WO2015072190A1 - 伝熱管支持構造物および排熱回収ボイラ - Google Patents

伝熱管支持構造物および排熱回収ボイラ Download PDF

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transfer tube
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vibration
support structure
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貴寛 沖本
直樹 菅沼
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三菱日立パワーシステムズ株式会社
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    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/30—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing vibrations

Definitions

  • the present invention relates to a heat transfer tube support structure and an exhaust heat recovery boiler, and more particularly to a heat transfer tube support structure and an exhaust heat recovery boiler used when recovering exhaust heat.
  • An exhaust heat recovery boiler that recovers exhaust heat from high temperature exhaust gas.
  • Such a waste heat recovery boiler is provided with a plurality of heat transfer pipes in the flue. Then, the exhaust heat recovery boiler causes high temperature exhaust gas to flow in the flue and water to flow in the plurality of heat transfer pipes, thereby transferring the heat of the exhaust gas to the water.
  • the plurality of heat transfer tubes are supported by the flue by being inserted into the plurality of through holes formed in the heat transfer tube support plate (see Patent Document 1).
  • the plurality of heat transfer tubes may vibrate when the flow velocity of the exhaust gas flowing through the flue is high.
  • the plurality of heat transfer tubes may be abraded so that a portion in contact with the heat transfer tube support plate is worn. It is desirable to support a plurality of heat transfer tubes properly, and to reduce wear of the plurality of heat transfer tubes.
  • An object of the present invention is to provide a heat transfer tube support structure and an exhaust heat recovery boiler which support the heat transfer tube properly. Another object of the present invention is to provide a heat transfer tube support structure and an exhaust heat recovery boiler which reduce wear of the heat transfer tube. Still another object of the present invention is to provide a heat transfer tube support structure and an exhaust heat recovery boiler that suppress vibration of a heat transfer tube.
  • a heat transfer tube support structure includes a heat transfer tube support plate in which a through hole is formed, a heat transfer tube inserted in the through hole, and an antivibration member joined to the heat transfer tube support plate. And a support plate, wherein the edge of the anti-vibration support plate is the heat-transfer-tube support plate such that the heat transfer tube is sandwiched between the edge of the through hole and the anti-vibration support plate. Is bonded to the surface of the
  • the heat transfer tube is sandwiched between the edge of the through hole and the vibration-damping support plate, whereby the clearance between the edge of the through hole and the heat transfer tube is reduced. Vibration can be reduced. The vibration of the heat transfer tube is reduced, so that the sliding with the edge of the through hole is reduced, and the wear is reduced along with the reduction of the sliding.
  • the anti-vibration support plate is formed such that the curvature of the contact surface of the anti-vibration support plate in contact with the heat transfer tube is equal to the curvature of the outer surface of the heat transfer tube.
  • the curvature of the contact surface of the anti-vibration support plate is equal to the curvature of the outer surface of the heat transfer tube, so that the contact pressure at which the anti-vibration support plate holds the heat transfer tube can be reduced.
  • the heat transfer tube can be appropriately reduced from sliding with the edge of the through hole. Furthermore, by giving the curvature to the anti-vibration support plate, when the distance between the edge of the through hole and the anti-vibration support plate is extended due to thermal elongation etc., the amount of increase in the clearance between the heat transfer tube and the through hole is reduced compared to the flat plate can do.
  • the heat transfer tube includes a tube and a fin joined to the outside of the tube, and the anti-vibration support plate supports the heat transfer tube by being in contact with the fin.
  • Such a heat transfer tube support structure supports the heat transfer tube by the anti-vibration support plate coming into contact with the fins, so that the fins can be reduced from sliding with the edge of the through hole, and the wear of the fins can be reduced. It can be reduced. That is, such a heat transfer tube support structure can appropriately support a finned heat transfer tube.
  • the heat transfer tube support structure according to the first aspect of the present invention further includes another heat transfer tube, the heat transfer tube support plate further includes another through hole, and the anti-vibration support plate further includes The other heat transfer tube is disposed so as to be sandwiched between the edge of the other through hole and the anti-vibration support plate.
  • the anti-vibration support plate is provided to reduce the vibration of the plurality of heat transfer tubes.
  • a heat transfer tube support structure can be more easily manufactured as compared with other heat transfer tube support structures in which a plurality of vibration isolation support plates are provided for each of a plurality of heat transfer tubes.
  • the heat transfer pipe support structure appropriately supports the heat transfer pipe, whereby exhaust heat can be appropriately recovered from the exhaust gas while preventing the heat pipe from vibrating due to the flow of the exhaust gas.
  • the heat transfer tube is suitably fitted such that the wear of the heat transfer tube is reduced by sandwiching the heat transfer tube between the edge of the through hole and the vibration isolation support plate. Support.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the heat-transfer-tube support structure with which an exhaust heat recovery boiler is equipped. It is a perspective view showing an antivibration support plate. It is an enlarged view which shows a heat exchanger tube support structure. It is sectional drawing which shows a heat exchanger tube support structure.
  • the heat transfer tube support plate 2 is formed in a plate shape.
  • the heat transfer tube support plate 2 is supported by the flue so as to be disposed along a plane substantially parallel to the vertical direction.
  • the heat transfer tube support plate 2 is formed with a plurality of through holes 6- (1, 1) to 6- (m, n).
  • the plurality of through holes 6- (1, 1) to 6- (m, n) are arranged in a grid. That is, the plurality of through holes 6- (1, 1) to 6- (m, n) overlap any of the plurality of parallel lines, and any straight line of the plurality of parallel lines is a plurality of through holes 6-
  • the plurality of through holes 6- (1, j) to 6- (m, j) of 1, 1) to 6- (m, n) overlap. Furthermore, the plurality of through holes 6- (1, 1) to 6- (m, n) correspond to the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n).
  • the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) are each formed in a cylindrical shape.
  • the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) are arranged along a straight line parallel to the normal direction of the heat transfer tube support plate 2, ie, parallel to the horizontal direction It is arranged along a certain straight line.
  • Any of the heat transfer tubes 3- (i, j) among the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) has a plurality of through holes 6- (1, 1) to 6- ( It is supported by the heat transfer tube support plate 2 by being inserted into the through hole 6- (i, j) corresponding to the heat transfer tube 3- (i, j) of m, n).
  • the anti-vibration support plate 5-j is bent to form a plurality of contact surfaces 7-1 to 7-m.
  • the anti-vibration support plate 5-j is arranged such that the contact surface 7-i is in contact with the outer surface of the heat transfer tube 3- (i, j), as shown in FIG. It is joined to one side of the plate 2.
  • the heat transfer tube 3- (i, j) is provided with a tube 11 and a fin 12 as shown in FIG. 3 and FIG.
  • the tube 11 is formed of metal and formed in a tubular shape.
  • the pipe 11 forms a flow passage 14 inside.
  • the fins 12 are formed of a metal plate formed in a band shape.
  • the fins 12 are joined to the tube 11 along a spiral on the outer wall of the tube 11 so that the fins 12 project outwardly from the outer wall of the tube 11.
  • the heat transfer tube 3- (i, j) is formed such that the edge of the fin 12 not connected to the tube 11 is along the side surface of the cylinder.
  • the curvature of the contact surface 7-i corresponding to the heat transfer pipe 3- (i, j) is along the outer edge of the fin 12 of the heat transfer pipe 3- (i, j). It is formed to be equal to the curvature of the surface.
  • the anti-vibration support plate 5-j contacts the outer edges of the fins 12 of the plurality of heat transfer tubes 3- (1, j) to 3- (m, j) with the plurality of contact surfaces 7-1 to 7-m.
  • the heat transfer tube support plate 2 is disposed so as to
  • the heat transfer tube support structure 1 is applied to a waste heat recovery boiler.
  • the exhaust heat recovery boiler includes a duct that forms a flue, and a plurality of heat transfer tube support structures 1 are disposed in the flue.
  • the high temperature exhaust gas exhausted from the combustion apparatus exemplified by the boiler flows into the flue, and the heat transfer pipes 3- (1, 1) to 3- (m, n) flow paths 14 Drain the water.
  • the exhaust gas flows in the vicinity of the plurality of heat transfer pipes 3- (1, 1) to 3- (m, n) as it flows through the flue.
  • the exhaust gas contacts the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) when flowing near the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) By heating the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) and cooled by the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) .
  • the heat transferred from the exhaust gas to the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) is transferred to the water flowing in the flow path. That is, when the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) are in contact with the exhaust gas, the heat of the exhaust gas is transferred to the water flowing in the flow path 14 Heat up.
  • the heat transfer tube support structure 1 supports the heat transfer tube 3- (i, j) between the anti-vibration support plate 5-j and the edge of the through hole 6- (i, j) to support the through hole
  • the clearance between the edge of 6- (i, j) and the heat transfer tube 3- (i, j) can be reduced.
  • the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) receive force from the exhaust gas and vibrate, particularly when the flow velocity of the exhaust gas through the flue is sufficiently fast.
  • the clearance between the edge of the through hole 6- (i, j) and the heat transfer tube 3- (i, j) is reduced Vibration is reduced.
  • the heat transfer tube support structure 1 includes the plurality of vibration isolation support plates 5-1 to 5-n, whereby the edge of the through hole 6- (i, j) and the heat transfer tube 3- (i, j) And the vibration of the heat transfer tube 3- (i, j) can be reduced.
  • the heat transfer tube support structure 1 reduces the vibration of the heat transfer tube 3- (i, j) so that the outside of the fin 12 of the heat transfer tube 3- (i, j) is a through hole 6- (i, j). It is possible to reduce the sliding with the edge and to prevent the fins 12 of the heat transfer tube 3- (i, j) from being worn.
  • the anti-vibration support plate 5-j is formed such that the curvature of the contact surface 7-i is equal to the curvature of the surface along which the outer side of the heat transfer tube 3- (i, j) follows. 7-i can be in close contact with the outside of the heat transfer tube 3- (i, j). In the heat transfer tube support structure 1, the contact surface 7-i is in contact with the contact surface 7-i of the heat transfer tube 3- (i, j) when the contact surface 7-i adheres to the outside of the heat transfer tube 3- (i, j).
  • the contact surface 7-i is in close contact with the outside of the heat transfer tube 3- (i, j), so that the heat transfer tube 3- (i , J) can be properly supported so that the heat transfer tube 3- (i, j) does not vibrate.
  • the contact surface 7-i of the vibration-proof support plate 5-j has a curvature equal to the curvature of the outer surface of the heat transfer pipe 3- (i, j), so that the through hole 6-
  • a flat plate is used instead of the antivibration support plate 5-j to support the heat transfer tube 3- (i, j)
  • the amount of increase in the clearance between the heat transfer pipe 3- (i, j) and the through hole 6- (i, j) can be suppressed, and the sliding of the heat transfer pipe 3- (i, j) is reduced, The wear of the fins 12 can be reduced.
  • the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) may be replaced with other plurality of heat transfer tubes arranged in a shape different from the lattice shape.
  • a plurality of heat transfer tubes a plurality of heat transfer tubes arranged in a staggered manner are exemplified.
  • the plurality of anti-vibration support plates 5-1 to 5-n are arranged to reduce the clearance between the edge of the through hole and the plurality of heat transfer tubes, and are joined to the heat transfer tube support plate 2.
  • the vibration of the plurality of heat transfer tubes is reduced in the same manner as the heat transfer tube support structure 1 in the embodiment described above. Wear can be reduced.
  • a plurality of other anti-vibration support plates are further joined to the surface on the back side of the surface of the heat transfer tube support plate 2 to which the plurality of anti-vibration support plates 5-1 to 5-n are joined.
  • the plurality of anti-vibration support plates are similar to the plurality of anti-vibration support plates 5-1 to 5-n, and the edges of the plurality of through holes 6- (1, 1) to 6- (m, n) and the plurality of The heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) are arranged to reduce their clearances.
  • the heat transfer tube support structure further including such a plurality of vibration isolation support plates similarly to the heat transfer tube support structure 1 in the embodiment described above, a plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3 The wear of-(m, n) can be reduced. Furthermore, the heat transfer tube support structure further including such a plurality of vibration isolation support plates is more effective than the heat transfer tube support structure 1 described above in comparison with the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (3 m, n) can be supported more firmly, and wear of the plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1) to 3- (m, n) can be more reliably reduced.
  • the anti-vibration support plate 5-j can be replaced with other anti-vibration support plates corresponding to the plurality of heat transfer tubes 3- (1, j) to 3- (m, j).
  • the anti-vibration support plate corresponding to the heat transfer tubes 3- (i, j) of the plurality of anti-vibration support plates is between the edge of the through hole 6- (i, j) and the heat transfer tubes 3- (i, j)
  • the heat transfer tube support plate 2 is joined to reduce the clearance.
  • the heat transfer tube support structure reduces the vibration of the plurality of heat transfer tubes 3- (1, j) to 3- (m, j), and the plurality of heat transfer tubes 3- (1, j) to 3- The wear of (m, j) can be reduced.
  • the heat transfer tube support structure 1 in the embodiment described above needs to connect the heat transfer tube support plate 2 to the heat transfer tube support plate 2 in the same number as the plurality of heat transfer tubes 3- (1, j) to 3- (m, j). There is.
  • the plurality of vibration isolation support plates 5-1 to 5-n joined to the heat transfer tube support plate 2 are a plurality of heat transfer tubes 3- (1, 1, j) By being less than ⁇ 3- (m, j), it can be easily produced as compared with a heat transfer tube support structure provided with such a plurality of vibration isolation support plates.
  • the heat transfer tube 3- (i, j) can be replaced with another heat transfer tube in which the fins 12 are not formed. Also at this time, the heat transfer tube support structure can reduce the sliding of the heat transfer tube with the edge of the through hole 6- (i, j), and can prevent the heat transfer tube from being worn out.
  • Heat Transfer Tube Support Structure 2 Heat Transfer Tube Support Plate 3- (1, 1) to 3- (m, n) Multiple Heat Transfer Tubes 5-1 to 5-n Multiple Antivibration Support Plate 6- (1, 1) ⁇ 6- (m, n) multiple through holes 7-1 ⁇ 7-m multiple contact surfaces

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Abstract

　伝熱管支持構造物（１）は、貫通孔（６－（ｉ，ｊ））が形成される伝熱管支持板（２）と、貫通孔（６－（ｉ，ｊ））に挿入される伝熱管（３－（ｉ，ｊ））と、伝熱管支持板（２）に接合される防振支持板（５－ｊ）とを備え、防振支持板（５－ｊ）は、貫通孔（６－（ｉ，ｊ））の縁と防振支持板（５－ｊ）との間に伝熱管（３－（ｉ，ｊ））が挟まれるように、防振支持板（５－ｊ）の縁が伝熱管支持板（２）に接合されている。このような伝熱管支持構造物（１）は、貫通孔（６－（ｉ，ｊ））の縁と防振支持板（５－ｊ）との間に伝熱管（３－（ｉ，ｊ））が挟まれることにより、貫通孔（６－（ｉ，ｊ））の縁と伝熱管（３－（ｉ，ｊ））との間のクリアランスが低減され、伝熱管（３－（ｉ，ｊ））が振動することを低減することができる。伝熱管（３－（ｉ，ｊ））は、振動が低減されることにより、貫通孔（６－（ｉ，ｊ））の縁と摺動することが低減されることができ、摩耗が低減される。

Description

伝熱管支持構造物および排熱回収ボイラ
　本発明は、伝熱管支持構造物および排熱回収ボイラに関し、特に、排熱を回収するときに利用される伝熱管支持構造物および排熱回収ボイラに関する。
　高温の排ガスから排熱を回収する排熱回収ボイラが知られている。このような排熱回収ボイラは、煙道に複数の伝熱管が設けられている。そして、排熱回収ボイラは、煙道に高温の排ガスを流し、複数の伝熱管に水を流すことにより、排ガスの熱を水に伝熱させる。複数の伝熱管は、伝熱管支持板に形成される複数の貫通孔に挿入されることにより、煙道に支持されている（特許文献１参照。）。
特開２００２－２９５９８９号公報
　複数の伝熱管は、煙道を流れる排ガスの流速が大きいときに、振動することがある。複数の伝熱管は、振動することにより、伝熱管支持板に接触している部分が摩耗することがある。複数の伝熱管を適切に支持することが望まれ、複数の伝熱管の摩耗を低減することが望まれている。
　本発明の課題は、伝熱管を適切に支持する伝熱管支持構造物および排熱回収ボイラを提供することにある。
　本発明の他の課題は、伝熱管の摩耗を低減する伝熱管支持構造物および排熱回収ボイラを提供することにある。
　本発明のさらに他の課題は、伝熱管の振動を抑制する伝熱管支持構造物および排熱回収ボイラを提供することにある。
　本発明の第１の態様に係る伝熱管支持構造物は、貫通孔が形成される伝熱管支持板と、前記貫通孔に挿入される伝熱管と、前記伝熱管支持板に接合される防振支持板とを備え、前記防振支持板は、前記貫通孔の縁と前記防振支持板との間に前記伝熱管が挟まれるように、前記防振支持板の縁が前記伝熱管支持板の表面に接合されている。
　このような伝熱管支持構造物は、貫通孔の縁と防振支持板との間に伝熱管が挟まれることにより、貫通孔の縁と伝熱管との間のクリアランスが低減され、伝熱管が振動することを低減することができる。伝熱管は、振動が低減されることにより、貫通孔の縁との摺動が低減され、摺動の低減に伴い磨耗が低減される。
　前記防振支持板は、前記防振支持板のうちの前記伝熱管に接触する接触面の曲率が、前記伝熱管の外側面の曲率に等しくなるように、形成されている。
　このような伝熱管支持構造物は、防振支持板の接触面の曲率が伝熱管の外側面の曲率に等しいことにより、防振支持板が伝熱管を押さえる接触面圧を低減することができ、伝熱管が貫通孔の縁と摺動することを適切に低減することができる。さらに、防振支持板に曲率を与えることにより、熱伸び等により貫通孔の縁と防振支持板の距離が伸びた際に、平板に比べ伝熱管と貫通孔とのクリアランスの増加量を低減することができる。
　前記伝熱管は、管と、前記管の外側に接合されたフィンとを備え、前記防振支持板は、前記フィンに接触することにより、前記伝熱管を支持している。
　このような伝熱管支持構造物は、防振支持板がフィンに接触することにより伝熱管を支持するため、フィンが貫通孔の縁と摺動することを低減することができ、フィンの摩耗を低減することができる。すなわち、このような伝熱管支持構造物は、フィン付きの伝熱管を適切に支持することができる。
　本発明の第１の態様に係る伝熱管支持構造物は、他の伝熱管をさらに備え、前記伝熱管支持板は、他の貫通孔がさらに形成され、前記防振支持板は、さらに、前記他の貫通孔の縁と前記防振支持板との間に前記他の伝熱管が挟まれるように、配置されている。
　すなわち、防振支持板は、複数の伝熱管の振動を低減するように、設けられている。このような伝熱管支持構造物は、複数の伝熱管ごとに複数の防振支持板が設けられる他の伝熱管支持構造物に比較して、より容易に作製されることができる。
　本発明の第２の態様に係る排熱回収ボイラは、本発明の第１の態様に係る伝熱管支持構造物と、排ガスが流れる流路を形成する煙道とを備え、前記伝熱管は、前記流路に配置されている。
　このような排熱回収ボイラは、伝熱管支持構造物が伝熱管を適切に支持することにより、排ガスの流れによる熱管の振動を防止しつつ、排ガスから排熱を適切に回収することができる。
　本発明による伝熱管支持構造物および排熱回収ボイラは、貫通孔の縁と防振支持板との間に伝熱管を挟むことにより、伝熱管の摩耗が低減されるように、伝熱管を適切に支持することができる。
排熱回収ボイラが備える伝熱管支持構造物を示す図である。 防振支持板を示す斜視図である。 伝熱管支持構造物を示す拡大図である。 伝熱管支持構造物を示す断面図である。
　図面を参照して、伝熱管支持構造物の実施の形態が以下に記載される。伝熱管支持構造物１は、図１に示されているように、伝熱管支持板２と複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）（ｍ＝２，３，４，…、ｎ＝２，３，４，…）と複数の防振支持板５－１～５－ｎとを備えている。伝熱管支持板２は、板状に形成されている。伝熱管支持板２は、鉛直方向に概ね平行である平面に沿って配置されるように、煙道に支持されている。
　伝熱管支持板２は、複数の貫通孔６－（１，１）～６－（ｍ，ｎ）が形成されている。複数の貫通孔６－（１，１）～６－（ｍ，ｎ）は、格子状に並んで配置されている。すなわち、複数の貫通孔６－（１，１）～６－（ｍ，ｎ）は、複数の平行線のいずれかに重なり、複数の平行線の任意の直線は、複数の貫通孔６－（１，１）～６－（ｍ，ｎ）のうちの複数の貫通孔６－（１，ｊ）～６－（ｍ，ｊ）に重なっている。さらに、複数の貫通孔６－（１，１）～６－（ｍ，ｎ）は、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）に対応している。
　複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）は、それぞれ、円柱状に形成されている。複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）は、それぞれ、伝熱管支持板２の法線方向に平行である直線に沿って配置され、すなわち、水平方向に平行である直線に沿って配置されている。複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）のうちの任意の伝熱管３－（ｉ，ｊ）は、複数の貫通孔６－（１，１）～６－（ｍ，ｎ）のうちの伝熱管３－（ｉ，ｊ）に対応する貫通孔６－（ｉ，ｊ）に挿入されることにより、伝熱管支持板２に支持されている。
　複数の防振支持板５－１～５－ｎのうちの任意の防振支持板５－ｊ（ｊ＝１，２，３，…，ｎ）は、図２に示されているように、帯状に形成されている。防振支持板５－ｊは、屈曲され、複数の接触面７－１～７－ｍが形成されている。複数の接触面７－１～７－ｍのうちの任意の接触面７－ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｍ）は、円柱の側面に沿う凹面に形成されている。
　防振支持板５－ｊは、図３に示されているように、接触面７－ｉが伝熱管３－（ｉ，ｊ）の外側面に接触するように配置され、溶接により伝熱管支持板２の一方の面に接合されている。
　伝熱管３－（ｉ，ｊ）は、図３および図４に示されているように、管１１とフィン１２とを備えている。管１１は、金属から形成され、管状に形成されている。管１１は、内部に流路１４を形成している。フィン１２は、帯状に形成されている金属板で形成されている。フィン１２は、管１１の外壁から外側に張り出すように、帯の一方の縁が管１１の外壁上の螺旋に沿って管１１に接合されている。伝熱管３－（ｉ，ｊ）は、フィン１２の管１１に接合されていない側の縁が円柱の側面に沿うように、形成されている。
　このとき、防振支持板５－ｊは、伝熱管３－（ｉ，ｊ）に対応する接触面７－ｉの曲率が伝熱管３－（ｉ，ｊ）のフィン１２の外側の縁が沿う面の曲率に等しくなるように、形成されている。防振支持板５－ｊは、複数の接触面７－１～７－ｍが複数の伝熱管３－（１，ｊ）～３－（ｍ，ｊ）のフィン１２の外側の縁にそれぞれ接触するように配置され、伝熱管支持板２に接合されている。
　伝熱管支持構造物１は、排熱回収ボイラに適用されている。排熱回収ボイラは、煙道を形成するダクトを備え、煙道に伝熱管支持構造物１が複数配置されている。排熱回収ボイラは、ボイラに例示される燃焼装置から排気される高温の排ガスを煙道に流し、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）の流路１４に水を流す。排ガスは、煙道を流れるときに、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）の近傍を流れる。
　排ガスは、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）の近傍を流れるときに、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）に接触することにより、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）を加熱し、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）により冷却される。このとき、排ガスから複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）に伝熱された熱は、流路１４に流れる水に伝熱される。すなわち、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）は、排ガスに接触しているときに、排ガスの熱を流路１４に流れる水に伝熱することにより、水を加熱する。
　伝熱管支持構造物１は、伝熱管３－（ｉ，ｊ）を防振支持板５－ｊと貫通孔６－（ｉ，ｊ）の縁との間に挟んで支持することにより、貫通孔６－（ｉ，ｊ）の縁と伝熱管３－（ｉ，ｊ）との間のクリアランスを低減することができる。複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）は、特に排ガスが煙道を流れる流速が十分に速いときに、排ガスから力を受け、振動する。複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）は、貫通孔６－（ｉ，ｊ）の縁と伝熱管３－（ｉ，ｊ）との間のクリアランスが低減されることにより、振動が低減される。すなわち、伝熱管支持構造物１は、複数の防振支持板５－１～５－ｎを備えることにより、貫通孔６－（ｉ，ｊ）の縁と伝熱管３－（ｉ，ｊ）との間のクリアランスを低減し、伝熱管３－（ｉ，ｊ）の振動を低減することができる。伝熱管支持構造物１は、伝熱管３－（ｉ，ｊ）の振動を低減することにより、伝熱管３－（ｉ，ｊ）のフィン１２の外側が貫通孔６－（ｉ，ｊ）の縁と摺動することを低減し、伝熱管３－（ｉ，ｊ）のフィン１２が摩耗することを防止することができる。
　このとき、防振支持板５－ｊは、接触面７－ｉの曲率が伝熱管３－（ｉ，ｊ）の外側が沿う面の曲率に等しくなるように形成されていることにより、接触面７－ｉが伝熱管３－（ｉ，ｊ）の外側に密着することができる。伝熱管支持構造物１は、接触面７－ｉが伝熱管３－（ｉ，ｊ）の外側に密着することにより、伝熱管３－（ｉ，ｊ）の接触面７－ｉに接触する部分が受ける接触面圧を低減することができる。伝熱管支持構造物１は、接触面７－ｉが伝熱管３－（ｉ，ｊ）の外側に密着することにより、さらに、防振支持板５－ｊの長手方向に伝熱管３－（ｉ，ｊ）が振動しないように、伝熱管３－（ｉ，ｊ）を適切に支持することができる。
　また、防振支持板５－ｊの接触面７－ｉが伝熱管３－（ｉ，ｊ）の外側の面の曲率と等しい曲率を持つことにより、熱伸び等により微小に貫通孔６－（ｉ，ｊ）の縁と防振支持板５－ｊの距離が伸びた際に、防振支持板５－ｊの代わりに平板を用いて伝熱管３－（ｉ，ｊ）を支持することに比べ、伝熱管３－（ｉ，ｊ）と貫通孔６－（ｉ，ｊ）とのクリアランスの増加量を抑制することができ、伝熱管３－（ｉ，ｊ）の摺動を低減し、フィン１２の磨耗を低減することができる。
　複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）は、格子状と異なる形状に配置されている他の複数の伝熱管に置換されることができる。複数の伝熱管としては、千鳥状に配置された複数の伝熱管が例示される。この場合も、複数の防振支持板５－１～５－ｎは、貫通孔の縁と複数の伝熱管とのクリアランスを低減するように配置され、伝熱管支持板２に接合される。このような複数の伝熱管が適用された伝熱管支持構造物も、既述の実施の形態における伝熱管支持構造物１と同様にして、複数の伝熱管の振動を低減し、複数の伝熱管の摩耗を低減することができる。
　伝熱管支持構造物１は、伝熱管支持板２の複数の防振支持板５－１～５－ｎが接合されている面の裏側の面に他の複数の防振支持板がさらに接合されることもできる。複数の防振支持板は、複数の防振支持板５－１～５－ｎと同様にして、複数の貫通孔６－（１，１）～６－（ｍ，ｎ）の縁と複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）とのクリアランスを低減するように配置されている。このような複数の防振支持板をさらに備える伝熱管支持構造物も、既述の実施の形態における伝熱管支持構造物１と同様にして、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）の摩耗を低減することができる。さらに、このような複数の防振支持板をさらに備える伝熱管支持構造物は、既述の伝熱管支持構造物１に比較して、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）をより強固に支持することができ、複数の伝熱管３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）の摩耗をより確実に低減することができる。
　防振支持板５－ｊは、複数の伝熱管３－（１，ｊ）～３－（ｍ，ｊ）に対応する他の複数の防振支持板に置換されることもできる。複数の防振支持板の伝熱管３－（ｉ，ｊ）に対応する防振支持板は、貫通孔６－（ｉ，ｊ）の縁と伝熱管３－（ｉ，ｊ）との間のクリアランスを低減するように、伝熱管支持板２に接合されている。このときも、伝熱管支持構造物は、複数の伝熱管３－（１，ｊ）～３－（ｍ，ｊ）の振動を低減し、複数の伝熱管３－（１，ｊ）～３－（ｍ，ｊ）の摩耗を低減することができる。
　しかしながら、このような伝熱管支持構造物は、複数の伝熱管３－（１，ｊ）～３－（ｍ，ｊ）と同数の複数の防振支持板を伝熱管支持板２に接合する必要がある。対して、既述の実施の形態における伝熱管支持構造物１は、伝熱管支持板２に接合される複数の防振支持板５－１～５－ｎが複数の伝熱管３－（１，ｊ）～３－（ｍ，ｊ）より少ないことにより、このような複数の防振支持板を備える伝熱管支持構造物に比較して、容易に作成されることができる。
　伝熱管３－（ｉ，ｊ）は、フィン１２が形成されていない他の伝熱管に置換されることもできる。このときも、伝熱管支持構造物は、伝熱管が貫通孔６－（ｉ，ｊ）の縁と摺動することを低減し、伝熱管が摩耗することを防止することができる。
１　伝熱管支持構造物
２　伝熱管支持板
３－（１，１）～３－（ｍ，ｎ）　複数の伝熱管
５－１～５－ｎ　複数の防振支持板
６－（１，１）～６－（ｍ，ｎ）　複数の貫通孔
７－１～７－ｍ　複数の接触面
 

Claims (5)

  1. 　貫通孔が形成される伝熱管支持板と、
    　前記貫通孔に挿入される伝熱管と、
    　前記伝熱管支持板に接合される防振支持板とを備え、
    　前記防振支持板は、前記貫通孔の縁と前記防振支持板との間に前記伝熱管が挟まれるように、前記防振支持板の縁が前記伝熱管支持板の表面に接合される伝熱管支持構造物。
  2. 　前記防振支持板は、前記防振支持板のうちの前記伝熱管に接触する接触面の曲率が、前記伝熱管の外側面の曲率に等しくなるように、形成されている請求項１に記載される伝熱管支持構造物。
  3. 　前記伝熱管は、
    　管と、
    　前記管の外側に接合されたフィンとを備え、
    　前記防振支持板は、前記フィンに接触することにより、前記伝熱管を支持する請求項１または請求項２に記載される伝熱管支持構造物。
  4. 　他の伝熱管をさらに備え、
    　前記伝熱管支持板は、他の貫通孔がさらに形成され、
    　前記防振支持板は、さらに、前記他の貫通孔の縁と前記防振支持板との間に前記他の伝熱管が挟まれるように、配置される請求項１～請求項３のうちのいずれか一項に記載される伝熱管支持構造物。
  5. 　請求項１～請求項４のうちのいずれか一項に記載される伝熱管支持構造物と、
    　排ガスが流れる流路を形成する煙道とを備え、
    　前記伝熱管は、前記流路に配置される排熱回収ボイラ。
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