は、低圧の内部ケーシング８に予め溶接にて固定し、防
熱板１１を取付けワッシャー１３にて押さえた後に防熱
板１１とワッシャー１３を、固定するために止め金具１
２の端部をカシメ作業により防熱板１１を固定してい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の防熱板１１の止め金具１２は、端部をカシメ作業によ
り固定していることからカシメの均一化が困難であっ
た。

【０００６】また、蒸気による侵食及び防熱板の振動・
熱膨張移動による繰り返し摩耗により、ワッシャー１３
の厚みが減少し、防熱板１１とワッシャー１３の間隙が
拡大進行することにより、カシメ部の緩みが発生してし
まい、ワッシャー１３等が脱落し、更には防熱板１１が
脱落してしまう可能性があった為、防熱板固定用の止め
金具１２を定期的に点検を行なう必要があり、カシメ部
に緩みがあった場合には補修作業が必要となっていた。
またカシメ部の締め過ぎにより、防熱板１１が変形する
恐れもあった。尚、この種の技術として特開昭６１−５
９１８６号公報を挙ることが出来る。

【０００７】本発明の目的は、防熱板を止め金具で均一
化に固定すると共に、締め過ぎにより、防熱板の変形を
防止できる防熱板の取り付け装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の防熱板の取り付
け装置は、複数の止め金具を防熱板の貫通穴に挿入し、
複数の止め金具をケーシングの外表面に固定するものに
おいて、中空穴を有するスペ−サをケーシング表面に設
置し、止め金具をスペ−サの中空穴へ挿入すると共に、
中空穴を有する円筒部と、円筒部の一端に形成した円筒
部の外径より大きい外径を有する鍔部とから成り、防熱
板の貫通穴に挿入した円筒部をスペ−サの中空穴に挿入
し、鍔部とスペ−サとの間に防熱板を挟持し、円筒部と
防熱板との間の間隙を防熱板の熱変形を吸収する大きさ
にすることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図８によ
り説明する。

【００１０】図５ないし図６に蒸気タービンの構成図を
示す。タービンは、高中圧タービン１と低圧タービン２
に大別され、それぞれの前後には軸受け箱が設置されて
いる。前側軸受箱３は、独立して構成されているが、中
間軸受箱４と後側軸受箱５は、低圧タービン２の外部ケ
ーシング７と一体で構成されている。高中圧タービン１
と低圧タービン２は、外部ケーシング７の中にそれぞれ
内部ケーシング８、ノズルダイヤフラム９、ロータ１０
等が内臓されている。また、高中圧タービン１には中圧
排気室が設けられてあり、高中圧外部ケーシング上半の
中圧排気管台よりクロスオーバ管６を経て低圧タービン
２内に蒸気が導かれる。高中圧タービンケーシング１に
おいては、通常５４０℃前後の高温蒸気を内包している
ので、耐熱材料等が使用されている。

【００１１】図６ないし図７に低圧タービンの構成図を
示す。外部ケーシング７の中には、内部ケーシング８、
複数のノズルダイヤフラム９、ロータ１０が内臓されて
いる。また、中間軸受箱４と後側軸受箱５は、外部ケー
シング７と一体で構成されている。クロスオーバ管６を
経て低圧ケーシング２の内部に導かれた中圧排気蒸気
は、低圧タービン２の真上から流入する。内部ケーシン
グ８からじょうご状の管台が突き出されており、直接ク
ロスオーバ管６とフランジで結合している。内部ケーシ
ング８に流入した３５０℃前後の蒸気は左・右に分流
し、段落部で膨張して最終段落から排出される。

【００１２】低圧排気蒸気は、低圧タービンの図示しな
い下方に設置された復水器に排出される。低圧の外部ケ
ーシング７は内部が真空に保たれている復水器と直接接
続しているため、同様に内部が真空となっている。内部
ケーシング８に流入した蒸気の放熱を避けるために、内
部ケーシング８の外側に防熱板１１を設け、内部ケーシ
ング８と防熱板１１の間には放熱低減のために空気層を
設けている。この防熱板１１外側は低圧の内部ケーシン
グの最終段落から高速排出された湿り蒸気が流れてい
る。また、低圧の外部ケーシング７と低圧の内部ケーシ
ング８の空間形状は複雑で、排出蒸気の流れ方向も複雑
になり、防熱板固定用の止め金具１２に与える影響が大
きい。

【００１３】防熱板１１を内部ケーシング８に取付ける
場合を図１（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図２（ａ），
（ｂ）により説明する。

【００１４】防熱板１１には複数の貫通穴１１Ａを形成
している。貫通穴１１Ａの径については後述する。貫通
穴１１Ａに止め金具１２を挿入し、更に止め金具１２に
スペ−サ１４を挿入した状態で、止め金具１２をケーシ
ング８の外表面に固定する。この時、止め金具１２の鍔
部１２Ｃとスペ−サ１４との間に防熱板１１を挟持す
る。

【００１５】スペ−サ１４は内部に中空穴１４Ａを形成
している。中空穴１４Ａに挿入される止め金具１２は中
空穴１２Ｂを有する円筒部１２Ａと、円筒部１２Ａの一
端に形成した円筒部１２Ａの外径より大きい外径を有す
る鍔部１２Ｃとから構成されている。鍔部１２Ｃの下側
の円筒部１２Ａの長さは、スペ−サ１４の長さより長
い。この長さは鍔部１２Ｃとスペ−サ１４との間に防熱
板１１を挿入できる長さであれば良い。また貫通穴１１
Ａの径は鍔部１２Ｃの外径より小さく、円筒部１２Ａの
外径より大きい。つまり、貫通穴１１Ａの径は、鍔部１
２Ｃの外径と円筒部１２Ａとの間の中間にあれば良い。

【００１６】次に、防熱板１１を内部ケーシング８に取
付ける場合を説明する。

【００１７】防熱板１１の貫通穴１１Ａにスペ−サ１４
の中空穴１４Ａが連通するように配置し、円筒部１２Ａ
をスペ−サ１４の中空穴１４Ａに挿入する。鍔部１２Ｃ
の下側の円筒部１２Ａの長さは、スペ−サ１４の長さよ
り長いから、鍔部１２Ｃとスペ−サ１４との間に形成さ
れた間隙に防熱板１１を挿入した状態で、鍔部１２Ｃを
下側に押圧しながら、円筒部１２Ａの中空穴１２Ｂより
溶接し、円筒部１２Ａを内部ケーシング８に固定部１２
Ｄにより固定すると共に、鍔部１２Ｃとスペ−サ１４と
の間に防熱板１１を挟持する。

【００１８】この場合、鍔部１２Ｃの下側の円筒部１２
Ａの長さは、スペ−サ１４の長さより長くすることによ
り、一定の高さ寸法の間隙を形成でき、この間隙に防熱
板１１を挿入して、鍔部１２Ｃを下側に押圧しながら、
内部ケーシング８に固定部１２Ｄにより固定できるか
ら、均一な押圧力で鍔部１２Ｃとスペ−サ１４との間に
防熱板１１を挟持できるようになった。

【００１９】更に、止め金具１２の押圧力が強い過ぎ
て、防熱板１１が通常の押圧力を有する止め金具１２側
に移動する場合は、間隙１２Ｅにより吸収されるので、
防熱板１１が上側又は下側への変形を防止出来る。間隙
１２Ｅは貫通穴１１Ａの径を鍔部１２Ｃの外径より小さ
く、円筒部１２Ａの外径より大きくすることにより形成
できる。このことは蒸気タービンを運転中の熱により防
熱板１１の熱膨張及び収縮により伸び及び収縮した場合
でも、間隙１２Ｅにより防熱板１１の伸び及び収縮を吸
収できるので、防熱板１１が上側又は下側への変形を防
止出来る。つまり間隙１２Ｅは防熱板１１の熱変形及び
移動を吸収する働きをしている。またスペ−サ１４を固
定しないで、自由に移動できるようにして、防熱板１１
の厚み方向の熱変形を吸収するようにしている。

【００２０】円筒部１２Ａの外径をスペ−サ１４の中空
穴１４Ａの径と同じか或いは多少大きめに形成して、円
筒部１２Ａを中空穴１４Ａに押圧しならがら圧入すれ
ば、円筒部１２Ａが中空穴１４Ａで揺れることなく確実
に支持されているから、鍔部１２Ｃとスペ−サ１４との
間に挟持された防熱板１１も確実に支持され、作業員が
鍔部１２Ｃを下側に押圧すること無く、円筒部１２Ａの
中空穴１２Ｂより溶接できるから、固定部１２Ｄを形成
する作業が容易にできる利点がある。

【００２１】更に、蒸気による侵食及び防熱板の振動・
熱膨張移動による繰り返し摩耗を防止するため、止め金
具１２及びスペーサ１４をステンレス鋼にし侵食・摩耗
を防止する。

【００２２】図３は本発明の他の実施例を示すものであ
る。スペーサ１４を内部ケーシング８に固定部１４Ｄに
より固定する。スペーサ１４の中空穴１４Ａの内面及び
円筒部１２Ａの外周面にそれぞれネジ溝１２Ｆを刻み込
んで、円筒部１２Ａのネジ溝を中空穴１４Ａのネジ溝に
ねじ込んで固定すると共に、鍔部１２Ｃの下側の円筒部
１２Ａに段部を形成し、この段部の高さは防熱板１１を
挿入する上述の間隙と同じ高さであり、鍔部１２Ｃとス
ペーサ１４との間に防熱板１１を挟持する。

【００２３】図４はスペーサ１４を内部ケーシング８に
固定部１４Ｄにより固定し、スペーサ１４の中央から外
部に突出する突起部１４Ｅを形成し、突起部１４Ｅを挿
入する円筒部１２Ａ及び鍔部１２Ｃを有する止め金具１
２を配置する。円筒部１２Ａと鍔部１２Ｃとの間に段部
を形成し、この段部の高さは防熱板１１を挿入する上述
の間隙と同じ高さであり、鍔部１２Ｃとスペーサ１４と
の間に防熱板１１を挟持する。

【００２４】図３，４の構成によりスペーサ１４を予め
内部ケーシング８に固定部１４Ｄにより固定してあるか
ら、防熱板１１を取り付ける時の目印になり、防熱板１
１を内部ケーシング８に取り付ける取付け作業が容易に
なり、作業時間の短縮を図ることができる。

【００２５】このように本発明では、挿入金具の一端に
挿入金具の外径より大きい外径を有する鍔部を形成し、
防熱板の貫通穴を挿入した挿入金具をケーシングに固定
された固定金具に挿入支持し、鍔部と固定金具との間に
防熱板を挟持すると共に、防熱板の貫通穴の大きさを鍔
部の径より小さく、止め金具の外径より大きくすること
により、間隙を形成し、上述の効果を達成することがで
きる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、鍔部とスペ−サとの間
に防熱板を固定し、円筒部と防熱板との間の間隙を防熱
板の熱変形を吸収する大きさにすることにより、止め金
具の押圧力が強い過ぎて、防熱板が通常の押圧力を有す
る止め金具側に移動する場合は、間隙により吸収される
ので、防熱板が上側又は下側への変形を防止出来る。こ
のことは温度差を有する配管の熱に防熱板を取り付ける
場合には、配管の熱により防熱板の熱膨張及び収縮によ
り伸び及び収縮した場合でも、間隙により防熱板の伸び
及び収縮を吸収できるので、防熱板が上側又は下側への
変形を防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である防熱板をケーシングに止
め金具で取り付ける装置の部分断面図。

【図２】図1に使用した止め金具及びスペーサの拡大斜
視図。

【図３】本発明の他の実施例である防熱板をケーシング
に止め金具で取り付ける装置の部分断面図。

【図４】本発明の他の実施例である防熱板をケーシング
に止め金具で取り付ける装置の部分断面図。

【図５】一般的な蒸気タービンの全体構造図。

【図６】図５の低圧タービン構造を示す概略断面図。

【図７】図６の低圧内部の上半分のケーシング外形を示
す断面図。

【図８】図７における防熱板止め金具の取り付け装置に
置けるＡ部拡大断面図。

【図９】図８に使用した止め金具及びワッシャーを拡大
した斜視図。

【符号の説明】

１…高中圧タービン、２…低圧タービン、３…前側軸受
け箱、４…中間軸受け箱、５…後側軸受け箱、６…クロ
スオーバ管、７…低圧外部ケーシング、８…低圧内部ケ
ーシング、９…ノズルダイヤフラム、１０…ロータ、１
１…防熱板、１１Ａ…貫通穴、１２…止め金具、１２Ａ
…円筒部、１２Ｂ…中空穴、１２Ｃ…鍔部、１２Ｅ…間
隙、１２Ｆ…ネジ溝、１４…スペーサ、１４Ａ…中空
穴、１４Ｅ…突起部、１４Ｄ…固定部。

フロントページの続き (72)発明者 岩上 二夫 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 鳥谷 初 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所火力・水力事業部内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の止め金具を防熱板の貫通穴に挿入
   し、複数の止め金具をケーシングの表面に固定するもの
   において、中空穴を有するスペ−サをケーシング表面に
   設置し、止め金具をスペーサの中空穴へ挿入すると共
   に、中空穴を有する円筒部と、円筒部の一端に形成した
   円筒部の外径より大きい外径を有する鍔部とから成り、
   防熱板の貫通穴に挿入した円筒部をスペ−サの中空穴に
   挿入し、鍔部とスペ−サとの間に防熱板を固定し、円筒
   部と防熱板との間の間隙を防熱板の熱変形を吸収する大
   きさにすることを特徴とする防熱板の取り付け装置。
2. 【請求項２】 複数の止め金具を防熱板の貫通穴に挿入
   し、複数の止め金具をケーシングを表面の固定するもの
   において、中空穴を有するスペ−サに止め金具をスペ−
   サの中空穴へ挿入すると共に、中空穴を有する円筒部
   と、円筒部の一端に形成した円筒部の外径より大きい外
   径を有する鍔部とから成り、防熱板の貫通穴に挿入した
   円筒部をスペ−サの中空穴に挿入し、円筒部の長さがス
   ペ−サの長さより長くし、鍔部とスペ−サとの間に形成
   した間隙に防熱板を挟持することを特徴とする防熱板の
   取り付け装置。
3. 【請求項３】 止め金具に形成した貫通穴より止め金具
   をケーシングに固定手段を介して固定することを特徴と
   する請求項１又は２に記載の防熱板の取り付け装置。
4. 【請求項４】 止め金具の円筒部をスペ−サの中空穴に
   圧入することを特徴とする請求項１又は２に記載の防熱
   板の取り付け装置。
5. 【請求項５】 防熱板とケーシングとの間にスペ−サを
   防熱板の熱変形を吸収できるよう配置することを特徴と
   する請求項１又は２に記載の防熱板の取り付け装置。
6. 【請求項６】 挿入金具の一端に挿入金具の外径より大
   きい外径を有する鍔部を形成し、防熱板の貫通穴に挿入
   した挿入金具をケーシングに固定された固定金具に挿入
   支持し、鍔部と固定金具との間に防熱板を挟持すると共
   に、防熱板の貫通穴の大きさを鍔部の径より小さく、挿
   入金具の外径より大きくすることを特徴とする防熱板の
   取り付け装置。